Brevet FR2578310A1 — publié le 19860905

"Dispositif de régulation pour bouches de passage d'air dans une installation de ventilation de locaux". Il est bien connu d'organiser le renouvellement d'air des locaux d'habitation en faisant entrer l'air extérieur neuf par les pièces dites principales (chambres de séjour) et sortir l'air pollué par les pièces dites de service (cuisine, bains et WC). Depuis toujours les concepteurs d'installations de ventilation se sont attachés à contrôler ces débits d'air et à les adapter aux besoins de la façon la plus précise possible, afin d'assurer le confort, I'hygiène des logements, ainsi que l'évacuatlon des condensations, tout en limitant les débits de renouvellement d'air, source de déperditions calorifiques pendant les périodes de chauffage. Actuellement, L'entrée d'air dans les pièces principales provient de l'une des quatre techniques suivantes - I'insufflation mécanique qui est une bonne solutions mais est coûteuse et encombrante, - I'utilisation d'entrées d'air de façade, à section de passage d'air fixe. De telles entrées sont peu utilisées, car elles ne tiennent pas compte des conditions atmosphériques et climatiques, - I'utilisation d'entrées d'air dites autoréglables dont la section de passage d'air varie en fonction de la pression différentielle, pour laisser passer un débit constant Ces entrées évitent la ventilation transversale, mais ne prennent en compte ni la température extérieure, ni l'hygrométrie de la pièce où elles sont installées, - I'utilisation d'entrées d'air hygroréglables à section de passage d'air variable en fonction de l'hygrométrie de la pièce où elles sont installées, mais qui ne prennent pas en compte la température exterieure et n'évitent pas la ventilation transversale. Il apparait déjà qu'aucune des bouches d'entrées d'air actuelles ne fournit une régulation du débit de renouvellement d'air en tenant compte, en complément de la pression différentielle, des autres éléments de confort que sont l'hygrométrie intérieure et la température extérieure. A cet effet, il faut rappeler que, s'il est nécessaire de ventiler au minimum un logement pendant les périodes de chauffage pour limiter les déperditions calorifiques dues au renouvellement d'air, il est souhaitable, pour le confort des occupants, d'augmenter le renouvellement d'air quand la température extérieure se situe au-dessus d'un certain seuil. On peut également considérer qu'il vaut mieux, par exemple, introduire plus d'air par la façade sud, si celle-ci est ensoleillée, que par la façade nord.Le paramètre température d'air extérieur apparait donc intéressant, et des entrées d'air avec effet thermoréglable dont la caractéristique serait d'augmenter la section minimum au-dessus d'une certaine température extérieure, par exemple 18 , rendrait le logement plus perméable, augmenterait la ventilation transversale, et cela indépendamment du réseau de sortie d'air, qui malgré tout pourrait être favorisé. Par ailleurs, et sachant que l'introduction d'air extérieur joue d'autant plus sur l'hygrométrie~ intérieure que cet air est froid par rapport à la température intérieure, il est possible d'utiliser le renouvellement d'air, dépendant des variations de température extérieure, pour ajuster l'hgrométrie intérieure. Il ressort de ce qui précède que, pour améliorer le confort des locaux munis d'installation de ventilation, il est souhaitable de doter les bouches d'entrée d'air, de moyens de régulation qui, complémentaires ou non des moyens modifiant leur section de passage en fonction de la différence des pressions intérieure et extérieure, réagissent à la température extérieure en même temps qu'éventuellement, à l'hygrométrie intérieure. La présente invention a pour but de fournir un dispositif de régulation qui, répondant à cette demande, soit simple, fiable et peu coûteux. A cet effet, le dispositif de régulation selon l'invention, d'une part, présente la forme d'un archet - dont l'arc, déformable élastiquement, est constitué par une lame métallique, et dont la corde est constituée par un ruban sous-tendant l'arc et muni, à au moins l'une de ses extrémités liées audit arc, de moyens de réglage de sa tension longitudinale, I'un au moins des composants de l'archet étant agencé pour réagir à l'un des paramètres de confort que sont la température et l'hygrométrie, et, d'autre part, est lié au corps de la bouche par au moins l'une des extrémités de la lame arquée, de manière que la modification d'au moins l'un des paramètres précités engendre, par modification de la flèche de l'archet, le mouvement de réglage du débit d'air traversant la bouche. En raison de sa structure simple, ce dispositif peut être disposé dans des bouches de passage d'air de toute forme. Dans une forme d'exécution de l'invention, I'arc est constitué par une bilame disposée de manière à réduire sa flèche lorsque croît sa température, tandis que le ruban est en matériau hygrostatique s'allongeant quand l'humidité croît. Ainsi, le dispositif constitue un moteur hygrothermique réagissant à toute modification de l'un ou l'autre des deux paramètres de confort pour commander, par sa déformation, l'adaptation du débit d'air traversant la bouche en fonction des critères retenus. