Brevet FR2505940A1 — publié le 19821119

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet un procédé et un dispositif pour la commande automatique de la vitesse d'un ventilateur d'une installation de ventilation d'un ensemble de locaux tel que par exemple un immeuble, une maison individuelle ou analogue. Ce procédé consiste à détecter les variations de débit d'air de ventilation dans un conduit de ventilation, provoquées par l'ouverture ou la fermeture d'une bouche de ventilation, et à émettre un signal pour commander la variation de vitesse dudit ventilateur lorsque le débit de ventilation chute au-dessous d'une valeur prédéterminée ou s'élève au-dessus d'une valeur prédéterminée. On connait déjà des procédés permettant de régler automatiquement la vitesse du ventilateur en fonction de l'ouverture ou de la fermeture commandée automatiquement ou manuellement d'une bouche de ventilation disposée dans un local comportant notamment un générateur de chauffage à gaz, ou une table de cuisson. Toutefois, on s'est aperçu que les dispositifs de détection des variations de débit connus peuvent être rendus encore plus performants. En effet, lors de la chute de débit après fermeture d'une bouche de ventilation, le changement de vitesse du ventilateur intervient pour un débit trop faible dans le conduit de ventilation, ce qui ne permet pas de revenir très rapidement au point de travail de l'installation lorsque le ventilateur est en petite vitesse. En conséquence, l'installation est sous-ventilée pendant la période de rétablissement de l'équilibre dans les conduits de ventilation. La présente invention a pour but de résoudre le problème précité en proposant un procédé et un dispositif de commande automatique de la vitesse d'un ventilateur dans lequel les variations sont détectées par mesure de la pression dans le conduit de ventilation, ce qui permet d'avoir deux seuils distincts et indépendants d'émission du signal de commande de changement de vitesse. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de commande automatique de la vitesse d'un ventilateur, ledit ventilateur étant monté dans une installation de ventilation d'un ensemble de locaux et/ou d'appareils tels que par exemple un générateur de chauffage à gaz, une table de cuisson ou analogue, ladite installation comprenant le ventilateur monté à une extrémité d'un conduit de ventilation débouchant dans lesdits locaux et/ou vers le ou lesdits appareils, à travers une bouche de ventilation à ouverture ou fermeture commandée manuellement ou automatiquement, de manière à contrôler le débit de ventilation dudit ensemble de locaux et/ou desdits appareils, caractérisé en ce qu'on détecte les variations de débit d'air de ventilation dans le conduit de ventilation, provoquées par l'ouverture de ladite bouche de ventilation, par mesure de la dépression régnant dans ledit conduit de ventilation, et en ce qu'on émet un signal pour commander la variation de vitesse dudit ventilateur soit quand la dépression chute au-dessous d'une première valeur prédéterminée, soit quand elle s'élève au-dessus d'une seconde valeur prédéterminée. Ainsi, le procédé de l'invention permet de modifier la vitesse du ventilateur pour assurer un débit de ventilation suffisant dans toute l'installation de ventilation, lorsque la dépression chute au-dessous d'un premier seuil ou s'élève au-dessus d'un second seuil, lesdits seuils étant réglés indépendamment l'un de l'autre. Ainsi, par un réglage approprié des différents seuils de dépression, le débit de ventilation dans l'installation sera toujours au moins égal au débit de ventilation désiré. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première valeur prédéterminée ou seuil d'émission d'un signal est inférieure à la seconde valeur prédéterminée ou second seuil d'émission d'un signal. La présente invention vise également un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur, pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de détection des variations de débit d'air de ventilation dans un conduit de ventilation comportant au moins un dispositif de mesure de la dépression dans ledit conduit de ventilation, émettant un signal pour commander la variation de vitesse dudit ventilateur soit quand la dépression chute en-dessous de la première valeur prédéterminée précitée, soit quand elle s'élève au-dessus de la seconde valeur prédéterminée précitée, et un moyen de transmission dudit signal à des moyens de commande de la variation de vitesse dudit ventilateur.Le dispositif de mesure de la dépression est monté sur ledit conduit de ventilation débouchant dans un local et/ou vers l'appareil, à travers une bouche de ventilation à ouverture ou fermeture commandée manuellement ou automatiquement. