WO2016113480A1 - Dispositif de diffusion de fluide à partie principale divergente et moyens d'action sur le fluide, pour une extrémité de conduit - Google Patents

Dispositif de diffusion de fluide à partie principale divergente et moyens d'action sur le fluide, pour une extrémité de conduit Download PDF

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WO2016113480A1
WO2016113480A1 PCT/FR2015/053558 FR2015053558W WO2016113480A1 WO 2016113480 A1 WO2016113480 A1 WO 2016113480A1 FR 2015053558 W FR2015053558 W FR 2015053558W WO 2016113480 A1 WO2016113480 A1 WO 2016113480A1
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WO
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fluid
main part
upstream end
section
chosen
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Application number
PCT/FR2015/053558
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Inventor
Herve LAZURE
Erwan Collin
Joel Delville
Carine FOURMENT
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles Sa
Centre National De La Recherche Scientifique
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/34—Nozzles; Air-diffusers
    • B60H1/3414—Nozzles; Air-diffusers with means for adjusting the air stream direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/12—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of sliding members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/28—Details or features not otherwise provided for using the Coanda effect

Definitions

  • the invention relates to fluid diffusion devices which are intended to be coupled to a conduit (or pipe) in which a fluid circulates (gaseous, liquid or multiphase).
  • fluid diffusion devices are used to diffuse a fluid that has come from a conduit in at least a part of a vehicle. zone and / or according to a chosen main direction.
  • the fluid diffusion devices In order to allow a user to choose the part of the zone in which he wants the fluid to be diffused and / or the main direction of diffusion of this fluid, the fluid diffusion devices generally have at least one set of fins, possibly mounted on a moving part, such as an open half-sphere.
  • These fins are moving parts (possibly relative to each other), frequently having complex shapes and therefore difficult to manufacture, whose movements often require coupling with other driving parts (also frequently complex shapes and therefore difficult to manufacture) which generally requires several assembly operations. This results in a relatively high cost, a style that is difficult to evolve, significant pressure losses, a difficulty in maintaining the flow rate for large deflection angles, and a low diffusion of the fluid that makes it difficult to optimize the mixture thermally. in which he participates.
  • the invention therefore aims to provide an alternative solution which has no fins and does not have all or part of the aforementioned drawbacks.
  • a fluid diffusion device intended for be coupled to an end of a conduit in which a fluid circulates, and comprising at least:
  • a main part defining a pipe having an internal face of conical shape and having an upstream end adapted to be coupled to
  • the broadcasting device according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular:
  • the conical shape may have an angle of divergence of between approximately 5 ° and approximately 25 °;
  • 5 - it may comprise at least one roof, on the one hand, having an inner section having an increasing surface between an upstream end, secured to the downstream end of the main part, and a downstream end, and, on the other hand , able to modify the main direction chosen and / or the rate of expansion chosen, defined by the means of action, by a Coanda effect;
  • the internal sections of the pavilion may be circular in shape
  • its means of action can comprise, on the one hand, a plate installed against the upstream end of the main part and provided with a hole having a shape substantially identical to that of the internal section of the upstream end of the main part, and, on the other hand, control means arranged to move
  • control means may comprise three screws placed substantially at 120 ° from each other, having an end at
  • its means of action may comprise, on the one hand, at least one pneumatic circuit supplying pressurized air with the nozzles installed in openings defined in at least one selected location of the upstream end of the main part, and, other
  • control means arranged to selectively operate each pneumatic circuit so that at least one of the associated nozzles injects a pressurized air jet in a plane substantially parallel to the internal section of the upstream end of the main part , so as to orient the fluid in a main direction chosen and with a rate
  • the invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising at least one fluid circulation duct having an end coupled to at least one fluid diffusion device of the type of that presented above.
  • FIG. 1 schematically illustrates, in a sectional view in an XZ plane, a part of a duct comprising an end coupled to a
  • FIG. 2 schematically illustrates, in a sectional view in the XZ plane, the conduit of FIG. 1 with its fluid diffusion device placed in a second state
  • FIG. 3 schematically illustrates, in a sectional view in an XY plane (at the upstream end of the main part), the fluid diffusion device of FIG. 1 placed in its first state, and
  • FIG. 4 schematically illustrates, in a sectional view in the XY plane (at the upstream end of the main portion), the fluid diffusion device of FIG. 1 placed in its second state.
  • the object of the invention is in particular to propose a fluid diffusion device DD intended to be coupled to an end EC of a conduit CD in which a fluid circulates.
  • the conduit CD and its fluid diffusion device DD are intended to equip a motor vehicle, such as a car. Therefore, the fluid is a gas (and more precisely air).
  • the invention is not limited to this application. Indeed it relates to any system, apparatus, device, installation, or building may comprise at least one conduit for the circulation of a fluid to be diffused in a selected portion of a zone and / or in a main direction of diffusion chosen.
