Brevet FR2855251A1 — publié le 20041126

L'invention est relative à un dispositif de répartition de débit pour ventilation mécanique contrôlée. L'invention est également relative à une installation de ventilation mécanique contrôlée comportant un dispositif de répartition de débit selon l'invention. L'invention est particulièrement utile dans son application à une installation de ventilation mécanique contrôlée à double flux. On connaît les installations de ventilation mécanique contrôlée à double flux qui sont équipées d'un premier ventilateur réalisant l'extraction de l'air vicié de la cuisine et des sanitaires pour rejeter cet air vicié à l'extérieur, et d'un deuxième 10 ventilateur aspirant l'air neuf de l'extérieur pour l'introduire dans le séjour et les chambres, en prévoyant de préférence un échangeur de chaleur air/air permettant de transférer les calories de l'air extrait vers l'extérieur à l'air neuf aspiré depuis l'extérieur. Ces ventilateurs et cet échangeur de chaleur air/air sont généralement installés dans les combles ou dans une pièce spécifique du bâtiment à équiper. Le fonctionnement des installations de ventilation mécanique doit répondre à une réglementation imposant plusieurs exigences: - une ventilation générale et permanente des pièces pendant la saison de chauffage, - une circulation de l'air assurant un balayage de l'air des pièces principales, 20 notamment séjour et chambres, vers les pièces techniques, notamment cuisines et sanitaires; - un respect d'un débit minimal d'extraction en cuisine, - une possibilité d'atteindre un débit important pour l'extraction de la cuisine, - une possibilité d'atteindre un débit important pour l'extraction des sanitaires, 25 - et un respect d'un débit global du logement ou du bâtiment à équiper. Pour satisfaire aux exigences réglementaires précitées, les groupes de ventilation mécanique contrôlée fonctionnent généralement à deux vitesses: une première vitesse permettant de respecter un débit minimal d'extraction en cuisine et un débit minimal du logement ou de l'habitation, et une deuxième vitesse permettant 30 d'atteindre à la fois un débit maximal d'extraction en cuisine et d'atteindre les débits d'extraction des autres pièces techniques ou sanitaires. Les débits prescrits pour des pièces techniques ou sanitaires sont atteints lors d'un fonctionnement en "grande vitesse", c'est-à-dire rarement, tandis que le fonctionnement normal de l'installation en "petite vitesse" permet uniquement de respecter un débit minimal en cuisine et un débit minimal global du logement ou du bâtiment. Une étude statistique d'utilisation démontre que la deuxième vitesse dite "grande vitesse" est peu utilisée lorsque la commande de passage de petite vitesse à grande vitesse est placée en cuisine. Il en résulte que le passage à la grande vitesse n'est alors pas utilisé lors de l'utilisation des pièces techniques ou sanitaires. Il en résulte que la technique connue correspond généralement à une insuffisance des débits d'extraction des pièces techniques ou sanitaires, ce qui est non satisfaisant. Du fait que le dimensionnement des ventilateurs est effectué en tenant compte de cette "grande vitesse", le fonctionnement de l'installation est également non 15 optimal. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de la technique connue, en proposant un dispositif permettant d'obtenir un débit d'extraction réglementaire des sanitaires, tout en permettant également d'obtenir un débit d'extraction optimal de la cuisine. L'invention a pour objet un dispositif de répartition de débit de ventilation mécanique contrôlée, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un moyen pivotant d'obturation d'orifices de passage, de manière à obturer ou non un orifice de passage d'air pour diminuer ou augmenter le débit d'air correspondant. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention: - le dispositif comporte un corps avec plusieurs arrivées et une sortie d'air destinée à extraire un débit total sensiblement constant; - le dispositif comporte deux diaphragmes munis chacun de deux orifices de passage, dont un seul est destiné à être obturé par ledit moyen pivotant d'obturation; le moyen pivotant d'obturation comporte un volet pivotant autour d'un axe 30 disposé latéralement par rapport audit volet pivotant; - l'axe est entraîné en rotation par un moteur; - l'axe porte un joint mécanique démontable permettant l'enlèvement indépendant du moteur; - le moyen pivotant d'obturation comporte deux blocs en matériau léger, destinés chacun à venir obturer un orifice distinct; - les deux blocs en matériau léger sont assemblés de part et d'autre d'une plaque; - ladite plaque est au moins partiellement métallique; L'invention a également pour objet une installation de ventilation mécanique 10 contrôlée comportant un dispositif selon l'invention. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 représente schématiquement, une vue en perspective d'une installation de ventilation mécanique contrôlée selon l'invention. - La figure 2 représente schématiquement, une vue en perspective d'un dispositif de répartition de débit selon l'invention. - La figure 3 représente schématiquement, une vue en perspective avec arrachement partiel du dispositif de la figure 2 en position d'extraction maximale d'air des pièces techniques ou sanitaires. - La figure 4 représente schématiquement, une vue en perspective avec arrachement partiel du dispositif de la figure 2 en position d'extraction maximale d'air de cuisine. En référence aux figures 1 à 4, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1, une installation de ventilation mécanique contrôlée est destinée à extraire l'air vicié symbolisé par les flèches noires et à aspirer de l'air neuf depuis l'extérieur symbolisé par les flèches blanches pour l'introduire dans le logement ou le bâtiment dont les pièces et les murs n'ont pas été représentés par souci de clarté. L'installation de ventilation mécanique contrôlée selon l'invention comporte un dispositif 1 selon l'invention de répartition de débit. Un conduit 2 d'extraction de l'air en provenance de la cuisine, un conduit 3 d'extraction de l'air en provenance de la salle de bains et un conduit 4 d'extraction de 5 l'air en provenance des toilettes sont branchés sur le dispositif 1 selon l'invention de répartition de débit. Le dispositif 1 selon l'invention de répartition de débit est mis sous dépression par l'intermédiaire d'un conduit 5 d'aspiration relié à un dispositif 6 de ventilation double flux avantageusement disposé dans le volume habitable de la maison ou du 10 bâtiment à équiper. Le dispositif ou système 6 de ventilation double flux rejette vers l'extérieur l'air extrait par l'intermédiaire du dispositif 1 selon l'invention à travers un conduit 7 de rejet d'air vicié, par l'intermédiaire d'une sortie 8 de toiture. Le dispositif ou système 6 de ventilation à double flux placé avantageusement 15 dans le volume habitable est facilement accessible pour maintenance et les réglages éventuels. Ce dispositif 6 de ventilation double flux aspire l'air neuf en provenance de l'extérieur par l'intermédiaire du conduit 9 et l'insuffle dans un conduit 10 alimentant une boîte de répartition 11. La boîte de répartition 11 permet l'introduction de l'air neuf à l'intérieur de l'habitation à travers plusieurs conduits distincts, par exemple: un conduit 12 d'insufflation de l'air neuf dans le séjour, un conduit 13 d'insufflation de l'air neuf dans une première chambre ou pièce d'habitation, et un conduit 14 d'insufflation de l'air neuf dans une deuxième chambre ou deuxième pièce d'habitation. Sur la figure 2, un dispositif 1 de répartition de débit selon l'invention comporte un corps 20 surmonté d'un capot 21 contenant un moteur. Le corps 20 est muni d'un embout 22 d'extraction de l'air en provenance de la cuisine et d'un embout 23 d'extraction de l'air en provenance des sanitaires et des toilettes, ainsi que d'un embout 25 d'évacuation. L'embout 22 permet le branchement de la canalisation 2 décrite en référence à la figure 1, l'embout 23 permet le branchement du tronçon de raccordement des canalisations 3 et 4 en référence à la figure 1, et l'embout 25 permet le branchement du conduit décrit en référence à la figure 1 et reliant le dispositif selon l'invention au dispositif de ventilation double flux 6 de la figure 1. De manière avantageuse, le corps 20 est constitué sous forme de deux demis boîtiers assemblés à recouvrement l'un à l'autre le long d'un plan médian 24. Cette disposition permet une maintenance rapide et facile du dispositif de répartition de débit selon l'invention. Sur la figure 3, un dispositif 1 de répartition de débit selon l'invention est représenté avec sa partie supérieure enlevée. Le moteur contenu à l'intérieur du capot 10 21 n'est pas représenté, étant précisé que ce moteur est destiné à actionner un arbre par l'intermédiaire d'un joint mécanique 31, par exemple à cardans. L'arbre 30 actionné par le moteur non représenté est destiné à actionner un volet mobile 32 constitué par assemblage de deux plaques d'obturation 33 de part et d'autre d'une plaque métallique 34. Les deux plaques ou blocs 33 sont