Brevet FR2768496A1 — publié le 19990319

DISPOSITIF D'ADMISSION D'AIR POUR UN SYSTEME DE VENTILATION MECANIQUE CONTROLEE SIMPLE FLUX La présente invention concerne un dispositif d'admission d'air pour un système de ventilation mécanique contrôlée simple flux, notamment pour des locaux à usage domestique. Dans le cadre de l'invention, l'expression "locaux à usage domestique" doit etre comprise dans son sens le plus large : appartement à une ou plusieurs pièces, maison, pavillon, etc. Il existe deux types principaux de systèmes de ventilation mécanique contrôlée : les systèmes dits à simple flux et les systèmes dits à double flux. Les systèmes de ventilation mécanique contrôlée, quel que soit leur type, sont usuellement connus sous l'abréviation "VMC". Dans ce qui suit, pour des raisons de simplification, c'est cette dénomination abrégée qui sera utilisée. Les systèmes VMC à double flux comportent une entrée d'air unique. L'air à renouveler arrive donc, de l'extérieur des locaux, directement dans un groupe ventilateur. Cet air peut être filtré. Pour ce faire, on utilise un filtre qui se charge progressivement de poussières entrainées par l'air aspiré. Or, le groupe ventilateur, et donc le filtre, sont généralement localisés dans un endroit peu accessible combles d'une maison, par exemple. En l'absence de contrôle de colmatage du filtre, les constructeurs conseillent simplement de le changer de façon périodique, par exemple tous les six mois ou tous les ans. Dans le cas des systèmes VMC simple flux, les entrées d'air sont réparties sur tout ou partie des ouvertures donnant sur l'extérieur. Habituellement, les entrées d'air se présentent sous la forme d'ouvertures pratiquées dans le montant supérieur des fenêtres ou des portes-fenêtres, les ouvertures étant normalement complétées par un limiteur de flux. Les normes de construction, dont un exemple sera détaillé ci-après, prévoient habituellement que chaque pièce principale d'un appartement ou d'une maison doit comporter au moins une entrée d'air frais. On conçoit, dans ces conditions, qu'il soit difficile de prévoir une filtration de l'air entrant et, de fait, les systèmes VMC simple flux ne comportent pas de filtre. Il s'ensuit que les entrées d'air présentent un certain nombre d'inconvénients, et parmi ceux-ci les suivants - noircissement des plafonds, ainsi que des rideaux placés devant les fenêtres, ce phénomène étant dû à la présence de particules de suie, de carburant diesel ou de fumées industrielles, notamment dans les zones urbaines - l'apport d'une quantité non négligeable de poussières qui se déposent dans les habitations - la transmission des bruits extérieurs, du fait de la présence des ouvertures. L'invention se propose de pallier à ces inconvénients. Pour ce faire, elle prévoit un dispositif d'admission d'air pour un système de ventilation mécanique contrôlée, de type simple flux, comprenant un organe de filtration de l'air. Le dispositif d'admission d'air selon l'invention comprend un boîtier muni d'un filtre amovible. Ce dispositif est disposé en lieu et place du limiteur de flux précité, ce dernier pouvant être replacé au-dessus du boîtier filtre, par exemple pour se conformer aux normes en vigueur dans le pays d'utilisation si un tel limiteur de flux est prescrit. C'est le cas notamment de la France : un arrêté du 24 mars 1982, modifié le 28 octobre 1993, définit des débits d'air maximum et minimum pour les systèmes de VMC, en fonction des caractéristiques de l'habitation en cause et des pièces ventilées. Le dispositif d'admission d'air selon l'invention peut naturellement être installé dans les constructions neuves, mais il reste compatible avec les installations existantes et ne nécessite, dans ce cas, que des opérations de démontage/montage simples, comme il le sera montré ciapres. Dans une variante de réalisation préférée, l'organe de filtration compris dans le dispositif d'admission d'air est associé à un indicateur visuel de colmatage du filtre, indicateur qui permet de changer le filtre en temps voulu, par exemple pour respecter le débit minimum d'air précité. L'invention a donc pour objet un dispositif d'admission d'air pour un système de ventilation mécanique