Brevet FR2752919A1 — publié le 19980306

La présente invention concerne un appareil de ventilation mécanique contrôlée (V.M.C.) de type double flux avec récupération de chaleur par échangeur statique à flux laminaires, comportant deux modules associés, dont les structures interéactives permettent: - 1 l'asservissement automatique des régimes de fonctionnement des moto ventilateurs afin d'obtenir en été un débit normal ou accéléré selon les alternances climatologiques et les besoins de 'ambiance. - un refroidissement complémentaire de l'air insufflé si cela devient nécessaire - une régulation automatique des cycles de fonctionnement au moyen d'une carte de gestion logicielle interne reliée à des sondes de mesure et d'asservissement disposées dans le flux circulant à l'intérieur de l'appareil. Actuellement, les appareils de V.M.C. double flux pour maisons individuelles qui procurent renouvellement d'air et récupération de chaleur au moyen d'un échangeur de calories, pêchent par leur manque d'efficacité et d'adaptabilité en été, notamment lorsque les conditions climatiques extérieures s'relèvent significativement entraînant la hausse inéluctable de la température ambiante au-delà des critères habituels de confort et de bien être. La présente invention vise donc à remédier à cette carence en conjuguant automatiquement, face aux différentes situations climatiques et, fonction des conditions d'ambiance de la maison, la complémentarité interéactive de deux modules en série constituant un appareil regroupé : le premier module (module de base) permet dlinsuffler dans la maison un débit accéléré d'air neuf lorsque la température de celui-ci se trouve ponctuellement inférieure à un niveau préétabli, et lorsque, parallèlement, la température ambiante de la maison atteint un seuil sensible ; le deuxième module permet de refroidir par un étagement en cascade et à partir d'un mécanisme frigorifique, le débit d'air neuf accéléré insufflé dans la maison dès que la température intérieure de celle-ci dépasse, d'un nombre de degrés centigrades prédéterminé, le seuil sensible préétabli du module de base. A cet effet, l'appareil selon l'invention comporte - des moyens automatiques d'asservissement de la vitesse normale et de la vitesse accélérée des moto ventilateurs afin d'alterner les régimes d'insufflation et d'extraction en été, suivant les seuils : préétabli et sensible. - des moyens automatiques pour dériver de manière interne le débit du flux d'air neuf lorsque les circonstances exigent d'éviter l'échangeur c'est-à-dire, pendant l'introduction du débit accéléré. d'air neuf en période d'alternance climatique favorable lorsque la température de celui-ci est inférieure au niveau préétabli. - des moyens automatiques complémentaires aux précédents pour assurer, en cascade, l'enclenchement du mécanisme de refroidissement. du débit flair neuf accéléré insufflé dans la maison, lorsque lta température de celle-ci dépasse. de quelques degrés le seuil sensible qui conditionne la rotation des régimes de ventilation du module de base Ainsi en partant des caractéristiques habituelles du double flux dont l'alternance des régimes de ventilation Normal/Accéléré est gérée soit manuellement , soit automatiquement par hygrostat en hiver, il est possible d'obtenir en été, grâce à l'invention , l'association avantageuse de deux dispositifs en série, le premier exploitant le cycle des rotations isothermes diurnes/nocturnes et/ou les alternances climatologiques et que l'on peut qualifier d'écologique, le second équipé d'un mécanisme frigorifique très minimisé du fait de la présence et de l'efficacité du premier. A cet égard, il est important de noter que dans de nombreuses r.égions ou pays tempérés comme la France, par exemple, dont l'isotherme moyen en été est de l'ordre de vingt trois degrés centigrades, la nécessité de faire appel à des climatisations lourdes du genre de celles qui équipent. les zones tropicales n'est pas une formule adéquate en ce qui concerne notamment la maison individuelle. Dès que les conditions qui les rendent nécessaire convergent, les cycles du fonctionnement interéactif du- module de base et du module complémentaire sont dirigés automatiquement, au moyen d'une carte de gestion logicielle qui assure également l'asservissement automatique du volet de dérivation du circuit d'évitement de l'échangeur de récupération thermique, en fonction écologique et/ou en fonction frigorifique. