Brevet FR2617578A1 — publié le 19890106

DISPOSITIF DE COMMANDE ET DUE SECURITE POUR UNE INSTALLATION THERMOGENE. La présente invention a pour objet un dispositif de commande et de sécurité pour une installation thermogène, dans lequel la conduite des gaz d'échappement est reliée au canal d'aspiration d'une installation mécanique de ventilation, ledit dispositif de commande et de sécurité étant destiné à être agencé dans la conduite des gaz d'échappement, et ce - vu dans le sens de circulation - en amont du point où la conduite des gaz d'échappement est reliée au canal d'e'vacua- tion par aspiration d'une installation mécanique de ventilation. Dans les logements modernes hermétiquement isolés, une ventilation ou aération mécanique est nécessaire. De tels logements sont, en outre, presque toujours pourvus d'une installation thermogène au gaz, c'est-à-dire d'une- installation de chauffage et/ou de fourniture d'eau sanitaire. L'installation au gaz est du type fermé dans laquelle est incorporé un ventilateur ou une soufflerie. Pour atteindre une consommation d'énergie optimale, les gaz de combustion de l'installation fonctionnant au gaz sont évacués, avec l'air usé à aspirer, à travers un dispositif d'aspiration ou de ventilation qui comprend un échangeur thermique à travers lequel circule, d'autre part, l'air frais pour être préchauffé. Lorsque la conduite des gaz d'échappement de l'installation fermée fonctionnant au gaz est ainsi reliée au canal d'évacuation par aspiration du dispositif de ventilation, l'alimentation en air de combustion de l'installation fonctionnant au gaz doit être effectuée à partir du local où cette installation est située. Ceci est nécessaire pour ne pas perturber l'aération équilibrée du logement. Dans un système d'aération et de chauffage ainsi réalisé, la quantité d'air introduite et évacuée doit être équilibrée. Etant donné que la soufflerie incorporée de l'installation au gaz est montée en série avec la soufflerie d'évacuation par aspiration du dispositif de ventilation, on risque de faire circuler une trop grosse quantité d'air à travers l'installation fonctionnant au gaz. Pour prévenir un tel risque, dans les systèmes habituels un clapet réglable est monté entre l'installation fonctionnant au gaz et le point de connexion de cette installation au dispositif de ventilation. Ce clapet doit alors être ajusté de manière telle qu'une quantité d'air déterminée circule à travers l'installation. Outre les travaux d'ajustement qui prennent du temps, ce mode d'exécution connu présente aussi l'inconvénient qu'un dispositif de sécurité compliqué et coûteu-x est ici nécessaire, étant donné que l'installation fonctionnant au gaz doit avoir une sécurité à part contre les défaillances de la soufflerie d'évacuation. Selon les règles, il n'est pas permis de compter sur la sécurité incorporée de l'installation fonctionnant au gaz. Le dispositif de sécurité le plus utilisé actuellement à cet effet est un dispositif de commutation à différence de pression au-dessus de l'unité d'évacuation par aspiration. Ce dispositif de commutation réagit à une défaillance de la soufflerie d'aspiration, à un encrassement des filtres situés dans l'unité d'évacuation par aspiration, ainsi qu'a un placement erroné de couvercles de fermeture et d'autres défauts d'étanchéité possibles.Le dispositif de sécurité est nécessaire, car en cas de défaillance de la soufflerie d'aspiration, l'installation opérée au gaz continue à fonctionner, respectivement à brûler, et les gaz de combustion peuvent retourner par le canal d'évacuation et arriver ainsi dans le logement. Le service des gaz exige un contrôle 24 heures sur 24 du bon fonctionnement de ce dispositif de sécurité. Cela signifie des dispositifs électroniques supplémentaires et partant, des frais additionnels. L'invention a pour objet un dispositif de commande et de sécurité de fabrication peu coûteux et d'un montage facile, sans travaux d'ajustage supplémentaires. Cet objet est atteint, selon l'invention, par le fait que le dispositif de commande et de sécurité est constitué par une portion de tuyau dans laquelle est prévue une résistance fixe à la circulation de dimensions telles que, pour des conditions normales de fonctionnement, un flux de volume sensiblement constant soit possible. La présente invention est basée sur le fait que, lorsque le volume du courant augmente, la résistance augmente au carré. Si l'on choisit la résistance fixe à la circulation de dimensions relativement grandes, les différences de pression existant, dans des conditions de fonctionnement normales, côté évacuation de l'unité d'évacuation par aspiration ou du dispositif de ventilation, n influenceront