Brevet FR2776758A1 — publié le 19991001

La présente invention est relative aux installations de ventilation et se rapporte plus particulièrement à une installation de ventilation de locaux d'habitation, de bu- reaux ou autres. Un logement comporte différents types de pièces ayant des fonctions spécifiques telles que toilettes, salles de bains, cuisine, pièces à vivre ou autres. Les installations d'extraction d'air connues compor- tent une gaine collectrice ouverte à l'air libre et dans laquelle débouchent des canalisations d'extraction d'air as- sociées aux pièces du logement destinées à ladite fonction spécifique. On prévoit donc autant de gaines collectrices que de fonctions spécifiques ventilées, ce qui rend l'installation coûteuse lorsqu'on veut équiper un logement neuf et diffi- cile voire impossible lorsqu'il s'agit d'aménager un loge- ment existant. On a décrit au brevet français n' 92 03 285 déposé le 19 mars 1992 par le Demandeur, une installation d'extrac- tion d'air d'au moins une partie d'immeuble composée de piè- ces séparées dans laquelle une conduite d'extraction d'air est prévue. Dans cette installation, chaque conduite d'extrac- tion d'air débouche dans un caisson commun de transfert de l'air extrait vers une gaine d'extraction d'air unique pour une ou plusieurs parties de l'immeuble. De plus, l'installation décrite dans le brevet pré- cité comporte un circuit d'air d'activation de l'extraction alimentant au moins une buse d'activation agencée dans le flux d'air extrait et destinée à insuffler de l'air d'acti- vation à grande vitesse dans le sens du flux. Par ailleurs, on connaît des installations de venti- lation dans lesquelles la ventilation est du type ventila- tion naturelle avec une entrée d'air par grille en façade en un point d'une pièce telle que la cuisine, et des entrées d'air pourvues de capots dans les ouvrants du séjour et des chambres. L'extraction de l'air vicié est assurée par un con- duit individuel dans la cuisine, pourvu d'une grille placée au plafond des toilettes et raccordé en façade par un con- duit ou sofite horizontal disposé au plafond de la salle d'eau. Il a été constaté que la ventilation ainsi agencée fonctionne mal. En effet, les salles d'eau sont très mal ventilées, ce qui entraîne une forte humidité des murs, et de la moi- sissure pour celles qui sont normalement utilisées. Les pièces à vivre telles que la salle de séjour et les chambres ne sont pas ventilées car les entrées d'air sont trop petites et les portes ne sont pas détalonnées. Les toilettes sont mal ventilées, car la plupart du temps, la ventilation haute refoule avec les désagréments que cela entraîne. La cuisine est trop ventilée et de ce fait inconfor- table lorsqu'elle est pourvue d'une entrée d'air en façade. L'invention vise à créer une installation de venti- lation de locaux qui tout en étant d'un coût de mise en place raisonnable, permettre d'assurer une évacuation effi- cace de l'air tant par des conduits d'évacuation verticaux que par des conduits d'évacuation horizontaux. Elle a donc pour objet une installation de ventila- tion de locaux comprenant des pièces ventilées par communi- cation avec au moins une gaine de ventilation horizontale débouchant en façade du bâtiment dans lequel se trouvent lesdits locaux, caractérisée en ce qu'elle comporte une source d'air primaire à grande vitesse d'activation de la ventilation naturelle, ladite source étant reliée par des canalisations d'amenée de l'air d'activation à au moins une buse de soufflage d'air dans le sens de la circulation dis- posée dans chaque gaine de ventilation. Suivant des caractéristiques particulières de l'in- vention: - la source d'air primaire est un ventilateur dispo- sé en sous-sol ou en toiture du logement, - les canalisations d'amenée de l'air primaire à la gaine de ventilation sont de faible section et peuvent être reçues dans un conduit d'aération existant s'étendant paral- lèlement à la gaine de ventilation, - dans la gaine de ventilation horizontale, la buse de soufflage d'air est disposée dans l'axe d'un conduit d'évacuation disposé selon l'axe de la gaine et communiquant avec un orifice d'évacuation ménagé en facade du bâtiment, ledit conduit s'étendant sur une partie de la longueur de la gaine horizontale et comportant un venturi coaxial à la buse de soufflage d'air. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 est une vue en perspective d'un logement équipé d'une installation de ventilation suivant l'inven- tion; - la Fig.2 est une vue schématique de la gaine de ventilation horizontale du logement de la figure 1 équipée de moyens de soufflage de l'air primaire d'activation sui- vant l'invention; - la Fig.3 est une vue en coupe d'un faisceau de gaines verticales équipées de buses de soufflage d'air pri- maire suivant l'invention; - la Fig.4 est une vue en perspective d'un logement équipé d'une installation de ventilation selon un autre mode de réalisation de l'invention; - la Fig.4A est une vue en perspective d'un détail de l'installation de la figure 4; - la Fig.4B est une vue schématique en coupe d'un passage d'admission d'air à conduit droit de l'installation de la figure 4; - la Fig.4c est une vue schématique en coupe d'un passage d'évacuation d'air à venturi de l'installation de la figure 4; et - la Fig.5 est une vue schématique d'une installa- tion de ventilation à échangeur de chaleur à laquelle est appliquée l'invention. Le logement représenté à la figure 1 comporte une cuisine 1, un séjour la, une chambre à coucher 2, une salle de bains 3 et des toilettes 4. L'entrée d'air frais dans le logement est assurée par des entrées d'air 5 autoréglables ou hygroréglables pré- vues dans les fenêtres du séjour la et de la chambre à cou- cher 2. La cuisine 1 est équipée d'une chaudière à gaz 6 dont le conduit d'évacuation 7 est relié à une gaine d'éva- cuation verticale 8. La ventilation de la salle de bains 3 et des toilet- tes 4 est assurée par une gaine d'évacuation horizontale ou sofite 10 comportant une entrée 11 se trouvant à proximité du plafond des toilettes 4 et une bouche d'évacuation laté- rale 12 par laquelle la gaine 10 communique avec la salle de bains 3. Les portes des diverses pièces du logement sont dé- talonnées pour permettre la circulation de l'air. Suivant l'invention, l'installation de ventilation est pourvue d'une source 14 de soufflage d'air primaire à grande vitesse dans le sens de l'évacuation qui comporte un ventilateur disposé en sous-sol et relié par des canalisa- tions de faible section 16,18 aux gaines d'évacuation verti- cale 8 et horizontale 10. La canalisation 16 de liaison entre le ventilateur 14 et la gaine d'évacuation verticale est reliée à une buse de soufflage 20 disposée à l'extrémité supérieure de la gaine verticale 8. La canalisation 16 peut par exemple être passée dans une gaine d'aération existante du bâtiment et même dans la gaine d'évacuation verticale proprement dite. La canalisation 18 de liaison du ventilateur 14 avec la gaine d'évacuation horizontale 10 aboutit comme représen- té à la figure 2 dans un dispositif d'extraction comprenant une buse 22 de soufflage d'air à grande vitesse disposée suivant l'axe d'un conduit 24 s'étendant sur une partie de la longueur de la gaine horizontale 10 et relié de façon étanche à la paroi de façade 26. Une grille 28 est avanta- geusement disposée dans l'extrémité du conduit 24 communi- quant avec l'extérieur. Dans le conduit 24 est disposé un venturi 30 coaxial à la buse 22 et placé à une distance appropriée de celle-ci. Le fond de la gaine d'extraction 10 est pourvu d'un revêtement isolant phonique. L'extrémité 11 de la gaine horizontale 10 communi- quant avec les toilettes est munie d'un clapet anti-retour 34, tandis que la bouche latérale 12 de communication avec la salle de bains est elle aussi munie d'un clapet anti- retour 35. Le fonctionnement de l'installation décrit en réfé- rence aux figures 1 et 2 est le suivant. L'air délivré par le ventilateur 14 est soufflé à une vitesse de 20 à 150 m/s à partir de la buse 20 de la gaine verticale et de la buse 22 de la gaine horizontale. Le conduit étant étroit de 20 x 20 cm par exemple, le jet d'air a tendance à se coller rapidement vers les pa- rois du conduit et donc à très bien balayer toute la surface de celui-ci. Il se crée alors une dépression en amont du jet d'air qui augmente d'autant le débit d'air extrait. Les essais ont montré que le débit d'air aspiré est de l'ordre de 6 à 50 fois supérieur à celui de l'air souf- flé, en plus du tirage thermique. L'air soufflé nécessite un réseau