Brevet FR2158122A1 — publié le 19730615

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet une régilarisation automatique de la ventilation dans des locaux de diverses catégories compte tenu des conditions météorologiques afin d'éviter des variations de températures ambiantes. Dans un local chauffé, la salubrité de l'air et du local dépend essentiellement de sa température, de sa teneur en humidité et de sa composition. Pour s'assurer d'une salubrité permanente de l'air ambiant dans un local il convient de disposer d'une bonne ventilation avec apport d'air frais. Toutefois, en raison des calories consommées pour réchauffer et répandre l'air neuf dans le milieu ambiant il y a intérêt à ne faire rentrer que la quantité minimale indispensable d'air frais, surtout si la température extérieure atteint des valeurs très basses. A cet effet, l'invention propose un procédé de régulation automatique de la ventilation de locaux en fonction de la température extérieure, suivant lequel on utilise une variation de pression de gaz pour asservir des accessoires de ventilation. On conçoit aisément que par ce procédé appliqué à des locaux chauffés au gaz, c'est la pression d'alimentation en gaz préalablement modulée en fonction de la température extérieure qui va permettre l'asservissement des accessoires de ventilation. L'installation servant à la mise en oeuvre du procédé précité est du type comportant une admission d'air dans le local alimentant un ventilateur placé dans un appareil de chauffage d'air alimenté en gaz, et une sortie d'air. Selon une caractéristique de l'invention, en amont de l'appareil de chauffage et à l'intérieur du local, un moteur manométrique incorporé au conduit d'alimentation en gaz est prévu associé aux conditions de fonctionnement de cet appareil de chauffage pour commander directement un organe de réglage du débit d'air frais admis dans le local. Plus précisément et selon une autre caractéristique de l'invention le moteur manométrique précité comprend une membrane sensible au débit et à la pression du gaz d'alimentation et à laquelle est assujetti un bras poussoir accouplé à un levier de commande dudit organe de réglage. Ainsi, le débit et la pression du gaz d'alimentation étant préréglés en fonction de la température extérieure, gracie à l'organe de réglage commandé par les déplacements de la membrane, on obtient un dosage convenable de l'air frais admis dans le local, quelque soient les conditions climatiques. Ce dosage entièrement automatique entraRne une économie de calories appréciable puisque seule la quantité nécessaire d'air de renouvellement est prise au dehors. Suivant un premier mode de réalisation, l'organe de réglage précité est un volet articulé sur ledit levier et placé dans une dérivation de recyclage d'air ambiant d'un caisson mélangeur en forme de T raccordé sur l'appareil de chauffage, de manière à ce que 1' angle d'ouverture de cet organe influe indirectement sur l'angle d' ouverture d'un volet principal monté flottant et placé sur l'entrée d'air frais en amont dudit appareil de chauffage. Cet agencement permet notamment un dosage précis de la quantité d'air frais admis par rapport à la quantité d'air ambiant recyclé en fonction de la puissance calorifique de l'appareil de chauffage. Suivant un second mode de réalisation, l'organe de réglage est un contacteur à déplacement linéaire déterminant la vitesse d'entraînement de ventilateurs d'extraction montés en parallèle. En variante, l'invention propose une installation du type comportant d'une part un générateur d'air chaud et d'autre part une aé- rie de ventillateurs d'extraction et caractérisé en ce que la vitesse des ventilateurs est déterminée par un régulateur de tensions à multiple thermostats à inverseurs préréglés disposée extérieurement au local. Ce dispositif électrique adapté à accomoder l'atmosphère d'un local en fonction de la température extérieure est de construction simple faisant appel à des composants couramment disponibles sur le marché. Il convient de noter que de telles conceptions de dispositifs pour la régulation automatique de la ventilation de locaux ont été élaborées après de nombreuses recherches et procurent par rapport aux dispositifs de ventilation connus, de nombreux avantages tant du point de vue économique que du point de vue précision, sûreté de fonctionnement et souplesse de mise en service. De plus, toutes les formes de dispositifs qui vont entre décrites ci-après sont applicables à tous les types de locaux dans lesquels doit titre entretenue une salubrité permanente. En application courante on peut citer notamment les bâtiments pour la garde du bétail où les animaux doivent être placés dans des conditions de vie favorable, si l'on veut obtenir une ventabilité optimale. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation coupe d'une installation conformément à l'invention ; - la figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 illustre le dispositif de l'installation représentée à la figure 1 ; - la figure 4 illustre un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 5 illustre un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 6 est un schéma de montage électrique de la partie indiquée en VI à la figure 5. En se reportant aux dessins annexés et plus particulièrement aux figures 1 et 22 on y trouve la représentation d'une étable comprenant d'une part des ventilateurs 2 d'extraction d'air et d'autre part un dispositif de régulation automatique de la ventilation généralement indiqué en 1. Lee ventilateurs 2 sont de type classique, alimentés. Le dispositif comprend un caisson mélangeur 7 en forme de T monté en amont d'un générateur 3 d'air chaud composé d'un brtleur 4 ali menté à partir d'une réserve 5 de gaz placée à l'extérieur de l'éta- ble par l'intermédiaire d'un conduit 8, et d'un ventilateur 6 de diffusion d'air vers le brûleur 4. Â l'extérieur de l'étable et sur le conduit 8 d'alimentation en gaz se trouve un appareil détecteur 9 en série avec un moteur manométrique 10 qui lui est prévu à l'intérieur de l'étable. Le moteur 10 comprend un bras poussoir ll accouplé à un levier 12 de commande d'un volet 13 déterminant un passage dans un conduit de dérivation 14 du caisson mélangeur 7. Sur l'entrée 15 du caisson mélangeur est prévu un volet principal 16. Ce volet 16 est monté flottant autour de l'axe 17 avec un contrepoids 18 à sa partie supérieure (figure 3). Comme il apparat sur la figure 3, le bras poussoir ll traverse un ressort 19 associé à une membrane 18, cette dernière délimitant une chambre manométrique 20 en communication de part et d'autre avec le conduit 8 d'alimentation en gaz, à la partie inférieure du moteur 10. Le levier 12 présente deux points d'appui 21, 22 et 24 de manière à ce que le volet 13 soit articulé en sa partie centrale 23. Le but recherché étant d'obtenir une ventilation proportionnefle à l'intervalle des valeurs des températures extérieure et intériev- re respectivement, le principe de base de fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrite est le suivant : commander les accessoires de ventilation en se servant de la variation de pression du gaz d'alimentation0 Le ventilateur 6 tourne et le gaz provenant de la réserve 5 circule dans le conduit 8 pour alimenter le brtleur 4 avec une certaine pression qui dépend de la température extérieure. Lorsque survient une variation de la température extérieure, on fait varier, grace à un dispositif approprié non représenté, la pression du gaz. Cette variation de pression est enregistrée et traduite automatiquement en variation correspondante de la puissance calorifique produite par le générateur 3 d'air chaud grâce au détecteur 9 connu en soi. Le gaz pénètre dans la chambre manométrique 20 et par suite de sa variation de pression, la membrane 18 tend ou détend le ressort 19 tandis que le brai poussoir ll-assujetti aux déplacements de la membrane 18, monte ou descend, en entraînant le levier 12. L'angle d'ouverture du volet 19 du caisson mélangeur 7 croît ou décrott ne laissant rentrer en 14 plus ou moins d'air ambiant recyclé. Par ailleurs le flux d'air frais extérieur exerce toujours une pression dynamique qui fait ouvrir le volet 16.Le flux d'air recyclé en 14 suivant un débit déterminé par l'angle d'ouverture du volet 13 va exercer lors de son mélange avec l'air frais admis en 15 des effort de pression dont la résultante va tendre à s'opposer à ltouterture du volet flottant 16, et ce, proportionnellement au débit d'air am- biant recyclé en 14. On obtient ainsi une dépendance entre le rapport volumétrique air fraie et la puissance calorifique air recyclé du générateur 3 qui elle-mtme comme il a été dit précédemment, est fonction des variations de la température extérieure. Dans ce dispositif mécanique de régulation de la ventilation, le volet 16 joue le role d'un modérateur qui rend l'apport d'air frais plus précisément dosable. En outre, on notera que le volet 13 présente l'avantage de pouvoir entre actionné par une très petite force, puisqu'il n'est pas soumis aux effets de la pression dynami- du flux d'air. la circulation de l'air dans l'étable se fait normalement avec extraction par les ventilateurs 2 (figures 1 et 2). Selon un second mode de réalisation illustré à la figure 4, 1' installation comprend un générateur 3' d'air chaud, comprenant un ventillateur 6' et, un brtleur à gaz 4', identiques aax éléments 3, 6, 4 des figures 1 à 3. Le générateur 3' est monté à l'intérieur du local directement sur une prise d'air frais 25 sur un mur de ltéta- bis. Les éléments 8', 9', 10', lu', 18', 19', 20' du réseau d'ali- tentation en gaz du brtleur 4' sont identiques aux éléments 8, 9 14 1l, 18, 19, 20 qui ont été décrits en référence aux figures 1 à 3. Dans ce mode de réalisation le bras poussoir ll' du moteur ma noiétrique 10' est accouplé à une tige 26 pourvu d'une pluralité de contacteurs 28 à faible déplacement linéaire. Associé au dispositif de ventilation proprement dit ; ce dispositif comprend des ventilateurs 2' de type classique, montés en parallèle aux bornes d'un au totransformateur 27. le iode de fonctionnement de cette installation est identique à celui qui a été décrit précédemment, en ce qui concerne l'inciden- ce des variations de pression du gaz en fonction de la température extérieure sur les