  • conduit CD and its fluid diffusion device DD are intended to be part of a heating / air conditioning system of a motor vehicle. But this is not obligatory. Thus, they could, for example, be part of an air treatment device (such as for example) a nebulizer or a fogger), possibly portable, or a ventilation device.
  • an air treatment device such as for example
  • a nebulizer or a fogger possibly portable, or a ventilation device.
  • a diffusion device (fluid) DD can be installed in a dashboard, a ceiling lamp, a console, a seatback or a door of a vehicle.
  • the direction X is a longitudinal direction
  • the direction Y is a transverse direction, perpendicular to the direction X
  • the direction Z is a vertical direction, perpendicular to the longitudinal directions X and transverse Y.
  • FIGS. 1 and 2 diagrammatically show a portion of a duct CD comprising an end EC coupled to an exemplary embodiment of a broadcasting device DD according to the invention.
  • the end EC of the conduit CD has, for example, a first inner section s1 of substantially circular shape and having a first surface. Note that this end EC may optionally be provided with a connecting piece or interface (or adapter).
  • a broadcasting device DD comprises at least one main part) PP and means of action MA coupled to each other.
  • the (each) main part PP defines a pipe having an internal face FI conical (and therefore divergent) and having upstream ends EA1 and downstream EV1 opposite.
  • the upstream end EA1 is adapted to be coupled to the end EC of a conduit CD and therefore preferably has an inner cross-section of substantially identical shape and area to those of the first inner section s1.
  • the downstream end EV1 has a second internal section s2 of a surface strictly greater than (and therefore larger than) that of the upstream end EA1.
  • upstream and downstream must be considered in relation to the direction of circulation of the fluid (here a flow of air). An upstream part of an element is therefore traversed by the air flow before a downstream part of the same element.
  • the upstream end EA1 of the main part PP is coupled to this connecting piece or interfacing, which then has the first inner section s1 which is substantially identical to that of the end upstream EA1.
  • the inner sections of the main portion PP are circular in shape. But this is not an obligation. Indeed, they could have any shape or section, including rectangular, square, pentagonal, hexagonal or octagonal. Preferably, these internal sections have a shape identical to that of the
  • the angle of divergence of the conical shape is preferably between about 5 ° and about 25 °.
  • this eagle of divergence can be chosen equal to 13 °.
  • the means of action MA are suitable for being installed substantially
  • the interface between the EC end of the CD conduit and the upstream end EA1 of the main part PP are arranged to act on the flow of air by locally reducing the surface of its internal section, by spacing at least a selected portion of the inner face FI of the main part PP, to direct this air flow in a main direction chosen dp and with a rate
  • the word “substantially” here means that the means of action MA can be installed either exactly at the interface between the end EC of the conduit CD and the upstream end EA1 of the main part PP, and therefore interposed between them ( EC and EA1), at the very beginning of the end
  • FIG. 2 A nonlimiting example of separation of the inner face FI to orient the air flow along a main direction dp chosen and with a chosen expansion ratio is shown in FIG. 2.
  • the diffusion device DD is here placed in a second state. As can be seen, the intervention of
  • means of action MA at the upstream end EA1 or just before it (EA1), causes a ZR recirculation zone of a small portion of the air flow downstream of their place of intervention.
  • This recirculation zone ZR has the effect of removing the remaining part of the air flow from the FI side region where it is temporarily produced, and therefore to push this remaining part to a region opposite to this ZR recirculation zone and where it "sticks".
  • FIG. 1 illustrates the case where the means of action MA do not act on the flow of air and therefore where there is no spacing.
  • the broadcasting device DD is here placed in a first state. It should be noted that the divergence of
  • the DD diffusion device can also and advantageously
  • This flag PD is arranged so as to modify by a Coanda effect the main direction chosen dp and / or the rate of expansion chosen, defined by the means
  • this flag PD is to amplify the disorientation of the main direction dp of the airflow and / or the rate of expansion of the airflow induced by the means of MA action in cooperation with the main part PP. Therefore, the use of a PD flag and the shape and dimensions of this eventual flag PD are chosen according to the maximum directional amplitude of the main direction of the airflow and / or the maximum amplitude of the rate of expansion of the air flow that is desired and / or the desired orientation dynamic (which is not necessarily centered on the axis of the device).
  • the inner sections of the PD pavilion are everywhere from circular shape. But this is not an obligation. Indeed, they could have any shape or section, including rectangular, square, pentagonal, hexagonal or octagonal. Preferably, these inner sections have a shape identical to that of the main portion PP.
  • the surface area of the downstream end section EV2 of the horn PD is larger than that of its upstream end EA2.
  • the order of magnitude of the radius of curvature of the flag PD is preferably between about two times and about eight) times the inner radius of the upstream end EA1 of the main part PP.
  • main part PP and the flag PD can be either two pieces that are secured to one another or two subparts of the same part.
