Brevet FR2790069A1 — publié le 20000825

La présente invention concerne un régulateur de débit d'air pour entrée d'air autoréglable mis en oeuvre sur ou en périphérie d'une fenêtre d'un bâtiment et permettant d'assurer le renouvellement de l'air des locaux clos conformément aux réglementations en vigueur dans le bâtiment. Elle concerne également une entrée d'air autoréglable pour fenêtre d'un bâtiment, du type gaine d'équerre juxtaposée à la menuiserie soit en partie haute en allure horizontale, soit en partie latérale en allure verticale, et mettant en oeuvre ledit régulateur. Pour la ventilation des locaux clos l'on utilise généralement des entrées d'air frais disposées dans les pièces dites d'habitation et qui agissent en combinaison avec des bouches d'extraction mécanique disposées dans les pièces de service du type salles de bains ou de douches, toilettes, cuisines, buanderies.... L'air vicié extrait par la ventilation mécanique vers l'extérieur du bâtiment est ainsi remplacé par une quantité d'air frais correspondante au dit flux de renouvellement. Toutefois, par suite des différences de pression existant entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment il s'est avéré nécessaire de réguler ce flux de renouvellement pour éviter par exemple une trop grande entrée d'air à l'intérieur du bâtiment en cas de vent violent. C'est ainsi que le brevet français CSTB-NICOLL n0 2.086.925 décrit un appareil de régulation du flux d'air entrant dans un local clos et qui comprend un socle présentant un conduit de passage d'air et une lame souple auto-porteuse disposée longitudinalement à l'entrée du conduit et verticalement par rapport au dit flux d'air. La lame est susceptible de fléchir sous la pression d'air suivant un plan passant par ladite lame et ses points d'appui, de sorte à obturer partiellement le conduit d'air et à limiter le débit du flux entrant. C'est ainsi également que le brevet français BARBARIN n 2.272.346 décrit une bouche d'entrée d'air autoréglable du type décrit précédemment, dont la lame souple forme un angle permet de réduire l'encombrement de la bouche. - 2- On retrouve d'ailleurs le même principe d'une lame souple disposée dans l'axe du flux d'air mais suivant un angle 2.627.575, 2.652.106. Dans la pratique, les contraintes techniques liées aux nouvelles réglementations thermiques, acoustiques et aérauliques rendent de plus en plus difficile la pose d'entrées d'air sur les menuiseries de toutes natures (bois, aluminium, PVC) lorsque l'on veut atteindre des seuils d'isolement acoustique au-delà des minima requis, tout en assurant les débits d'air réglementaires et en conservant une esthétique acceptable pour les bouches. On note parmi ces contraintes les espaces de pose des dispositifs de ventilation sur les menuiseries qui sont de plus en plus réduits pour augmenter les "clairs" du vitrage, et les cloisonnements des profilés aluminium ou PVC qui ne facilitent pas les cheminements aérauliques. Pour remédier à ce problème d'espace disponible sur les menuiseries, il est connu dans l'art antérieur de réaliser un bloc d'équerre d'entrée d'air juxtaposable à la menuiserie et intégré dans la partie doublage du mur d'un bâtiment. L'orifice d'entrée d'air se situe alors dans la tapée de la menuiserie. L'on a représenté sur la figure 1 une gaine d'équerre de l'art antérieur qui combine des gaines additionnables et d'équerre, associées à un régulateur d'entrée d'air. Ce genre de montage crée malheureusement des pertes de charges au niveau de la veine d'air et oblige à recourir à une section ouverte sur l'extérieur du bâtiment de l'ordre de 37 cm2 pour un module de 30 m3/h qui ne permet plus d'assurer un isolement acoustique et thermique du bâtiment conforme aux nouvelles réglementations. -3- L'invention vise à surmonter les différents inconvénients décrits ciavant et à améliorer les performances aérauliques d'un régulateur de débit d'air pour entrée d'air autoréglable mis en oeuvre sur ou en périphérie