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de mesure de la dépression précité est un pressostat différentiel à inverseur. Selon une autre caractéristique, le dispositif de mesure de la dépression précité comporte un premier pressostat émettant un signal lorsque la dépression chute en-dessous de la première valeur prédéterminée précitée, et un second pressostat émettant un signal lorsque la dépression s'élève au-dessus de la seconde valeur prédéterminée précitée. Avantageusement, ces pressostats sont du type différentiel et à seuil réglable. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens de transmission du signal et de commande de la variation de vitesse sont constitués par un circuit électrique comprenant un relais comportant deux contacts respectivement inverseur et interrupteur, ledit contact inverseur commandant la variation de vitesse du ventilateur, le contact interrupteur étant monté dans un circuit d'excitation dudit relais, les contacts du ou des pressostats, sensibles à la dépression étant montés dans les circuits d'excitation du relais de telle manière que ce dernier soit excité lorsque le ventilateur fonctionne en petite vitesse, et qu'il soit non excité lorsque le ventilateur fonctionne en grande vitesse, ou vice-versa. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif de commande de la présente invention, - la figure 2 est une représentation schématique du circuit électrique de fonctionnement du dispositif de commande de la présente invention, - la figure 3 est une vue schématique et générale illustrant une installation de ventilation d'un ensemble de locaux comprenant le dispositif de commande de la présente invention ; et - la figure 4 est un diagramme représentant les courbes caractéristiques de travail du ventilateur et d'une installation de ventilation. La description du dispositif de commande automatique de la vitesse d'un ventilateur conforme à l'invention sera faite en référence aux dessins annexés. En se reportant à la figure 3, une installation de ventilation d'un immeuble ou d'un ensemble de plusieurs locaux comprend de manière classique plusieurs conduits de ventilation 2, 3, 4 reliés à un ventilateur 1. Dans l'installation de ventilation représentée à titre d'exemple les conduits de ventilation 2, 3 assurent la ventilation des locaux tels que par exemple, salle d'eau, W.C. ou analogue, dans lesquels aucun appareil générateur de gaz de vapeur polluantes n'est installé. Le débit normal de ventilation de tels locaux est de 15 m3 par heure, par exemple. Au contraire, le conduit de ventilation assure la ventilation et l'évacuation des gaz polluants des locaux dans lesquels sont disposés des appareils générateurs de gaz polluants tels que par exemple un générateur de chauffage à gaz, une table de cuisson ou analogue. Ce conduit de ventilation 4 assure donc simultanément la ventilation du local ainsi qu'un débit d'air d'évacuation nécessaire au bon fonctionnement et à l'évacuation correcte des gaz polluants émis par le générateur de chauffage ou la table de cuisson, par l'intermédiaire d'un conduit de raccordement 5, desdits appareils au conduit de ventilation 4, à travers une bouche de ventilation 6 thermo-modulante par exemple, à ouverture et fermeture automatique.De manière générale, le débit d'air de ventilation dans le conduit de raccordement 5 est par exemple de 30 m3 par heure pendant l'arrêt des appareils tels que générateur de chauffage ou table de cuisson par exemple, et doit être compris entre environ 90 et 120 m3 par heure pendant le fonctionnement de ces appareils. Ainsi, dans une installation de ventilation d'un W.C, d'une salle de bain et d'une cuisine, le débit d'air total de ventilation est d'environ 60 m3 par heure lorsque la table de cuisson disposée dans la cuisine n'est pas en service. Au contraire pendant la durée de fonctionnement de cette table de cuisson le débit total d'air de ventilation doit être égal au moins à 120 m3 par heure. En se référant à la figure 4, qui illustre les caractéristiques du ventilateur et de l'installation, et dans laquelle les courbes A et B représentent la relation entre la différence de pression (aP) et le débit d'air (q) aspiré par le ventilateur respectivement à sa petite vitesse et à sa grande vitesse. Les courbes C1, C2 correspondent aux courbes de travail proprets à l'installation de ventilation respectivement lorsque la bouche de ventilation 6 est fermée ou ouverte. Ainsi, le point T1 représente les conditions de travail de l'installation et du ventilateur lorsque la table de cuisson ne fonctionne pas. Quand la table de cuisson est mise en service, la bouche de ventilation 6 est ouverte provoquant ainsi le déplacement sur la courbe A, du point T vers le point S1. Pour obtenir le débit d'air de ventilation (q2) désiré, (environ 120 m3/heure) il est nécessaire d'augmenter la vitesse du ventilateur 1. A ce moment, le point représentatif T des conditions du travail du ventilateur se déplace de S1 à T2, ce dernier point T2 représentant les conditions de travail du ventilateur à grande vitesse. Inversement, lorsque la bouche de ventilation 6 est fermée, le point T se déplace sur la courbe B de T2 vers et et pour obtenir le débit de ventilation (q1) désiré (environ 