Brevet FR2201441A1 — publié le 19740426

Dans les immeubles collectifs å plusieurs niveaux, la rè- glementation actuelle oblige è prévoir des gaines d'aspiration permettant d'assurer une ventilation continue de certains au moins des locaux de chaque niveau, par exemple une ventilation continue des cuisines, salles de bains et autres pièces d'eau. A cette fin, il est fréquent que les gaines de ventilation, qui s'étendent verticalement sur toute la hauteur de l'immeuble et qui communiquent avec chaque local par des conduits, soient munies d'aspirateurs dynamiques, tels que ventilateurs centrifuges, turbines hdlicordales, etc., de sorte qu'une dépression très importante règne en permanence dans la gaine. Etant donné que les locaux des étages successifs communiquent avec la même gaine d'aspiration, les effets d'aspiration dans chaque local sont nécessairement différents étant donné qu'il existe nécessairement une différence de pression entre le local le plus bas et la partie correspondante de la gaine et le local le plus haut et la partie correspondante de la même gaine. En outre, lorsqu'une entre par exemple ou une porte est ouverte dans un local, cele modifie les conditions de pression, et il peut arriver que la ventilation devienne excessive dans certains lo chaux alors que dans d'autres elle est insuffisante et même, il peut arriver que de 1' air aspiré dans un local soit refoulé dans l'autre. Pour résoudre ce problème, il a déjà été proposé des dispositifs qui permettent de régler plus ou moins les débits, en appréciant la vitesse de l'air dans les conduits faisant communiquer chaque local avec la gaine de ventilation, ces dispositifs comprenant, par exemple, une hélice reliée à un élément élasti- que engendrant un couple résistant pour que l'hélice pivote d'un angle plus ou moins grand en fonction de la vitesse de l'air et commande des volets pivotants qui réduisent plus ou moins la section de passage des conduits faisant communiquer les locaux avec la gaine.Ces distositifs, qui font appel aux effets dyna miques de l'air et plus accessoirement à des moyens fle rappel élastique, doivent être tarés avec soin pour être efficaces ; ils fonctionnent de façon souvent plus régulière (étant soumis à des variations plus ou moins brusques) et, en outre, leur fonctionnement est complètement perturbé dès qu'ils sont encrassés. La présente invention crée un nouveau dispositif auto régulateur de ventilation qui est indépendant de la vitesse de circulation de l'air depuis un local jusqu'à la gaine de ventilation et qui ne comporte aucune pièce fragile dont le fonctionnement risquerait d'être perturbé par un encrassement. Conformément à l'invention, le dispositif auto-régulateur de ventilation comporte un boiter interposé entre un local et une gaine de ventilation dans laquelle regne une dépression, ledit bottier délimitant une cavité de guidage d'un piston soumis aux effets de la force de gravit, ledit boitier délimitant dans son cOté tourné vers la gaine au moins une ouverture et dans son c8- té tourné vers le local d'autres ouvertures, de sorte que la pression dans le boitier est comprise entre celle régnant dans le local et celle régnant dans la gaine, la valeur de la pression dans le boiter provoquant le coulissement du piston contre la force de gravité qui s'exerce sur lui dans le sens pour lequel il obture plus ou moins l'ouverture mettant le boitier en communication avec la gaine. Diverses autres caractéristiques de l'isnvention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est un schéma d'un édifice faisant application du dispositif de ventilation de l'invention. Les fig. 2 et 3 sont des coupes-élévations schématiques illustrant deux positions caractFristiques d'un premier mode de réalisation du dispositif de l'invention. La fig. 4 est une élévation vue sensiblement suivant la ligne IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe vue suivant la ligne V-V de la fig. 4. Les fig. 6 et 7 sont des coupes-élévations schématiques d'une variante de réalisation du dispositif des figures prEcé- dentes. La fig. 8 est une élévation de face du dispositif des fig. 6 et 7 vue suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 6. La fig. 9 est une coupe vue sensiblement suivant la ligne IX-IX de la fig. 8. Les fig. 10 et il sont des coupes-élévations schématiques de deux autres variantes du dispositif de l'invention. La fig. 1 montre un bâtiment comportant plusieurs locaux étagés a, b ... n , chaque local communiquant, par au moins un conduit 1, avec une gaine de ventilation commune 2 qui est, par exemple, une gaine dite à circulation forcée, c'est-à-dire munie d'un dispositif d'aspiration 3 entras en permanence. Du fait des pertes de charge dans la gaine 2 et de la différence de niveau des locaux a, b ... n, la