[0001] L'invention se rapporte à un dispositif pour l'évacuation vers l'atmosphère d'un
fluide gazeux issu d'une conduite d'évacuation.
[0002] L'invention se rapporte particulièrement à un dispositif pour l'évacuation à l'atmosphère,
d'air vicié extrait de locaux, tels des locaux d'habitation, des locaux administratifs,
des locaux industriels ou autres.
[0003] L'invention concerne spécialement un dispositif destiné à être fixé en saillie par
rapport à une surface extérieure, telle une surface de toiture, pour assurer l'évacuation
d'un flux d'air avec une vitesse déterminée, selon une direction sensiblement verticale.
[0004] Les dispositifs de ce type sont en général constitués par une paroi mince qui définit
une chambre allongée pour le passage du flux, cette chambre présentant deux ouvertures
opposées dont :
- une première ouverture située à la partie basse de la chambre, pour le raccordement
à la conduite d'évacuation et l'entrée du flux de fluide gazeux, et
- une seconde ouverture, située à la partie haute de la chambre, pour la sortie du flux
de fluide gazeux.
[0005] En vue d'entraver l'entrée d'eau de pluie dans la conduite d'évacuation à laquelle
le dispositif se trouve raccordé, la chambre abrite un élément, dit de collecte, disposé
axialement pour recueillir et évacuer de manière contrôlée l'eau de pluie qui entre
dans la chambre à travers ladite seconde ouverture.
[0006] Que l'élément de collecte soit constitué d'un réceptacle unique (DE 44 19 604) ou
d'un réseau d'une pluralité de petits réceptacles (JP 60 129 522), il s'étend en général
transversalement à l'axe longitudinal du dispositif sur une section d'étendue sensiblement
supérieure à la section transversale de la seconde ouverture.
[0007] Afin que l'élément de collecte connu (DE 44 19 604 ou JP 60 129 522) entrave le moins
possible le passage du flux d'air à évacuer, les dimensions transversales de la chambre
au niveau dudit élément de collecte sont, supérieures aux dimensions transversales
de la chambre en amont et en aval dudit élément de collecte, de manière à compenser
la perte de section induite par la présence de cet élément de collecte.
[0008] En général la paroi de la chambre est relativement mince et la forme extérieure du
dispositif est donc très proche de sa forme intérieure.
[0009] C'est ainsi que les dispositifs de l'état de la technique affectent en général une
forme de champignon.
[0010] Ce type de forme ne satisfait pas, notamment, les architectes qui recherchent préférentiellement
des formes cylindriques de section transversale circulaire ou polygonale.
[0011] Une solution au problème posé par la forme extérieure des dispositifs connus consisterait
donc à constituer un habillage cylindrique autour du dispositif d'évacuation.
[0012] Cette solution est cependant onéreuse et elle augmente notablement l'encombrement
transversal du dispositif.
[0013] L'état de la technique comprend également des dispositifs absolument cylindriques,
par exemple DE 41 19 971, constitués par un tronçon de conduite dans lequel s'étend
un élément de collecte spiralé.
[0014] Ces dispositifs ne conviennent cependant pas lorsqu'il s'agit d'assurer l'évacuation
d'air vicié, pollué ou chargé de graisses, avec une vitesse suffisante pour qu'il
soit rejeté à une certaine distance d'une toiture (en général plusieurs mètres) en
vue d'être mélangé avec l'air atmosphérique.
[0015] Un résultat que l'invention vise à obtenir est un dispositif d'évacuation du type
précité, qui tout en permettant de garantir l'évacuation verticale d'un flux de fluide
gazeux avec une vitesse adéquate, a une forme extérieure sensiblement, mais non limitativement,
cylindrique ou légèrement conique et, est d'un coût de fabrication comparable, voire
inférieur, aux dispositifs de l'état de la technique dont la forme et/ou l'efficacité
ont été critiquées.
