Brevet FR2682462A1 — publié le 19930416

Une installation de ventilation mécanique contrôlée (VMC) comprend généralement, en habitat collectif, plusieurs colonnes d'extraction d'air des logements, chaque colonne étant connectée à chaque logement par deux ou trois bouches d'extraction dont l'ouverture peut être modulée. En effet, une bonne ventilation d'un logement résulte d'un compromis entre deux exigences opposées, à savoir l'extraction d'un grand volume d'air par heure pour assurer un bon renouvellement de l'atmosphère du logement et l'extraction d'un petit volume d'air pour limiter les pertes thermiques. Afin de satisfaire ce compromis, les bouches d'aération sont soit à ouverture commandée, cette commande étant pilotée par la détection d'un paramètre tel que l'hygrométrie ambiante ou le fonctionnement d'une chaudière à gaz, représentatif du degré d'occupation des locaux qu'il faut ventiler soit à ouverture et fermeture manuelle. Les bouches d'aération sont plus fermées lors d'une faible occupation des locaux (absence d'activité dans la cuisine eut la salle de bains la nuit, absence des habitants...). Ainsi, dans un immeuble collectif d'habitation les besoins en débit d'air extrait varient donc entre une valeur maximale et une valeur minimale. Or, le réglage de l'installation est en général réalisé pour qu'elles puissent correctement fonctionner pour la valeur maximale de débit d'air extrait. Quand, par le jeu de la fermeture des bouches d'aération de chaque logement, ce débit diminue, il se produit deux phénomènes : d'une part la perte de charge de l'installation en amont du ventilateur diminue puisque celleci est sensiblement proportionnelle au carré de la vitesse de circulation d'air et, d'autre part les caractéristiques de fonctionnement des ventilateurs en fonction du débit aspiré indiquent, à vitesse de rotation déterminée, une augmentation du pouvoir d'aspiration lorsque le débit diminue.Ces deux phénomènes se cumulent si bien qu'au droit des bouches d'aération à demi fermées, il s'établit une dépression supérieure à celle d'aspiration lorsque l'installation fonctionne à plein débit. Cette dépression étant très supérieure aux valeurs admissibles du point de vue acoustique, les bouches sont bruyantes. La présente invention entend remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif permettant de maintenir un débit sensiblement constant aspiré par le ventilateur, quel que soit le degré d'ouverture des bouches d'aération de sorte que d'une part le niveau des pertes de charges dans l'installation reste sensiblement constant quel que soit le degré d'extraction d'air dans chaque logement et d'autre part, le point de fonctionnement du ventilateur reste inchangé. Plus précisément l'invention a donc pour objet, dans une installation de ventilation mécanique contrôlée pour un immeuble d'habitation collective, qui comporte une pluralité de colonnes verticales d'aspiration reliées en partie haute à un réseau horizontal connecté à au moins un ventilateur d'extraction, un dispositif de contrôle de la dépression utile d'extraction régnant dans chaque colonne tel que le débouché de chaque colonne dans le réseau horizontal comporte un clapet d'obturation dont la position par rapport à son siège que constitue le débouché susdit commande la position d'un obturateur secondaire d'un orifice d'admission d'air additionnel dans le réseau horizontal. Cette commande est telle que, plus le débouché de la colonne verticale dans le réseau horizontal est ouvert, plus l'orifice d'admission d'air additionnel dans ce réseau est fermé, de sorte que la somme des débits traversant chacun des débouchés et orifices est sensiblement constante et égale à une valeur imposée par le fonctionnement du ventilateur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque colonne étant raccordée au réseau horizontal par un T, les clapets et l'obturateur sont portés par les extrémités d'un équipage mobile verticalement dans le T. Dans une première variante de ce mode de réalisation, l'obturateur est constitué par un second clapet opposé au premier, l'ouverture d'admission d'air additionnel étant prévue dans la paroi supérieure du T en regard du débouché de la colonne, cette paroi formant le siège du second clapet. Le guidage de cet équipage mobile est assuré par des ailettes radiales qu'il porte au-delà des clapets, guidées dans les ouvertures (orifice d'admission d'air additionnel de débouché de la colonne verticale). Dans une seconde variante