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-dessous, du plan éclaté (fig.l) et du schéma (fig. 2) annexés, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme préférée de l'invention. L'appareil selon l'invention comprend : un module de base 1, ou compartiment double flux et un module complémentaire 2, ou. compartiment frigorifique, lequel module complémentaire 2 chevauche le module de base 1 de façon à permettre la correspondance directe par les orifices air neuf 3 et 6 , du canal d'évitement 4, de l'échangeur statique 5 et de la division M dans laquelle est insérée la batterie froide 7 et également par les orifices air extrait 21 et 32 du flux opposé de l'échangeur statique 5 et de la division C avec la division N recevant la batterie chaude. Le module de base 1 se caractérise par un caisson isolé 8 muni d'une plaque de façade 9 démontable pour l'accès, lequel caisson isolé 8 comporte un échangeur statique à flux laminaires 5 avantageusement placé grâce à une orientation angulaire réduisant la dimension latérale, et jouxté transversalement, parallèlement, au pas.sage du flux d'air neuf par un canal d'évitement 4 équipé d'un volet motorisé 10 qui assure la dérivation ponctuelle du flux d'air neuf par rapport au circuit classique intra échangeur 5 lequel est rendu étanche et fonctionnel à ses quatre jonctions latérales par des platines de calfeutrage 11, 12, 13, 14 reliant les parois latérales internes du caisson 8 afin de constituer les divisions A,B,C,D; les platines horizontales 1 let 13 qui sont découpées à l'exacte correspondance avec l'ouïe de refoulement des moto ventilateurs 15 et 16 réceptionnent les collecteurs convergents 17 et 18 destinés à transmettre de façon étanche par l'intérieur des divisions d'aspiration d'air extrait A et d'aspiration d'air neuf D , respectivement, le débit d'air neuf insufflé communicant à la buse de raccordement 20 et le débit d'air extrait 33 expulsé communicant à la buse de raccordement 21 buses implantées sur la paroi supérieure horizontale du module de base 1 et, lui conférant de la sorte une compacité optimale . Les filtres à air F et F' s'incorporent facilement dans ce dispositif ou se trouve positionné également, à l'intérieur de la division D , la carte de gestion logicielle 23 destinée à assurer l'automatisme des consignes selon l'organigramme de régulation suivant: - Enclenchement /déclenchement de l'allure normale ou accélérée des moto ventilateurs 15 , 16 , 31,en été,selon les données consignées des sondes T1 et T2, et selon la coordination automatique des séquences de fonctionnement assurées par la carte de gestion logicielle 23 , idem en hiver selon le point de consigne de l'hygrostat 22 - Asservissement du compresseur frigorifique 35 , selon - Asservissement du compresseur frigorifique 35 , selon les données consignées de la sonde T3 et selon la coordination automatique des séquences de fonctionnement assurées par la carte de gestion logicielle 23. - Ouverture/fermeture du volet 10 , du canal d'évitement 4 , en été, selon les données consignées des sondes TI , T2 ou T3 , et selon la coordination automatique des séquences de fonctionnement assurées par la carte de gestion logicielle 23 Cette carte de gestion logicielle comporte: -un micro contrôleur et composants électroniques associés, programmé selon l'organigramme de régulation. - des sondes de température de type silicium T1, T2, T3 incorporées respectivement dans la division A (T1,T3 ) et la division D (T2 ) et qui assurent des fonctions de thermostats d'ambiance Ti et T3 et extérieur T2. - des potentiomètres de réglage des seuils S1, S2, S3 des thermostats T1,T2,T3 - un circuit d'entrée "tout ou rien" pour contact de l'hygrostat 22. - des circuits de sortie par relais pour les moto ventilateurs 15,16,31 ,qui déclenchent l'alimentation en direct par le condensateurX pour l'allure accélérée (GV) , ou en série avec le condensateur Y pour l'allure normale (PV)ainsi que pour le moteur du volet 10 (ouvert / fermé) - un circuit de sortie par triac pour le compresseur 35. Carte de gestion logicielle 23 assurant ainsi la maîtrise logistique du fonctionnement associé et interactif du module de base 1 et du module complémentaire 2 constitué, lui ,par un caisson isolé 25 muni d'une plaque de façade 26 , démontable et comportant une séparation verticale 27 induisant: la division N dans laquelle s'inscrit horizontalement la batterie de condensation 30, le compresseur frigorifique 35 sous ladite