  • At least two embodiments may be envisaged for the MA means of action.
  • FIGS. 1 to 4 A first embodiment is illustrated in FIGS. 1 to 4.
  • the action means MA comprise a plate PA and control means MC.
  • the plate PA is installed against the upstream end EA1 of the main part PP (at the interface with the end EC of the conduit CD) and is provided with a hole TP which has a shape substantially identical to that of the section internal of the upstream end EA1 of the main part PP. In the example considered here this form is substantially circular.
  • the dimensions of the hole TP are also substantially identical to those of the upstream end EA1 of the main part PP, so as not to disturb the flow of air (arrow F1) when its main direction must not be modified.
  • the plate PA here is of substantially circular shape.
  • the control means MC are arranged to move the plate PA in a plane YZ which is substantially parallel to the internal section of the upstream end EA1 of the main part PP, so as to direct the air flow along a main direction dp chosen and with a selected expansion ratio.
  • the plate PA is here used as an "obstacle" that is placed more or less in the path of the air flow.
  • the displacement of the plate PA can be done in a single direction (for example Z or Y) in order to induce a modification of the main direction mainly in a plane (for example XZ or XY), or in at least two directions different (for example Z and Y) in order to induce a modification of the main direction in at least one part
  • control means MC may comprise three screws placed substantially at 120 ° from each other having an end in contact with the plate PA (for example at its level). peripheral edge).
  • These screws can, for example, be mounted on a wall PS
  • This wall PS may, for example, be a sub-part of the dashboard of the vehicle, or constitute a covering cover secured to the latter. Alternatively, the screws can be secured to
  • the screws can be rotated either manually by a user or automatically, for example by means of electric motors whose respective operations are controlled by at least one actuator) controlled by a user.
  • sealing means may, for example, be in the form of
  • the means of action MA comprise at least one pneumatic circuit and means of
  • Each pneumatic circuit is arranged to supply pressurized air with the nozzles which are installed in openings defined in at least one selected location of the upstream end EA1 of the main part PP, preferably located in the plane YZ.
  • control means are arranged to selectively operate each pneumatic circuit so that at least one of the associated nozzles injects a jet of pressurized air in a plane YZ which is substantially parallel to the internal section of the end. upstream EA1 of the main part PP, so as to direct the flow of air in one direction
  • the air jets can act in a single direction (eg Z or Y) to induce a change in the main direction mainly in a plane (for example,
  • XZ or XY example or in at least two different directions (for example Z and Y) in order to induce a modification of the principal direction in at least a part of the directions contained in the half space in front of the nozzles.
  • Z and Y different directions
  • the respective operations of the pneumatic circuits can be controlled by at least one actuator which is itself controlled by a user. It should be noted that the pneumatic circuits may be possibly
  • the broadcasting device DD may possibly comprise several (at least two) principal parts PP placed one after the other and each associated with its own means of action MA. In this case, the operations of the different means of action MA are preferentially coupled. This option is intended to increase the maximum amplitude of orientation of the main direction of the airflow and / or the rate of expansion of the airflow.
  • the invention offers several advantages, among which:

Abstract

Un dispositif de diffusion de fluide (DD) est couplé à une extrémité (EC) d'un conduit (CD) dans lequel circule un fluide. Ce dispositif (DD) comprend une partie principale (PP), définissant une conduite ayant une face interne (FI) de forme conique et comportant une extrémité amont (EA1) propre à être couplée à l'extrémité (EC) du conduit (CD) et une extrémité aval (EV1) présentant une section interne ayant une surface supérieure à celle de l'extrémité amont (EA1), et des moyens d'action (MA), installés sensiblement à l'interface entre les extrémité (EC) et extrémité amont (EA1) et agencés pour agir sur le fluide en réduisant localement la surface de sa section, par écartement d'au moins une partie choisie de la face interne (FI), pour orienter le fluide suivant une direction principale choisie et avec un taux d'expansion choisi.

Description

DISPOSITIF DE DIFFUSION DE FLUIDE À PARTIE PRINCIPALE DIVERGENTE ET MOYENS D'ACTION SUR LE FLUIDE, POUR UNE EXTRÉMITÉ DE CONDUIT.
L'invention concerne les dispositifs de diffusion de fluide qui sont destinés à être couplés à un conduit (ou tuyau) dans lequel circule un fluide (gazeux, liquide ou polyphasique).
Dans certains domaines, comme par exemple celui des véhicules, éventuellement de type automobile, on utilise des dispositifs de diffusion de fluide (ou aérateurs ou encore diffuseurs) pour diffuser un fluide qui est issu d'un conduit dans une partie au moins d'une zone et/ou selon une direction principale choisie.