d'une menuiserie d'un bâtiment. Ce régulateur est caractérisé en ce qu'il comprend à l'intérieur d'un conduit de ventilation un espace de régulation composé d'une chambre élargie située au débouché d'une zone de cheminement d'air et sous une veine d'air calibrée en provenance de l'extérieur du bâtiment, accueillant une lame souple faisant office de pièce de régulation, et en ce que ladite lame souple est disposée perpendiculairement et de manière décentrée par rapport au flux aéraulique de la veine d'air entrant. De cette manière, la régulation de débit engendrée par la déformation de la lame souple due aux différences de pression entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment, s'opère par la variation de section du flux d'air entre la paroi inclinée ou en arc de cercle du conduit de ventilation correspondant à l'extrados de la veine d'air calibrée, et le bord supérieur de la lame souple. L'air entrant ne vient plus en contact comme dans l'art antérieur avec l'intégralité de la lame souple. La diminution de perte de charge entraînée par ce type d'agencement d'un régulateur permet de réduire sensiblement la section ouverte sur l'extérieur du bâtiment tout en répondant aux exigences requises en matière de renouvellement d'air dans les locaux clos. L'invention vise également à améliorer une entrée d'air autoréglable pour fenêtre d'un bâtiment, du type gaine d'équerre munie d'un régulateur de débit d'air précédemment décrit, en réduisant l'encombrement de la dite gaine afin de faciliter son intégration juxtaposée à la menuiserie d'un bâtiment. Cette entrée d'air est caractérisée en ce qu'elle comprend à l'intérieur d'un corps parallélépipédique formant boîtier, deux éléments acoustiques amovibles limitant l'extrados et l'intrados d'une veine d'air calibrée, ladite veine d'air présentant à l'intérieur du conduit de ventilation ainsi formé une déviation en arc de cercle de 90 le long de la zone de cheminement ouverte sur l'extérieur du bâtiment et jusqu'à la sortie de l'espace de régulation ouverte sur l'intérieur du bâtiment. - 4 - Selon une autre caractéristique, le boîtier de l'entrée d'air autoréglable est ouvert vers l'extérieur du bâtiment par une forme fourreau traversant la tapée de la menuiserie et extensible par une rallonge coulissante de positionnement du dispositif. L'extrémité de la rallonge qui affleure la tapée de la menuiserie, est éventuellement recouverte d'un déflecteur faisant office de dévoiement pour l'air entrant et permettant d'éviter selon les cas d'exposition les pénétrations d'eau. Selon encore une autre caractéristique, le boîtier de l'entrée d'air est muni côté intérieur au bâtiment d'une emboîture pour une plaque d'obturation dont la platine côté interne au conduit de ventilation intègre la lame souple du régulateur et comprend, côté extérieur au conduit de ventilation, un diffuseur d'air faisant office de dévoiement du flux d'air à l'intérieur du bâtiment. Le boîtier de l'entrée d'air est réalisé en matières plastiques (PVC; ABS Polystyrène...). Les éléments acoustiques sont réalisés en toute matière isolante mais préférentiellement en matières plastiques perforées ou non, ou en mousse acoustique élastomère, ou par combinaison d'un élément rigide et d'une mousse acoustique. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une entrée d'air autoréglable pour châssis de fenêtre, du type gaine d'équerre munie d'un régulateur amélioré, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 est une coupe transversale d'une gaine d'équerre de l'art antérieur, - la figure 2 est une coupe transversale d'une gaine d'équerre suivant l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective des pièces de la gaine d'équerre suivant I'invention, les pièces étant disposées prêtes à être assemblées, - la figure 4 est une vue en perspective côté intérieur de la plaque d'obturation. Comme représenté sur la figure 1, une gaine d'équerre de l'art antérieur fait appel à la combinaison de gaines