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution du dispositif dans le cadre de son application à plusieurs bouches de passage d'air. Figure I est une vue de face en élévation d'une forme- dtexécution du dispositif de régulation, Figure 2 est une vue de face en élévation d'une bouche d'entrée d'air auto-réglable munie du dispositif selon l'invention et prenant en compte la pression différentielle, la température extérieure et l'hygrométrie intérieure, Figure 3 est une vue en coupe transversale suivant 3-3 de figure 2, Figure 4 est une vue en coupe transversale d'une bouche de transfert d'air entre deux pièces, bouche munie d'un volet hygrostatique actionné par le dispositif selon l'invention, Figures 5 et 6 sont des vues en coupe longitudinale représentant un conduit d'air dans lequel la lame arquée du dispositif selon l'invention constitue volet hygroréglable réagissant, respectivement, à l'hygrométrie extérieure et à l'hygrométrie intérieure du conduit. Figure 7 est une vue en coupe verticale d'un conduit de sortie d'air muni d'une bouche d'extraction hygroréglable dont la régulation est assurée par le dispositif selon l'invention, Figure 8 est une vue similaire à la figure 7 mais montrant une autre forme d'exécution de la bouche d'extraction hygroréglable, Figure 9 est une vue de face en élévation avec coupe partielle d'un organe de régulation du débit d'air par des moyens commandés électriquernent, organe utilisant l'archet du dispositif selon l'invention comme moyens d'actionnement de contacteur. Comme représenté à la figure 1, le dispositif de base désigné de façon générale par la référence (A) présente la forme d'un archet dont l'arc (2) est constitué par une lame métallique déformable- élastiquement et dont la corde (3) est constituée par un ruban sous-tendant cet arc. Ce ruban, qui est lié à chacune des extrémités de la lame arquée (2), est muni, à au moins l'une de ses extrémités et éventuellement aux deux, comme représenté, de moyens (4) de réglage de sa tension longitudinale initiale. Dans la forme d'exécution représentée, ces moyens sont constitués par un pion cylindrique (5) partiellement enveloppé par le ruban (3) et par une vis (6) prenant appui sur l'extrémité correspondante de la lame (2) et se vissant dans un taraudage du pion (5). On conçoit aisément que tout vissage ou dévissage de la vis (6) entraine, respectivement, une augmentation ou une réduction de la tension du ruban (3). La lame (2) peut être constituée par une lame ressort ou par une bilame thermique disposée de manière que sa flèche (f) par rapport au ruban (3) se réduise lors que croît la température. Le ruban (3) peut être constitué soit par un ruban insensible à l'humidité, c'est à dire dont la longueur reste constante malgré des variations hygrométriques, soit par un ruban hygrostatique s'allongeant quand l'hygrométrie augmente. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2 correspondant à un dispositif de régulation comportant une bilame (2) associée à un ruban hygrostatique ou à un ruban insensible à l'hygrométrie, c'est à dire un dispositif réagissant simultanément aux paramètres thermique et hygrométrique, ou exclusivement au paramètre thermique, L'archet est muni, à l'une de ses extrémités, d'un organe compensateur en forme de lyre (7) constituée par une lame ressort. Cette lame ressort est interposée entre l'extrémité de la lame arquée (2) et l'une des extrémités du ruban (3). Cet organe compensateur permet à la bilame (2) de réduire ou d'augmenter sa flèche donc de réagir au paramètre thermique sans être influencé par le ruban (3). Cet archet est maintenu sur un support par des moyens disposés à proximité des extrémités de la lame arquée (2) et permettant à cette lame de coulisser longitudinalement en fonction des changements de flèche et donc de longueur de cette lame. Dans la forme d'exécution représentée aux figures I et 2, ces moyens sont constitués par des fourchettes (8) solidaires du support auquel est associé l'archet. Il est évident qu'avant utilisation, L'archet est taré de manière que sa lame occupe la position intermédiaire représentée en traits pleins à la figure 1, pour une température