Brevet FR2384210A1 — publié le 19781013

La ventilation des locaux publics, industriels ou d'habitation, consiste à renouveler l'atmosphère de ces locaux en y laissant pénétrer un volume d'air bien défini. En hiver, la consommation d'énergie nécessaire pour réchauffer l'air admis est proportion nelle à ce volume. Il est donc important de pouvoir contrôler ce volume d'air admis et l'on utilise pour cela, entre autres moyens, des entrées d'air autoréglables et extracteurs autoréglables. Ces dispositifs font en général appel pour leur fonctionnement aux catactéristiques mécaniques de certains de leurs composants, mais ces caractéristiques varient avec la tempé rature, et le temps, de plus, ils n'agissent que dans un sens. Le dispositif objet de l'invention, ne fait appel qu'à des principes de physique, indépendants de la température et du temps, et empêche toute inversion parasite du sens de passage de l'air. II se compose, Fig. 1 d'une grille ( 1 ) prolongée à l'arrière par un conduit ( 2) de forme appropriée et garni de nervures (3a et 3b), conduit à l'intérieur duquel se trouve une turbine (4) muni d'ailettes ( 5) qui est mise en rotation par la composante dynamique créée par pression qu'exerce l'air en mouvement sur cette turbine. Cette action est symétrique et le sens de rotation dépend du sens de passage de l'air à travers le conduit. Lorsque le dispositif fonctionne en "entrée d'air", c'est-à-dire, que l'air arrive de l'extérieur, parcourt le conduit, agit sur la turbine et pénètre dons le local par la grille. La ro tation de la turbine est alors contrariée par un contre poids ( 6 ) muni d'un doigt ( 7 ) en contact avec une ailette de la turbine. Ainsi, sous l'action antogoniste du contre poids et de la composante dynamique, la turbine prend une position qui correspond à l'équilibre de ces deux actions. Les ailettes en se déplaçant dans le conduit modifient la section ( 8 ) de passage de l'air. Cette section passe d'un maximum ( Fig. 1 ) à un minimum ( Fig. 2 et 3 mais l'ensemble est calculé pour que la relation entre la vitesse (V) de l'air dans le conduit et la section de passage (S ) correspondent à la formule S x V = Constante. La turbine pivote autour d'un ou deux axes (9 ) ou pivots (10) Fig. 5 qui font partie de paliers (11) et qui sont logés dans une cavité du conduit. Le palier forme avec sa partie externe une chambre ( 12) munie d'un axe épaulé (13) placé dans le prolongement du pivot et destiné à assurer la rotation du contre poids. L'épaulement ( 14a ) de cet axe et un second ( 14b) placé en face sur la paroi du conduit isolent le contre poids de tout contact et frottement préiudiciable à son bon fonctionnement. Une ouverture circulaire ( 15) laisse passer le doigt du contre poids qui est ainsi isolé à l'intérieur de la chambre comprise entre palier et le conduit. Pour des conditions extrêmes (tempête, bourrasque,etc) la composante dynamique peut devenir supérieure à l'action du contre poids. Dans ces cas la turbine tend vers une position stable, car la composante dynamique tend à passer par l'axe de rotation de la turbine et à l'immobiliser. Cette position correspond à l'obturation du conduit ( Fig. 2 et 3 ). Cette ob turation à cause des jeux volontairement laissés entre les nervures du conduit et les ailettes permet de ne jamais rendre le dispositif vraiment étanche et de ne pas interrompre la venti lation du local. Dans les conditions extrêmes décrites ci-dessus, la turbine peut entrer rapidement en ro tation et son énergie cynétique lui faire dépasser le point stable pour entrer en rotation con tinue. Pour éviter cela, des butées ( 16) sont disposées à l'intérieur du conduit (exactement sur la face interne des paliers. Ces butées sont souples pour éviter tout bruit de choc contre l'ailette. II peut se produire que suivant l'exposition de façades au vent, et compte tenu que tou tes les pièces d'un logement communiquent, la différence de pression entre ces façades, per turbe la ventilation et que de l'air sorte par des entrées d'air (qui actuellement ne peuvent s'y opposer) et qu'il s'ensuive une mauvaise ventilation, une gêne pour les occupants, maisù surtout une considérable augmentation d'énergie.De tels accidents sont rendus impossible avec le présent dispositif, dans ces cas d'inversion du sens de passage de l'air, la turbine entre en rotation inverse et comme le contre poids ne contrarie plus cette rotation, elle at teint immédiatement la position stable correspondant à l'obturation du conduit. II est à noter que cette obturation se produisant pour une faible vitesse de l'air, l'étanchéité relative du dispositif est plus grande. Des que la perturbation cesse et que le sens de passage de l'air se rétablit, la turbine entre en rotation normale et la régulation est à nouveau assurée. II peut être utilisé pour certianes situations particulières, un second contre poids diffé rend qui permette d'obtenir l'obturation arrière pour une valeur de vitesse ou de pression dé terminé. Dans ce cas, le présent