additionnables 1 et d'équerre 2 associées à un régulateur d'entrée d'air 3 disposé au centre de la veine d'air 4 matérialisée par des flèches. Ce type de gaine qui est mis en ceuvre dans le doublage 5 d'un mur en juxtaposition à la menuiserie 6, préserve le clair de la fenêtre par rapport aux systèmes à cheminement direct ménagés au travers de la menuiserie. Par contre, il crée des pertes de charge relativement importantes qui sont dues d'une part aux ruptures angulaires imposées à la veine d'air entrant et d'autre part à la présence médiane de la lame souple faisant office de régulateur. L'on a représenté sur la figure 2 une gaine d'équerre mettant en oeuvre un régulateur suivant l'invention. Cette gaine d'équerre concrétise une veine d'air 4 calibrée et géométriquement définie pour assurer, dans le présent exemple, un débit d'air de 30 m3/h sous 20 Pa avec une section ouverte 7 sur l'extérieur du bâtiment de 18 cm2 seulement. Les essais aérauliques pour la définition de la veine d'air calibrée et la régulation du débit d'air entre O et 100 Pa ont été conduits conformément à la norme E 51732. Cette gaine comprend, à l'intérieur d'un corps parallélépipédique formant boîtier 8 toute une série de moyens permettant d'améliorer les caractéristiques aérauliques de l'entrée d'air, de limiter les bruits en provenance de l'extérieur et les déperditions thermiques. Le boîtier 8 est réalisé préférentiellement en matières thermoplastiques du type PVC - ABS - Polystyrène - et s'intègre dans le doublage 5 d'un bâtiment, au dessus ou sur le côté du châssis d'une menuiserie 6 en bois, PVC ou métallique. Dans le présent exemple une menuiserie aluminium. Le boîtier 8 est ouvert vers l'extérieur du bâtiment par une forme fourreau 9 traversant la tapée 10 de la menuiserie et extensible par une rallonge coulissante 11. Il est ouvert vers l'intérieur du bâtiment par une emboîture 1 4 destinée à accueillir une plaque d'obturation 12 munie d'un diffuseur d'air 13. La gaine d'équerre comprend également deux éléments acoustiques amovibles 15 et 16 limitant respectivement l'extrados et l'intrados d'une veine d'air calibrée 4, ladite veine d'air adoptant une déviation en arc de cercle de 90 entre la section d'entrée d'air du fourreau 9 ouverte sur l'extérieur du bâtiment et la sortie d'air par le diffuseur 13 à l'intérieur du bâtiment. -6- Ces éléments acoustiques 15 - 16 sont réalisés sur la figure 2 en mousse de polyuréthane afin d'obtenir des seuils d'isolement acoustiques de niveau supérieur de l'ordre de 35 à 38 dbA. L'on aurait toutefois pu choisir d'autres types de composants pour ces éléments acoustiques en fonction des performances recherchées dès lors qu'elles sont supérieures au 30 dbA minimum requis pour le bâtiment. L'élément acoustique supérieur 15 est emboîté contre la face interne de la paroi longitudinale 17 du boîtier jouxtant le doublage 5 du mur, alors que I'élément acoustique inférieur 16 est quant à lui emboîté contre la face interne de la paroi longitudinale 18 du boîtier jouxtant la menuiserie 6. Comme représenté sur la figure 3 une entretoise 19 de positionnement des deux éléments acoustiques 15 - 16 est prévue dans la partie médiane de I'élément acoustique inférieur 16, sous forme d'une lame rigide disposée dans le sens axial du flux d'air. Cette entretoise 19 permet de caractériser l'épaisseur de la veine d'air calibrée 4. On remarque sur les figures 2 et 3 que l'élément acoustique supérieur 15 présente une paroi inférieure 20 en arc de cercle correspondant à l'extrados de la veine d'air. L'élément acoustique inférieur 16 présente quant à lui une paroi supérieure 21 en arc de cercle correspondant à l'intrados de la veine d'air, de même rayon de courbure que celui de la paroi 20 et définit une zone de cheminement (A) du flux d'air entrant. La paroi 21 débouche ensuite à mi-longueur environ du conduit de ventilation par un décrochement en pente 22 sur une chambre horizontale élargie 23 définissant un espace de régulation (B) pour