guère la quantité des gaz de combustion que cette résistance laissera passer. En d'autres termes, la quantité des gaz de combustion qui passe est pratiquement indépendante du nombre de tours ou de la puissance de la soufflerie d'aspiration. Dans un mode d'exécution préféré de l'invention, la résis-. tance fixe au courant est constituée par au moins deux éléments de résistance ou d'étranglement disposés dans la portion de tuyau et séparés par une certaine distance. Selon une variante de l'invention, la portion de tuyau est munie d'une ouverture entre les deux éléments de résistance ou d'étranglement, l'interrupteur thermique, qui est relié à un dispositif de sécurité, étant placé sur la face extérieure de la portion de tuyau, dans la région de l'ouverture. Lorsque l'action d'évacuation par aspiration du dispositif de ventilation n'est pas suffisante, les gaz de combustion s'accumuleront dans la conduite d'évacuation et passeront à l'extérieur par l'ouverture. Le détecteur de l'interrupteur thermique détectera ou enregistrera la température augmentée des gaz de combustion, et l'interrupteur thermique mettra en action un organe de sécurité, par exemple une valve à gaz pour arrêter le brûleur. On décrira par la suite l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 montre schématiquement un dispositif de ventilation relié à une installation de chauffage et muni d'un dispositif de commande et de sécurité selon l'invention La figure 2 montre, en agrandissement, cette unité de commande et de sécurité selon la figure 1. La figure 1 montre schématiquement une installation 1 fonctionnant au gaz, présentant un tuyau à gaz 2 et un brûleur 3 relié à ce dernier, ainsi qu'une soufflerie 4 incorporée pour l'amenée de l'air de combustion et la génération du courant d'air nécessaire dans l'installation 1. Cette installation 1 possède, en outre, une conduite d'échappement 5 des gaz de combustion qui est reliée, par un dispositif de commande et de sécurité désigné dans son ensemble par 6, au canal 7 d'évacuation par aspiration d'un dispositif d'aération ou de ventilation 8. Ce dispositif de ventilation 8 comprend un canal 9 d'aspiration d'air frais, ce canal d'aspiration 9 se prolongeant à travers un dispositif de ventilation 10, dans lequel sont disposés un échangeur thermique 11 à courants inversés, ainsi que des éléments filtrants non représentés, dans le canal 9', par lequel on peut alors amener de l'air frais au logement. L'air usé du logement, venant par exemple de la cuisine, des toilettes et/ou des autres locaux humides, est évacué vers l'extérieur par le canal d'évacuation par aspiration 7, l'unité de ventilation 10, le canal 12, au moyen d'un ventilateur ou d'une soufflerie d'évacuation par aspiration. L'échangeur thermique 11 à courants inversés logé dans l'unité de ventilation 10 transmet la chaleur présente dans l'air usé (air sortant) vers l'air frais amené de l'extérieur pour limiter au maximum la consommation d'énergie grâce à une récupération de la chaleur. Comme on le voit en particulier dans la figure 2, le dispositif de commande et de sécurité 6 consiste en une portion de tuyau 14, dans lequel sont disposés deux éléments de résistance à la circulation ou d'étranglement 15 et 16 séparés par une certaine distance. Dans les figures, ces éléments d'étranglement 15 et 16 sont indiqués en tant que sections réduites. I1 est clair, toutefois, que toutes sortes de dispositifs mécaniques de résistance au courant ou d'étranglement peuvent être utilisés. Entre les deux éléments d'étranglement 15 et 16, une ouverture 17 est prévue dans la portion de tuyau 14. A l'extérieur de la portion 14, cette ouverture 17 est partiellement entourée par un capot de fermeture ou de protection 18, sur lequel est disposé un interrupteur thermique 19. Comme le montre la figure 1, cet interrupteur thermique est en relation avec une valve 20 située dans la conduite à gaz 2. Grâce à l'effet de la soufflerie d'évacuation 13, il existe une certaine dépression dans le canal d'évacuation 7 à. l'endroit où la conduite d'échappement 5 débouche dans ce canal. Les gaz de combustion ou d'échappement provenant de l'installation 1 fonctionnant au gaz sont ainsi évacués par l'action combinée de la soufflerie 4 et de la soufflerie d'évacuation par aspiration 13, au moyen de l'unité de ventilation 10. Pour éviter qu'un courant d'air trop important à travers l'installation 1 ne soit créé, le dispositif de commande et de sécurité 6 est prévu dans la conduite d'échappement 5. Ce dispositif 6 présente une résistance élevée à la circulation des gaz ou de l'air respectivement, la quantité de gaz de combustion s'échappant par la conduite 5 restant ainsi