Afin de permettre à un usager de choisir la partie de la zone dans laquelle il veut que le fluide soit diffusé et/ou la direction principale de diffusion de ce fluide, les dispositifs de diffusion de fluide disposent généralement d'au moins un ensemble d'ailettes, éventuellement monté sur une pièce mobile, comme par exemple une demi-sphère ouverte.
Ces ailettes sont des pièces mobiles (éventuellement les unes par rapport aux autres), ayant fréquemment des formes complexes et donc difficiles à fabriquer, dont les déplacements nécessitent souvent un couplage à d'autres pièces d'entraînement (également fréquemment de formes complexes et donc difficiles à fabriquer) qui nécessite généralement plusieurs opérations d'assemblage. Il en résulte un coût relativement important, un style difficile à faire évoluer, d'importantes pertes de charge, une difficulté de conservation du débit pour des grands angles de déviation, et une faible diffusion du fluide qui rend difficile l'optimisation thermique du mélange auquel il participe.
L'invention a donc pour but de proposer une solution alternative qui ne comporte pas d'ailettes et qui ne présente pas tout ou partie des inconvénients précités.
Elle propose à cet effet un dispositif de diffusion de fluide destiné à être couplé à une extrémité d'un conduit dans lequel circule un fluide, et comprenant au moins :
- une partie principale définissant une conduite ayant une face interne de forme conique et comportant une extrémité amont propre à être couplée à
5 l'extrémité du conduit et une extrémité aval présentant une section interne ayant une surface supérieure à celle de l'extrémité amont, et
- des moyens d'action propres à être installés sensiblement à l'interface entre l'extrémité du conduit et l'extrémité amont de la partie principale et agencés pour agir sur le fluide en réduisant localement la surface de sa
) section interne, par écartement d'au moins une partie choisie de la face interne, pour orienter le fluide suivant une direction principale choisie et avec un taux d'expansion choisi.
On obtient ainsi, notamment, une réduction du nombre de pièces mobiles et de la complexité des formes, une simplification de l'assemblage, 5 une meilleure directivité du fluide, un taux d'expansion du fluide plus facilement maîtrisable, et une amélioration du mélange du fluide dans la zone où il est diffusé.
Le dispositif de diffusion selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et ) notamment :
- les sections internes de sa partie principale peuvent être partout de forme circulaire ;
- la forme conique peut présenter un angle de divergence compris entre environ 5° et environ 25° ;
5 - il peut comprendre au moins un pavillon, d'une part, ayant une section interne présentant une surface croissante entre une extrémité amont, solidarisée à l'extrémité aval de la partie principale, et une extrémité aval, et, d'autre part, propre à modifier la direction principale choisie et/ou le taux d'expansion choisi, définis par les moyens d'action, par un effet Coanda ;
) les sections internes du pavillon peuvent être partout de forme circulaire ;
- dans un premier mode de réalisation, ses moyens d'action peuvent comprendre, d'une part, une plaque installée contre l'extrémité amont de la partie principale et munie d'un trou présentant une forme sensiblement identique à celle de la section interne de l'extrémité amont de la partie principale, et, d'autre part, des moyens de contrôle agencés pour déplacer
5 cette plaque dans un plan sensiblement parallèle à la section interne de l'extrémité amont de la partie principale, de manière à orienter le fluide suivant une direction principale choisie et avec un taux d'expansion choisi ; les moyens de contrôle peuvent comprendre trois vis placées sensiblement à 120° les unes des autres, en ayant une extrémité au
) contact de la plaque ;
- dans un second mode de réalisation, ses moyens d'action peuvent comprendre, d'une part, au moins un circuit pneumatique alimentant en air pressurisé des buses installées dans des ouvertures définies en au moins un endroit choisi de l'extrémité amont de la partie principale, et, d'autre
5 part, des moyens de contrôle agencés pour faire fonctionner sélectivement chaque circuit pneumatique pour que l'une au moins des buses associées injecte un jet d'air pressurisé dans un plan sensiblement parallèle à la section interne de l'extrémité amont de la partie principale, de manière à orienter le fluide suivant une direction principale choisie et avec un taux
) d'expansion choisi.
L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant au moins un conduit de circulation de fluide ayant une extrémité couplée à au moins un dispositif de diffusion de fluide du type de celui présenté ci-avant.
5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan XZ, une partie d'un conduit comprenant une extrémité couplée à un
) exemple de réalisation d'un dispositif de diffusion de fluide selon l'invention, placé dans un premier état,
- la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans le plan XZ, le conduit de la figure 1 avec son dispositif de diffusion de fluide placé dans un second état,
- la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan XY (au niveau de l'extrémité amont de la partie principale), le dispositif de diffusion de fluide de la figure 1 placé dans son premier état, et
5 - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans le plan XY (au niveau de l'extrémité amont de la partie principale), le dispositif de diffusion de fluide de la figure 1 placé dans son second état.