de réalisation l'ouver- ture d'admission d'air additionnel est prévue dans la paroi latérale du T, l'obturateur comprenant alors une paroi parallèle à cette paroi latérale solidaire du clapet et mobile à la manière d'un tiroir devant la lumière d'admission d'air additionnel. Dans un second mode de réalisation de l'invention, l'orifice d'admission d'air additionnel forme avec le siège du clapet sensiblement un dièdre, le clapet et l'obturateur étant alors constitués par des volets solidaires l'un de l'autre et pouvant débattre à l'intérieur du dièdre autour d'une articulation fixe parallèle à l'arête de ce dièdre. Bien entendu, pour que la fonction d'extraction soit toujours assurée et qu'il règne toujours dans les colonnes verticales une dépression suffisante pour obtenir un débit d'extraction au travers des bouches d'aération de chaque logement, la section du débouché de chaque colonne verticale dans le réseau horizontal est supérieure à la section du ou des orifices d'admission d'air additionnel. Dtautres caractéristiques et avantages ressortiront de la description donnée ci-après de trois exemples de réalisation de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente l'équipage mobile mis en oeuvre dans ce mode de réalisation, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'une variante de ce mode de réalisation, - la figure 4 illustre 1 'équipage mobile correspondant, - les figures 5 et 6 sont deux vues schématiques d'un second mode de réalisation de l'invention. Dans un immeuble collectif l'installation de ventilation mécanique contrôlée de chaque appartement comporte des colonnes verticales 1, 2, 3 raccordées en partie supérieure à un réseau horizontal 4 au moyen de T de raccordement 5, le réseau horizontal étant raccordé à un ventilateur d'extraction 6. A chaque colonne verticale 3 aboutissent des canaux d'extraction équipés de bouches 7 de ventilation, l'ouverture de ces bouches 7 étant asservie à un paramètre significatif de l'occupation des locaux à ventiler ou commandée manuellement par l'occupant. Le débouché 8 de la colonne 3 dans le T 5 est entouré d'un siège 9 pour un clapet 10. Le siège est en fait la partie supérieure du manchon de piquage du T qui sert à raccorder par emboitement la colonne. Le clapet 10 de la figure 1 est simplement constitué par un disque 11 susceptible de s'appuyer sur le siège 9 par sa périphérie et guidé en coulissement vertical par des ailettes 12 radiales qui centrent le clapet dans le débouché 8. Aux figures 1 et 2 le clapet 10 fait partie d'un équipage 14 mobile dans l'axe de la colonne 3 et est porté par une extrémité de celui-ci. A l'autre extrémité cet équipage mobile 14 comporte un second clapet 15 d'obturation d'une ouverture 16 ménagée dans le couvercle 17 supérieur du T 5, cette ouverture 16 constituant un orifice d'admission d'air additionnel dans le réseau horizontal 4 de l'installation de ventilation mécanique. Le clapet 15 est de constitu tion semblable à celle du clapet 10 et est guidée par des ailettes radiales 18 dans l'ouverture 16. La longueur de l'équipage mobile 14 est telle que lorsque le clapet 10 repose sur son siège 9, le clapet 15 est éloigné au maximum de l'ouverture 16 et la section de passage d'air additionnel est maximale. A l'inverse si le clapet 15 obture complètement l'orifice 16, l'ouverture du débouché 8 de la colonne 3 dans le réseau horizontal 4 est maximale. La section de passage du débouché 8 donc la section utile du clapet 10 est nettement supérieure à celle du clapet 15 si bien que lorsqu'il règne une dépression à l'intérieure du T 5, le clapet 10 est toujours écarté de son siège 9 et la colonne verticale 3 est toujours soumise à une dépression. Si toutes les bouches d'aération 7 sont à ouverture maximale, le débit qui peut être extrait de chaque colonne verticale est important et l'équipage mobile 14 est repoussé vers le haut fermant ainsi l'orifice 16.Si en revanche les bouches 7 sont partiellement fermées, le débit à extraire dans les colonnes verticales est réduit et l'équipage mobile adopte une position intermédiaire qui ouvre l'orifice 16 permettant l'admission d'un débit d'air additionnel qui, ajouté au débit d'air extrait des colonnes, correspond au débit d'air aspiré de manière imposée par le ventilateur 6. La dépression qui règne dans les colonnes verticales, donc au droit des bouches 7,s'établit à un niveau acceptable du point de vue acoustique et les bouches restent silencieuses. Bien entendu l'équipage mobile