Brevet FR2812378A1 — publié le 20020201

La présente invention a pour objet un dispositif d'insufflation d'air dans un local. Dans le cadre du renouvellement de l'air à l'intérieur d'un local, tel qu'une pièce d'un appartement ou un local à usage de bureau, il est connu d'utiliser un dispositif de ventilation à double flux, une centrale de ventilation insufflant un certain volume d'air à l'intérieur des différents locaux constitutifs d'un habitat, par l'intermédiaire de bouches d'insufflation situées dans les pièces de séjour, I'air étant extrait dans les pièces techniques, telles que cuisine, salle de bain et WC. Il existe des dispositifs de ventilation à double flux thermodynamique dans des bâtiments individuels ou collectifs, qui permettent, suivant la saison, de préchauffer ou de rafraîchir l'air du local. Dans le cas du préchauffage de l'air insufflé, le double flux contribue au chauffage du local. Cependant, lorsque la température extérieure diminue, un chauffage complémentaire est nécessaire pour couvrir les déperditions thermiques de ce local. A cet effet, doit être mis en place un système de chauffage classique par plancher ou plafond chauffant, convecteur, panneau rayonnant ou encore radiateur à eau chauffée de façon connue. Afin d'apporter plus de chauffage par l'air insufflé, il est connu de disposer une résistance électrique dans le conduit d'insufflation. Cependant, le débit d'air neuf nécessaire à la ventilation est insuffisant pour apporter l'ensemble des calories nécessaires. Une telle solution n'est donc pas satisfaisante, dans la mesure o elle consiste à insuffler de l'air surchauffé, sans toutefois pouvoir satisfaire aux besoins de chauffage du local. Dans le cas du rafraîchissement, on connaît l'importance que l'on doit attacher à la diffusion de l'air froid. Il est connu qu'il est difficile d'adapter le profil de diffusion d'une grille à la diffusion d'air froid et à la diffusion d'air chaud, compte tenu des densités différentes de l'air froid et de l'air chaud, I'air chaud devant être diffusé de façon à éviter les stratifications, et l'air froid devant être diffusé de façon à limiter les gênes thermiques. Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'air dans un local permettant d'assurer l'insufflation dans celui-ci d'air rafraîchi en période estivale, d'air chauffé, afin d'assurer le chauffage du local, en période hivernale, et d'assurer, en saison intermédiaire, la seule ventilation du local. Suivant une caractéristique de l'invention, le débit du ventilateur auxiliaire est supérieur au débit d'air amené par le conduit d'amenée d'air. De ce fait, lorsque le ventilateur fonctionne, de l'air est aspiré dans le local par la branche ne comportant pas la résistance, ce qui réalise le recyclage d'air. A cet effet, dans le dispositif qu'elle concerne, comprenant un conduit d'amenée d'air à partir d'un groupe de ventilation, le conduit se divise en deux branches débouchant dans le local par deux grilles, I'une des deux branches contenant des moyens de chauffage, tels que des résistances électriques, et un ventilateur auxiliaire destiné à pulser l'air du conduit vers l'intérieur du local. Avantageusement, chaque grille disposée à l'extrémité d'une branche du conduit possède un profil de diffusion spécifique, la grille disposée à l'extrémité de la branche équipée des moyens de chauffage et du ventilateur auxiliaire étant prévue pour diffuser de l'air chaud et la grille disposée à l'extrémité de l'autre branche étant prévue pour diffuser de l'air rafraîchi. Pendant la saison de chauffe, le ventilateur auxiliaire et les moyens de chauffage, par exemple des résistances électriques, sont en fonctionnement. Le débit d'air amené par le conduit n'étant pas suffisant pour satisfaire au débit du ventilateur auxiliaire, de l'air est aspiré à l'intérieur du local par la seconde branche, cet air étant mélangé à l'air amené par le conduit et pulsé par le ventilateur auxiliaire à l'intérieur du local o il est distribué par l'intermédiaire d'une grille possédant un profil de diffusion adapté à la diffusion d'air chaud. En saison intermédiaire ne nécessitant ni chauffage, ni rafraîchissement, les résistances électriques ne sont pas alimentées et le ventilateur auxiliaire est à l'arrêt. Dans ce cas, I'air fourni par le groupe de ventilation passe préférentiellement par la branche ne contenant aucun obstacle, dans la mesure o les résistances de chauffage et le ventilateur créent sur l'autre branche des pertes de charge. En période estivale, c'est également cette branche ne comportant pas d'obstacle qui assure le passage préférentiel de l'air rafraîchi, assurant la diffusion de celui-ci dans le local par une grille de profil adapté à la diffusion de l'air rafraîchi. Suivant une première forme d'exécution de ce dispositif, les deux branches du conduit sont juxtaposées et débouchent dans le local au niveau d'une bouche unique comportant deux grilles de diffusion d'air. Les deux branches provenant du conduit peuvent être constituées par un caisson unique muni d'une cloison centrale délimitant les deux branches. Selon une autre forme d'exécution de ce dispositif, les deux branches du conduit sont séparées et débouchent dans le local au niveau de deux bouches distinctes équipées chacune d'une grille spécifique de diffusion. Afin de ne permettre le passage d'air dans la branche contenant les moyens de chauffage et le ventilateur, qu'en période de chauffage, cette branche peut comporter un volet agencé pour la fermer lorsque le ventilateur et les moyens de chauffage ne sont pas en fonctionnement et l'ouvrir lorsqu'ils sont en fonctionnement. Avantageusement, et afin d'améliorer le confort à l'intérieur du local, ce dispositif comprend un thermostat qui, placé dans le local alimenté en air par ce conduit, commande le fonctionnement des moyens de chauffage et du ventilateur auxiliaire. Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans le cas o il appartient à une installation à double flux avec insufflation et extraction d'air, équipée d'un système thermodynamique, le thermostat disposé dans chaque local est relié à une carte électronique de gestion de l'installation, pour éviter les fonctionnements antagonistes du système thermodynamique et des moyens de chauffage, en fonction d'informations reçues de la centrale à double flux, telles que la température de l'air neuf insufflé. Afin de réaliser l'épuration de l'air, I'une au moins des branches du conduit peut être équipée d'un système de traitement de l'air, tel qu'un filtre mécanique ou électronique. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de ce dispositif: Figure 1 est une vue en perspective, partiellement en coupe d'un premier dispositif; Figures 2 à 4 en sont trois vues en coupe longitudinale au cours de trois phases de fonctionnement; Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une variante du dispositif de figures 1 à 4; Figure 6 est une vue très schématique d'un autre dispositif Figure 7 représente une vue schématique en perspective de ce dispositif intégré à une installation de ventilation à double flux. Le dispositif représenté aux figures 1 à 4 comprend un conduit 2 d'amenée d'air à partir d'un groupe de ventilation, débouchant dans un caisson 3, dans lequel le conduit 2 se subdivise en deux branches 4 et 5. La branche 4 contient des résistances électriques de chauffage 6 ainsi qu'un ventilateur auxiliaire 7 alors que la branche 5 est totalement libre. Les résistances électriques peuvent être placées en amont ou en aval du ventilateur. Ces deux branches débouchent dans un local désigné par la référence générale 8 par l'intermédiaire de deux grilles, respectivement 9 pour la branche 4 et 10 pour la branche 5. Les ailettes de la grille 9 sont orientées pour la diffusion de l'air chaud, tandis que les ailettes de la grille sont orientées pour la diffusion de l'air rafraîchi. Dans la mesure o ce dispositif est associé à un groupe thermodynamique permettant de réchauffer ou de refroidir l'air insufflé dans le local 8, le fonctionnement est le suivant. En mi-saison, lorsque l'on souhaite insuffler dans le local de l'air à la température extérieure par le groupe de ventilation, les résistances de chauffage 6 et le ventilateur 7 sont à l'arrêt. L'essentiel du flux d'air passe, comme montré à la figure 2, par la branche 5, dans la mesure o celle-ci offre moins de pertes de charge que la branche 4 qui contient les résistances et le ventilateur. En période hivernale, et lorsque l'on souhaite chauffer le local en apportant de l'énergie fournie par les résistances 6, celles-ci sont alimentées en courant et le ventilateur 7 est mis en fonctionnement. Le débit d'air amené par le conduit 2 ne suffisant pas au débit du ventilateur, de l'air est insufflé dans le local par la branche 5, comme cela est montré à la figure 3. L'air prélevé dans le local est donc mélangé à l'air amené par le conduit 2 avant d'être réinsufflé dans le local. Il doit être noté que l'air est ainsi introduit dans le local par la grille 9 dont le profil est adaptées à la diffusion de l'air chaud. En période estivale, et lorsque l'on souhaite rafraîchir l'air à partir du groupe thermodynamique de ventilation, I'essentiel du flux d'air passe par la branche 5, comme cela est montré à la figure 4, et est diffusé dans local par la grille 10 dont le profil est adapté à la diffusion de l'air rafraîchi. Suivant une variante d'exécution représentée à la figure 5, la branche 4 est équipée d'un volet 12 disposé en amont des résistances 6, obturant la branche 4 sauf en période hivernale lorsque la résistance chauffe et que le ventilateur auxiliaire 7 est en fonctionnement. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 6, dans laquelle les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références que précédemment, les deux branches 4 et 5 ne sont pas réunies dans un même caisson, mais sont constituées par deux conduits distincts débouchant en deux emplacements d'un mur ou caisson du local 8 à équiper, chaque extrémité d'une branche 4, 5 formant une bouche équipée d'une grille respectivement 9, 10 dont le profil est adapté respectivement à la diffusion d'air chaud et à la diffusion d'air à température ambiante ou d'air rafraîchi. La figure 7 représente un ensemble de ventilation, dans lequel un dispositif selon l'invention est désigné par la référence générale 13. Sur cette figure 7 sont représentés un système double flux 14 équipé d'un dispositif