FR3135116A1 - Dispositif de ventilation pour une colonne de ventilation. - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de ventilation (100) pour une colonne de ventilation (200), comprenant :- un ventilateur (110) comprenant :* un moteur (120), comprenant un arbre moteur (123) et un carter moteur (121),* une turbine (190), montée sur l’arbre moteur (123) et maintenue sur celui-ci grâce à une vis de serrage en bout d’arbre moteur (123), l’arbre moteur (123) rentrant dans la turbine (190) au centre de celle-ci, le dispositif comprenant en outre :- un manchon (130), solidaire du ventilateur (110) et configuré pour être emboité sur la colonne de ventilation (200), de sorte que lorsque le dispositif de ventilation (100) est emboité sur ladite colonne de ventilation (200), l’air peut passer entre le ventilateur (110) et la colonne de ventilation (200) à travers le manchon (130), le diamètre externe du manchon (130) épousant le diamètre interne de la colonne de ventilation (200). Figure pour l’abrégé : Figure 6

Description

Dispositif de ventilation pour une colonne de ventilation.
La présente invention concerne le domaine de la ventilation des colonnes de ventilation, en particulier pour la ventilation des céréales, des graines de céréales ou des tubercules, ci-après « céréales » par concision.
La ventilation est la méthode la plus couramment utilisée pour refroidir les céréales stockées en cellule, en case à fond plat ou tout autre type d’entrepôt. Cela permet non seulement de limiter les risques d’explosion connu notamment dans les silos de céréales, mais aussi de conserver les qualités nutritionnelles et sanitaires de celles-ci, donc d’améliorer leur conservation.
La ventilation permet également de limiter l’augmentation de température des grains et de diminuer le risque de développement de moisissures.
Dans ce domaine, il existe plusieurs solutions pour ventiler les grains. Par exemple, il existe des gaines de ventilation qui sont recouvertes d’une hauteur variable de grains et qui permettent de faire traverser l’air dans le grain. Mais le problème est justement la hauteur variable de grain, de sorte que la distribution d’air au sein de celui-ci n’est pas optimale.
Il existe des solutions dans lesquelles l’air est soufflé dans le grain, mais de telles solutions sont moins efficaces que celles par dépression dans lesquelles l’air est aspiré.
Dans ce domaine, il existe par exemple des colonnes de ventilation. Par exemple, il est connu le document FR1358652A, qui concerne une colonne de ventilation par dépression. Cependant, à l’instar des gaines de ventilation, la colonne divulguée dans ce document est fixe, immobile, ce qui limite grandement son utilisation.
Il est également connu le document FR2922536A1 qui concerne une colonne de ventilation par dépression. Grâce à un aspirateur disposé en haut de colonne, l'air entre dans la base perforée de la colonne et est refoulé par les tuyaux pleins, à l'extérieur, à l'aide de l'aspirateur. La dépression générée par l'aspirateur dans la base perforée de la colonne crée un flux d'air de bas en haut, à travers les céréales stockées autour de la base de la colonne, assurant ainsi leur ventilation. L’embase est perforée sur toute sa surface par de nombreux petits trous circulaires. Sous le poids des céréales, l’embase est sujette à déformation et pour remédier à ce problème, il est prévu de remplacer les simples perforations circulaires par une structure perforée en ouïes directionnelles de type « persienne ».
La présente invention vise à améliorer encore les solutions existantes en proposant une solution qui permet d’optimiser le flux d’air par rapport aux solutions de l’art antérieur.