contrôlée du type dit simple flux, notamment dans des locaux à usage domestique, le dispositif d'admission d'air étant destiné à être fixé à une arrivée d'air en communication avec un milieu extérieur et comprenant un organe limiteur de flux d'air admis, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe de filtration d'air disposé entre ledit organe limiteur de flux d'air admis et ladite arrivée d'air. Le dispositif d'admission d'air selon l'invention présente donc plusieurs avantages, parmi lesquels - l'obtention d'une plus grande propreté des locaux ventilés par disparition des noircissements et un apport nul ou pour le moins non significatif de poussières - une plus grande hygiène, car l'air respiré est plus propre - un plus grand confort, car le bruit est très atténué par la présence des filtres - un montage simple et un prix de revient peu élevé. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, parmi lesquelles - la figure 1 illustre un exemple de réalisation de dispositif d'admission d'air pour un système VMC simple flux, selon un mode de réalisation préférée de l'invention, incorporant un organe de filtration d'air - La figure 2 illustre un indicateur de colmatage de filtre utilisé dans le dispositif d'admission d'air de la figure 1 - et les figures 3 à 4b illustrent le couvercle de l'organe de filtration d'air, en vue en coupe, en vue de dessous et en vue de dessus, respectivement. La figure 1 illustre, en perspective éclatée, un exemple de dispositif d'admission d'air pour un système de VMC simple flux 1 conforme à un mode de réalisation préféré de 1 invention. Ce dernier comprend, selon une première caractéristique de l'invention, un organe de filtration de l'air entrant 2, constitué d'un boîtier porte filtre. Le boîtier 2 comprend un corps principal 20, sensiblement parallélépipèdique rectangle, dans lequel sont disposées deux paires de glissières : une paire de glissières basses 23 et une paire de glissières hautes 24. Un filtre amovible 4, représenté partiellement sur la figure 1, peut être glissé à l'intérieur du boîtier, entre les deux paires de glissières 23 et 24. Les façades avant et arrière 21 et 22, sont percées d'orifices 210 et 220, respectivement, laissant passer le flux d' air entrant. En effet, selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier 2 est disposé directement contre la paroi 5 comportant une entrée d'air 50 donnant sur l'extérieur du local à ventiler, c'est-à-dire à la place habituellement occupée par un limiteur de flux 3. Ce dernier, représenté symboliquement sous la forme d'une plaque 3 munie d'ouvertures 30 peut, toutefois, être replacé sur le boîtier 2, en regard de l'orifice 210 de la face avant 21. Habituellement, le limiteur de flux 3 est fixé à la paroi simplement par des vis, par exemple par une paire de vis 5 et 6, engagées dans des trous 31 et 32, disposés aux deux extrémités. Ce mode de fixation peut avantageusement être conservé. Il suffit de prévoir deux trous 26 et 27, respectivement dans les parois avant et arrière 21 et 22, du boîtier 20. Si la construction est ancienne, il suffit de démonter les vis de fixation du limiteur de flux 3, de glisser le boîtier 2 entre la paroi 5 et le limiteur de flux et de remonter l'ensemble à l'aide de vis 5 et 6, suffisamment longues. On constate aisément que les opérations de démontage/remontage sont réduites à leur plus simple expression. D'autres modes de fixation classiques peuvent être mis en oeuvre, sans sortir du cadre de l'invention. Dans les constructions neuves, la structure en sandwich qui vient d'être décrite est naturellement prévue dès le départ. Comme il a été indiqué, le filtre 4 peut être glissé latéralement à l'intérieur du corps 20 du boîtier porte filtre 2, en se servant des glissières 23 et 24, comme guides. Le filtre peut être retiré de façon similaire, par exemple pour le remplacer quand il est encrassé. Le colmatage du filtre par des poussières ou autres particules réduit en effet le flux d'air entrant, et le débit peut tomber en dessous d'une valeur minimale acceptable. La manière dont la mesure de cet encrassement ou colmatage est effectuée sera détaillée ci-après. Pour éviter les fuites latérales, il est naturellement nécessaire de refermer le boîtier lorsque le filtre 4 a été introduit à l'intérieur. Pour ce faire, on utilise un couvercle étanche 28 qui peut être fixé par tout moyen classique, vissage, clipage, etc. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, on prévoit un indicateur 7 de colmatage du filtre 4, ce qui permet de vérifier si le débit de l'air entrant est compris dans une gamme prédéterminée. L'indicateur de colmatage 7 est incorporé avantageusement au couvercle 28. La figure 2 illustre schématiquement, en coupe, un exemple de réalisation d'un tel indicateur 7. il comprend essentiellement un tube transparent 71, dont le fond est percé d'un orifice 710. L'extrémité ouverte du tube 71 reçoit un bouchon 73 muni d'un canal longitudinal 730, de manière à ce que l'intérieur du tube 71 communique avec le milieu extérieur par cette extrémité. A l'intérieur du tube 71, on a glissé un index mobile 70, côté fond, repoussé par un ressort 72, disposé entre le bouchon 73 et cet index mobile 70. L'ouverture 730 est mise en communication avec le milieu extérieur au local à ventiler et l'embouchure du canal 730 avec l'intérieur de ce local. En d'autres termes, l'indicateur de colmatage mesure la différence de pression entre l'extérieur (pression la plus élevée) du local et l'intérieur (pression la plus faible), c'est-à-dire entre l'amont et l'aval du filtre 4. L'index mobile 70 est donc soumis à une force qui l'entraîne vers le bouchon 73, force contrebalancée à tout moment par le ressort 72 qui se comprime progressivement. Plus le filtre 4 est encrassé, plus le gradient de pression est élevé. La raideur du ressort 72 est naturellement déterminée en fonction des caractéristiques de l'organe de filtration, c'est-à-dire de sa destination finale. On peut en effet prévoir avantageusement plusieurs modèles de dispositif d'admission d'air, de puissances différentes. La figure 3 illustre, en coupe, le couvercle 28 et le logement 280 destiné à recevoir l'indicateur de colmatage 7. On prévoit également, dans l'épaisseur de la paroi du couvercle 28, deux canaux 281 et 282, qui communiquent par l'une de leurs extrémités avec, respectivement, le canal 730 et l'orifice 710 (figure 2). Les secondes extrémités débouchent de part et d'autre du filtre 4. On prévoit également deux rondelles d'étanchéité 74 et 75. La première 74, est disposée entre le bouchon 73 et la paroi adjacente du logement 280, et la seconde 75, entre le fond du tube 71 et la paroi adjacente du logement 280. Les canaux 281 et 282 débouchent donc dans les zones centrales évidées de ces rondelles 74 et 75. Le filtre 4 n'occupant que la zone centrale comprise entre les deux paires de glissières 23 et 24, comme le montre la figure 1, il subsiste des cavités de part et d'autre de ce filtre, cavités soumises aux pressions amont et aval. On peut munir avantageusement le bouchon 73, plus précisément son canal longitudinal 730, d'un organe de réglage, par exemple une vis 731 permettant d'ajuster la section de ce canal 730. Cet organe de réglage 731 coopère avec le ressort 72. On peut, par ce biais, régler à "zéro" l'index 70 lorsque le filtre 4 est neuf, c'est-à-dire obtenir que l'index 70 soit en face d'un repère prédéterminé, par exemple le zéro d'une échelle de gradation 76 gravée sur la paroi transparente du tube 71. A priori, il n'est nécessaire de réaliser ce réglage qu'une seule fois, au moment de l'installation du dispositif d'admission d'air. Le réglage tient compte des caractéristiques particulières du local à ventiler, notamment du taux de fuite inhérent à sa construction. Ensuite, il n'y a plus lieu d'intervenir sur le réglage initial, les paramètres précités n'étant pas sujets habituellement à des variations importantes. Au fur et mesure que le filtre s'encrasse, l'index 70 se déplace dans le tube 71. Lorsque le taux de colmatage du filtre est tel que le débit d'air descend audessous d'une valeur prédéterminée, il y lieu de changer le filtre 4. Cette valeur est en corrélation avec l'amplitude du déplacement de l'index mobile 71. On peut prévoir avantageusement une zone de couleur différente sur l'échelle de gradations 76, par exemple une couleur rouge. Un simple examen