à moyenne pression (300 à 1000 mm CE comme un aspirateur domestique soufflant), de faible section, (faible débit et grande vitesse). Ce réseau est réalisé par exemple en métal, en PVC, en polyéthylène, ou en tuyau d'arrosage. Un seul ventilateur tel que le ventilateur 14 peut alimenter un grand nombre de conduits. Dans le mode de réalisation de la figure 1, il est disposé en sous-sol du logement. Il peut également être pla- cé en toiture. Compte tenu des faibles sections nécessaires pour passer le réseau de canalisations d'air primaire, il est fa- cile de passer du sous-sol à la terrasse d'un bâtiment en empruntant un conduit shunt sans gêner le débit de celui-ci. L'équilibrage des débits se fait par réglage des bu- ses de soufflage. Ainsi, la ventilation naturelle n'est pas du tout gênée par la présence de ces tuyaux de faible section. Lorsqu'il y a soufflage, la ventilation naturelle se trouve activée. Cependant, la buse 20 de la gaine d'extrac- tion verticale 8 peut être conçue de manière qu'à faible dé- bit d'air soufflé, cet air soit soufflé latéralement, ralen- tissant ainsi le débit de la ventilation naturelle. Un tel agencement est notamment décrit au brevet français n' 88 00 773 déposé le 25 Janvier 1988 par le De- mandeur. En effet, dans les ventilations naturelles par shunt, que l'on rencontre largement dans l'habitat ancien, le débit d'air extrait est d'autant plus important qu'il fait plus froid dehors. Il en résulte un débit trop fort par grand froid, d'autant plus que l'air neuf est très peu chargé de vapeur d'eau. Il est donc souhaitable de pouvoir ralentir le débit de ventilation naturelle par grand froid et de pouvoir l'ac- tiver pendant les autres saisons. Par programmation de l'installation, la ventilation peut être activée pendant quelques heures par jour, suivant les besoins et les saisons. L'installation suivant l'invention ne pose pas de problème acoustique en raison du faible débit d'air soufflé, du fait que cet air est soufflé vers l'extérieur, et du fait que les canalisations étant réalisées en matériau souple, elles ne transmettent pas le bruit du ventilateur 14. L'installation d'extraction d'air décrite en réfé- rence aux figures 1 et 2 est appliquée à un logement qui peut aussi bien être un logement individuel que faire partie d'un groupe de logements d'un immeuble. Si le logement fait partie d'un groupe de logements d'un immeuble, chaque logement comporte une gaine d'extrac- tion horizontale telle que celle décrite en référence à la figure 2. En revanche, lorsqu'elles sont individuelles les gaines d'extraction verticales 8 sont alors groupées en faisceau sur la toiture de l'immeuble et l'air primaire pro- venant du ventilateur 14 est amené par la canalisation 16 à un distributeur annulaire 36 entourant les gaines 8, auquel les buses 20 prévues dans chaque gaine 8 sont reliées par des conduits souples 37. Le fonctionnement de l'installation de ventilation naturelle activée suivant l'invention est très souple et permet au niveau central toutes les régulations possibles en fonction de la température extérieure, de la vitesse du vent, de l'ensoleillement et toutes les programmations envi- sageables en fonction de la saison, du jour ou de l'heure. Au niveau individuel, elle permet une variation du débit par action des occupants sur les bouches d'extraction. L'air soufflé par le ventilateur 14 peut être éven- tuellement pris dans une gaine d'air extrait peu pollué de sorte que tout l'air utilisé est de l'air extrait. Au cas o le ventilateur serait arrêté, la ventila- tion redevient naturelle, ce qui permet le fonctionnement des chaudières à gaz par tirage thermique. En ce qui concerne la gaine d'extraction horizontale , le venturi 30 crée une force motrice supérieure à celle de la circulation naturelle. L'effet du tirage thermique n'existe pratiquement pas dans ce montage et de plus, il faut vaincre les surpres- sions dues aux intempéries sur la façade. C'est la présence du venturi qui permet d'aboutir au résultat recherché. Sur la Fig.4, on a représenté un logement dont le plan général est semblable à celui du logement représenté à la figure 1, mais dont l'installation de ventilation diffère par un certain nombre de points. En effet, cette installation comporte comme celle du logement de la