le flux d'air entrant. Cet espace de régulation est décentré vers le bas par rapport au flux aéraulique de la veine d'air calibrée en provenance de la zone de cheminement (A). Il est conçu de telle sorte qu'une lame souple de régulation amovible 24 puisse y évoluer de la manière décrite dans le brevet français CSTB-NICOLL n 2.086.925 mais de manière décentrée par rapport au flux d'air. De ce fait, la régulation du débit engendrée par la déformation de la lame souple 24 en matière plastique due aux différences de pression entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment, ne s'opère principalement dans l'espace (B) que par la variation de section du flux d'air entre son extrados matérialisé par la paroi 20 et le bord supérieur 25 de la lame souple, limitant ainsi de façon remarquable les pertes de charge du flux aéraulique. -7- Comme représenté sur les figures 2 ou 4, la gaine d'équerre comprend enfin une plaque d'obturation 12 qui vient se positionner, avec interposition éventuelle d'un joint élastomère, dans l'emboîture 14 du boîtier 8. Cette plaque se présente comme une platine encastrable munie côté intérieur au bâtiment, d'un diffuseur à grille 13 qui permet d'orienter le flux d'air à l'intérieur du bâtiment. Une grille anti-insectes permet d'éviter toute pénétration d'animaux dans le local à ventiler. Côté intérieur au boîtier 8, la platine de la plaque d'obturation 12 est dotée sensiblement en son centre et longitudinalement, d'une rampe de sortie d'air 26 en forme de lame de couteau limitant l'extrados de la veine d'air dans l'espace de régulation (B) et assurant un raccordement aéraulique de la veine d'air 4 vers le diffuseur 13. Cette rampe complète en outre le positionnement de l'élément acoustique de l'extrados et contribue à son maintien dans le boîtier 8. La partie arrière de la plaque d'obturation comprend également deux guides d'extrémité 27 - 28 pour la lame souple 24 du régulateur. Ces deux guides sont agencés côté interne au conduit de ventilation, de part et d'autre de l'orifice de ventilation et en saillie perpendiculaire par rapport à ladite platine, de telle manière qu'ils maintiennent les extrémités de la lame souple et décentrent cette dernière dans l'espace de régulation (B) par rapport à la veine d'air. Par ailleurs, il convient également de noter que ces deux guides d'extrémité 27 - 28 limitent latéralement la veine d'air dans l'espace de régulation (B) et viennent en appui sur les extrémités correspondantes de deux cloisons (non représentées) ménagées à l'intérieur du boîtier 8 parallèlement aux cloisons transversales de ce dernier, et qui limitent latéralement la veine d'air dans la zone de cheminement (A). L'association de l'ensemble de ces éléments constitutifs de l'entrée d'air autoréglable précédemment décrite permet grâce à une amélioration sensible de l'aéraulique de l'ensemble, de réduire de 37 cm2 à 18 cm2 la section du conduit de ventilation ouverte sur l'extérieur du bâtiment, de limiter les pertes thermiques et d'assurer l'isolement acoustique minimum de 30 dbA requis pour le bâtiment. Par ailleurs, cet ensemble est composé d'éléments entièrement démontables à partir de l'intérieur du bâtiment afin d'en assurer l'entretien selon les textes réglementaires. -8 - Il est bien entendu que l'invention peut être adaptée sans faire novation à tout type d'entrée d'air mise en oeuvre sur ou en périphérie d'une menuiserie d'un bâtiment. C'est ainsi par exemple que le régulateur peut également être disposé à la sortie d'une veine d'air à cheminement droit ménagée à travers la menuiserie, dès lors qu'il est prévu conformément à l'invention un espace de régulation et un positionnement de languette décentré par rapport aux flux d'air véhiculé en passage direct. 