quasiment constante, indépendamment de la puissance ou du nombre de tours de la soufflerie d'évacuation par aspiration 13. Cette réalisation rend superflue la présence d'une valve réglable, ce qui évite également des travaux d'ajustage qui prennent du temps et qui sont, par conséquent, coûteux. Lors d'une défaillance de la soufflerie 13 ou lorsque les filtres présents dans l'unité de ventilation 10 sont fortement encrassés, l'installation 1 continuera, dans un premier temps, à fonctionner ou à brûler. Mais, les gaz de combustion arrivant dans le canal d'évacuation 7 ne sont alors pas évacués ou seulement en quantité insuffisante, par l'unité de ventilation 10, et la pression dans le canal d'évacuation 7 augmentera, ce qui provoquera un courant de sens inverse et entrainera le risque que des gaz de combustion arrivent dans le logement par le canal 7 d'évacuation par aspiration. Mais avant que cela puisse arriver, les gaz de combustion sortiront par l'ouverture 17 et ces gaz de combustion chauds actionneront l'interrupteur thermique l9 qui, par la valve 20 à gaz, arrête alors le brûleur. 'Lors d'un fonctionnement normal de l'installation, l'air aspiré à travers l'ouverture 17 contient de l'air du local de fonctionnement, qui est tout au plus à une température de 250C. Les gaz de combustion, par contre, sont à une tempéra ture d'enviroh 1300C, de manière à ce que l'interrupteur thermique 19 soit chauffé lorsque la soufflerie d'évacuation par aspiration 13 ne fonctionne pas parfaitement et bloque la valve à gaz 20 du brûleur 3 lorsqulune température de 800C par exemple est constatée. Le dispositif de commande et de sécurité 6 de l'invention rend également superflue l'utilisation d'un système d'interrupteurs réagissant à une différence de pression audessus de l'unité de ventilation 10 et celle d'un dispositif électronique de commande correspondant. Le dispositif de sécurité réagit en outre très rapidement aussi bien pour une défaillance complète-de la soufflerie 13 que pour une réduction de la capacité ou puissance d'évacuation par aspiration de ladite soufflerie 13. Ce dispositif de sécurité 6 répond, par conséquent, aux charges prescrites. Il est évident que les éléments d'étranglement 15 et 16 doivent être adaptés à la taille de la soufflerie incorporée 4.La différence de pression entre la puissance minimum et maximum de la soufflerie 13 ne doit pas être trop importante, car les éléments d'étranglement incorporés 15 et 16 ne peuvent maintenir constant le volume du courant que dans une fourchette déterminée. Pour une trop grande force d'aspiration de la soufflerie 13, le courant dans l'installation 1 serait trop élevé, ce qui entrainerait une efficacité trop faible, tandis que pour une pression trop faible, la combustion n'est pas complète. Pour contrôler cette force d'aspiration, le dispositif de commande et de sécurité 6 est muni d'un dispositif de mesure non décrit en détail. La réalisation du dispositif de commande et de sécurité 6 n'est pas limitée au mode d'exécution ici illustré et décrit, mais peut être var-iée de différentes manières par l'homme de l'art. Le dispositif de commande et de sécurité peut aussi déjà être incorporé à l'usine dans l'installation 1 fonctionnant au gaz. Revendications 1. Dispositif de commande et de sécurité pour une installation thermogène, dans laquelle la conduite des gaz d'échappement est reliée au canal d'évacuation par aspiration d'un dispositif mécanique de ventilation, le dispositif de commande et de sécurité étant destiné à être incorporé dans le trajet d'évacuation des gaz, en amont du point - vu dans la direction du courant - où la conduite d'évacuation est connectée au canal d'évacuation par aspiration du dispositif mécanique de ventilation, caractérisé en ce que le dispositif de commande et de sécurité est constitué par une partie de tuyau (14) dans laquelle il est prévu une résistance fixe (15, 16) au courant, de dimensions telles que, pour des conditions normales de fonctionnement, on obtienne un volume de courant quasiment constant. 2. Dispositif de commande et de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance fixe au courant est constituée par au moins deux éléments de résistance ou d'étranglement (15, 16) disposés dans la partie de tuyau (14) à une certaine distance l'un de l'autre. 3. Dispositif de commande et de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de tuyau (14) présente, entre les deux éléments de résistance ou d'étranglement (15, 16), une ouverture (17) et que, sur l'extérieur de la partie de tuyau (14) au voisinage de cette ouverture (17), un interrupteur thermique (19) est disposé, qui est connecté à un organe de sécurité (20).