[0016] A cet effet, l'invention a pour objet, un dispositif du type précité, notamment caractérisé
en ce que la paroi tubulaire du dispositif comprend au moins trois tronçons fonctionnels
dont :
- un premier tronçon,
. destiné à être raccordé à la conduite d'évacuation par une section de dimensions
transversales sensiblement égales aux dimensions de la conduite d'évacuation à laquelle
il doit être raccordé, et
. dans lequel l'élément de collecte se trouve axialement disposé pour recueillir et
évacuer le fluide liquide qui pénètre dans la chambre, cette chambre étant, au niveau
de l'élément de collecte, localement constituée par un premier passage contrôlé situé
autour de l'élément de collecte, ce premier passage contrôlé ayant, dans la direction
de propagation du flux de fluide gazeux qui le traverse, des sections transversales
successives qui sont ajustées pour engendrer une accélération du flux de fluide gazeux
qui pénètre dans ledit premier tronçon, jusqu'à une seconde vitesse déterminée,
- un second tronçon, raccordé au premier tronçon, définissant un second passage contrôlé
ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux qui le traverse,
des sections transversales successives qui sont ajustées pour contraindre transversalement
le flux de fluide gazeux issu du premier passage contrôlé et reformer un flux de fluide
gazeux sensiblement cylindrique en engendrant une troisième vitesse de flux de fluide
gazeux au moins égale à la seconde vitesse de flux de fluide gazeux,
- un troisième tronçon, raccordé au second tronçon définissant un troisième passage
contrôlé ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux qui le traverse,
des sections transversales successives qui sont ajustées pour libérer transversalement
le flux de fluide gazeux issu du second passage contrôlé et réduire la troisième vitesse
de flux de fluide gazeux à une quatrième vitesse de flux de fluide gazeux déterminée.
[0017] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite à titre
d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement
:
- figure 1, le dispositif de l'invention vu en coupe selon un plan longitudinal transversal,
- figure 2, le dispositif de l'invention vu en coupe selon un plan transversal repéré
II-II sur la figure 1.
[0018] En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 pour l'évacuation vers l'atmosphère
2, selon une direction 3 sensiblement verticale, d'un fluide gazeux 4 formant un flux
circulant préalablement, à une première vitesse V1 prédéterminée, dans une conduite
d'évacuation 5 de section transversale également déterminée.
[0019] Ce dispositif 1 comprend au moins une chambre 6 définie par une face intérieure 7
d'une paroi tubulaire 8 qui, en position d'utilisation présente un axe longitudinal
9 sensiblement vertical, est destinée à être traversée par le flux de fluide gazeux
4, selon son axe longitudinal 9.
[0020] Tel que cela est évoqué, pour la description du dispositif 1, on le considère en
position d'utilisation, c'est-à-dire, orienté de manière à présenter son axe longitudinal
sensiblement verticalement.
[0021] Sur les dessins, la paroi tubulaire 8 du dispositif 1 a une section transversale
circulaire et une forme cylindrique de révolution, mais cela n'est pas limitatif pour
l'invention.
[0022] L'invention s'adapte parfaitement à la construction de dispositifs du type précité,
dont la section transversale est polygonale, par exemple, carrée.
[0023] Egalement, l'invention s'adapte parfaitement à la construction de dispositifs du
type précité qui ne sont pas absolument cylindriques.
[0024] Quoi qu'il en soit, la chambre 6 comprend deux ouvertures 10, 11 alignées sur ledit
axe longitudinal 9 dont,
. une première ouverture 10, de section transversale déterminée, située en une partie
basse de la chambre 6, pour l'entrée du flux de fluide gazeux 4, et
. une seconde ouverture 11, de section transversale également déterminée, située en
une partie haute de la chambre 6, pour la sortie du flux de fluide gazeux 4.
[0025] A sa partie basse le dispositif 1 comprend un moyen de liaison 50 avec la conduite
d'évacuation 5 à laquelle il doit être relié.
[0026] Par exemple, ce moyen de liaison 50 consiste en une portée d'assemblage avec l'extrémité
de la conduite d'évacuation 5 à laquelle il doit être relié.
[0027] La première ouverture 10 du dispositif 1 est située dans le prolongement de cet alésage.
