Brevet FR2676113A1 — publié le 19921106

APPAREIL COMBINE DE CHAUFFAGE ET DE RAFRAICHISSEMENT DE L'AIR La présente invention a trait à un appareil de chauffage et plus particulièrement à un appareil du type à combustion nécessitant un apport d'air extérieur, tel qu'un appareil de chauffage au gaz par exemple, conçu et agencé de façon à assurer non seulement le chauffage de l'air d'un local mais également, à volonté, le rafraîchissement de cet air et son humidification éventuelle. A cet effet, l'invention a pour objet un appareil combiné de chauffage et de rafraîchissement de 11 air, comprenant une unité de chauffage à brûleur alimenté en combustible solide, liquide ou gazeux et reliée à une prise d'air extérieur par un dispositif d'amenée d'air et d'évacuation des produits de combustion, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, intégrée avec l'unité de chauffage dans un même carter ou enveloppe, une unité de rafraîchissement comprenant des moyens d'humidification et de ventilation, ladite unité de rafraîchissement comportant un conduit d'amenée d'air à traiter relié à l'extérieur ou au dispositif d'amenée d'air de l'unité de chauffage et muni d'un volet de dérivation/isolement. L'appareil de l'invention est un appareil multifonction chaud-froid de compacité remarquable et susceptible d'être utilisé tout au long de l'année en offrant des possibilités multiples et complémentaires telles que : chauffage l'hiver, rafraîchissement l'été, humidification de l'air en période de chauffage comme en période de rafraîchissement, distribution sélective de l'air chaud et de l'air rafraîchi, programmation et régulation du chaud, du froid et du degré hygrométrique. Un tel appareil est par ailleurs, pour ce qui concerne le rafraîchissement, bien supérieur aux rafraîchisseurs connus, lesquels doivent être placés devant une fenêtre au moins partiellement ouverte ce qui réduit d'autant l'efficacité et le rendement de ces appareils. L'appareil de l'invention étant relié en permanence directement à l'extérieur du local traité peut fonctionner efficacement toutes issues fermées, sans risque de saturation en vapeur d'eau ou d'humidification excessive de l'air du local. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente schématiquement un système de dérivation d'air sur un dispositif du type ventouse d'amenée d'air et d'évacuation des produits de combustion d'un appareil combiné selon l'invention équipé d'une unité de chauffage au gaz - Figure 2 représente schématiquement un système de dérivation d'air sur un dispositif du type ventouse à trois tubes concentriques - Figure 3 est une vue schématique en perspective d'un appareil combiné à gaz selon l'invention, équipé d'un dispositif d'amenée d'air et d'évacuation des produits de combustion selon la figure 1, et - Figure 4 est une vue schématique en perspective d'un appareil combiné à gaz selon l'invention, équipé d'un dispositif d'amenée d'air et d'évacuation des produits de combustion selon la figure 2. Sur la figure 1 on a représenté une ventouse de type classique constituée d'un tube intérieur 1 d'évacuation des produits de combustion d'un brûleur à gaz d'un appareil de chauffage et d'un tube extérieur 2 coaxial au tube intérieur et destiné à l'admission d'air neuf au brûleur. Un tel système est bien connu et relie, à travers une cloison d'un local à chauffer, un appareil de chauffage au gaz (ou à combustible liquide tel que du mazout) à l'extérieur, avec interposition d'un filtre entre les deux tubes de la ventouse (côté extérieur). Conformément à l'invention, l'appareil de chauffage est conçu et agencé pour intégrer à l'intérieur d'un même volume général défini par le carter, enveloppe ou carcasse de l'appareil, une unité de rafraîchissement de type connu en soi, c'est-à-dire pourvue de moyens d'humidification et de ventilation, et comportant un conduit 3 d'amenée d'air, destiné au rafraîchissement, relié, dans le mode de réalisation illustré par la figure 1, à la ventouse et plus précisément à l'espace entre les tubes intérieur 1 et extérieur 2 de ladite ventouse. Le conduit 3, dont seule le départ au droit de la ventouse est représenté sur la figure 1, est muni d'un volet intérieur 4 de dérivation, au voisinage de la ventouse (côté intérieur), commandé par une manette 5 ou un moyen de commande mécanique ou autre. Le conduit 3 est relié, comme on le verra à propos de la figure 3, à la chambre de l'unité de rafraîchissement dans laquelle est agencé le média d'humidification. Le volet 4 est ouvert (en particulier l'été) pour permettre l'admission d'air neuf extérieur dans l'unité de rafraîchissement, cet air étant aspiré par le ventilateur de cette unité. Le volet 4 est fermé en