Brevet FR2298064A1 — publié le 19760813

La prèsente invention concerne un dispositif de chauffage intégré à double flux avec une ventilation mécanique contr81ée. L'invention peut-etre utilisée pour les villas et appartements ineividuels ou collectifs. Elle s'applique aussi à tous locaux industriels et bâtiments privés ou publics. Dans des dispositifs connus de ce genre, les convecteurs apparaissant dans les pièces sont inesthètiques replus, il n'était pas possible de réguler la température pièce par pièce autrement que par "tout ou rien " ou en supprimant la ventilation mécanique. Actuellement, les appareils existants du type air pulsé par aérothermes étaient à température et débit constant pour toutes les pièces distribuées. Seuls les temps de fonctionnement de ventilation à température choise règlés par thermostat ou clapet-de débit d'air, permettaient le chauffage des locaux. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients; celui-ci a, en effet, l'avantage de supprimer définitivement les convecteurs qui déparent les pièces d'un appartement. Ce procédé, gr ce à l'emploi des doseurs de débit et de température variables situés à l'extérieur des pièces généralement au départ des circuits d'air près de la source de chaleur de base, permet de réguler la tempèrature pièce par pièce sans jamais supprimer la ventilation mécanique contrairement aux systèmes à air pulsé par aérothermes.Ce procédé supprime l'emploi des convecteurs classiques et autorise une excellente régulation. 1l permet dans la variante à combustible la suppression des canalisations classiques d'eau chaude et la préfabrication en atelier : l'ensemble est alors moins cher que le système classique à convecteur et à vannes thermostatiques et permet au combustible liquide ou gazeux d'apporter un confort identique à celui de l'lectricité. Le dispositif objet de l'invention comporte au départ une prise d'air frais sur laquelle est placé un filtre à air et facultativement un échangeur de température branché sur le circuit de sortie dJair pollué une gaine relie I'ensembIe filtre a air-échangeur de température à un aspirateur Vf ; ce dernier pulse l'air sur des résistances de base R1 de prèchauffage de l'air, formant la source de chaleur primaire. La température de cet air préchauffé varie en fonction de la puissance de base des résistances RI compte-tenu da la température extérieure, dU volume et de l'isolation thermique de 1 appartement.A titre indicatif, pour une température extérieure de 00, cet --4;9 air préchauffé à 40 C maintient à lui seul la température des pièces à 15" C environ dans le cas d'un appartement comportant une isolation thermique convenable. IL passe ensuite dans les doseurs de débit - température, qui le répartissent dans les pièces en le préchauffant éventuellement de 200 C environ, en fonction de la température affichée sur les thermostats dlambian- - ce TH de chaque pièce. Dans la partie inférieure du corps de doseur de débits température est logée une bobine d'électro qui avale un noyau et ferme un volet par l'intermédiaire d'une crémaillère et d'une came dentée. Une résistance blindée fixée par ses bornes est située dans la partie central du doseur de débit-température.Celles-ci sont protégées par un cache-bornes. L'air surchauffé par les doseurs de débit-température passe par des gaines d'air chaud pour arriver dans chaque pièce ou local et peut élever sa température à 23". Dans chacun de ceux-ci se trouve un thermostat d'ambiance qui possède deux bilames dont l'un maxi (d'où économie) fonctionne à TO + 05, alors que l'autre mini ou marche normale, fonctionne à T". Les thermostats d'am- biance sont reliés à l'armoire de contrôle et de commande qui elle-même est relièe à la sonde extérieure. L'armoire agit sur les résistances de base en fonction de la température extérieure et sur les doseurs de débitzttempéra- ture en fonction de la température intérieure. Selon une autre réalisation de l'invention, les doseurs peuvent-être placés en bout de gaines de soufflage ou adaptés à la suite d'une source quelconque de chaleur (échangeur de pompe de chaleur, système à accumulation, etc. Selon une autre réalisation de l'invention, la source de chaleur peut-etre un combustible liquide ou gazeux ; dans ce cas, la circulation de l'air frais préchauffé ou chaud est identique ; l'extraction mécanique de l'air pollué est semblable ; seule la chaleur de l'eau provenant d'un appareil central à brû- leur modulant remplace l'effet joule dans les résistances ; enfin, l'armoire agit sur la température de l'eau en fonction de la température extérieure. Les thermostats à mini-maxi de chaque pièce ouvrent ou ferment les électrovannes qui admettent l'eau chaude dans les convecteurs des doseurs de débittempérature, remplaçant ainsi les résistances blindées (ligne 9). Selon une autre réalisation de l'invention le dispositif peut-être conçu avec un ou plusieurs doseurs par local. Selon une autre réalisation de l'invention le bloc composé du filtre à air et de l'échangeur peut-être incorporé dans un même ensemble avec les résistances de base et les doseurs de débit-température. Selon une réalisation ayant pour source de chaleur un combustible liquide ou gazeux ; dans ce ais, le principe est le même que celui à source de chaleur électrique : la résistance est remplacée par un radiateur contrôlé par une électro-vanne ; celui-ci est commandé par le bilame mini du thermostat. Selon une autre réalisation de l'invention pour des raisons d'encombrement les diffèrentes parties du système peuvent avoir une disposition diffèrente, exemple du volet placé au-dessus du radiateur (voir planche 4) tant pour le système électrique que pour celui à combustible. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple un mode de réalisation du dispositif conforme à la prèsente invention. Tel quril est reprèsenté l'air frais passe (1 volume / heure) au tra vers d'un bloc (1) qui le filtre et le tièdit, il est ensuite conduit dans une gaine (2) jusqu'à l'aspirateur VI, ce dernier aspire un volume variable (0, 5 à 1 volume /heure) d'air à recycler provenant des pièces à vivre, puis le souffle sur des résistances de base R1 dont la puissance varie en fonction de la température extérieure du volume et de l'isolation thermique de l'appartement Cet air à 40 C environ passe ensuite dans des doseurs de débit-température (3) qui le répartissent dans les pièces en le surchauffant éventuellement de 20Q C environ, en fonction de la température affichée sur les thermostats d' ambiance TH.Ces thermostats sont à maxi-mini et leur plage de réglage est de O, 5"C environ (inférieur au se uil de confort qui est de 20 C). Si la température O de la pièce correspondant au doseur est comprise entre T et T + 0, 5 (seuil de confort = 2" C) la résistance n'est pas en service. Q décroit donc en principe jusqu'à T" (planche 2) et le volet (5) reste ouvert. Le bilame'mini " enclenche alors la résistance qui surchauffe l'air et O croit. Le bilame "mini" déclenche et le cycle continue mais avec une période plus longue que celle des systèmes de chauffage électrique où l'on introduit de l'air froid dans l'appartement. Si par cas, (ensoleillement de la pièce,nombre important de personnes dans la pièce) O croit jusqu'à T + 0, 5 . Le bilame "maxi" s'enclenche, excite la bobine (6) qui avale le noyau (7) et ferme le volet (5) par l'intermédiaire de la crémaillère (8) et de la came dentée (9). L estraction de l'air continue et Q décroit à nouveau. Un contact de feuillure ferme également le volet si l'on ouvre les fenêtres (planche 4). Lorsque la bobine est désexcitée (fermeture de la fenêtre ou baisse de &commat; O ), ), un ressort de rappel ouvre à nouveau le volet et l'air préchauffé est à nouveau admis. Le doseur avec son tehermostat couûte moins qu'un convecteur et son thermostat. I1 économise l'énergie en cas d augmentation de O ou d'ouverture des fenêtres. De plus, l'appartement est net de tour convecteur apparent. L'air pollué est extrait des pièces techniques (1 volume /heure) par le ventilateur V2 et passe dans l'échangeur qui rièdit l'air frais aspiré. Ce procédé qui semble unique par l'emploi des doseurs de débit-température permet donc de réguler la température pièce par pièce sans jamais supprimer l'extraction mécanique de l'air conrairement aux systèmes à air pulsé par aérothermes. Le dispositif objet de l'invention peut-être utilisé pour tous les appartements individuels ou maisons, ainsi que pour les locaux industriels ou collectifs. Das applications particulièrement intéressantes peuvent-être envisagées dans les hôpitaux, cliniques ou établissements d'enfants pour lesquels la température et le renouvellement de l'air font l'objet de grandes attentions. REVENDICATIONS 1 ) - Dispositif de chauffage intégré avec ventilation mécanique contrôlée permettant de réguler la température pièce par pièce sans jamais supprimer l'extraction mécanique de l'air, caractérisé en ce que sur un circuit d'air frais qui traverse au départ un filtre à air et, éventuellement, un échangeur d de température réchauffé par l'air pollué de sortie qui est aspiré et soufflé par un ventilateur V1 sur des résistances de bases R1 élevant préalablement la température de l'air des doseurs de débit-température sont adaptés à la suite de cette sour ce de chaleur primaire ou peuvent-être placés en bout de gaine de soufflage et répartissent l'air dans les pièces en le surchauffant en fonction de la température affichée sur les thermostats d'ambiance TH situés dans chaque pièce du local agissant sur l'armoire de contrôle et de commande; ; elle-même influencée par une sonde extérieure et une sonde de sécurité placée sur le circuit d'air préalablement chauffé située entre la source de chaleur primaire et les doseurs de débit température ; l'air pollué est extrait des pièces par le ventilateur V2 puis pris en charge par des gaines jusqu'au bloc échangeur éventuellement. 2") - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les doseurs de débit et de température comportent dans leur partie inférieure du corps une bobine électro qui avale un noyau, ferme un volet par l'intermédiaire d'une crémaiilère et d'une came dentée ; enfin, une résistance blindée fixée à ses bornes. 30) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les thermostats d'ambiance ont deux bilames dont l'un (maxi ou d'économie) fonctionne à T" + 0, 5 alors qùe l'autre (mini ou de marche normale) fonctionne à T , la température de l'air préchauffé est telle, qu'il maintient à lui seul les pièces à 15" C environ. La surchauffe dans les doseurs de débit-température peut les élever jusqu'à 23 C. 4 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la résistance est remplacée par un radiateur contrôlé par une électro-vanne commandée par le bilame " mini " du thermostat dans le cas où la source de chaleur est à combustible liquide ou gazeux. 5 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les doseurs de débit-température peuvent-être placés en bout de gaine de chauffage ou adaptés à la suite d'une source quelconque de chaleur. 6 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans le cas d'utilisation de combustible liquide ou gazeux la chaleur de l'eau provenant d'un appareil central à bruleur modtSatremplace l'effet joule dans les rèsistances et l'armoire de commande agit sur la température de l'eau en fonction de la température extérieure, alors que les thermostats mini ou maxi de chaque pièce ouvrent ou ferment les électro-vannes qui admettent l'eau chaude dans les convecteurs des doseurs de débit-température. 7 ) - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans les cas où la quantité de chaleur apportée par les doseurs est importante, la disposition des pièces du doseur peut varier pour des raisons d'encombrement que ce soit dans le système électrique ou à combustible.