[0028] La chambre 6 abrite un élément 12, dit de collecte, situé axialement pour recueillir
et évacuer de manière contrôlée un fluide liquide 13, tel de l'eau de pluie, entrant
dans la chambre 6, par gravité, par ladite seconde ouverture 11.
[0029] Sur le dessin, le fluide liquide 13 a été représenté par une pluralité de cercles
associés au repère 13.
[0030] Par exemple, ces cercles symbolisent des gouttes de fluide liquide 13.
[0031] Tel que représenté, cet élément de collecte 12 consiste avantageusement en une pièce
creuse de forme conique ou hémisphérique qui tourne sa concavité vers la partie haute
du dispositif de manière à recueillir l'eau qui chute dans ledit dispositif 1.
[0032] Tel que cela est représenté en figure 2, la pièce creuse est pourvue d'une conduite
d'évacuation, par exemple, à travers la paroi tubulaire 8 du dispositif 1.
[0033] De manière remarquable, la paroi tubulaire 8 du dispositif 1 comprend au moins trois
tronçons fonctionnels 14 à 16 dont :
- un premier tronçon 14,
. destiné à être raccordé à la conduite d'évacuation 5 par une section de dimensions
transversales sensiblement égales aux dimensions de la conduite d'évacuation à laquelle
il doit être raccordé, et
. dans lequel l'élément de collecte 12 se trouve axialement disposé pour recueillir
et évacuer le fluide liquide 13 qui pénètre dans la chambre 6, cette chambre 6 étant,
au niveau de l'élément de collecte 12, localement constituée par un premier passage
contrôlé 141 situé autour de l'élément de collecte 12, ce premier passage contrôlé
141 ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux qui le traverse,
des sections transversales successives qui sont ajustées pour engendrer une accélération
du flux de fluide gazeux qui pénètre dans ledit premier tronçon 14, jusqu'à une seconde
vitesse déterminée V2,
- un second tronçon 15, raccordé au premier tronçon 14, définissant un second passage
contrôlé 151 ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux qui
le traverse, des sections transversales successives qui sont ajustées pour contraindre
transversalement le flux de fluide gazeux issu du premier passage contrôlé 141 et
reformer un flux de fluide gazeux sensiblement cylindrique en engendrant une troisième
vitesse V3 de flux de fluide gazeux au moins égale à la seconde vitesse V2 de flux
de fluide gazeux,
- un troisième tronçon 16, raccordé au second tronçon 15 définissant un troisième passage
contrôlé 161 ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux qui
le traverse, des sections transversales successives qui sont ajustées pour libérer
transversalement le flux de fluide gazeux issu du second passage contrôlé 151 et réduire
la troisième vitesse de flux de fluide gazeux à une quatrième vitesse V4 de flux de
fluide gazeux déterminée, évitant ainsi les problèmes phoniques, tels des sifflements
générés par une vitesse trop élevée.
[0034] De manière remarquable, les sections transversales qui définissent le premier passage
contrôlé 141, le second passage contrôlé 151 et le troisième passage contrôlé 161,
sont ajustées de manière telle que :
- la seconde vitesse V2 est au moins égale à un virgule cinq fois la première vitesse
V1, et
- la quatrième vitesse V4 est supérieure à la première vitesse V1 , mais inférieure
à la troisième vitesse V3.
[0035] De préférence, la seconde vitesse V2 est sensiblement égale à deux fois la première
vitesse V1.
[0036] L'homme du métier sait, par l'application des lois connues sur l'écoulement des fluides
gazeux, choisir les formes et dimensions appropriées pour obtenir les fonctions indiquées.
[0037] En figure 1, on peut observer que les différents tronçons fonctionnels du dispositif
ont été représentés comme s'ils étaient constitués séparément (notamment, on note
les traits de séparation des zones de hachures différentes).
[0038] Il faut noter que, sans pour autant l'exclure, cela ne signifie absolument pas que
ces tronçons sont constitués de manière séparée et/ou dans des matériaux de natures
distinctes.
[0039] Le mode de construction du dispositif n'a pas réellement d'incidence sur son fonctionnement
et l'homme du métier pourra réaliser ledit dispositif de toute manière appropriée
pour respecter les souhaits d'architectes et les impératifs techniques.