A cet effet, la présente invention concerne selon un premier de ses objets, un dispositif de ventilation (100) pour une colonne de ventilation (200), le dispositif comprenant :
- un ventilateur (110) comprenant :
* un moteur (120), comprenant un arbre moteur (123), et un carter moteur (121),
* une turbine (190) équipée de pales, montée sur l’arbre moteur (123) et maintenue sur celui-ci grâce à une vis de serrage en bout d’arbre moteur (123), l’arbre moteur (123) rentrant dans la turbine (190) au centre de celle-ci,
le dispositif comprenant en outre :
- un manchon (130), solidaire du ventilateur (110) et configuré pour être emboité sur la colonne de ventilation (200), de sorte que lorsque le dispositif de ventilation (100) est emboité sur ladite colonne de ventilation (200), l’air peut passer entre le ventilateur (110) et la colonne de ventilation (200) à travers le manchon (130), le diamètre externe du manchon (130) épousant le diamètre interne de la colonne de ventilation (200).
De préférence, la turbine (190) est une turbine (190) à réaction.
On peut prévoir en outre au moins un premier flasque (140), dont le diamètre est supérieur au diamètre du manchon (130), et disposé sur le flasque moteur (122), le premier flasque (140) comprenant un évidement pour laisser passer l’arbre moteur (123).
On peut prévoir un deuxième flasque (150), dont le diamètre est supérieur au diamètre du manchon (130), le deuxième flasque (150) comprenant un évidement (300) pour laisser passer l’air entre la turbine (190) et le manchon (130), la turbine (190) étant montée entre le premier flasque (140) et le deuxième flasque (150), le dispositif comprenant un ensemble d’entretoises (160) pour maintenir un écartement fixe entre lesdits flasques.
On peut prévoir en outre un ensemble d’au moins une poignée (170).
On peut prévoir que le manchon (130) est solidaire du deuxième flasque (150).
On peut prévoir en outre un grillage périphérique (180) en forme de cylindre, pincé entre le premier flasque (140) et le deuxième flasque (150), les entretoises (160) étant en butée contre le grillage périphérique (180).
On peut prévoir que le ventilateur (110) est à dépression.
Selon un autre de ses objets l’invention concerne également un kit de ventilation comprenant un dispositif de ventilation (100) selon l’invention, le kit comprenant une pluralité de manchons (130), chaque manchon (130) présentant un diamètre respectif.
On peut prévoir que le kit comprend en outre une colonne de ventilation (200).
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées.
DESCRIPTIF DES DESSINS
  • illustre une colonne de ventilation selon l’art antérieur,
  • illustre un ventilateur centrifuge selon l’art antérieur, en coupe transversale,
  • illustre le ventilateur de la , en vue de dessus,
  • illustre un mode de réalisation d’un dispositif de ventilation selon l’invention,
  • illustre le dispositif de la en vue de dessous,
  • illustre une vue éclatée du dispositif de la ,
  • illustre le dispositif de la partiellement éclaté, en vue de dessous,
  • illustre une vue partiellement éclatée du dispositif de la
  • illustre le dispositif de la équipé d’un manchon,
  • illustre le raccordement d’un premier flasque selon l’invention au flasque moteur,
  • illustre en vue de dessous, un deuxième flasque selon l’invention équipé de deux collerettes, et
  • illustre le résultat d’essais réalisés par la demanderesse.
DESCRIPTION DETAILLEE
A l’heure actuelle, selon l’art antérieur illustré sur la , une colonne de ventilation 200 est équipée d’un dispositif de ventilation 100 comprenant un ventilateur 110 centrifuge, le plus souvent à simple ouïe.
Le ventilateur 110 est généralement à dépression, il est positionné en tête de colonne. La colonne est pourvue d’un ensemble d’évidements qui permettent à l’air de circuler depuis l’extérieur de la colonne vers l’intérieur.
L’air est aspiré par le ventilateur 110, cela créé une dépression dans la colonne de ventilation 200 qui aspire l’air à travers les céréales dans lesquelles la colonne de ventilation 200 est plongée.
En sortie du ventilateur 110, l’air est canalisé selon un flux directionnel par la forme du carter du ventilateur 110.
Par exemple, comme illustré sur la et la toutes deux issues du document CH340946, un ventilateur 110 centrifuge comprend une turbine 190 équipée d’un ensemble d’aubes, ou pales, disposées entre deux flasques, dont l’une est montée sur un pavillon d’aspiration.