figure 1, une gaine de ventilation horizon- tale 10 comportant une bouche 11 se trouvant à proximité du plafond des toilettes 4 et une bouche latérale 12 par laquelle la gaine 10 communique avec la salle de bain 3. En revanche, cette installation est dépourvue de gaine d'évacuation verticale. Par ailleurs, les entrées d'air dans les pièces du logement sont assurées par des gaines de traversée 40 d'in- sufflation qui s'étendent horizontalement à travers les pa- rois extérieures correspondantes et qui sont pourvues de bu- ses de soufflage d'air d'activation en provenance de la source d'air primaire 14. La cuisine 1 est pourvue d'une gaine de traversée 42 d'évacuation, elle aussi alimentée en air primaire à partir de la source 14. Elle est de plus équipée d'une hotte 44 dont le conduit d'évacuation 45 reçoit de l'air primaire d'activation en provenance de la source 14. Ainsi qu'on le voir plus en détail à la figure 4A, le conduit horizontal d'évacuation 45 de la hotte 44 com- porte une buse 46 de soufflage d'air d'activation reliée à la source d'air primaire 14 et coopérant avec un venturi 47 disposé à proximité de l'extrémité de sortie du conduit 45. La gaine d'admission d'air 40 peut par exemple être réalisée de la manière représentée à la figure 4B. Elle comporte un conduit 46 traversant la paroi P séparant la salle de séjour la de l'extérieur. Aux deux extrémités du conduit 48 sont prévues des grilles 49,50. A la grille 49 tournée vers l'extérieur sont associés des clapets anti-retour 51 formés de lames en ma- tière souple. Dans le conduit transversal 48 débouche une buse 52 de soufflage d'air primaire reliée de la manière représentée à la figure 4A à la source d'air primaire 14. La gaine d'évacuation 42 est par exemple réalisée conformément à la figure 4C. Elle comporte un conduit 54 qui traverse la paroi P du logement et qui est pourvu à ses deux extrémités de grilles 56,58. La grille tournée vers l'intérieur comporte des clapets anti-retour 60. Dans le conduit 54 est disposée une buse 62 de souf- flage d'air primaire connectée de la manière représentée à la figure 1 avec la source d'air primaire 14. A la buse 62 est associé un venturi 64 disposé dans le conduit 54 coaxialement à la buse 62. Le fonctionnement des différents dispositifs d'ad- mission et d'évacuation d'air à ventilation naturelle acti- vée est semblable à celui des dispositifs correspondants dé- crits en référence aux figures 1 et 2. Bien entendu, il est également possible de prévoir une gaine d'admission d'air à venturi et une gaine d'évacua- tion à conduit droit. Sur la figure 5, on a représenté une installation de ventilation à échangeur de chaleur disposée par exemple dans les combles de locaux à ventiler non représentés. Elle comporte essentiellement un échangeur thermique 65 relié à des conduits d'extraction d'air 66 à 69 reliés respectivement aux toilettes, à la salle de bain, et à la cuisine et des conduits d'insufflation d'air 70,71,72 reliés respectivement à la salle de séjour et aux chambres du loge- ment. Tous ces conduits traversent le plafond 74 du loge- ment pour aboutir aux pièces correspondantes. L'échangeur thermique 65 est relié par un conduit d'amenée d'air 76 et par un conduit d'évacuation d'air 78 à un caisson 80 contenant des moyens de filtrage et pourvu d'une entrée d'air neuf 82 et d'une sortie d'air usé 84, dans lesquelles sont installées des buses respectives 86,88 de soufflage d'air primaire connectées par des canalisations ,92 à une source d'air primaire 94 analogue à la source d'air primaire 14 des installations décrites en référence aux figures 1 et 4. Le système de ventilation à échangeur thermique fonctionne normalement dans la mesure o l'air neuf frais insufflé dans les chambres et dans la salle de séjour par les conduits 70 à 72, est réchauffé dans l'échangeur thermi- que 65 par l'air usé chaud extrait par les conduits 66 à 69 reliés à la cuisine, aux toilettes et à la salle de bain. Suivant l'invention, la circulation d'entrée et de sortie de l'air est activée par les buses 86, 88 de souf- flage d'air primaire provenant de la source d'air primaire 94, les buses 86,88 étant associées ou non à des venturis. On voit donc, que grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, on obtient une activation de la