Brevet FR2199584A1 — publié le 19740412

L'invention se rapporte à une installation de ventilation contrôlée automatiquement, destinée notamment à la ventilation des habitations individuelles, en relation avec le chauffage électrique intégré. Cette installation est du type de celles comportant un caisson d'aspiration contenant une turbine reliée à des noyens moteurs, des conduits d'aspiration débouchant dans chacune des pièces dont il faut assurer la ventilation, et un collecteur d'évacuation raccordé à des conduits débouchant l'un à l'extérieur, l'autre au sous-sol du btti ent. Dans les installations de ventilation contrôlée, la ventilation n'est efficace et agréable que si elle est adaptée à tout instant aux conditions climatiques extérieures, et à l'utilisation des divers locaux. Ainsi, il est indispensable qu'elle procure, à certain noient, un débit d'évacuation d'air plus important dans certains locaux, et notamment dans la cuisine où le débit doit être quadruplé au noient de la préparation des repas pour évacuer la vapeur d'eau et ranener l'hygrométrie à une valeur satisfaisante. La présente invention propose une installation de ventilation qui se caractérise par un fonctionnement automatique, sans aucune intervention et sans surveillance, adaptant en permanence le débit et la circulation de l'air aux besoins de l'utilisateur. Â cet effet, l'installation selon l'intention comprend s - des moyens automatiques pour augmenter à certains moments la vitesse de rotation des noyens noteurs entrain nit la turbine et, en conséquence, le débit de celle-ci, - des moyens autonatiques pour obturer, au meins partielle- ment, les conduits d'aspiration à l'exception de celui débouchant dans la pièce exigeant une ventilation noientanée plus inportante, et des noyens pour sélectionner, dans le collecteur d'évacuation, le conduit que doit enprunter l'air vicié. binai, il est possible d'obtenir, d'une part, un fonctionne- nuent dit "normal" au cours duquel toutes les pièces sont venti- Ides, avec un débit satisfaisant et, d'autre part, un fonctionnenent dit "spécial", pendant lequel une seule pièce est ventilée, avec un fort débit, ce fonctionnenent spécial étant sélectionné automatiquement dès que les conditions qui le rendent nécessaire sont réunies. Dans une forme préférée d'exécution de l'intention le circuit d'alimentation du moteur électrique entratnant la turbine comporte, en parallèle avec une horloge de contact, des moyens permettant de réduire en fonctionnement normal la tension d'alimentation du dit moteur électrique0 En outre, un hygrostat, associé à un relais, est monté sur le circuit de commande des moyens automatiques augmentant la vitesse de rotation de la turbine et des moyens pour obturer les conduits d'aspiration, à 11 exception de celui débouchant dans la pièce exigeant une ventilation plus importante et dans laquelle est disposé ledit hygrostats Une telle installation permet, en particulier, une ventilation maximale de la cuisine d'une habitation, d'une part de façon systématique à certaines heures de la journée sous le contrtle de l'horloge, d'autre part dans certaines circonstances, par exemple lorsque l'humidité de la cuisine est trop élevée. En outre, la sélection automatique du collecteur d'évacuation permet, pendant que la ventilation de la cuisine est maximale, de diriger systématiquement vers l'extérieur un air trop chaud, trop humide ou trop odorant. Avantageusement, dans le caisson d'aspiration, présentant une section transversale circulaire, débouchent, d'une part, le conduit d'aspiration allant à la pièce exigeant une ventilation momentanée plus importante, d'autre part, un collecteur auquel sont raccordés les conduits d'aspiration aboutissant aux autres pièces à ventiler et, de plus, un conduit d'évacuation de secours, muni de moyens de fermeture à commande manuelle. De cette marnière, la forme et la disposition des divers éléments de l'installation sont rendues rationnelles et, en cas d'arrtt de l'installation, notamment en cas de panne électrique, une ventilation naturelle subsiste. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence à la figure unique du dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette installation de ventilation0 Cette figure représente une partie d'un circuit de ventilation d'une habitation réalisé selon l'invention, ainsi que le dispositif assurant le contrtle automatique de ce circuit de ventilation0 Cette installation comporte un caisson d'aspiration 1, à l'intérieur duquel des cloisons 2 délimitent une chambre d'aspiration 3 et une chambre de refoulement 4, des conduits d'aspiration 2 et 5a débouchant dans les pièces dont on assure la ventilation et des conduits de refoulement 6a et 6b. Les parois du caisson 1 sont recouvertes intérieurement par un revêtement 2 qui assure lXinsonorisation de de l'installation. A l'intérieur de la chambre d'aspiration 3 qui communique avec l'intérieur du caisson 1 est placée une turbine 8, entratnée par un moteur électrique non représenté sur la figure. Plusieurs conduits d'aspiration 5 peuvent titre raccordés au caisson 1 par l'intermédiaire d'un collecteur d'aspiration 9. Cependant, l'installation, selon l'invention, doit permettre de ventiler moientanément une seule pièce, par exemple la cuisine, avec un débit important g par conséquent, le conduit d'aspiration 5a débouchant dans la cuisine communique directement avec le caisson 1. Ainsi, il est possible d'obturer tous les conduits d'aspiration 5, à l' exception de celui 5a qui débouche dans la cuisine, lorsque l'on veut ventiler la cuisine avec un débit maximal. Les conduits de refoulement 6a et 6b sont reliés à la chambre de refoulement 4 par l'intermédiaire d'un collecteur d'évacuation 10. Un des conduits 6a débouche à l'extérieur, tandis que l'autre conduit 6b débouche à l'intérieur du bâtiment, en un lieu non habité s sous-sol, garage ou combles. Il est possible de diriger l'air vicié vers l'un ou l'autre des conduits 6a et 6b. Dans une forme préférée d'exécution, le caisson d'aspiration 1 est de forme cyclindrique. Un conduit d'évacuation de secours Il aboutit, en outre, sur la paroi latérale du caisson 1. I1 est muni d'un volet à commande manuelle 11a, et il débouche à 1'extérieur du bâtiment. L'installation est prévue pour assurer la ventilation maximale de la cuisine lorsque celle-ci est utilisée, la sise en fonctionnement de cette ventilation maximale se faisant automatiquement à certaines heures de la journée présélectionnées, par exemple au milieu de la journée et en soirée ou quand le degré hygrométrique de la cuisine est élevé, ce qui est l'indice qu'une cuisson dégageant de la vapeur d'eau s'y effectue. La ventilation maximale de la cuisine est obtenue par la mise en service simultanée de : - l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur entraînant la turbine 8 ; - l'obturation au joins partielle des conduits d'aspiration 5, à l'exception du conduit 5a débouchant dans la cuisine ; - l'évacuation de l'air vicié vers l'extérieur, par le conduit 6a. Ce fonctionnement spécial se substitue au fonctionnement normal caractérisé par 2 - une vitesse réduite du moteur entratnant la turbine 8 g une ventilation de toutes les pièces, aucun des conduits d'aspiration 2 n'étant obturé ; - une évacuation de l'air vicié vers le conduit 6a ou le conduit 6b, la sélection d'un de ces deux conduits s'effectuant manuellement. Normalement, on évacue l'air vicié, chaud en général, vers l'extérieur on été, et vers le sous-sol en hiver, ce qui permet par exemple le chauffage à peu de frais dEun garage. Les moyens permettant la réalisation d'un tel fonctionnement sont déerits ci-dessous. Um régulateur 12 est relié électriquement, d'une part, à une sour@e de courant électrique 13, d'autre part, aux organes de l'installation qui commandent son fonctionnement ou qui sont asservis au régulateur 12, à savoir : un hygrostat 35, le moteur entraînant la turbine 8, les meyens d'obturation des conduits d'aspiration 5 et les moyens de sélection des conduits de refoulement 6. Les moyens d'obturation des conduits d'aspiration 5, (excepté le conduit 5a débouchant dans la cuisine), sont consti tués par un volet 14 associé à l'orifice du caisson 1 auquel est raccordé le collecteur d'aspiration 9. Ce volet 14, est placé dans en plan sensiblement perpendiculaire à la direction d'écou- lèsent de l'air et est susceptible de se déplacer parallèlement à lui-même. Â l'une des extrémités de sa course, il obture partiellement le collecteur 9. Ce volet 14 est lié au noyau d'un électroèaimant 15.En fonctionnement normal, cet électre-aimant 15 est alimenté et il place le volet 14 dans une position telle que les conduits 2 ne soient pas obturés ; en fonctionnement spécial, l'électre-aimant 15 n'est plus alimenté et un ressort 16 ramène le volet 14 on direction de l'orifice du collecteur 9. Les moyens de sélection de l'un ou l'autre des conduits de refoulement 6a ou 6b sont placés au nivcau du collecteur d'éva- cuation 