donnée, par exemple de l'ordre de 1û", et pour une humidité relative déterminée par exemple de 70 %. Lorsque la température augmente, la flèche (f) se réduit et la lame (2) vient, par exemple, dans la position (2a) de la figure 1. Le déplacement des extrémités de la lame n'intervient pas sur le ruban (3) car ce déplacement est absorbé par les moyens compensateurs (7). A l'inverse, si la température baisse, la flèche (f) augmente et la lame vient dans la position (2b) de figure 1. Dans le même temps, si l'hygrométrie croît, le ruban (3) s'allonge et provoque une réduction de la flèche de la lame (2) ou inversement. Il apparait donc que les deux forces créées, respectivement, par les variations de flèche de la lame (2) et par les variations de longueur du ruban (3) de l'archet, s'opposent ou s'associent pour modifier la flèche (f) de la lame (2) qui constitue ainsi un moteur hygrothermique susceptible de commander les moyens de régulation de la bouche de passage d'air sur laquelle l'archet est monté. Lorsque l'archet est composé d'une bilame et d'un ruban (3) inextensible, ce ruban a uniquement pour fonction de sous-tendre la bilame et n'intervient pas dans la régulation qui s'effectue uniquement en fonction du paramètre thermique. Dans une autre forme d'exécution dans laquelle n'est pris en compte que le paramètre hygrométrique, le ruban (3) est hygrostatique et est associé à une lame métallique faisant ressort et organe de commande. La liaison entre la lame et le ruban ne comporte pas de moyens compensateurs (7). Les figures 2 et 3 montrent l'application du dispositif de régulation selon l'invention a une bouche d'entrée d'air de façade autoréglable en fonction de la pression différentielle, de la température extérieure et de l'hygrométrie intérieure. Dans ces conditions, le dispositif de régulation est composé d'une bilame arquée (2) et d'un ruban hygrostatique (3) et est muni de moyens compensateurs (7). L'archet est disposé transversalement au conduit (10) ménagé dans le corps (11) de la bouche d'entrée et plus précisément dans la partie intérieure (12) de cette bouche, comme montré figure 3. Les extrémités de la lame (2) sont maintenues par des fourchettes (8) disposées de part et d'autre de l'ouverture du conduit (10).Cette lame est disposée dans le prolongement du conduit tandis que le ruban (3) est disposé au-dessous d'une paroi (13) l'isolant du conduit afin qu'elle ne réagisse qu'à l'humidité intérieure. La lame (2) est liée, par exemple par un rivet central (14), à un volet déformable (15) s'étendant dans le conduit (10). De façon connue, l'extrémité libre (15a) de ce volet souple se déplace vers le haut du conduit (10) pour réduire le débit d'air traversant ce conduit et allant de l'extérieur vers l'intérieur, comme représenté par les flèches (16). Le déplacement du volet est engendré par la différence entre les pressions extérieure et intérieure.Grâce à son montage sur l'archet, la régulation différentielle effectuée par le volet (15) est complétée par une régulation qui, réagissant aux variations de température extérieure et d'hygrométrie intérieure, est assurée par les variations de la flèche de la lame (2). Une telle bouche d'entrée d'air a donc un débit qui croît en même temps que l'humidité intérieure du local ou en même temps que la température extérieure mais aussi, éventuellement, en même temps que décroît le différentiel de pressions. Par contre, son débit diminue lorsque les paramètres précités varient de façon inverse, ce qui va dans le sens d'une amélioration du renouvellement de l'air sans pour autant augmenter les déperditions calorifiques. A la figure 4, (20) désigne l'entrée d'une bouche de transfert d'air entre une chambre et, par exemple, un couloir, bouche communiquant avec un conduit (22) raccordé à une bouche de sortie d'air (23). Le conduit (22) qui a une section transversale rectangulaire est associé à un volet (24) qui, apte à obturer son ouverture (25), est fixé sur un dispositif de régulation selon l'invention composé d'une lame arquée (2), constituant ressort de rappel, et d'un ruban hygrostatique (3). Ainsi, selon l'hygrométrie du flux d'air traversant le conduit (22) dans le sens indiqué par les flèches (26), la soupape (24) obture plus ou moins le conduit (22). Aux figures 5 et 6, (30) désigne un conduit de ventilation ayant une section transversale carrée ou rectangulaire et parcouru par un flux d'air dont le sens est indiqué par la flèche (32). (33) désigne une ou des lames arquées disposées longitudinalement dans le conduit et ayant, en largeur, sensiblement la même dimension que celle du conduit (30) pour constituer volet de régulation. Cette lame peut être constituée par une