période de chauffage en sorte que l'air extérieur est seul admis à destination du corps de chauffe de l'unité de chauffage ce qui évite, en cas de refoulement dû au vent, que des gaz brûlés soient réintroduits dans le local par l'intermédiaire du tube extérieur 2, du conduit 3 et du circuit de l'unité de rafraîchissement. On peut prévoir un dispositif de sécurité empêchant l'allumage du brûleur de l'unité de chauffage lorsque le volet 4 n'est pas fermé à fond. La figure 2 illustre un perfectionnement du dispositif de la figure 1 selon lequel le conduit 3, au lieu de communiquer avec l'espace entre les deux tubes 1 et 2, communique avec l'espace entre ledit tube extérieur 2 de la ventouse et un troisième tube 6, entourant les deux autres et de diamètre supérieur à celui du tybe 2. L'ensemble forme de la sorte une ventouse tritube. Le tube extérieur 6 est coaxial ou non à la ventouse (1,2). Avec cet agencement, l'espace entre les tubes 1 et 2 est affecté à la seule admission d'air neuf à l'unité de chauffage et l'espace entre les tubes 2 et 6 est affecté à la seule admission d'air neuf à l'unité de rafraîchissement. Néanmoins, le conduit 3 est muni d'un volet 4, fermé pendant le fonctionnement de l'unité de chauffage, évitant -toute rentrée de gaz brûlés dans le local. Le volet 4 peut être muni du même dispositif de sécurité que le volet 4 de la figure 1. Il est à noter que, suivant une variante de réalisation du dispositif de la figure 2, le troisième conduit 6 pourrait être disposé non plus autour de la ventouse 1,2 mais à côté et en parallèle par exemple avec elle. Cette variante concerne plus particulièrement l'adaptation de ventouses existantes au dispositif combiné chaud-froid de l'invention. Les deux unités, chauffage et rafraîchissement, sont réunies dans le même volume général et à l'intérieur d'un même capotage, carcasse ou carter, et peuvent être positionnées l'une par rapport à l'autre de diverses manières. Ainsi, par rapport à l'unité de chauffage, placée par exemple devant une paroi, l'unité de rafraîchissement peut être accolée derrière, c'est-à-dire entre l'unité de chauffage et ladite paroi, devant ou bien dans le même plan de façade en étant disposée au dessus, au dessous, à droite ou à gauche. Chaque unité comporte ses propres ouies ou orifices de sortie d'air, chaud ou froid. La figure 3 illustre schématiquement un appareil combiné conforme à l'invention et utilisant le dispositif de la figure 1. Cet appareil comprend, disposés à l'intérieur d'une carcasse commune 7 de forme générale parallélépipèdique, un ensemble 8 de chauffage au gaz relié à l'extérieur du local à chauffer par l'intermédiaire d'une ventouse standard 9 traversant une paroi non représentée et un ensemble de rafraîchissement désigné d'une manière générale par la référence 10 et agencé devant l'ensemble de chauffage 8. La ventouse 9 comprend un tube intérieur 1 relié à la chambre de combustion 11 de l'ensemble de chauffage 8 et un tube extérieur 2 d'amenée d'air neuf au brûleur 12 dudit ensemble. L'ensemble de rafraîchissement comprend un média d'humidification 13, un bac 14 de récupération d'eau, un réservoir d'eau 15, une pompe 16, un conduit de remplissage 17, une rampe d'arrosage 18, une jauge de remplissage 19, un ventilateur de soufflage 20, des tôles 21 d'obturation et protection et une grille de soufflage 22 disposée devant les pales du ventilateur 20. L'agencement des différents éléments constitutifs de cet ensemble est conventionnel. Conformément à l'invention, l'espace entre les tubes 1 et 2 de la ventouse 9 communique par un conduit 3 muni d'un volet 4 de dérivation/isolement avec un espace 23 interne à l'appareil et délimité entre la carcasse 7, le média d'humidification 13 et les tôles d'obturation et protection 21. Lorsque l'appareil est sollicité au chauffage, le volet 4 est fermé, l'air neuf introduit par la ventouse 9 passe en totalité dans l'ensemble de chauffage 8. Pour utiliser l'appareil comme rafraîchisseur, le volet 4 est ouvert et l'ensemble 10 est en service, alimenté en air neuf par la ventouse 9 via le conduit 3 et l'espace 23. L'air rafraîchi et humidifié est dirigé vers la façade avant de l'appareil et/ou vers le dessus, des ouies et déflecteurs appropriés (non représentés) étant bien entendu ménagés aux endroits voulus. La figure 4 illustre un appareil combiné conforme à l'invention et utilisant le dispositif de la figure 2. Cet appareil comprend, disposés à l'intérieur d'une carcasse comme 7' de forme générale parallélépipèdique, un ensemble 8' de chauffage au gaz relié à l'extérieur par l'intermédiaire d'une ventouse standard à tubes intérieur 1 et extérieur 2 et un ensemble de rafraîchissement 10' agencé à côté