L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de diffusion de fluide DD destiné à être couplé à une extrémité EC d'un conduit ) CD dans lequel circule un fluide.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le conduit CD et son dispositif de diffusion de fluide DD sont destinés à équiper un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Par conséquent, le fluide est un gaz (et plus précisément de l'air). Mais l'invention n'est pas 5 limitée à cette application. En effet elle concerne tout système, appareil, dispositif, installation, ou bâtiment pouvant comporter au moins un conduit permettant la circulation d'un fluide devant être diffusé dans une partie choisie d'une zone et/ou selon une direction principale de diffusion choisie. Ainsi, elle concerne les véhicules (quel qu'en soit le type (terrestre, maritime (ou fluvial), ) ou aérien)), les installations (y compris celles de type industriel), les maisons et les immeubles, et plus généralement tout système comportant au moins un fluide à distribuer, qu'il soit sous forme liquide, gazeuse ou polyphasique, et notamment les souffleurs, les rideaux d'air, les jacuzzis et bains à remous, les jets propulsifs d'engins nautiques ou aéronautiques.
5 Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le conduit CD et son dispositif de diffusion de fluide DD sont destinés à faire partie d'une installation de chauffage/climatisation d'un véhicule automobile. Mais cela n'est pas obligatoire. Ainsi, ils pourraient, par exemple, faire partie d'un dispositif de traitement d'air (comme par exemple ) un nébuliseur ou un brumisateur), éventuellement portable, ou d'un appareil de ventilation.
A titre d'exemple, un dispositif de diffusion (de fluide) DD selon l'invention peut être installé dans une planche de bord, un plafonnier, une console, un dossier de siège ou une portière d'un véhicule.
Sur les figures 1 à 4, la direction X est une direction longitudinale, la direction Y est une direction transversale, perpendiculaire à la direction X, et la direction Z est une direction verticale, perpendiculaire aux directions 5 longitudinale X et transversale Y.
On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 une partie d'un conduit CD comprenant une extrémité EC couplée à un exemple de réalisation d'un dispositif de diffusion DD selon l'invention.
L'extrémité EC du conduit CD présente, par exemple, une première ) section interne s1 de forme sensiblement circulaire et ayant une première surface. On notera que cette extrémité EC peut être éventuellement munie d'une pièce de raccordement ou d'interfaçage (ou adaptateur).
Dans ce qui suit et ce qui précède la section interne est considérée dans le plan YZ qui est perpendiculaire à la direction longitudinale X. Par 5 ailleurs, la direction principale de circulation du fluide (ici de l'air) dans l'extrémité EC du conduit CD (matérialisée par la flèche F1 des figures 1 et 2) est sensiblement parallèle à la direction longitudinale X.
Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, un dispositif de diffusion DD, selon l'invention, comprend au moins une partie principale ) PP et des moyens d'action MA couplés entre eux.
La (chaque) partie principale PP définit une conduite possédant une face interne FI de forme conique (et donc divergente) et comportant des extrémités amont EA1 et aval EV1 opposées. L'extrémité amont EA1 est propre à être couplée à l'extrémité EC d'un conduit CD et présente donc, de 5 préférence, une section interne de forme et surface sensiblement identiques à celles de la première section interne s1 . L'extrémité aval EV1 présente une seconde section interne s2 d'une surface strictement supérieure à (et donc plus grande que) celle de l'extrémité amont EA1 .
Dans ce qui suit et ce qui précède les notions « d'amont » et ) « d'aval » doivent être considérées par rapport au sens de circulation du fluide (ici un flux d'air). Une partie amont d'un élément est donc traversée par le flux d'air avant une partie aval de ce même élément.
On notera que lorsque l'extrémité EC est munie d'une pièce de raccordement ou d'interfaçage (ou adaptateur), l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP est couplée à cette pièce de raccordement ou d'interfaçage, laquelle présente alors la première section interne s1 qui est sensiblement identique à celle de l'extrémité amont EA1 .
5 Par exemple, les sections internes de la partie principale PP sont partout de forme circulaire. Mais cela n'est pas une obligation. En effet, elles pourraient présenter n'importe quelle forme ou section, et notamment des formes rectangulaires, carrées, pentagonales, hexagonales ou octogonales. De préférence, ces sections internes ont une forme identique à celle de la
) première section interne s1 de l'extrémité EC du conduit CD.
L'angle de divergence de la forme conique est de préférence compris entre environ 5° et environ 25° . Par exemple, cet aigle de divergence peut être choisi égal à 13° .
Les moyens d'action MA sont propres à être installés sensiblement à
5 l'interface entre l'extrémité EC du conduit CD et l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP. Ils sont agencés pour agir sur le flux d'air en réduisant localement la surface de sa section interne, par écartement d'au moins une partie choisie de la face interne FI de la partie principale PP, pour orienter ce flux d'air suivant une direction principale dp choisie et avec un taux
) d'expansion choisi (éventuellement inférieur à un (1 )).