9. Ils sont constitués par un volet 17, monté libre en rotation autour d'un axe 18, et susceptible d'obturer l'un ou l'autre des conduits 6a et 6b. Le volet 17 est solidaire d'un levier extérieur 19 dont l'extrémité libre est liée au noyau daun électro-aimant 20 avec ressort de rappel. Lorsque l'électro-aimant 20 est alimenté, le volet 17 obture le conduit 6a, et par conséquent libère le conduit 6b refoulant vers l'extérieur. Le circuit d'alimentation 23 du moteur entraînant la turbine 8 amène aux bornes de ce moteur soit une tension faible en fonctionnement normal, soit une tension plus élevée, en fonctionnement spécial, ces tensions étant délivrées par des organes placés à l'intérieur du régulateur 120 L'hygrostat 35 est relié au régulateur 12 par un circuit 24 et comporte un contact 25 qui se ferme quand le fonctionnement spécial s'impose ; par exemple dès que l'humidité relative est supérieure à 60 %e A l'intérieur du régulateur 12 se trouve une horloge de contact 26, alimentée par la source de courant 13.Cette horloge comporte un relais 27 qui n'est pas alimenté aux heures où, sauf exception, le fonctionnement normal est suffisant, et qui est alimenté aux heures où le fonctionnement spécial est exigé. L'alimentation du moteur électrique entraînant la turbine 8 est possible par deux circuits : l'un d'eux le relie directement à la source de courant 22, tandis que l'autre passe par un variateur électronique 28. Ce variateur 28 permet de réduire la tension d'alimentation du moteur en fonctionnement normal. Le relais 27 comporte des contacts 29 et j0 placés, respectivement, sur le circuit allant directement au moteur et sur le circuit passant par le variateur 28. Au repos, les contacts 30 sont fermés et les contacts 29 sont ouverts. ainsi, l'horloge 26 commande, en fonctionnement spécial et par l'intermédiaire du relais 27, la mise hors circuit du variateur 28. Le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 15 est monté en dérivation sur le circuit passant par le variateur 28, de sorte que l'horloge 26 commande aussi la fermeture du volet 14 en fonctionnement spécial. Un interrupteur manuel 31, placé sur le circuit d'alimenta- tion de l'électro-aimant 20 permet de couper l'alimentation de cet électro-aimant 20 ; l'actionnement de l'interrupteur 31 opère ainsi la sélection du conduit de refoulement 6a ou 6b ; l'interrupteur joue en fait le rdle d'un inverseur été-hiver, la position "fermé", correspondant à l'hiver et la position "ouvert" à l'été. Le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 20 comporte, en outre, un contact 32 du relais 27 de l'horloge 26. Ce contact est fermé lorsque le relais 27 est au repos. De cette manière, lorsque l'horloge 26 commande le fonctionnement spécial, quelle que soit la position de l'inverseur été-hiver 31, l'air vicié est évacué par le conduit 6a vers l'extérieur. Quand le contact 25 de l'hygrostat 35 se ferme, un relais 33, placé à l'intérieur du régulateur 12 sur le circuit 24 menant à l'hygrostat 35, est excité. Le relais 33 comporte des contacts 34 placés sur un circuit 23 allant directement au moteur, des contacts 36 placée sur le circuit passant par le variateur 28, et un contact 37 placé sur le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 20. Lorsque le relais 22 est au repos, les contacts 34 sont ouverts, tandis que les contacts L6 et = sont fermés. ainsi, pour une humidité inférieure à 60 %, l'hygrostat 35 ne modifie en rien les conditions de fonctionnement de l'installation, qui est alors asservie uniquement à l'horloge 26. Par contre, pour une humidité supérieure à 60 %, les positions des contacts 34, 36 et = s'inversent quel que soit le fonctionnement imposé par l'horloge 26, le moteur entratnant la turbine 8 est alimenté sans l'intermédiaire du variateur 28, donc sous la tension maximale. De plus, l'ouverture du contact = coupe l'alimentation de l'électro-aimant 20, quelle que soit la position de l'inverseur été-hiver 31 t l'air vicié est évacué par le conduit 6a vers l'extérieur. De cette manière, l'horloge 26 ou l'hygrostat 35 commandant le fonctionnement spécial lorsqu'il s'impose, en agissant de façon différente selon la position de l'inverseur Oté-hiver 31, on a donc quatre cas à distinguer t fonctionnement normal d'hiver t toutes les pièces sont venti- lées, l'air vicié est évacué vers le sous-sol - fonctionnement spécial d'hiver t la cuisine est ventilée en priorité, le moteur a une vitesse élevée, l'air vicié est évacué vers l'extérieur - fonctionnement normal d'été t toutes les pièces sont ventilées, l'air vicié est évacué vers l'extérieur t - fonctionnement spécial d'été s la cuisine est ventilée en priorité, le moteur a une vitesse élevée, l'air vicié est évacué vers l'extérieure On remarquera que le résultat obtenu est le même pour les deux types de fonctionnements spéciaux. La seule intervention manuelle à effectuer impérativement est l'inversion été-hiver par l'interrupteur 31. On peut adjoin- dre à l'installation un interrupt@ur général 38. Des moyens sont prévus dani l'horloge 26 pour choisir les périodes de la journée pendant lesquelles on désire un fonction- nement spécial. En outre, des moyens de réglage du variateur électronique 28, permettant d'ajuster le débit d'air en fonctionnement normal, peuvent être prévus. Une telle installation de ventilation contrôlée est particulièrement intéressante lersqu'elle est associée i 'a chauffage électrique du type intégré. Cem@e il va de @oi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette installation qui a été décrite ai dessus à titre d'exemple non limitatif, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'applicati@n. - REVENDICATIONS 1. - - Installation de ventilation mécanique contrôlée du type de celles comportant un caisson d'aspiration contenant une turbine reliée à des moyens moteurs, des conduits d'aspiration débouchant dans chacune des pièces dont il faut assurer la ventilation, et un collecteur d'évacuation raccordé à des conduits débouchant l'un à l'extérieur et l'autre au sous-sol du @bâtiment, caractérisée en ce quelle comprend s - des moyens automatiques pour augmenter à certains moments la vitesse de rotation des moyens moteurs entraidant la turbine et, en conséquence, le débit de celle-ci ; - des moyens automatiques pour obturer, au moins partiellement, les conduits d'aspiration à l'exception de celui débouchant dans la pièce exigeant une ventilation momentanée plus importante;; - et des moyens pour sélectionner dans le collecteur d'évacuation le conduit que doit emprunter l'air vicié. 20 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit d'alimentation du moiteur électrique entraînant la turbine comporte, en parallèle avec une horloge de contact, des moyens permettant de réduire en fonctionnement normal la tension d'alimentation dudit moteur électrique. 3. - Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens, permettant de réduire la tension d'ali@enta- tion du moteur électrique, sont constitués par un sariateur électronique. 4o - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'obturation de certains des conduits d* aspiration sont constitués par un volet qui, sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement de l'air, est lié à des moyens aptes à le déplacer parallèlement à lui mtQe pour obturer ledit conduit. 50 - Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le volet est lié au noyau d'un électro-aimant dont l'alimentation est contrôlée par l'horloge de contact. 6. - Installation selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisée en ce que dans le caisson d'aspiration, présentant une section transversale circulaire, débouchent, dune part, le conduit d'aspiration allant à la pièce exigeant une ventilation momentanée plus importante, dtautre part, un collecteur. auquel sont raccordés les conduits d'aspiration aboutissant aux autres pièces à ventiler et, de plus, un conduit d'évacuation de secours, muni de moyens de fermeture à commande manuelle, 70 - InstaLlation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que les moyens, pour sélectionner l'un ou l'autre des conduits aboutissant au collecteur d'évacuation, sont constitués par un volet oscillant qui, apte à obturer l'un ou l'autre des dits conduits, est solidaire d'un levier extérieur dont l'extrémité libre est liée au noyau d'un électro-aimant avec ressort de rappel. 8o - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le circuit d'alimentation de l'électro-aimant, actionnant les moyens de sélection des conduits d'évacuations comporte un interrupteur, constituant un inverseur été-hiver. 9o - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'un hygrostat, associé à un relais, est monté sur le circuit de commande des moyens automatiques augmentant la vitesse de rotation de la turbine et des moyens pour obturer les conduits d'aspiration, à l'exception de celui débouchant dans la pièce exigeant une ventilation plus importan- te et dans laquelle est disposé ledit hygrostats