thermodynamique, avec des conduits 15 et 16 respectivement d'amenée d'air au système 14 et de sortie d'air à partir de celui-ci. La référence 17 désigne une bouche de reprise d'air dans le local considéré. Il est prévu une sonde de température 18 dans le local, une sonde pouvant être prévue dans chaque local ou chaque pièce si le bâtiment comporte plusieurs locaux, et la référence 19 représente un clavier de commande général pour les sondes de température intérieures. Ces différentes sondes sont reliées à la carte électronique de régulation du système double flux. Cela permet notamment d'éviter des fonctionnements antagonistes comme, par exemple, la production de froid par le système thermodynamique et la production de chaud à l'aide des résistances chauffantes de certaines bouches. Cela permet également de récupérer des informations de la centrale double flux pour adapter le fonctionnement de chaque dispositif selon l'invention, par exemple en étageant la puissance du dispositif de chauffage pour éviter les "trains de chaleur", en fonction de la température extérieure. Il est également possible d'équiper au moins l'une des branches d'un système de traitement de l'air recyclé, tel qu'un filtre mécanique, électronique ou autre, ce qui permet de réaliser une fonction d'épuration de l'air pièce par pièce. Comme il va de soi, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif permettant de réaliser un chauffage autonome et complet au niveau des bouches de diffusion d'air. Ce dispositif permet également le rafraîchissement ainsi que la gestion de la qualité d'air du logement, tout en assurant un bon confort, dans la mesure o les profils de diffusion des grilles de sortie sont spécifiques pour l'air chaud et l'air froid, en évitant une stratification des couches d'air de la pièce ou un inconfort thermique du au jet d'air. En outre, il est possible de disposer d'une régulation de chauffage pièce par pièce à l'aide d'un système centralisé. Ce dispositif permet l'avantage de pouvoir être adapté à un système double flux thermodynamique d'un habitat individuel ou collectif, et d'éviter la présence de dispositifs de chauffage apparents, dans la mesure o les bouches soufflantes sont intégrées dans les murs ou dans les faux- plafonds créés pour les conduits de ventilation. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les moyens de chauffage pourraient être constitués par des éléments autres que des résistances électriques sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'insufflation d'air dans un local, comprenant un conduit (2) d'amenée d'air à partir d'un groupe de ventilation, caractérisé en ce que le conduit (2) se divise en deux branches (4, 5) débouchant dans le local par deux grilles (9, 10), I'une (4) des deux branches contenant des moyens de chauffage, tels que des résistances électriques (6), et un ventilateur auxiliaire (7) destiné à pulser l'air du conduit vers l'intérieur du local. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit du ventilateur auxiliaire (7) est supérieur au débit d'air amené par le conduit (2) d'amenée d'air. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque grille (9, 10) disposée à l'extrémité d'une branche (4, 5) du conduit (2) possède un profil de diffusion spécifique, la grille (9) disposée à l'extrémité de la branche équipée des moyens de chauffage et du ventilateur auxiliaire ayant un profil adapté à la diffusion de l'air chaud, et la grille (10) disposée à l'extrémité de l'autre branche ayant un profil adapté à la diffusion de l'air rafraîchi. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux branches (4, 5) du conduit sont juxtaposées et débouchent dans le local (8) au niveau d'une bouche unique comportant deux grilles (9, ) de diffusion d'air. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux branches (4, 5) du conduit (2) sont séparées et débouchent dans le local (8) au niveau de deux bouches distinctes (9, 10) équipées chacune d'une grille spécifique de diffusion. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la branche (4) du conduit équipée de moyens de chauffage (6) et du ventilateur auxiliaire (7) comporte un volet (12) agencé pour la fermer lorsque le ventilateur (7) et les moyens de chauffage (6) ne sont pas en fonctionnement et l'ouvrir lorsqu'ils sont en fonctionnement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un thermostat (18) qui, placé dans le local alimenté en air par ce conduit, commande le fonctionnement des moyens de chauffage (6) et du ventilateur auxiliaire (7). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans le cas o il appartient à une installation à double flux (14) avec insufflation et extraction d'air, équipée d'un système thermodynamique, le thermostat (18) disposé dans chaque local est relié à une carte électronique de gestion de l'installation, pour éviter les fonctionnements antagonistes du système thermodynamique et des moyens de chauffage en fonction d'informations reçues de la centrale à double flux, telles que la température de l'air neuf insufflé. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'une au moins des branches du conduit est équipée d'un système de traitement de l'air, tel qu'un filtre mécanique ou électronique.