dépression existant dans ladite gaine 2 n'est pas la même à se partie basse et à sa partie haute. De ce fait, la quantité d'air aspire à trs- vers les différents conduits 1 de chacun des locaux tend, é tidemment, à être différente. Les dispositifs de l'invention assurant 1'auto-r4gulation de le quantité d'air aspirée depuis chaque local sont désignés par 4 et sont disposés en regard de chacun des conduits 1. Selon le mode de réalisation des fig. 2 à 5, chaque dispositif comporte un boiter 5 formant un embout 6 engagé dans le conduit 1 et une chambre ? séparés de 1' embout 6 par une cloison 8 dans laquelle est pratiquée une ouverture 9. Le devant du bottier 5 est fermé par un couvercle 10 qui peut.d'ailleurs être constitué par l'une des parois dudit bof- tier. Une ou des lumières Il sont formées dans le couvercle 10 et leur surface est choisie plus petite que celle de la lumière 9 faisant communiquer la chambre 7 avec le conduit 1. L'intérieur de la chambre 7est de forme régulière par exemple parallélépipédique, et cette chambre contient un piston 12 dont au moins les cotés latéraux et le fond sont fermés. Une butée 13 empêche que le piston 12 puisse descendre jus- qu'au fond de la chambre 7, de sorte que le dessous dudit piston laisse toujours libre un passage 14 pratiqué à la base du couvercle 10. Pour faciliter le coulissement du piston 12, le boiter 5 peut être muni intérieurement de guides 15, par exemple de rouleaux ou de nervures, ou encore le piston 12 peut être guidé le long de tiges disposées à l'intérieur du boitier 5. On fait en sorte de toute façon que le frottement entre le piston 12 et le boftier 5 soit aussi faible que possible. Comme cela ressort de ce qui précède, la cavité 16 déli- mitée dans la chambre 7 en dessous du piston 12 se trouve toujours à la même pression que celle régnant dans celui des locaux a, b ... n dans lequel se trouve le dispositif. La pression dans le conduit 1 est celle oui règne dans la gaine 2 au niveau du local considéré et cette pression est évidemment toujours inférieur à celle dudit local. Par ailleurs, les lumières Il étant de surface plus petite que celle de l'ouverture 9 provoquent une perte de charge entre le local consi déré et la chambre 7 qui est en communication avec le conduit 1. il en résulte que la pression dans la chambre 7 est intermédiaire à la haute pression régnant dans le local et à la basse pression régnant dans le conduit 1. Pour la raison exposée ci-dessus, la piston 12, dont le poids est convenablement calculé, est soulevé dans la chambre 7 suivant la flèche fi et il obture plus ou moins l'ouverture 9, ce qui fait qu'une différence de pression constante est maintenue entre le local et la gaine d'aspiration 2, quelles que soient les conditions de pression dans le local considAré et dans la gaine d'aspiration 2. La fig. 3 fait apparaître boument le piston 12 obture partiellement l'ouverture 9. Lorsque le dispositif est disposé dans un local de travail, tel qu'une cuisine, les vapeurs grasses provoquent un encrassement rapide qui pourrait nuire au bon fonctionnement du dispositif. Afin d'éviter cet inconvénient, une grille 17, de préférence montée de façon amovible comme représenté, est disposée sur le devant du boîtier 5 et on fait en sorte que la somme des espaces laissés libres par la grille soit supdrieure à la surface de passage des lumières Il pour ne pas modifier le réglage de l'appareil. Supplémentairement encore et pour permettre le cas échéant d'interrompre manuellement ou par d'autres moyens la ventilation, un obtursteur 18 est monté sur le boîtier 5 pour pouvoir être amené devant les lumières 11 comme représenté à la fig. 4. L'obturateur 18 peut être constitué de nombreuses façons, par exemple par un volet pivotant sur un axe 19 et sa commande peut être assurée à distance par une chaîne ou un câble, ou encore le fonctionnement du volet 18 pour provoquer la fermeture des lumières 17 peut être controAlé par un dispositif à fonc tionnernent automatique, par exemple un détecteur d'incendie. Les fig. 6 à 9 illustrent une variante selon laquelle le boîtier, désigné par 51 présente en section verticale la forme d'un parallélogramme, ce boîtier étant complètement inclus dans la paroi qui sépare l'un des locaux a à n de l'intérieur de la gaine 2 dans laquelle ledit boîtier fait saillie. Des ou vertures 91 sont prévues dans la partie du boîtier qui fait saillie dans la gaine sur ses côtés latéraux et, aussi, sur son côté supérieur.Le piston 121 est conformé comme le boîtier et la face avant ou la face arrière dudit piston présente des lumières 111 dont la surface de passage est plus petite que celle des ouvertures 91. Comme précédemment, le piston 121 est guidé dans le boîtier par des organes de guidage appropriés 151 et il est sans importance