Le carter du ventilateur 110 présente une forme de volute qui canalise le flux d’air selon une direction unique à travers un conduit de refoulement 124.
Selon la présente invention, on prévoit un dispositif de ventilation 100 qui comprend un ventilateur 110.
Le ventilateur 110 comprend une turbine 190 équipée de pales et un moteur 120, configuré pour faire tourner celle-ci.
Le moteur 120 comprend un arbre moteur 123, sur lequel la turbine 190 est montée. L’arbre moteur 123 rentre dans la turbine 190 en son centre. Elle est maintenue sur l’arbre moteur 123 grâce à une vis de serrage disposée en bout d’arbre moteur 123. Sur la , ni la turbine 190 ni le manchon 130 sont représentés.
Le moteur 120 comprend également un carter moteur 121 et un flasque moteur 122.
Le flasque moteur 122 se présente en l’espèce sous la forme d’un disque dont l’arbre moteur 123 passe par le centre. L’arbre moteur 123 est perpendiculaire au flasque moteur 122.
De préférence, on prévoit que la turbine 190 est une turbine 190 à réaction.
Une turbine 190 à réaction travaille avec le dos des pales qu’elle comprend. Elle est moins bruyante qu’une turbine 190 à action qui travaille, elle, avec le creux, l’intérieur des pales qu’elle comprend.
On peut prévoir que le dispositif de ventilation 100 comprend un premier flasque 140, en l’espèce sous forme de disque, et solidaire du flasque moteur 122.
En l’espèce, le premier flasque 140 est boulonné sur le flasque moteur 122, et concentrique avec celui-ci, comme illustré sur la .
Le diamètre du premier flasque 140 est supérieur au diamètre du manchon 130 décrit ultérieurement.
Avantageusement, le premier flasque 140 comprend un ensemble d’au moins une poignée 170. Comme illustré sur la ou sur la , le premier flasque 140 comprend deux poignées 170 solidaires du premier flasque 140 par exemple par soudage ou en l’espèce par boulonnage.
Les poignées 170 permettent à un utilisateur de manipuler aisément le dispositif de ventilation 100, par exemple pour emmancher le ventilateur 110 sur une colonne de ventilation 200.
De préférence, on prévoit un deuxième flasque 150, en l’espèce sous forme de disque dont le diamètre est supérieur au diamètre du manchon 130 décrit ultérieurement.
En l’espèce le diamètre du deuxième flasque 150 est le même que celui du premier flasque 140.
Le deuxième flasque 150 comprend un évidement 300 central en forme de disque, concentrique avec le deuxième flasque 150, dont le diamètre correspond au diamètre du manchon 130 décrit ci-après. De préférence, l’évidement 300 central correspond au diamètre de l’entrée d’air de la turbine 190.
L’écartement entre le premier flasque 140 et le deuxième flasque 150 est maintenu fixe grâce à un ensemble d’entretoises 160 identiques entre elles, en l’espèce boulonnées sur le premier flasque 140 et sur le deuxième flasque 150.
En l’espèce, la turbine 190 est montée entre le premier flasque 140 et le deuxième flasque 150.
On peut prévoir un grillage périphérique 180 en forme de cylindre, en l’espèce une bande soudée sur elle-même, qui est pincé entre le premier flasque 140 et le deuxième flasque 150.
De préférence, les entretoises 160 sont disposées à la périphérie d’un cercle dont l’arbre moteur 123 passe par le centre, comme illustré sur la .
Le grillage périphérique 180 est avantageusement maintenu par les entretoises 160, qui sont en butée sur la face interne du grillage.
On prévoit que le dispositif comprend en outre un manchon 130.
Le manchon 130 est solidaire du ventilateur 110. En l’espèce, le manchon 130 est soudé sur le deuxième flasque 150, comme illustré sur ou sur la .