Le mot « sensiblement » signifie ici que les moyens d'action MA peuvent être installés soit exactement à l'interface entre l'extrémité EC du conduit CD et l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP, et donc intercalés entre ces derniers (EC et EA1 ), soit au tout début de l'extrémité
5 amont EA1 de la partie principale PP.
Un exemple non limitatif d'écartement de la face interne FI pour orienter le flux d'air suivant une direction principale dp choisie et avec un taux d'expansion choisi est illustré sur la figure 2. Le dispositif de diffusion DD est ici placé dans un second état. Comme on peut l'observer, l'intervention des
) moyens d'action MA, au niveau de l'extrémité amont EA1 ou tout juste avant cette dernière (EA1 ), provoque une zone de recirculation ZR d'une petite partie du flux d'air en aval de leur lieu d'intervention. Cette zone de recirculation ZR a pour effet d'écarter la partie restante du flux d'air de la région de la face interne FI où elle est temporairement produite, et donc de repousser cette partie restante vers une région opposée à cette zone de recirculation ZR et où elle se « colle ». L'intervention plus ou moins importante des moyens d'action MA dans la partie principale PP (ou juste avant cette
5 dernière (PP)) permet de maîtriser l'angle de déviation du flux d'air et le taux d'expansion de ce dernier.
La figure 1 illustre le cas où les moyens d'action MA n'agissent pas sur le flux d'air et donc où il n'y a pas d'écartement. Le dispositif de diffusion DD est ici placé dans un premier état. On notera que la divergence de la
) section interne de la partie principale PP entraîne spontanément une légère expansion de la section du flux d'air, contrairement à ce qui se produit dans une partie de section interne constante.
On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le dispositif de diffusion DD peut également et avantageusement
5 comprendre au moins un pavillon PD ayant une section interne présentant une surface croissante entre une extrémité amont EA2, solidarisée à l'extrémité aval EV1 de la partie principale PP, et une extrémité aval EV2. Ce pavillon PD est agencé de manière à modifier par un effet Coanda la direction principale choisie dp et/ou le taux d'expansion choisi, défini(s) par les moyens
) d'action MA et observable(s) au niveau de l'extrémité aval EV1 de la partie principale PP. La direction principale modifiée et observable au niveau de l'extrémité aval EV1 de la partie principale PP est référencée dp' sur la figure 2.
On comprendra que la fonction de ce pavillon PD est d'amplifier la 5 désorientation de la direction principale dp du flux d'air et/ou du taux d'expansion du flux d'air induit(e)(s) par les moyens d'action MA en coopération avec la partie principale PP. Par conséquent, l'utilisation d'un pavillon PD et la forme et les dimensions de cet éventuel pavillon PD sont choisies en fonction de l'amplitude maximale d'orientation de la direction ) principale du flux d'air et/ou de l'amplitude maximale du taux d'expansion du flux d'air dont on souhaite disposer et/ou de la dynamique d'orientation souhaitée (laquelle n'est pas nécessairement centrée sur l'axe du dispositif).
Par exemple, les sections internes du pavillon PD sont partout de forme circulaire. Mais cela n'est pas une obligation. En effet, elles pourraient présenter n'importe quelle forme ou section, et notamment des formes rectangulaires, carrées, pentagonales, hexagonales ou octogonales. De préférence, ces sections internes ont une forme identique à celle de la partie 5 principale PP.
Comme indiqué plus haut, la surface de la section de l'extrémité aval EV2 du pavillon PD est plus grande que celle de son extrémité amont EA2. On notera cependant que l'ordre de grandeur du rayon de courbure du pavillon PD est de préférence compris entre environ deux fois et environ huit ) fois le rayon interne de l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP.
On notera également que la partie principale PP et le pavillon PD peuvent être soit deux pièces qui sont solidarisées l'une à l'autre, soit deux sous-parties d'une même pièce.
Au moins deux modes de réalisation peuvent être envisagés pour les 5 moyens d'action MA.
Un premier mode de réalisation est illustré sur les figures 1 à 4. Dans ce premier mode de réalisation, comme cela apparaît mieux sur les figures 3 et 4, les moyens d'action MA comprennent une plaque PA et des moyens de contrôle MC.
) La plaque PA est installée contre l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP (à l'interface avec l'extrémité EC du conduit CD) et est munie d'un trou TP qui présente une forme sensiblement identique à celle de la section interne de l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP. Dans l'exemple ici considéré cette forme est sensiblement circulaire.
5 De préférence, et comme illustré, les dimensions du trou TP sont également sensiblement identiques à celles de l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP, afin de ne pas perturber le flux d'air (flèche F1 ) lorsque sa direction principale ne doit pas être modifiée.
On notera que la plaque PA est ici de forme sensiblement circulaire.
) Mis cela n'est pas obligatoire. Elle pourrait en effet présenter d'autres formes, notamment carrées ou rectangulaires.