dispositif a un fonctionnement différentiel ajusté. Dans la pratique un contre poids est placé dans un palier et le second dans l'autre palier. II suffit d'inverser l'action du ou des contre poids pour que le présent dispositif puisse être utilisé en conditionnement d'air ou en climatisation. II fonctionnera en laissant sortir un volume d'air contrôlé et empêchera l'air chaud de pénétrer. Le conditionneur peut être lui équipé d'une dispositif monté en entrée d'air. II est ainsi possible de faire d'importantes économies d'énergie, par une admission contrôlée, sachant que la production de froid est plus consommatrice d'énergie que la production de chaleur. Pour son utilisation en extracteur interne (c'est-à-dire débouchant dans un conduit d'extraction d'immeuble, il est préférable d'utiliser la version de ce dispositif à turbine plate, Fig. 4 par opposition aux turbines longues Fig. 6 et 7 qui sont plus particulièrement adaptées aux entrées d'air. En effet, dans ce cas il s'agit d'un gro débit ( 1 extracteur pour plusieurs entrées) sous de faibl es pressions (ou dépression) et le contre poids est calculé pour que son action ne soit jamais inférieure à celle de la composante dynamique. Le Dispositif est cependant équi pé des butées silencieuses. II est possible de monter des contre poids différents pour compenser les différences de dépression pouvant se produire à IJintérieur de la gaine d'extraction d'immeuble. Le second contre poids peut également être monté si besoin. Ainsi les différents types décrits ci-dessus permettent de répondre aux besoins de la moi- son individuelle, du grand immeuble et cela quelle que soit le mode de chauffage ou de cli rSiatisation utilisé. Ils doivent apporter dans tous les cas une notable économie d'énergie et une meilleure qualité de la ventilation. Ils peuvent etre placés en divers points, tels que derrière un radiateur, près du plafond, dans une huisserie ou à l'intérieur d'une gaine. Ils peuvent être munis dè grillages empêchant toute pénétration d'insectes ou poussières. Leurs conceptions et les matériaux employés les rendent particulièrement fiables et endurants, et autoextinguibles si nécessaire. Ces dispositifs peuvent être couplés, Fig. 6 et 7 pour répondre au volume à laisser passer ou pour une~question d'encombrement, soit l'un contre l'autre, soit l'un dans le prolonge ment de l'autre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif multiple permettant la régulation automatique du volume d'air qui le traverse dans un sens, caractérisé par le fait que cette régulation est obtenue par la rotation d'une turbine dans un conduit muni de nervures. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la variation de section de passage de l'air qui traverse le dispositif est obtenue par la rotation de la turbine et le positionnement des ailettes à l'intérieur du conduit. 3 - Dispositif suivant la revendication 1 et 2 caractérisé par le fait que le contre poids n'agit que sur un seul sens de rotation de la turbine et un seul sens de passage de l'air. 4 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la position des ailettes dans le conduit est définie par l'équilibre entre l'action du contre poids et la compo sante dynamique provoquées par le passage de l'air animé d'une certaine vitesse 5 - Dispositif suivant la revendication 1 et 3 caractérisé par le fait que la turbine tend vers une position stable lorsque la composante dynamique devient prépondérante à l'action du contre poids, position qui correspond à l'obturation du conduit, les ailettes se trouvant en face ou contre des nervures. 6 - Dispositif suivant la revendication 3 et 4, caractérisé par le fait qu'un second contre poids peut exercer son action sur l'autre sens de rotation pour modifier à volonté les conditions d'ohuration du conduit en cas d'inversion du sens de passage de l'air. 7 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que des butées silencieuses empêchent la rotation continue de la turbine sous l'action de son énergie cynétique. 8 - Dispositif suivant les revendications 1, 3 et 6, caractérisé par le fait que le dispositif peut être inversé par déplacement du ou des contre poids et de leur point d'application. 9 - Dispositif suivant la revendication 1, 3 et 6, caratérisé par le fait que l'ensemble du dispositif est entièrement démontable. 10 - Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que la turbine pivote grace à deux paliers positionnés dans des logements du conduit. La matière dont ils sont toits permet le meilleur coefficient de frottement et une usure négligeable. 11 - Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que chaque contre poids est logé dans une chambre isolée et suffisamment éloignée par des épaulements des parois de cette chambre pour éviter tout frottement. 12 - Dispositif suivant la revendication I, caractérisé par le fait que plusieurs dispositifs peuvent être réunis en un ensemble ou disposés en un point quelconque du circuit de ventila tion ou de climatisation.