sera dimensionné et réalisé en matériau dont le poids est compatible avec les forces engendrées par la circulation des gaz au travers des orifices 8 et 16. Dans la variante de réalisation des figures 3 et 4, les moyens d'admission d'air additionnel sont constitués par des ouvertures ou lumières 20 aménagées dans la paroi latérale du T 5. L'obturateur de ces ouvertures est alors constitué par une paroi 21 portée par une extrémité de l'équipage mobile 14 dont l'autre extrémité est pourvue du clapet 10, comme précédemment. Cette paroi 21 peut coulisser le long de la paroi latérale 22 du T 5 qui possède les ouvertures 20 de manière à plus ou moins les découvrir en fonction de la position prise par l'équipage mobile 14. La paroi 21, ici cylindrique comme la paroi 22 du T 5, joue le rôle d'un tiroir dont la position est commandée par la position du clapet 10, elle même fonction du débit d'extraction disponible au niveau de chaque logement.De même que dans le cas des figures 1 et 2, les dimensions et le poids de l'équipage mobile seront adaptés aux caractéristiques de débit de l'installation d'extraction. Le mode de réalisation des figures 5 et 6 fait apparaître un clapet basculant 23 d'obturation du débouché 8 dans le T 5, ce clapet étant solidaire d'un volet 24 d'obturation de l'orifice 25 d'admission d'air additionnel. Le plan du siège 9 entourant le débouché 8 et le plan de l'orifice 25 -ou celui qui soutend cet orifice 25 si celui-ci est partiellement cylindrique- forment un dièdre et l'ensemble clapet 23 et volet 24 est articulé autour d'un axe fixe 26 parallèle à l'arête de ce dièdre. On comprend que l'ouverture par basculement autour de l'axe 26 du clapet 23 entraîne le basculement du volet 24 dans le sens de l'obturation de l'orifice 25. En fixant les dimensions de ces clapets, volets et orifices, on obtient les mêmes résultats que dans les variantes précédentes, c'est-à-dire un débit sensiblement constant arrivant à l'entrée du ventilateur 6 et une régulation de la dépression régnant dans les colonnes verticales de l'installation, en fonction du degré d'ouverture des bouches d'aération débouchant dans ces colonnes. REVENDICATIONS 1. Dans une installation de ventilation mécanique contrôlée pour immeuble d'habitation collective qui comporte une pluralité de colonnes verticales (1,2,3) d'aspiration, reliées en partie haute à un réseau horizontal (4) connecté à au moins un ventilateur d'extraction (6), un dispositif de contrôle de la dépression utile d'extraction régnant dans chaque colonne, caractérisé en ce que le débouché (8) de chaque colonne dans le réseau horizontal comporte un clapet d'obturation (10, 23) dont la position par rapport à son siège (9) que constitue le bord du débouché susdit, commande la position d'un obturateur secondaire (15,21,24) d'au moins un orifice (16,20,25) d'admission d'air additionnel dans le réseau horizontal (4). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque colonne (3) étant raccordée au réseau horizontal (4) par un T (5), le clapet (10) et l'obturateur (15, 21) sont portés par les extrémités d'un équipage (14) mobile verticalement dans le T (5) sensiblement dans l'axe de la colonne (3). 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'obturateur est constitué par un second clapet (15) opposé au premier, l'orifice (16) d'admission d'air additionnel étant prévu dans la paroi supérieure (17) du T (5) en regard du débouché (8) de la colonne (3). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce que l'équipage mobile (14) est guidé par des ailettes radiales (12,18) situées au-delà des clapets (10,15), dans chaque ouverture (8,16). 5. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'orifice (20) d'admission d'air additionnel est prévu dans la paroi latérale (22) du T, l'obturateur comprenant une paroi (21) parallèle à cette paroi latérale (22) solidaire du clapet (10) mobile à la manière d'un tiroir devant l'orifice (20) d'admission d'air additionnel. 6. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'orifice d'admission (25) d'air additionnel forme avec le plan du débouché (8), un dièdre, le clapet et l'obturateur étant constitué par des volets (23, 24) solidaires l'un de l'autre et articulés autour d'un axe fixe (26) parallèle à l'arête du dièdre. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la section de passage de l'orifice d'admission d'air additionnel (16,20,25) est inférieure à celle du débouché (8) de la colonne dans le réseau horizontal (2).