visuel de l'indicateur de colmatage 7 permet donc de déterminer s'il y a lieu de changer le filtre 4. L'échelle de gradation 76 peut ne comporter que deux repères : un premier repère indiquant le débit maximum (filtre neuf) et un second repère indiquant le débit minimum admissible (filtre à remplacer). La figure 4a illustre schématiquement le couvercle 28, vu de l'intérieur. On a représenté, sur cette figure les trous de prise de pression 281 et 282, respectivement. On prévoit avantageusement autour de ces trous des arêtes 283 formant chicanes, de manière à obtenir une meilleure étanchéité entre les compartiments avant et arrière, c' est-à-dire entre l'avant et l'arrière du filtre 4 (non représenté sur la figure 4a). La figure 4b illustre ce même couvercle 28, vu de l'extérieur en perspective. Dans l'exemple décrit, il comporte un capot extérieur 284 destiné à recevoir l'indicateur de colmatage 7. Ce logement 284 est muni d'une ouverture permettant de suivre les déplacements de l'index mobile 70. Pour fixer les idées, et sans que cela limite en quoi que ce soit la portée de l'invention, on va maintenant donner un exemple de réalisation pratique en se plaçant dans le cadre de la législation française actuelle. Comme il a été rappelé précédemment, un arrêté ministériel du 24 mars 1982, modifié le 28 octobre 1993, définit des débits d'air maximum et minimum pour les systèmes VMC, en fonction de caractéristiques de l'habitation en cause et des pièces à ventiler. Cet arrêté se réfère au code de la construction et de l'habitation, notamment à l'article R. 111-8 de ce code. Des articles 3 et 4 de cet arrêté on peut déduire que le débit maximum requis peut être divisé par un facteur deux environ. Si le débit maximum, c'est-à-dire le débit initial d'air visualisé par l'indicateur de débit 7, pour un filtre 4 neuf, est de 30 m3/h, on peut descendre à un débit de 17 m3/h. Le réglage initial de l'indicateur de débit est effectué à l'aide de la vis 731 (figure 2), en fonction des caractéristiques du logement et des locaux à ventiler, pour un débit de 30 m3/h dans l'exemple considéré. Pour cette valeur de débit, l'index 70 indique le "zéro". Lorsque le filtre 4 s'encrasse progressivement, l'index 70 se déplace dans le tube 71. Par construction, et pour ce modèle d'indicateur de colmatage particulier, on fait en sorte que l'index 70 atteigne une zone d'alerte pour un débit d'air de 17 m3/h. Le filtre 4, colmaté, doit alors être remplacé. il est à noter que les locaux à ventiler présentent généralement un taux de fuite non négligeable, pouvant aller typiquement jusqu'à 30 %. Ce taux de fuite permet une marge de sécurité supplémentaire pour le changement du filtre 4. Le boîtier 2 peut etre réalisé en métal léger ou en matériau plastique. Le filtre 4 peut être réalisé en matériau similaire aux matériaux utilisés pour les filtres des systèmes VMC à double flux. Comme il a été indiqué, le limiteur de flux est habituellement identique à celui utilisé dans les systèmes VMC à simple flux. A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés. Sans rappeler tous les avantages déjà signalés, elle permet notamment un montage simple, même pour des installations existantes. Il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 1 à 4b. En particulier, les matériaux utilisables sont essentiellement liés aux conditions spécifiques d'utilisation et participent d'un simple choix technologique à la portée de l'Homme du Métier. Enfin, il doit être clair aussi que, bien que particulièrement adaptée au domaine de la VMC à usage domestique, on ne saurait cantonner l'invention à ce seul type d'application. Elle s'applique à tous types de locaux munis d'un système VMC à simple flux. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'admission d'air (1) pour un système de ventilation mécanique contrôlée du type dit simple flux, notamment dans des locaux à usage domestique, le dispositif d'admission d'air (1) étant destiné à être fixé à une arrivée d'air (50) en communication avec ;n milieu extérieur et comprenant un organe (3) limiteur de flux d'air admis, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe de filtration d'air (2) disposé entre ledit organe limiteur de flux d'air admis (3) et ladite arrivée d'air (50). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de filtration d'air (2) comprend un boîtier (20) sensiblement parallélépipèdique rectangle muni d'ouvertures (210, 220) sur deux parois opposées (21, 22), une première ouverture (220) communiquant avec ladite entrée d'air (50) et une seconde ouverture (210) communiquant avec ledit organe (3) de limitation de flux d'air admis, et en ce que ledit boîtier (20) comprend un filtre amovible (4) au travers duquel circule l'air admis. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe de filtration d'air (2) comprend un indicateur de colmatage (7) mesurant le degré d'encrassement dudit filtre (4) par des impuretés véhiculées par ledit air admis et en ce que, ladite mesure de degré d'encrassement s'effectuant par le biais de la mesure de la différence de pression existant entre la face du filtre (4) tournée vers ladite arrivée d'air (50), dite amont, et la face du filtre (4) tournée vers ledit limiteur de flux d'air (3), dite aval, ledit indicateur de colmatage (7) comprend des moyens sensibles (70, 72, 710, 730) à cette différence de pression. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit indicateur de colmatage (7) est constitué d'un tube transparent (71) comportant, à ses extrémités, des ouvertures (710, 730) de diamètres déterminés, l'une (730) étant en communication avec l'amont dudit filtre (4), l'autre (710) avec l'aval de ce filtre (4), et en ce que lesdits moyens sensibles à la différence de pression comprennent un index (70), mobile en translation, disposé dans ledit tube (71) et soumis à la force de pression de l'air en amont dudit filtre (4), et à une force antagoniste de compression d'un ressort (72), disposé dans le tube (71) et à la force de pression de l'air en aval du filtre, l'amplitude du déplacement dudit index (70) le long du tube (71) étant représentatif du degré d'encrassement du filtre (4). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit indicateur de colmatage (7) comporte en outre un organe (731) d'ajustement de la position initiale dudit index (70) le long dudit tube (72), en ce que ladite ouverture située sur l'extrémité en communication avec l'amont dudit filtre (4) est constituée par un canal (730) de section déterminée et en ce que ledit organe d'ajustement comprend une vis (731) de réglage de la section dudit canal. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi dudit tube (71) comporte une gradation (76) ayant au moins deux repères, un premier repère indiquant un débit maximum prédéterminé d'air admis et la présence à l'intérieur dudit boîtier (20) d'un filtre neuf (4), et un second repère indiquant un débit minimum prédéterminé d'air admis et la présence à l'intérieur du boîtier (20) d'un filtre colmaté (4), devant être remplacé. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit boîtier (2) comporte deux paires de glissières internes (23, 24) formant guides lors de l'insertion dudit filtre (4) entre celles-ci, de manière à ménager des première et seconde cavités, en amont et en aval du filtre (4), en ce qu'il comprend un couvercle latéral (28), en ce que ce couvercle latéral (28) comprend un logement externe (280) dans lequel est disposé ledit indicateur de colmatage (7), de manière à être visible de l'extérieur du boîtier (20), et en ce que la paroi du couvercle (28) comporte un premier orifice (281) communiquant avec ladite cavité amont en sa première extrémité et avec ledit canal (730) de section déterminée en sa seconde extrémité, et un second orifice (282) communiquant avec ladite cavité aval en sa première extrémité et avec l'ouverture (710) en regard dudit index (70) en sa seconde extrémité. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que, ladite entrée d'air (50) étant située dans une paroi (5) d'un local à ventiler, ledit boîtier (20) et ledit organe (3) limiteur de flux d'air admis comprennent au moins une paire d'orifices (26-27, 31-32) dans des zones latérales, alignés les uns avec les autres, de manière à autoriser l'introduction de vis (5, 6) et à fixer l'ensemble boîtier (20) et organe (3) limiteur de flux d'air admis sur ladite paroi (5) par vissage.