60 m3 par heure) il est nécessaire de modifier la vitesse du ventilateur ; le point représentatif T se déplace alors de S2 à T1 pour revenir aux conditions d'origine de travail de l'installation. En outre, il est à remarquer que les points T1 et T2 correspondent à une dépression dans l'installation, sensiblement égale. Ainsi, le débit d'air de ventilation dans les conduits 2, 3 n'est sensiblement pas modifié par le changement de vitesse du ventilateur. Selon l'invention pour commander le changement de vitesse du ventilateur, on mesure la dépression dans le conduit 4 de ventilation au moyen de deux pressostats 16 et 17, avantageusement du type différentiel. Ces pressostats comprennent respectivement une première sortie 16a, 17a reliée par un conduit 18 à une prise de pression 19 montée dans le conduit de ventilation 4. Les secondes sorties 16b, 17b de ces pressostats 16, 17 sont mises à la pression atmosphérique. En outre, ces pressostats comprennent respectivement un dispositif 16c, 17c permettant de régler leur seuil ou pression d'aJustement. A titre d'exemple, le pressostat 16 a un seuil d'ajustement correspondant à la dépression ss P1 dans le conduit de ventilation 4, tandis que le pressostat 17 a un seuil d'ajustement correspondant à une dépression a P2 dans le conduit de ventilation 4. Par ailleurs, il est possible de substituer à ces deux pressostats 16 et 17, un pressostat unique différentiel à inverseur comportant deux seuils d'ajustement indépendants l'un de l'autre, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Ces pressostats 16 et 17 sont reliés à un moyen de transmission et de commande du changement de vitesse du ventilateur 1. Ce moyen est constitué essentiellement d'un relais 20 comportant deux contacts respectivement inverseur et interrupteur relié à une source de courant électrique (non représentée), les sorties 20a du relais 20 étant reliées au moteur du ventilateur. Selon la présente invention, ces différents éléments sont montés dans une boite de support 24 posée sur la paroi du conduit de ventilation 4. Toutefois, cette disposition peut-8tre quelconque sans sortir du cadre de l'invention. En se référant à la figure 2, le fonctionnement du dispositif de commande de la présente invention est le suivant : le relais 20 comprend une bobine 21, un premier contact inverseur 22 dont les bornes sont reliées au ventilateur par des câbles de liaison 20a et un deuxième contact interrupteur 23 monté dans un circuit d'excitation du relais. Dans les circuits d'excitation de ce relais sont également montés les deux contacts 16d, 17d, des pressostats 16 et 17. En condition de fonctionnement à petite vitesse (PV) du ventilateur correspondant au point T1, la dépression régnant dans le conduit 4(t PO) est supérieure au seuil d'ajustement ss P1 du pressostat 16 égal à environ 40 à 60 Pa, et inférieure au seuil d'ajustement tP2 du pressostat 17 égal à environ 100 à 120 Pa. En conséquence, le contact 16d est fermé, tandis que le contact 17d est ouvert. Par ailleurs, les contacts 22 et 23 sont fermés et correspondent à la position excitée du relais. Sur la figure 2 on a représenté, en traits pleins la position des contacts au point de travail T1 de l'installation de ventilation. Lorsque la bouche de ventilation 6 s'ouvre, la dépression t P dans le conduit de ventilation 4 chute vers la valeur P1. Lorsqu'elle atteint cette valeur le contact 16d du pressostat 16 s'ouvre, coupant le circuit d'excitation du relais 20. De ce fait, les contacts 22, 23 de ce relais pivotent pour venir dans la position représentée en traits pointillés. Ainsi, le contact 22 provoque le changement de vitesse du ventilateur 1 et le point de travail de l'installation se déplace du point vers le point T2 selon la courbe représentée sur la figure 4. A ce moment le contact 16d du pressostat 16 se referme sans provoquer une excitation du relais 20. La position des différents contacts 16d, 17d, 22, 23, représentée en traits pointillés sur la figure 2 correspond au point de travail T2 c'est-à-dire à grande vitesse (GV) du ventilateur. Lorsque la bouche de ventilation 6 est refermée, la dépression bP dans le conduit 4 s'élève et le point de travail de l'installation décrit la courbe B du point T2 vers le point S2. Quant la dépression a P atteint la valeur AP2, le contact 17d du pressostat 17 se ferme et la bobine 21 du relais 20 est excitée par le circuit électrique fermé comprenant les deux contacts 16d, 17d des pressostats 16 et 17. Ainsi, les contacts 22, 23 pivotent et reviennent en position fermée (trait plein) provoquant ainsi le changement de vitesse du ventilateur. Le point de travail de l'installation décrit alors la courbe S2- T1 et revient aux conditions d'origine de fonctionnement de l'installation c'est-à-dire sous une dépression t PO et un débit de ventilation q1. Par ailleurs, le contact 17d du pressostat 17 s'ouvre. Ainsi, le dispositif de commande automatique de la présente invention permet de commander la variation de vitesse