déplacements de la membrane 18' et du bras poussoir ll1 du moteur manométrique 10'. Toutefois, dans cette installation le bras poussoir ll' commun~ de la tige 26 en faibles translations linéaires. Pour une variation de pression donnée, le déplacement de la tige 26 engendre la fermeture du circuit électrique des ventilateurs 2' par une sélection autoiatiqae d'une tension aux bornes de l'autotransformateur 27, gracie au contacteur 28 correspondant. Cette tension alimente les ventilateurs en parallèle 2' et les anime d'une vitesse proportionnelle. Lorsque la teipérature extérieure varie, la vitesse des ventilateurs 2' varie automatiquement de façon à permettre ventilation respectant le maintien dans l'étable d'une salubrité convenable et d'une température constante. Selon une variante illustrée par la figure 5, l'installation comprend d'une part un générateur d'air chaud 3" alimenté en gaz par un conduit 30 et comprenant un ventilateur 6" et un thermostat 31 et d'autre part un dispositif de ventilation comprenant une série de ventilateur 2" branchés aux bornes d'un autotransformateur 33. Le dispositif de régulation automatique de la ventilation en fonction de la température extérieure est constitué par une série 32 de thermostats à inverseurs préréglés, disposée à l'extérieur du local. La série 32 de thermostats 35 (figure 6) est alimentée sur le secteur et comporte des connexions 34 de sélection de tensions aux bornes de l'autotransformateur 33. En pratique à chaque thermostat correspond une température extérieure donnée. Lorsqu'il y a variation de la température extérieure, le ther mostat palpeur 35 correspond à la valeur de température nouvellement atteinte ferme le circuit d'alimentation des ventilateurs 2" par une connexion 34 en sélectionnnnt aux bornes de 1' autotransformateur 33 la tension appropriée pour l'alimentation des ventilateur 2n. Cette tension sélectionnée communique aux ventilateurs 2" une vitesse correspondante calculée préalablement pour assurer une parfaite ventilation pour la valeur de la température extérieure alors atteinte. La régulation automatique de la ventilation se poursuit ainsi chaque fois que'la température extérieure atteint la valeur de préréglage de température d'un des thermostats 35. Le schéma de la figure 6 montre la fermeture du circuit électrique d'alimentation des ventilateurs 2" lorsque la température extérieure est par exemple de 100C. On peut prévoir un nombre illimité de thermostats 35 selon les besoins particuliers de ventilation. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées mais englobe toute variante. R3VENDICADIONS 1. Procédé de régulation automatique de la ventilation de locaux en fonction de la température extérieure, caractérisé en ce qu'on utilise une variation de pression de gaz pour asservir des accessoires de ventilation. 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 du type comportant une admission d'air dans le local alimentant un ventilateur placé dans un appareil de chauffage d'air alimenté en gaz, et une sortie d'air, caractérisée en ce qu'en amont dudit appareil de chauffage et à l'intérieur du local un moteur manométrique incorporé au conduit d'alimentation en gaz est prévu associé aux conditions de fonctionnement dudit appareil de chauffage pour commander directement un organe de réglage du débit d'air frais admis dans le local. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit moteur manométrique comprend une membrane sensible au débit et à la pression du gaz d'alimentation et à laquelle est assujetti un bras poussoir accouplé à un levier de commande dudit organe de réglage. 4. Installation selon 1 revendication 3, caractérisée en ce que ledit organe de réglage est un volet articulé sur ledit levier et placé dans une dérivation de recyclage d'air ambiant d'un caisson mélangeur en forme de T raccordé sur l'appareil de chauffage de manière à ce que l'angle d'ouverture de cet organe influe indirectement sur l'angle d'ouverture d'un volet principal monté flottant et placé sur l'entrée d'air frais en amont dudit appareil de chauffage. 5. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit organe de réglage est un contacteur à déplacement linéaire déterminant la vitesse d'entraînement de ventilateurs d'extraction montés en parallèle. 6. Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit contacteur est un contacteur multiple de sélection de tensions aux bornes d'un autotransformateur. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que ledit moteur manométrique est raccordé à la source d'alimentation en gaz par l'intermédiaire d'un appareil détecteur placé extérieurement au local et adapté à moduler la puissance calorifique produite en fonction des variations de pression du gaz. 8. Installation pour la régulation automatique de la ventilation de locaux en fonction de la température extérieure du type comportant atune part un générateur d'air chaud et d'autre part une série de ventilateurs d'extraction, caractérisée en ce que la vitesse des ventilateurs précités est déterminée par un régulateur de tensions à multiple thermostats à inverseurs préréglés disposé extérieurement au local.