de l'ensemble de chauffage 8'. L'ensemble 10' comprend un média d'humidification 13', un bac 14' de récupération d'eau, un réservoir d'eau 15', une pompe 16', un conduit de remplissage 17', une rampe d'arrosage 18', une jauge de remplissage 19', un ventilateur de soufflage 20', une tôle d'obturation et protection 21' interposée entre le compartiment de l'ensemble de chauffage 81 et le compartiment de l'ensemble de rafraîchissement 10'. Le ventilateur 20' est disposé en façade de l'appareil et est muni d'une grille de soufflage 22'. Le compartiment de l'ensemble 10' délimite entre la carcasse 7' et le média d'humidification 13' un espace 23' communiquant par un conduit 3 à l'espace délimité entre le tube extérieur 2 de la ventouse et un troisième tube 6 entourant cette dernière. Un volet 4 d'obturation/isolement est disposé dans le conduit 3 et un ventilateur auxiliaire 24 est chargé de forcer l'air neuf admis dans l'intervalle entre les tubes 2,6 en direction de l'espace 23'. Le fonctionnement de cet appareil est similaire à celui de la figure 3. Les appareils des figures 3 et 4 peuvent éventuellement être munis de moyens permettant d'utiliser le ventilateur 20,20' pour accélérer et diriger le flux d'air chaud généré par l'ensemble de chauffage, avec humidification de l'air ou sans humidification (arrêt de la pompe 16,16'). Dans ce cas, le volet 4 est en position d'obturation du conduit 3 et le compartiment de l'ensemble de rafraîchissement 10,10' est mis en communication (par des moyens non représentés sur les dessins) avec le compartiment (côté sortie air chaud) de l'ensemble de chauffage. Quelle que soit la disposition mutuelle des deux ensembles, ces derniers sont dans des compartiments séparés par une paroi appropriée (21,21'). Dans le mode de réalisation de la figure 4 le compartiment chaud comporte sur le dessus de l'appareil des ouies 25 de sortie d'air chaud, cependant que le compartiment froid comporte des ouies (non représentées) sur la façade avant de l'appareil. Les organes de commande et contrôle des deux ensembles chaud et froid sont disposés aux endroits les plus appropriés en étant séparés ou non. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne la disposition des différents organes de chaque unité chaudfroid et l'agencement des moyens d'amenée d'air neuf à l'unité de froid en provenance de l'extérieur du local à chauffer. REVENDICATIONS 1. Appareil combiné de chauffage et de rafraîchissement del'air, comprenant une unité de chauffage (8,8') à brûleur alimenté en combustible solide, liquide ou gazeux et reliée à une prise d'air extérieur par un dispositif d'amenée d'air et d'évacuation des produits de combustion, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, intégrée avec l'unité de chauffage dans un même carter ou enveloppe (7,7'), une unité de rafraîchissement (10,10') comprenant des moyens d'humidifi- cation et de ventilation (13 à 22 ; 13' à 22'), ladite unité de rafraîchissement comportant un conduit (3) d'amenée d'air à traiter relié à l'extérieur ou au dispositif d'amenée (1,2) d'air de l'unité de chauffage et muni d'un volet de dérivation/isolement (4). 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit (3) d'amenée d'air à l'unité de rafraîchissement .(10) est relié à l'espace entre le tube intérieur (1) et le tube extérieur (2) d'une ventouse (9) de liaison de l'unité de chauffage (8) à l'extérieur du local à chauffer. 3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit (3) d'amenée d'air à 11 unité de rafraîchissement (10') est relié à l'espace entre le tube extérieur (2) d'une ventouse de liaison de l'unité de chauffage (8') à l'extérieur du local à chauffer et un tube (6) d'axe parallèle à ladite ventouse (1,2) et entourant ledit tube extérieur (2). 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit (3) d'amenée d'air à l'unité de rafraîchissement est relié à un tube agencé dans la paroi portant la ventouse de liaison de l'unité de chauffage à l'extérieur du local à chauffer, ledit tube étant parallèle à ladite ventouse et à proximité de celle-ci. 5. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit conduit (3) d'amenée d'air à l'unité de rafraîchissement (10') est muni d'un ventilateur auxiliaire (24). 6. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ventilateur (20,20') de l'unité de rafraîchissement (10,10') peut être relié sélectivement au circuit de sortie d'air chaud de l'unité de chauffage (8,8') en vue d'accélérer la circulation de l'air chaud. 7. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit volet (4) est muni d'un dispositif de commande à sécurité (5) interdisant l'allumage de l'unité de chauffage si ledit volet n'est pas complètement fermé.