qu'il existe un jeu même notable entre les parois externes du piston et les parois internes du boîtier. Pour les raisons exposées dans ce qui précède, la pression étant plus élevée dans le local que dans la gaine 2, il en résulte que cette différence de pression tend à déplacer le piston suivant la flèche 02, alors que la force de gravité tend à dé- placer le piston dans le sens opposé. Le piston est ainsi amené dans une position d'équilibre pour laquelle il obture plus ou moins les ouvertures Q pour conserver toujours un mEme écart de pression entre le local et l'intérieur de la gaine 2. Lorsqu'il existe un jeu entre le piston et le boîtier, alors la circulation de l'air dans cet espace pourrait produire un sifflement et, afin d'éviter cet inconvénient, des fentes 20 sont prévues dans les parois du piston dirigées vers les parois du boîtier afin que l'air passant entre ces deux organes soit réaspiré vers l'intérieur du piston comme montré par les flèches f3 de le fig. 9. Pour éviter que le piston 121 puisse sortir du boîtier, une butée de retenue 131 est avantageusement disposée dans celui-ci et, en outre, comme dans l'exemple de réalisation pré cédent, une grille 171, de préférence amovible, est montée sur la face antérieure du boîtier. Dans certains cas, il peut arriver que les conduits 11 faisant communiquer un local avec la gaine d'asPiration 2 débouchent verticalement dans le local. Dans ce cas, il est avantageux que le dispositif soit réalisé comme représente à la fig. 10 et comporte un boîtier 52 pouvant être parallélépipé- dique ou cylindrique ou de toute autre forme, ledit boîtier ayant sa face dirigée vers le local qui est recouverte par une grille de protection 172. Un piston 122, dont le fond est ouvert, est disposé comme précédemment dans le boîtier 52 et ce piston présente, dans sa face antérieure, des lumières 112 dont la surface est évidemment plus petite que celle desdites ouvertures Pour les mêmes raisons qu'expliqué dans ce qui précède, la différence de pression entre celle régnant dans le local et celle régnant dans la gaine 2 provoque un soulavement plus ou moins important du piston 122 suivant la flèche ;;s et, par conséquent, une obturation plus ou moins grande des ouvertures La fig. Il illustre encore une variante selon laquelle le boîtier 53 est de forme parallélépipédique et disposé, comme à la fig. 10, dans le conduit vertical li. Dans cette réalisation, le piston, désigné par 123, est constitué par un volet monté sur un axe 21 porté par le boîtier. Ce volet présente, à son extrémité, une jupe semi-cylindrique 22 disposée au voisinage immédiat d'une paroi semi-cylindrique 23 délimitée à l'intérieur du boîtier. La partie postérieure du boîtier tournée vers le conduit îî présente, comme dans les réalisations précédentes, une ou des ouvertures 93, et la paroi intérieure dudit boîtier présente, d'une part, une ou des lumières 113 de surface plus petite que celle des ouvertures 93 pour que l'air puisse passer depuis le local vers le conduit 11 suivant la flèche f5 et, d'autre part, un passage 143 qui s'étend ainsi devant le volet qui constitue le piston 123. Par cette réalisation, le côté du volet tourné vers le passage 143 se trouve h la même pression que celle régnant dans le local. Par contre, la face opposée dudit volet se trouve à la pression régnant dans le boîtier et cette pression étant plus faible que celle régnant dans le local, il s'ensuit que le volet pivote autour de son axe suivant la flèche > . La mesure de ce pivotement dépend à la fois du poids du volet et de la différence de pression existant entre le local et le conduit li, de sorte que la jupe 22 obture plus ou moins l'ouverture 93 pour maintenir sensiblement constante la différence de pression. Comme dans les autres exemples de réalisation, une grille de protection 173 est avantageusement prévue. il est remarquable de constater que toutes les formes de rEalisation décrites du dispositif permettent de l'encastrer complètement, si on le désire, dans la cloison ou le mur séparant chaque local de la gaine 2. Par oonséquent, le dispositif peut, le cas échéant, ne pas faire saillie du tout dans le local et il peut être recouvert par une trappe à fermeture autoratiQue formant organe de protection contre l'incendie, la réalisation de ladite trappe pouvant hêtre quelconque. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, l'obturateur 18 peut être conmandé automatiquement par des dispositifs de régulation, connus en euxmêmes, et sensibles au degré hygrométrique de l'air et/ou à la température. R E V E ls D I C A T I O N S 1 - Dispositif auto-réqulateur de ventilation, caractérisé en ce qu'il comporte ur boîtier interposé entre un local et une gaine de ventilation dans laquelle règne une dépression, ledit boîtier délimitant une cavité de guidage d'un piston soumis aux effets de la force de gravité, ledit boîtier délimitant dans son côté tourné vers la gaine au moins une ouverture et dans son cô- té tourné vers le local au moins une autre ouverture, de sorte que la pression dans le boîtier est comprise entre celle régnant dans le local et celle régnant dans la gaine, la valeur de la pression dans le boîtier provoquant le coulissement du piston contre la force de gravité qui s'exerce sur lui dans le sens pour lequel il obture plus ou moins l'ouverture mettant le boî- tier en communication avec la gaine. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier présente sur sa face tournée vers le local au moins une lumière ouvrant au-dessus du piston et au moins un passage faisant communiquer le local avec la face opposée du piston, -I'ouverture mettant le boîtier en communication avec la gaine étant isolée dudit passage par le piston, de sorte que la pression da local s'exerce en dessous du piston, tandis que la pression intermédiaire régnant dans le boîtier s'exerce sur le dessus dudit piston. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston est disposé verticalement dans la cavité de guidage du boîtier, une butée étant prévue en dessous dudit piston pour empêcher qu'il obture le passage mettant son dessous en communication avec le local dans lequel rmne la pression tendant à le soulever. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que tant le boîtier que le piston présentent en section sensiblement la forme d'un parallélogramme disposé obliquement dans une paroi séparant le local de la gaine d'aspiration, ledit boîtier faisant saillie dans ladite gaine et présentant ses ouvertures de grande dimension dans ses côtés lat- raux pour être plus ou moins obturées par les côtés latéraux dudit piston, dont une des parois frontales est découpée pour délimiter les lumières de dimensions plus petites que celles des ouvertures faisant communiquer l'intérieur du boîtier avec la gaine d'aspiration. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, supplémentairement, le piston présente des fentes dans ses côtés latéraux. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier est disposé verticalement de même que le piston, des ouvertures étant prévues dans les côtés laté raux du bottier près de son fond tourné vers la gaine d'aspiration et les lumières de plus petites dimensions étant prévues dans la paroi frontale du piston, de sorte que le piston est amené à occuper une position d'équilibre pour laquelle le haut de sa jupe obture plus ou moins les ouvertures latérales du bottier. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le piston est constitué par un élément pivotant porté en arrière de la face frontale du boiter disposé sensiblement verticalement, face frontale qui présente d'un côté de l'axe de pivotement du piston les lumières de dimensions plus petites que les ouvertures prévues dans la face arrière du bot- tier et un passage par lequel la pression dans le local est appliquée sur une face du piston pivotant dont 1 'autre face est soumise à la pression intermédiaire régnant dans ledit bottier. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le piston pivotant présente une jupe en arc de cercle s'étendant contre une partie conformée de façon analogue du bottier et prévue en avant des ouvertures mettant le bottier en communication avec la gaine d'aspiration, de sorte que le mouvement de pivotement du bottier amène ladite partie en arc de cercle à obturer plus ou moins lesdites ouvertures. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, supplémentairement, au moins un obturateur à commande indépendante est prévu pour régler la surface de passage de la ou des lumières de plus petites dimensions que ltou- verture mettant l'intérieur du bottier en communication avec la gaine d'aseirstion. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par une grille amovible mont8edevant la face du bottier tournée vers le local, ladite grille délimitant des surfaces de passage pour l'air détendu supérieures à celles des lumières. Il - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, ca ractérisé en ce aue le piston est guidé dans le boîtier par des organes limitant la friction entre ledit piston et ledit boitier. 12 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à Il, caractérisé en ce que le boitier est au moins en partie encastré dans la paroi séparant le local de la gaine d'aspiration et est associé à un volet pare-feu ou pare-flamme à commande automatique. 13 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par des dispositifs sensibles su degr hygrométrique de l'air et/ou à la température pour ajuster la position de l'obturation réglant la surface de l'ouverture du boîtier tournée vers le local.