Les moyens de contrôle MC sont agencés pour déplacer la plaque PA dans un plan YZ qui est sensiblement parallèle à la section interne de l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP, de manière à orienter le flux d'air suivant une direction principale dp choisie et avec un taux d'expansion choisi. La plaque PA est donc ici utilisée comme « obstacle » que l'on place plus ou moins sur le trajet du flux d'air.
5 Le déplacement de la plaque PA peut se faire suivant une unique direction (par exemple Z ou Y) afin d'induire une modification de la direction principale principalement dans un plan (par exemple XZ ou XY), ou bien suivant au moins deux directions différentes (par exemple Z et Y) afin d'induire une modification de la direction principale dans une partie au moins
) des directions contenues dans le demi-espace situé devant la plaque PA.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 3 et 4, les moyens de contrôle MC peuvent comprendre trois vis placées sensiblement à 120° les unes des autres en ayant ure extrémité au contact de la plaque PA (par exemple au niveau de son bord périphérique). On
5 comprendra que dans cet exemple les trois vis induisent des déplacements suivant trois directions différentes contenues dans le plan YZ et donc permettent une modification de la direction principale dans la quasi-totalité des directions contenues dans le demi-espace situé devant la plaque PA.
Ces vis peuvent, par exemple, être montées sur une paroi PS
) installée fixement (ici dans le véhicule) et à laquelle est/sont solidarisée(s) l'extrémité EC du conduit CD et/ou l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP. Cette paroi PS peut, par exemple, être une sous-partie de la planche de bord du véhicule, ou bien constituer un cache d'habillage solidarisé à cette dernière. En variante, les vis peuvent être solidarisées à
5 l'extrémité EC du conduit CD ou à l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP.
Les vis peuvent être entraînées en rotation soit manuellement par un usager, soit automatiquement, par exemple grâce à des moteurs électriques dont les fonctionnements respectifs sont contrôlés par au moins un actionneur ) contrôlé par un usager.
On notera que d'autres moyens techniques peuvent être envisagés pour déplacer la plaque PA. Ainsi, on peut, par exemple, utiliser deux leviers destinés à contrôler les orientations verticale et horizontale de la plaque PA, ou bien un bouton associé à un moyen de blocage de la partie mobile par frottement.
On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, qu'il est préférable de prévoir des moyens d'étanchéité de part
5 et d'autre de la zone dans laquelle la plaque PA se déplace, afin d'éviter que de l'air ne s'échappe vers l'extérieur par le trou TP lorsqu'une partie de ce dernier (TP) se retrouve placée au-delà de la face externe de l'extrémité avant EA1 de la partie principale PP et/ou de l'extrémité EC du conduit CD. Ces moyens d'étanchéité peuvent, par exemple, se présenter sous la forme de
) deux anneaux en caoutchouc (éventuellement synthétique), en silicone ou en feutrine que l'on place respectivement sur l'extrémité avant EA1 de la partie principale PP et sur l'extrémité EC du conduit CD.
Dans un second mode de réalisation (non illustré), les moyens d'action MA comprennent au moins un circuit pneumatique et des moyens de
5 contrôle (ou actionneurs).
Chaque circuit pneumatique est agencé de manière à alimenter en air pressurisé des buses qui sont installées dans des ouvertures définies en au moins un endroit choisi de l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP, de préférence situés dans le plan YZ.
) Dans ce cas les moyens de contrôle sont agencés pour faire fonctionner sélectivement chaque circuit pneumatique pour que l'une au moins des buses associées injecte un jet d'air pressurisé dans un plan YZ qui est sensiblement parallèle à la section interne de l'extrémité amont EA1 de la partie principale PP, de manière à orienter le flux d'air suivant une direction
5 principale dp choisie et avec un taux d'expansion choisi. Ce type de contrôle est notamment décrit dans le document brevet US2004216446.
Comme dans le premier mode de réalisation, les jets d'air peuvent agir suivant une unique direction (par exemple Z ou Y) afin d'induire une modification de la direction principale principalement dans un plan (par
) exemple XZ ou XY), ou bien suivant au moins deux directions différentes (par exemple Z et Y) afin d'induire une modification de la direction principale dans une partie au moins des directions contenues dans le demi-espace situé devant les buses. Par exemple, on peut utiliser trois circuits pneumatiques associés respectivement à trois buses placées sensiblement à 120° les unes des autres. On comprendra que dans cet exemple les trois buses induisent des déplacements suivant trois directions différentes contenues dans le plan YZ et
5 donc permettent une modification de la direction principale dans la quasi- totalité des directions contenues dans le demi-espace situé devant les buses.
Les fonctionnements respectifs des circuits pneumatiques peuvent être contrôlés par au moins un actionneur qui est lui-même contrôlé par un usager. On notera que les circuits pneumatiques peuvent être éventuellement
) agencés de manière à faire varier les débits des jets d'air, et non pas de manière à fonctionner seulement en mode binaire (ou tout ou rien). La variation du débit permet en effet de faciliter le contrôle de l'amplitude de déviation du flux d'air.