[0040] Les tronçons peuvent avoir une paroi pleine, comme cela est représenté, ou une paroi
creuse, voire une paroi creuse garnie avec un matériau thermiquement et/ou phoniquement
isolant.
[0041] Dans le plan de raccordement du second tronçon 15 et du troisième tronçon 16, le
dispositif 1 comprend un organe 17 de guidage de gouttes de fluide liquide 13 vers
l'élément de collecte 12, tel une collerette 17 en saillie à l'intérieur du second
tronçon 15.
[0042] De manière notable, dans le plan transversal du dispositif 1 dans lequel le second
tronçon 15 se raccorde au troisième tronçon 16, la section transversale de la chambre
6, est inscrite dans la section transversale de l'élément de collecte 12 et centrée
sur cette dernière.
[0043] De manière encore remarquable, la valeur algébrique de la section transversale de
la seconde ouverture 11 du dispositif 1 (ouverture de sortie) est supérieure à la
valeur algébrique de la plus grande section transversale du second passage contrôlé
151 du flux entre le second tronçon 15 et le troisième tronçon 16, mais inférieure
à la valeur algébrique de la section transversale de la première ouverture 10 (ouverture
d'entrée) du dispositif 1.
[0044] De manière également notable :
- le premier tronçon 14 est défini par au moins un premier élément de paroi 142 qui
présente une surface externe 143 sensiblement opposée à une surface cylindrique interne
144 définissant ce premier tronçon 14,
- le second tronçon 15 et le troisième tronçon 16 sont chacun définis par au moins un
second élément de paroi 152 et au moins un troisième élément de paroi 162, lesquels
second et troisième éléments présentent chacun une face externe 153, 163 et, les faces
externes 153, 163 de ces second et troisième éléments de parois 152, 162 s'étendent
approximativement dans le prolongement de la face externe 143 du premier élément de
paroi 142.
[0045] Les caractéristiques fonctionnelles des tronçons permettent ainsi de maintenir la
section transversale interne du dispositif à une valeur sensiblement inférieure à
celle de la première ouverture et par cela de rendre possible l'obtention du résultat
essentiel visé par l'invention, à savoir, un dispositif d'évacuation, qui tout en
permettant de garantir l'évacuation d'un flux gazeux avec une vitesse souhaitée, a
une forme extérieure sensiblement, mais non limitativement, cylindrique ou légèrement
conique et, est d'un coût de fabrication comparable, voire inférieur, aux dispositifs
de l'état de la technique dont la forme et/ou l'efficacité ont été critiquées.
[0046] A titre de premier exemple, on peut noter qu'avec un dispositif dont le diamètre
de la première ouverture est de deux cent millimètres, une pièce de collecte dont
le diamètre est de cent quarante millimètres, en respectant les conditions énoncées
plus avant, un homme du métier peut construire un dispositif qui, avec un débit d'air
de trois cent quatre vingt mètres cubes par heure à l'entrée permet d'admettre un
flux d'air avec une première vitesse de 3,4 mètres par seconde (trois virgule quatre
mètres par seconde) et d'éjecter ce flux d'air avec une vitesse de 7,4 mètres par
seconde (sept virgule quatre mètres par seconde).
[0047] Dans ce premier cas, lorsque le dispositif est réalisé en tôle d'une épaisseur d'un
virgule cinq millimètres (1,5 millimètres), le diamètre extérieur est deux cent six
millimètres.
[0048] A titre de second exemple, on peut noter qu'avec un dispositif dont le diamètre de
la première ouverture est de six cent millimètres, une pièce de collecte dont le diamètre
est de quatre cent quarante millimètres, en respectant les conditions énoncées plus
avant, un homme du métier peut construire un dispositif qui, avec un débit d'air de
six mille trois cent mètres cubes par heure à l'entrée permet d'admettre un flux d'air
avec une première vitesse de 6,2 mètres par seconde (six virgule deux mètres par seconde)
et d'éjecter ce flux d'air avec une vitesse de 8,9 mètres par seconde (huit virgule
neuf mètres par seconde).