9 - REVENDICATIONS 1. Régulateur de débit d'air pour entrée d'air autoréglable mis en oeuvre sur ou en périphérie d'une fenêtre d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend à l'intérieur d'un conduit de ventilation un espace de régulation (B) composé d'une chambre élargie (23) située au débouché d'une zone de cheminement (A) d'air et sous une veine d'air calibrée (4) en provenance de l'extérieur du bâtiment, accueillant une lame souple (24) faisant office de pièce de régulation, et en ce que ladite lame souple est disposée perpendiculairement et de manière décentrée par rapport au flux aéraulique de la veine d'air entrant. 2. Entrée d'air autoréglable pour fenêtre d'un bâtiment, du type gaine d'équerre, muni d'un conduit de ventilation et d'un régulateur de débit d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend à l'intérieur d'un corps parallélépipédique formant boîtier (8), deux éléments acoustiques amovibles (15 - 16) limitant l'extrados et l'intrados d'une veine d'air calibrée (4). 3. Entrée d'air autoréglable selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une entretoise (19) de positionnement des deux éléments acoustiques (15 - 16) et prévue dans la partie médiane de l'élément acoustique inférieur (16) sous forme d'une lame rigide disposée dans le sens axial du flux d'air. 4. Entrée d'air autoréglable selon la revendication 3, caractérisée en ce que la veine d'air (4) présente à l'intérieur du conduit de ventilation une déviation en arc de cercle de 90 le long de la zone de cheminement (A) ouverte vers l'extérieur du bâtiment et jusqu'à la sortie de l'espace de régulation (B) ouverte sur l'intérieur du bâtiment. 5. Entrée d'air autoréglable selon la revendication 2 ou 4, caractérisée en ce que la paroi (21) de l'élément acoustique inférieur (16) correspondant à l'intrados de la veine d'air (4), débouche à mi-longueur environ du conduit de ventilation par un décrochement en pente (22) sur une chambre horizontale élargie (23) définissant l'espace de régulation (B) pour le flux d'air entrant. 6. Entrée d'air autoréglable selon la revendication 2, caractérisée en ce que les éléments acoustiques amovibles (15 - 16) sont réalisés en matières plastiques perforés ou non, ou en mousse acoustique élastomère, ou par combinaison d'un élément rigide et d'une mousse. - 10- 7. Entrée d'air selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le boîtier (8) de l'entrée d'air est muni côté intérieur du bâtiment d'une emboîture (14) pour une plaque d'obturation (12) dont la platine intègre côté interne au conduit de ventilation, la lame souple (24) du régulateur et côté externe au conduit de ventilation, un diffuseur d'air (13) faisant office de dévoiement du flux d'air à l'intérieur du bâtiment. 8. Entrée d'air selon le revendication 7, caractérisée en ce que la platine de la plaque d'obturation (12) est dotée sensiblement en son centre et longitudina- lement d'une rampe de sortie d'air (26) en forme de lame de couteau, limitant l'extrados de la veine d'air dans l'espace de régulation (B) et assurant un raccordement aéraulique de la veine d'air (4) vers le diffuseur (13). 9. Entrée d'air selon la revendication 8, caractérisée en ce que la partie arrière de la plaque d'obturation (12) comprend deux guides d'extrémités (27 - 28) pour la lame souple (24) du régulateur qui sont agencés côté interne au conduit de ventilation de part et d'autre de l'orifice de ventilation et en saillie perpendiculaire par rapport à la dite platine. 10. Entrée d'air selon la revendication 9, caractérisée en ce que les deux guides d'extrémités (27 - 28) limitent latéralement la veine d'air dans l'espace de régulation (B) et viennent en appui sur les extrémités correspondantes de deux cloisons ménagées à l'intérieur du boîtier (8) parallèlement aux cloisons transversales de ce dernier, et qui limitent latéralement la veine d'air dans la zone de cheminement (A). 11. Entrée d'air selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisée en ce que le boîtier (8) est ouvert vers l'extérieur du bâtiment par une forme fourreau (9) traversant la tapée (10) de la menuiserie et extensible par une rallonge coulissante (11) de positionnement du dispositif.