Le diamètre du manchon 130 est inférieur à celui du deuxième flasque 150, et concentrique avec celui-ci, de sorte qu’un axe passant par l’arbre moteur 123 passe par le centre du deuxième flasque 150 et l’axe d’élongation du manchon 130, comme illustré par la ligne droite en pointillés sur la .
Le manchon 130 est configuré pour être emboité sur la colonne de ventilation 200, le diamètre externe du manchon 130 épousant le diamètre interne ou le diamètre externe de la colonne de ventilation 200.
De préférence, le manchon 130 est inséré, emboité, à force dans la colonne de ventilation 200. Il est ainsi aisé de retirer le ventilateur 110. On peut toutefois prévoir de solidariser le manchon 130 et la colonne de ventilation 200, par exemple par soudage ou par bride.
On peut prévoir une pluralité de manchons 130, chaque manchon 130 présentant un diamètre respectif dont chaque manchon 130 est solidaire d’un deuxième flasque 150 respectif.
On peut aussi prévoir que le deuxième flasque 150 comprend une unique collerette 151 ou une pluralité de collerettes 151 concentriques. Chaque manchon 130 épouse la forme d’une collerette 151 respective. Un même flasque peut ainsi être utilisé pour des manchons 130 de différents diamètres, comme illustré sur la qui illustre un deuxième flasque 150 comprenant deux collerettes 151. Un manchon 130 peut être solidarisé à une collerette 151 par exemple par bridage.
Lorsque le dispositif de ventilation 100 est emboité sur ladite colonne de ventilation 200, l’air peut passer entre le ventilateur 110 et la colonne de ventilation 200 à travers le manchon 130.
En l’espèce le manchon 130 est métallique, rigide.
Toutefois, on peut prévoir un manchon 130 flexible, de préférence élastique, par exemple en caoutchouc. Dans ce cas, le diamètre interne du manchon 130 est inférieur ou égal au diamètre externe de la colonne de ventilation 200. Le manchon 130 est alors disposé autour de la colonne de ventilation 200, et l’élasticité du manchon 130 lui permet d’assurer l’étanchéité à l’air.
On peut toutefois prévoir en outre une bride ou un collier de serrage pour maintenir le manchon 130 flexible autour de la colonne de ventilation 200.
Des essais ont été réalisés par la demanderesse. En l’espèce, la turbine 190 à réaction permet de gagner une classe moteur, comme illustré sur la qui représente la pression statique d’aspiration en fonction du débit.
Sur la :
  • la courbe A est la courbe d’un ventilateur de l’art antérieur, en l’espèce d’une puissance de 1.1 kW, comprenant une turbine à action ;
  • la courbe B est la courbe d’un ventilateur selon l’invention, en l’espèce d’une puissance de 1.1 kW, comprenant une turbine à réaction ;
  • la courbe C est la courbe d’un ventilateur de l’art antérieur, en l’espèce d’une puissance de 2.2 kW, comprenant une turbine à action ;
  • la courbe D est la courbe d’un ventilateur selon l’invention, en l’espèce d’une puissance de 1.5kW, comprenant une turbine à réaction ;
  • la courbe E est la courbe d’un ventilateur d’un ventilateur selon l’invention, en l’espèce d’une puissance de 2.2 kW, comprenant une turbine à réaction.
La courbe A et la courbe C sont relativement plates. Ainsi pour une même pression statique d’aspiration, il existe une pluralité de valeurs de débit, ce qui n’est pas souhaitable. Une turbine à réaction permet donc d’optimiser la réponse d’un ventilateur par rapport à une turbine à action. Il est donc avantageux de mettre en œuvre une turbine à réaction.
Grâce à la présente invention , comme illustré par la , on a un meilleur rendement qu’avec les solutions de l’art antérieur.