circulation naturelle de l'air aussi bien à l'admission qu'à l'extrac- tion dans des installations de ventilation les plus diver- ses. Dans les divers modes de réalisation qui viennent d'être décrits, l'invention est considérée comme étant ap- pliquée à des locaux d'habitation. On comprend cependant qu'elle est applicable à tous types de locaux et en particu- lier aux locaux de bureaux ou analogues, et dans l'indus- trie. REVENDICATIONS 1. Installation de ventilation de locaux comprenant des pièces ventilées par communication au moins avec une gaine de ventilation horizontale (10; 10,40,42;86) débouchant en façade du bâtiment dans lequel se trouvent lesdits lo- caux, caractérisée en ce qu'elle comporte une source d'air primaire (14;94) à grande vitesse d'activation de la venti- lation naturelle, ladite source étant reliée par des canali- sations (16,18;90,92) d'amenée de l'air d'activation à au moins une buse de soufflage d'air (20,22;46,52,62;86,88) dans le sens de la circulation disposée dans la gaine de ventilation. 2. Installation de ventilation suivant la revendica- tion 1, caractérisée en ce que la source d'air primaire est un ventilateur (14;94) disposé en sous-sol ou en toiture du logement. 3. Installation de ventilation suivant l'une des re- vendications 1 et 2, caractérisée en ce que les canalisa- tions (16,18;90,92) d'amenée de l'air primaire à la gaine de ventilation sont de faible section et peuvent être reçues dans un conduit d'aération existant s'étendant parallèlement à la gaine de ventilation. 4. Installation de ventilation suivant l'une des re- vendications 1 à 3, caractérisée en ce que la buse de souf- flage d'air (22) est disposée dans la gaine de ventilation horizontale (10), dans l'axe d'un conduit d'évacuation (24) disposé selon l'axe de la gaine (10) et communiquant avec un orifice d'évacuation ménagé en façade du bâtiment, ledit conduit d'évacuation (24) s'étendant sur une partie de la longueur de la gaine horizontale (10) et comportant un ven- turi (30) coaxial à la buse de soufflage d'air (22). 5. Installation de ventilation suivant la revendica- tion 4, caractérisée en ce que la gaine de ventilation hori- zontale est en communication par son extrémité intérieure (11) avec une pièce (4) du logement et par au moins une bou- che latérale (12), avec une autre pièce (3) du logement. 6. Installation de ventilation suivant la revendica- tion 5, caractérisée en ce que l'extrémité (11) de la gaine de ventilation horizontale en communication avec une pièce (4) et la bouche (12) en communication avec l'autre pièce (3) sont pourvues de clapets anti-retour (34,35). 7. Installation de ventilation suivant l'une des re- vendications 1 à 5, caractérisée en ce que le ventilateur (14) de soufflage d'air primaire est commun à un groupe de logements d'un immeuble, comprenant également des pièces ventilées par communication avec une gaine d'évacuation ver- ticale, les gaines d'évacuation verticales (8) desdits loge- ments étant groupées en un faisceau et la canalisation (16) d'amenée de l'air primaire aux buses (20) desdites gaines verticales (8) étant reliée à un distributeur annulaire (36) entourant les gaines et auquel les buses (20) sont reliés par des conduits souples (37). 8. Installation de ventilation suivant l'une des re- vendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une entrée d'air (40;82) qui est pourvue d'une buse (52;86) de soufflage d'air d'activation en provenance de la source d'air primaire (14;94). 9. Installation de ventilation suivant l'une des re- vendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une sortie d'air (42,45;84) qui est pourvue d'une buse (46;62;88) de soufflage d'air d'activation en provenance de la source d'air primaire (14;94). 10. Installation de ventilation suivant la revendi- cation 8, caractérisée en ce que l'entrée d'air comporte un venturi associé à la buse de soufflage d'air d'activation. 11. Installation de ventilation suivant la revendi- cation 9, caractérisée en ce que la sortie d'air comporte un venturi (47; 64) associé à la buse (46;62) de soufflage d'air d'activation. 12. Installation de ventilation suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que l'entrée d'air et/ou la sortie d'air comportent au moins un clapet anti- retour (51,60).