[0049] Dans ce second cas, lorsque le dispositif est réalisé en tôle d'une épaisseur d'un
virgule cinq millimètres (1,5 millimètres), le diamètre extérieur est de six cent
six millimètres.
[0050] De manière remarquable, premier tronçon 14 du dispositif 1 comprend, au moins au
niveau du moyen de liaison 50 avec la conduite d'évacuation 5, au moins un canal disposé
pour assurer l'évacuation contrôlée de fluide liquide 13 situé sur la surface cylindrique
interne 144 dudit premier tronçon 14, cette évacuation étant réalisée vers l'extérieur
du dispositif 1.
[0051] Tel que cela a été précédemment annoncé, à sa partie basse, c'est-à-dire au niveau
du premier tronçon 14, le dispositif 1 comprend un moyen de liaison 50 avec la conduite
d'évacuation 5 à laquelle il doit être relié et ce moyen de liaison 50 consiste en
une portée d'assemblage avec l'extrémité de la conduite d'évacuation 5 à laquelle
il doit être relié.
[0052] Dans une forme de réalisation, d'une part, le moyen de liaison 50 du dispositif 1
avec la conduite d'évacuation 5 à laquelle il doit être relié, consiste en une portée
d'assemblage par emboîtement sur une surface externe de l'extrémité de ladite conduite
d'évacuation 5 et, d'autre part, cette portée comprend une pluralité de canaux qui
sont chacun constitué de manière à évacuer le fluide liquide 13 entre la paroi 142
du premier tronçon 14 (premier élément de paroi 142) et la surface externe de la conduite
d'évacuation 5 qui reçoit le dispositif 1.
[0053] Le moyen de liaison 50 peut également comprendre un joint, mais l'homme du métier
est à même de prévoir un tel élément sans avoir à faire preuve d'invention.
1. Dispositif (1) pour l'évacuation vers l'atmosphère (2), selon une direction (3) sensiblement
verticale, d'un fluide gazeux (4) formant un flux circulant préalablement, à une première
vitesse (V1) prédéterminée, dans une conduite d'évacuation (5) de section transversale
également déterminée,
ce dispositif (1) comprenant au moins une chambre (6) définie par une face intérieure
(7) d'une paroi tubulaire (8) qui, en position d'utilisation présente un axe longitudinal
(9) sensiblement vertical, est destinée à être traversée par le flux de fluide gazeux
(4), selon son axe longitudinal (9),
la chambre (6) comprenant deux ouvertures (10, 11) alignées sur ledit axe longitudinal
(9) dont,
. une première ouverture (10), de section transversale déterminée, située en une partie
basse de la chambre (6), pour l'entrée du flux de fluide gazeux (4), et
. une seconde ouverture (11), de section transversale également déterminée, située
en une partie haute de la chambre (6), pour la sortie du flux de fluide gazeux (4),
la dite chambre (6) abritant un élément (12), dit de collecte, situé axialement
pour recueillir et évacuer de manière contrôlée un fluide liquide (13), tel de l'eau
de pluie, entrant dans la chambre (6), par gravité, par ladite seconde ouverture (11),
ce dispositif étant
caractérisé en ce que sa paroi tubulaire (8) comprend au moins trois tronçons fonctionnels (14 à 16) dont
:
- un premier tronçon (14),
. destiné à être raccordé à la conduite d'évacuation (5) par une section de dimensions
transversales sensiblement égales aux dimensions de la conduite d'évacuation à laquelle
il doit être raccordé, et
. dans lequel l'élément de collecte (12) se trouve axialement disposé pour recueillir
et évacuer le fluide liquide (13) qui pénètre dans la chambre (6), cette chambre (6)
étant, au niveau de l'élément de collecte (12), localement constituée par un premier
passage contrôlé (141) situé autour de l'élément de collecte (12), ce premier passage
contrôlé (141) ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux qui
le traverse, des sections transversales successives qui sont ajustées pour engendrer
une accélération du flux de fluide gazeux qui pénètre dans ledit premier tronçon (14),
jusqu'à une seconde vitesse déterminée (V2),
- un second tronçon (15), raccordé au premier tronçon (14), définissant un second
passage contrôlé (151) ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux
qui le traverse, des sections transversales successives qui sont ajustées pour contraindre
transversalement le flux de fluide gazeux issu du premier passage contrôlé (141) et
reformer un flux de fluide gazeux sensiblement cylindrique en engendrant une troisième
vitesse (V3) de flux de fluide gazeux au moins égale à la seconde vitesse (V2) de
flux de fluide gazeux,
- un troisième tronçon (16), raccordé au second tronçon (15) définissant un troisième
passage contrôlé (161) ayant, dans la direction de propagation du flux de fluide gazeux
qui le traverse, des sections transversales successives qui sont ajustées pour libérer
transversalement le flux de fluide gazeux issu du second passage contrôlé (151) et
réduire la troisième vitesse de flux de fluide gazeux à une quatrième vitesse (V4)
de flux de fluide gazeux déterminée.