du ventilateur lorsque la dépression dans le conduit de ventilation atteint des valeurs a P1, E P2 prédéterminées. Un grand avantage de ce dispositif est que les valeurs AP1, A P2 sont déterminées par réglage des seuils d'ajustement des pressostats 16, 17 indépendamment l'un de l'autre. Ainsi, il est possible de régler la dépression bP2 de telle manière que le point de travail de l'installation revienne au point T1 initial lorsque le ventilateur est commuté de sa grande vitesse à sa petite vitesse. De ce fait, on obtient toujours un débit de ventilation dans l'installation au moins égal à q1, ce qui permet d'avoir une ventilation correcte dans les différents locaux. En outre, la dépression AP1 d'ajustement du pressostat 16 est réglée avantaeusement à une valeur telle qu'une chute de pression induite par ltouverture, par exemple d'une bouche de ventilation montée dans les conduits 2, 3 (bouche de ventilation à faible débit) ne provoque pas l'ouverture du contact 16d dudit pressostat 16. Ainsi, la commutation du ventilateur en grande vitesse est réalisée seulement quand il est nécessaire d'avoir un débit de ventilation important dans l'installatio Bien entendu, l'invention n1 est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qu'à titre d'exemple. C'est dire que l'invention comprend tous.les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande automatique de la vitesse d'un ventilateur, ledit ventilateur étant monté dans une installation de ventilation d'un ensemble de locaux et/ou d'appareils tels que par exemple un générateur de chauffage à gaz, une table de cuisson ou analogue, à une extrémité d'un conduit de ventilation débouchant dans lesdits locaux et/ou vers le ou lesdits appareils à travers une bouche de ventilation à ouverture ou fermeture commandées manuellement ou automatiquement, de manière à contrôler le débit de ventilation dudit ensemble de locaux ou desdits appareils, caractérisé en ce qu'on détecte des variations de débit d'air de ventilation dans ledit conduit de ventilation par mesure de la dépression dans ledit conduit, et en ce qu'on émet un signal pour commander la variation de vitesse dudit ventilateur soit quand ladite dépression chute au-dessous d'une première valeur prédéterminée, soit quand elle s'élève au-dessus d'une seconde valeur prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première valeur prédéterminée est inférieure à ladite seconde valeur prédéterminée. 3. Dispositif de commande automatique de la vitesse d'un ventilateur, pour la mise en oeuvre du procédé selon. la revendication 1 ou 2, iedit ventilateur appartenant à une installation de ventilation d'au moins un local et/ou d'au moins un appareil tels que générateur à gaz, table de cuisson ou analogue, et étant monté à une extrémité d'un conduit de ventilation débouchant dans ledit local et/ou vers ledit appareil, à travers une bouche de ventilation à ouverture ou fermeture commandées manuellement ou automatiquement, de manière à contrôler le débit d'air de ventilation dudit local et/ou dudit appareil, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande automatique comprend un moyen de détection des variations du débit d'air de ventilation dans ledit conduit de ventilation comportant au moins un dispositif de mesure de la dépression dans ce conduit de ventilation et émettant un signal soit quand la dépression chute en dessous de la première valeur prédéterminée précitée soit quand la dépression s'élève au-dessus de la seconde valeur prédéterminée précitée, et des moyens de transmission dudit signal reliés à des moyens de commande de la variation de vitesse dudit ventilateur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la dépression précitée est un pressostat différentiel à inverseur. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la pression précitée comprend un premier pressostat émettant un signal lorsque la dépression chute en dessous de la première valeur prédéterminée précitée, et un second pressostat émettant un signal lorsque la dépression s'élève au-dessus de la seconde valeur prédéterminée précitée, ces pressostats étant avantageusement à seuil réglable 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pressostats précités sont de préférence, du type différentiel. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens de transmission du signal de commande de la variation de vitesse du ventilateur sont constitués par un circuit électrique comprenant un relais comportant deux contacts respectivement inverseur et interrupteur, ledit contact inverseur commandant la variation de vitesse du ventilateur, le contact interrupteur étant monté dans un circuit d'excitation dudit relais, et les contacts des pressostats précités sensibles à la pression étant montés dans les circuits d'excitation dudit relais de telle manière que celui-ci soit excité lorsque le ventilateur fonctionne en petite vitesse, et qu'il soit non excité lorsque le ventilateur fonctionne en grande vitesse ou vice-versa.