L'utilisation de plusieurs jets d'air permet également de maîtriser le 5 mélange du flux d'air (ici dans une partie de l'habitacle). A cet effet on peut actionner indépendamment les circuits pneumatiques afin de modifier à la fois la directivité et la diffusion du flux. Les actionneurs pneumatiques peuvent alors être activés soit simultanément, soit individuellement, soit selon une séquence azimutale et temporelle plus complexe.
) On notera également que le dispositif de diffusion DD peut éventuellement comprendre plusieurs (au moins deux) parties principales PP placées l'une après l'autre et associées chacune à ses propres moyens d'action MA. Dans ce cas, les fonctionnements des différents moyens d'action MA sont préférentiellement couplés. Cette option est destinée à augmenter 5 l'amplitude maximale d'orientation de la direction principale du flux d'air et/ou du taux d'expansion du flux d'air.
L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels :
- une réduction du nombre de pièces mobiles et de la complexité des formes, et donc une réduction des coûts,
) - une simplification de l'assemblage,
- une meilleure directivité du flux de fluide, sur une plage plus importante,
- un taux d'expansion du flux de fluide plus facilement maîtrisable, - une amélioration du mélange du fluide dans la zone où il est diffusé,
- un éventuel pilotage automatique, notam ment en vue d'améliorer encore plus le mélange du fluide et/ou de mettre en œuvre de nouvelles stratégies de gestion de l 'aérothermie dans une enceinte,
- une réduction notable des pertes de charge,
- la possibilité de faire des effets de style.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de diffusion de fluide (DD) propre à être couplé à une extrémité (EC) d'un conduit (CD) dans lequel circule un fluide, caractérisé en ce qu'il comprend au moins i) une partie principale (PP) définissant une conduite ayant une face interne (FI) de forme conique et comportant une extrémité amont (EA1 ) propre à être couplée à ladite extrémité (EC) du conduit (CD) et une extrémité aval (EV1 ) présentant une section interne ayant une surface supérieure à celle de ladite extrémité amont (EA1 ), et ii) des moyens d'action (MA) propres à être installés sensiblement à l'interface entre lesdites extrémité (EC) et extrémité amont (EA1 ) et agencés pour agir sur ledit fluide en réduisant localement la surface de sa section, par écartement d'au moins une partie choisie de ladite face interne (FI), pour orienter ledit fluide suivant une direction principale choisie et avec un taux d'expansion choisi.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les sections internes de la partie principale (PP) sont partout de forme circulaire.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite forme conique présente un angle de divergence compris entre environ 5° et environ 25° .
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un pavillon (PD) i) ayant une section interne présentant une surface croissante entre une extrémité amont (EA2), solidarisée à ladite extrémité aval (EV1 ) de ladite partie principale (PP), et une extrémité aval (EV2), et ii) propre à modifier ladite direction principale choisie et/ou ledit taux d'expansion choisi, définis par lesdits moyens d'action (MA), par un effet Coanda.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les sections internes dudit pavillon (PD) sont partout de forme circulaire.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'action (MA) comprennent i) une plaque (PA) installée contre ladite extrémité amont (EA1 ) de la partie principale (PP) et munie d'un trou (TP) présentant une forme sensiblement identique à celle de la section interne de ladite extrémité amont (EA1 ) de la partie principale (PP), et ii) des moyens de contrôle (MC) agencés pour déplacer ladite plaque (PA) dans un plan sensiblement parallèle à ladite section interne de l'extrémité amont (EA1 ) de ladite partie principale (PP), de manière à orienter ledit fluide suivant une 5 direction principale choisie et avec un taux d'expansion choisi.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) comprennent trois vis placées sensiblement à 120° les unes des autres, en ayant une extrémité au contact de ladite plaque (PA).
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que î o lesdits moyens d'action (MA) comprennent i) au moins un circuit pneumatique alimentant en air pressurisé des buses installées dans des ouvertures définies en au moins un endroit choisi de ladite extrémité amont (EA1 ) de la partie principale (PP), et ii) des moyens de contrôle agencés pour faire fonctionner sélectivement chaque circuit pneumatique pour que l'une au moins des buses i 5 associées injecte un jet d'air pressurisé dans un plan sensiblement parallèle à ladite section interne de l'extrémité amont (EA1 ) de ladite partie principale (PP), de manière à orienter ledit fluide suivant une direction principale choisie et avec un taux d'expansion choisi.
9. Véhicule comprenant au moins un conduit (CD) de circulation de 20 fluide, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un dispositif de diffusion de fluide (DD) selon l'une des revendications précédentes, couplé à une extrémité (EC) dudit conduit (CD).
10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.
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