lame métallique formant ressort, dans le cas d'une régulation uniquement hygrostatique assurée par un ruban (3), ou par une bilame si la régulation prend en compte les paramètres thermiques et hygrostatiques. Dans la forme d'exécution représentée à la figure S, le ruban hygrostatique (3) est disposé à l'extérieur du conduit de manière à réagir aux variations de l'hygrométrie hors de ce conduit.La lame (33) est coudée et contrecoudée en (33a) et (33b). Ces coudes (33a) traversent la paroi du conduit (30) par des ouvertures (31 ) dont les bords maintiennent la lame avec jeu pour tolérer ses variations de longueur. A la figure 6, le ruban hygrostatique (3) est destiné à prendre en compte les variations hygrométriques du flux d'air traversant le conduit et est donc disposé à l'intérieur de ce conduit. Ce ruban (3) sous-tend deux lames arquées (33) disposées de part et d'autre de lui et formant ainsi un double archet 'une des lames est liée en (3b,) à l'une des parois du conduit (30).Les e'-trémités coudées (33a) des deux lames (33) sont munies, hors de leur zone d'accrochage au ruban, de perforations permettant au flux d'air de passer entre les lames pour sensibiliser le ruban hygrostati cluse (3). De par sa structure double, ce dispositif amplifie les mouvements de régulation. Les figures 7 et 8 montrent un conduit de sortie d'air (37) muni d'une ouverture (38) sur laquelle est apposée une bouche d'extraction. Le sens du flux d'air traversant ce conduit est représenté par les flèches (39). Dans les deux formes d'exécution, la bouche d'extraction est du type hygroréglable. En d'autres termes, son archet est constitué par une lame métalliquè (2) sous-tendue par un ruban hygrostatique (3). A la figure 7, le corps (40) de la bouche se fixant par tous moyens connus autour de l'ouverture (38) du conduit, est muni d'un siège tronconique (41) avec lequel coopère un obturateur conique (42) porté par la lame (2). L'archet est relié au corps (40) par des moyens (43) délimitant des fourchettes (44) permettant le coulissement des extrémités de la lame (2). Dans cette bouche d'extraction, toute augmentation de l'hygrométrie entraine une réduction de la flèche de l'archet et en conséquence une augmentation de la section de passage par éloignement de l'obturateur (42) du siège conique (41) lui faisant vis à vis. Inversement, une réduction de l'hygromé- trie conduit à une réduction de la section de passage de la bouche, donc du débit d'extraction. A la figure 8, L'archet (A) de même type que celui décrit à la figure 7, est fixé par une des extrémités de sa lame (2) sur le corps -(45) de la bouche d'extraction. A proximité de l'autre extrémité de cette lame, l'archet est rendu solidaire d'un volet (46) saillant, d'une part, à l'intérieur d'une ouverture (47) de section rectangulaire et d'autre part en vis à vis d'un déflecteur (48). Comme représenté en traits interrompus, toute réduction de l'hygrométrie d'un local entraine une augmentation de la flèche de l'archet et l'éloignement de celui-ci de l'ouverture (47). Ce mouvement a pour effet de redresser le volet (46), de le rapprocher du déflecteur (48) et de réduire la section de passage de la bouche. La figure 9 montre l'application du dispositif selon l'invention à la régulation d'un débit d'air par des moyens commandés électriquement. L'archet (A), de type hygrostatique mais pouvant être également hygrothermique, est fixé par l'une des extrémités de sa lame en (50) sur un support fixe (52) solidaire d'un- corps de fixation (53). Le support (52) porte en vis à vis de la lame (2) plusieurs micro-contacteurs (54) espacés sur lui et reliés électriquement aux moyens de commande, des moyens commandés électriquement pour assurer la régulation de la ventilation. Lorsque le corps de fixations (53) est fixé sur la paroi d'un local ou sur la paroi d'un conduit de ventilation, les réactions de l'archet aux variations hygrométriques et/ou thermiques entrainent une variation de la flèche (f) de cet archet mais aussi une variation de la position de cet archet par rapport au support (52).En d'autres termes, au fur et à mesure que la flèche de l'archet diminue, la lame (2) rencontre les micro-contacteurs successifs (54) et assure ainsi la commande de régulation de la ventilation. Un tel dispositif peut être utilisé pour moduler, en fonction de l'hygrométrie d'un local, la vitesse d'un ventilateur équipé d'un moteur à plusieurs vitesses. Il ressort de ce qui précède que le dispositif selon l'invention non seulement est de construction simple et de réglage facile mais peut aussi être utilisé pour de nombreuses applications nécessitant, soit une régulation hygrostatique, soit une régulation thermique, soit une régulation hygrothermique. De plus, lorsqu'il est monté sur des bouches d'entrée d'air sur façades opposées, il permet de moduler la ventilation transversale en fonction de la température extérieure affectant chaque façade et de l'hygrométrie intérieure donc dans le sens d'une amélioration de la ventilation et d'une diminution des déperditions calorifiques. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation pour bouches de passage d'air dans une installation de ventilation de locaux comportant des moyens d'adaptation du débit de ventilation caractérisé en ce que ce dispositif de régulation d'une part, présente la forme d'un archet (A) dont l'arc, déformable élastiquement, est constitué par une lame métallique (2) et dont la corde est constituée par un ruban (3) sous-tendant l'arc et muni, à au moins l'une de ses extrémités liées audit arc, de moyens (4) de réglage de sa tension longitudinale, I'un au moins des composants (2-3) de l'archet (A) étant agencé pour réagir à l'un des paramètres de confort que sont la température et l'hygrométrie, et, d'autre part, est lié au corps de la bouche par au moins l'une des extrémités de l'archet (A) de manière que la modification d'au moins l'un des paramètres précités engendre, par modification de la flèche (f) de l'archet, le mouvement de réglage du débit d'air traversant la bouche. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'arc est constitué par une bilame (2) disposée de manière à réduire sa flèche lorsque croît la température. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'arc est constitué par une lame ressort (2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le ruban (3) est en matériau hygrostatique s'allongeant quand l'humidité croît. 5. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le ruban (3) est en matériau insensible à l'humidité. 6. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que l'une des extrémités de la lame (2) est reliée à l'extrémité correspondante du ruban (3) par un moyen (7) qui, en forme de lyre ou autre, est déformable élastiquement et absorbe les petites déformations des composants de l'archet (A). 7. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que dans le cas de son application à une bouche de passage d'air munie d'un organe (15-33) déplaçable dans le conduit (10-30) de passage d'air, la lame (2-33) de l'archet (A) constitue organe de commande de l'organe de réglage. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la lame arquée (2) est disposée transversalement au conduit (10) de passage d'air, et maintenue à proximité de ses extrémités par des moyens de fixation (8) permettant son coulissement par rapport au corps de bouche (11) et est solidaire d'un volet (15), déformable par la pression différentielle et disposé dans le conduit (10). 9. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la lame arquée (33) est disposée longitudinalement dans le conduit (30) de passage d'air, et maintenue à proximité de ses extrémités par des moyens de fixation (8) permettant son coulissement par rapport à ce conduit et a la même largeur que le conduit (30) pour constituer elle-même volet de réglage. 10. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que, dans le cas de son application à une bouche de passage d'air munie d'un organe d'obturation (24-42-46) déplaçable devant l'entrée (25-38) du conduit (22-37), l'archet (A) est extérieur au conduit et la lame (2) de l'archet constitue organe de commande de l'organe d'obturation. 11. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la lame (2) de l'archet porte un volet plan (24) disposé en vis à vis de l'ouverture plane (25) de l'entrée du conduit (22). 12. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la lame (2) de l'archet est solidaire d'un obturateur conique (42) faisant vis à vis à un siège tronconique (40) communiquant avec le conduit (37). 13. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la lame (2) de l'archet est fixée par l'une de ses extrémités sur la face avant du corps (45) de la bouche et porte un volet (46) saillant dans l'ouverture (47) de la bouche et en vis à vis d'un déflecteur (48) avec lequel il coopère pour modifier la section de passage de l'ouverture de l'air (47). 14. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que, dans le cas de son application à la régulation d'un débit d'air par des moyens commandés électriquement, la lame (2) de l'archet est fixée par l'une de ses extrémités contre une plaquette rigide (52) et constitue organe d'actionnement de chacun des micro-contacteurs (54) disposés avec espacement sur la plaquette (52), en vis à vis de la lame (2) et reliés aux moyens électriques de régulation du débit d'air.