2. Dispositif selon la revendication 1
caractérisé en ce que les sections transversales qui définissent le premier passage contrôlé (141), le
second passage contrôlé (151) et le troisième passage contrôlé (161), sont ajustées
de manière telle que :
- la seconde vitesse (V2) est au moins égale à un virgule cinq fois la première vitesse
(V1), et
- la quatrième vitesse (V4) est supérieure à la première vitesse (V1), mais inférieure
à la troisième vitesse (V3).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la valeur algébrique de la section transversale de la seconde ouverture (11) du dispositif
(1) est supérieure à la valeur algébrique de la plus grande section transversale du
second passage contrôlé (151) du flux entre le second tronçon (15) et le troisième
tronçon (16), mais inférieure à la valeur algébrique de la section transversale de
la première ouverture (10) du dispositif (1).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3
caractérisé en ce que :
- le premier tronçon (14) est défini par au moins un premier élément de paroi (142)
qui présente une surface externe (143) sensiblement opposée à une surface cylindrique
interne (144) définissant ce premier tronçon (14),
- le second tronçon (15) et le troisième tronçon (16) sont chacun défini par au moins
un second élément de paroi (152) et au moins un troisième élément de paroi (162),
lesquels second et troisième éléments présentent chacun une face externe (153, 163)
et, les faces externes (153, 163) de ces second et troisième éléments de parois (152,
162) s'étendent approximativement dans le prolongement de la face externe (143) du
premier élément de paroi (142).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, dans le plan de raccordement du second tronçon (15) et du troisième tronçon (16),
le dispositif (1) comprend un organe (17) de guidage de gouttes de fluide liquide
(13) vers l'élément de collecte (12), tel une collerette (17) en saillie à l'intérieur
du second tronçon (15).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, dans le plan transversal du dispositif (1) dans lequel le second tronçon (15) se
raccorde au troisième tronçon (16), la section transversale de la chambre (6), est
inscrite dans la section transversale de l'élément de collecte (12) et centrée sur
cette dernière.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'à sa partie basse, c'est-à-dire au niveau du premier tronçon (14), il comprend un
moyen de liaison (50) avec la conduite d'évacuation (5) à laquelle il doit être relié.
8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le premier tronçon (14) comprend, au moins au niveau du moyen de liaison (50) avec
la conduite d'évacuation (5), au moins un canal disposé pour assurer l'évacuation
contrôlée de fluide liquide (13) situé sur la surface cylindrique interne (144) dudit
premier tronçon (14), cette évacuation étant réalisée vers l'extérieur du dispositif
(1).
9. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le moyen de liaison (50) consiste en une portée d'assemblage avec l'extrémité de
la conduite d'évacuation (5) à laquelle il doit être relié.
10. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que, d'une part, le moyen de liaison (50) avec la conduite d'évacuation (5), consiste
en une portée d'assemblage par emboîtement sur une surface externe de l'extrémité
de ladite conduite d'évacuation (5) et, d'autre part, cette portée comprend une pluralité
de canaux qui sont chacun constitué de manière à évacuer le fluide liquide (13) entre
la paroi (142) du premier tronçon (14) (premier élément de paroi 142) et la surface
externe de la conduite d'évacuation (5) qui reçoit le dispositif (1).