batterie de condensation 30 et le moto ventilateur 31 qui aspire l'air extrait communiquant à l'intérieur de la division N au moyen de la buse de rejet 32 et la division M dans laquelle s'inscrit selon une inclinaison appropriée la batterie d'évaporation 7. Il est à noter, primordialement, que les modules 1 et 2 sont structurés de manière à leur permettre: - un fonctionnement interactif grace à la superposition précise des circuits air neuf 3 ,6 ,4 ,5 des circuits d'air extrait - rejet 21 et du circuit d'évacuation des condensats 19 , 29. un fonctionnement indépendant et séparé des deux modules: -module de base 1 lorsque celui-ci répond directement aux exigences climatologiques -module complémentaire 2 pour assurer des traitements frigorifiques spécialisés , hors du champ d'application du module de base 1. - REVENDI CAT IONS 1- Dispositif de ventilation mécanique centralisée double flux pour le renouvellement d'air du type de ceux comportant un échangeur statique. de récupération thermique et des moyens moteurs d'extractions et de soufflage, caractérisé en ce qu'il comporte un module de refroidissement de l'air neuf superposé à un module de base double flux, des dispositions internes pour assurer la commutativité des flux d'air concomitants aux deux nodules, des moyens automatiques permettant la convergence interactive des composants mécaniques constituant les deux. modules 2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le perfectionnement du module de base double flux comportant deux collecteurs convergents d'air, l'un de soufflage d'air neuf, l'autre d'extraction d'air extrait, respectivement à l'intérieur des divisions extraction et air neuf, destinés à relier les découpes réalisées sur les platines de calfeutrage horizontales de l'échangeur statique et correspondantes aux orifices de refoulement des moto ventilateurs du module de base, aux buses de raccordement soufflage et extraction situées sur la partie horizontale du module de base double flux. 3- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le perfectionnement du module de base double flux comportant un canal d'évitement adjacent transversalement à l'échangeur statique air extrait/air neuf, pour la dérivation quelconque de l'un des deux flux et muni dlun volet dont l'ouverture est programmable par des moyens automatiques en fonction des conditions extérieures et des besoins climatiques ambiants relatifs à la gestion automatique et interéactive des deux modules constituant l'ensemble du dispositif. 4- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le perfectionnement du module frigorifique permettant son assise directe sur la face supérieure horizontale du module de base double flux, de sorte que la division concernant l'air neuf et dans laquelle se trouve logée la batterie de refroidissement soit en correspondance directe avec le canal d'évitement de l'échangeur statique du module de base et que le circuit de l'air extrait éjecté depuis ledit module soit également en correspondance directe avec la division de l'air extrait dans laquelle se trouvent logés le groupe frigorifique, la batterie de condensation et. le moto ventilateur. relais. 5- Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé par le. découplage des caractéristiques aérauliques du flux d'air extrait au moyen de deux moto ventilateurs intégrés, l'un dans la division inférieure en aval du circuit d'air extrait de l'échangeur statique dans le module de base, l'autre, en amont de la batterie de condensation à l'intérieur du circuit de l'air extrait du module de refroidissement superposé. au module de base double flux. 6- Perfectionnement selon les revendications 1,3,4 et 5 caractérisé par l'intégration à l'intérieur de la division. air. neuf du module de base, d'une carte de gestion logicielle destinée à assurer l'automatisme des consignes selon l'organigramme suivant - enclenchement/déclenchement de l'amplitude des débits en. été, selon les données consignées des sondes T1 et T2, idem en hiver selon point de consigne de l'hygrostat. - asservissement du compresseur frigorifique selon les données consignées de la sonde T3 - ouverture/fermeture du volet du canal d'évitement en été, selon les données consignées des sondes Ti, T2 ou T3 7- Perfectionnement selon les revendications 1,2,4 et 5, caractérisé par les fonctionnements indépendants ou associés du module de base double flux et du module de refroidissement superposé au module de base double flux