Typiquement, avec une puissance inférieure ou égale à celle d’un ventilateur équipé d’une turbine à action, on a avec un ventilateur équipé d’une turbine à réaction selon l’invention, de meilleures caractéristiques aérauliques.
Par exemple, la courbe A et la courbe B peuvent être comparées puisqu’elles concernent un ventilateur d’une même puissance de 1.1 kW. Clairement la pression statique d’aspiration en fonction du débit selon l’invention (courbe B) est meilleure que celle de l’art antérieur (courbe A). De même pour la courbe E et la courbe C qui concernent un ventilateur d’une même puissance de 2.2 kW.
On peut aussi comparer la courbe D selon l’invention (puissance de 1.5 kW) et la courbe C (puissance de 2.2 kW) selon l’art antérieur et constater que la réponse d’une turbine à réaction selon l’invention est meilleure que celle de l’art antérieur, alors que la puissance de la turbine est inférieure.
La présente invention permet de gagner une puissance moteur, donc de réaliser des économies d’énergie.
Nomenclature
dispositif de ventilation 100
ventilateur 110
moteur 120
carter moteur 121
flasque moteur 122
arbre moteur 123
conduit de refoulement 124
manchon 130
premier flasque 140
deuxième flasque 150
collerette 151
entretoise 160
poignée 170
grillage périphérique 180
turbine 190
colonne de ventilation 200
évidement 300

Claims (10)

  1. Dispositif de ventilation (100) pour une colonne de ventilation (200), le dispositif comprenant :
    - un ventilateur (110) comprenant :
    * un moteur (120), comprenant un arbre moteur (123), et un carter moteur (121),
    * une turbine (190) équipée de pales, montée sur l’arbre moteur (123) et maintenue sur celui-ci grâce à une vis de serrage en bout d’arbre moteur (123), l’arbre moteur (123) rentrant dans la turbine (190) au centre de celle-ci,
    le dispositif comprenant en outre :
    - un manchon (130), solidaire du ventilateur (110) et configuré pour être emboité sur la colonne de ventilation (200), de sorte que lorsque le dispositif de ventilation (100) est emboité sur ladite colonne de ventilation (200), l’air peut passer entre le ventilateur (110) et la colonne de ventilation (200) à travers le manchon (130), le diamètre externe du manchon (130) épousant le diamètre interne de la colonne de ventilation (200).
  2. Dispositif de ventilation (100) selon la revendication 1, dans lequel la turbine (190) est une turbine (190) à réaction.
  3. Dispositif de ventilation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un premier flasque (140), dont le diamètre est supérieur au diamètre du manchon (130), et disposé sur le flasque moteur (122), le premier flasque (140) comprenant un évidement pour laisser passer l’arbre moteur (123).
  4. Dispositif de ventilation (100) selon la revendication 3, comprenant un deuxième flasque (150), dont le diamètre est supérieur au diamètre du manchon (130), le deuxième flasque (150) comprenant un évidement (300) pour laisser passer l’air entre la turbine (190) et le manchon (130), la turbine (190) étant montée entre le premier flasque (140) et le deuxième flasque (150), le dispositif comprenant un ensemble d’entretoises (160) pour maintenir un écartement fixe entre lesdits flasques.
  5. Dispositif de ventilation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un ensemble d’au moins une poignée (170).
  6. Dispositif de ventilation (100) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel le manchon (130) est solidaire du deuxième flasque (150).
  7. Dispositif de ventilation (100) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, comprenant en outre un grillage périphérique (180) en forme de cylindre, pincé entre le premier flasque (140) et le deuxième flasque (150), les entretoises (160) étant en butée contre le grillage périphérique (180).
  8. Dispositif de ventilation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ventilateur (110) est à dépression.
  9. Kit de ventilation comprenant un dispositif de ventilation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le kit comprenant une pluralité de manchons (130), chaque manchon (130) présentant un diamètre respectif.
  10. Kit de ventilation selon la revendication 9, comprenant en outre une colonne de ventilation (200).
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