constitués d'un 15 matériau léger du genre mousse de polystyrène ou équivalent. Le corps 20 du dispositif selon l'invention contient deux diaphragmes 42 et 43 constitués sous forme de plaques percées d'un orifice de diamètre important situé dans l'espace correspondant au débattement du volet 32 lors de son pivotement autour de l'axe 30; et d'un orifice de petit diamètre situé hors de l'espace balayé par 20 le volet 32 lors de son pivotement autour de l'axe 30. Dans la position de la figure 3, l'air extrait des sanitaires entrant par l'embout 23 passe simultanément par le petit orifice et le grand orifice du diaphragme 43, ce qui permet une extraction maximale de l'air des sanitaires, tandis que l'air extrait de la cuisine et entrant par l'embout 22 est uniquement évacué par le petit orifice du 25 diaphragme 42 non couvert par le volet d'obturation 32. Cette disposition permet d'obtenir un débit maximal d'extraction des sanitaires, tout en respectant le débit minimal de ventilation de la cuisine. La position de la figure 3 correspond ainsi à une position normale de fonctionnement, dans laquelle la cuisine n'est pas utilisée et dans laquelle les débits 30 d'extraction de l'air vicié de la cuisine peuvent rester peu importants. Sur la figure 4, le volet 32 a pivoté sous l'action du moteur non représenté pour venir obturer le grand orifice du diaphragme 43 et pour dégager les deux orifices du diaphragme 42. Dans cette position, le débit d'air vicié extrait de la cuisine est maximal et permet ainsi une bonne ventilation de la cuisine, par exemple 5 lors de la préparation des repas ou d'une génération d'une quantité importante d'air vicié. Dans la position de la figure 4, le débit d'air extrait des sanitaires par l'intermédiaire du petit orifice du diaphragme 43 est minimal et correspond simplement à une extraction minimale de l'air des sanitaires. De préférence, l'homme du métier calculera les diamètres des orifices des diaphragmes 43 et 42 de manière à obtenir une somme sensiblement constante des débits dans l'une ou l'autre des positions de la figure 3 ou de la figure 4. Ce choix judicieux d'une somme constante des débits permet ainsi de rendre sensiblement constant le débit total extrait par l'intermédiaire de l'embout 25. Il devient ainsi possible grâce à l'invention de choisir un groupe de ventilation à double flux correspondant à un débit maximal inférieur au débit usuel, tout en permettant de satisfaire aux exigences de la réglementation tant au niveau de l'extraction de la cuisine lors de son utilisation, qu'au niveau de l'extraction des sanitaires. Le passage de la position de la figure 3 à la position de la figure 4 s'effectue de préférence en actionnant une commande correspondante placée en cuisine. Cette commande permet d'obtenir le maintien de la position de la figure 4 pendant une durée prédéterminée, par exemple de l'ordre de 30 minutes. Lorsque la durée prédéterminée contrôle par minuterie est expirée, le 25 dispositif selon l'invention revient automatiquement à la position " normale "de la figure 3 correspondant à une priorité d'extraction maximale de l'air vicié des sanitaires et des toilettes. L'invention permet ainsi une réduction importante des caractéristiques de débit maximal à extraire: cette réduction du débit à extraire est généralement 30 supérieure à 1/3, ce qui permet également de diminuer le diamètre des conduits d'air en maintenant une même vitesse d'air. A titre d'exemple, la réduction du débit qui a pu être obtenue est de 90 m3 par heure pour un débit maximal nominal de 240 m3 par heure. Cette réduction importante de débit a permis de remplacer les conduits de diamètre 160 mm par des conduits de diamètre très inférieur, ce qui procure une 5 économie supplémentaire pour la réalisation d'une installation de ventilation mécanique contrôlée selon l'invention. En outre, l'invention permet de réduire le dimensionnement des ventilateurs à utiliser, ce qui entraîne également une réduction de leur encombrement, de leur poids, de leur coût, et de leur consommation électrique. Le fonctionnement à un débit optimal de ces ventilateurs permet également une diminution des pertes de charges et permet l'utilisation d'échangeurs air/air à haute efficacité, ainsi que l'utilisation de filtres plus performants. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute 15 variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention, grâce à une répartition des débits permettant d'obtenir une somme sensiblement constante des débits d'extraction et permettant en conséquence de réduire les caractéristiques et les coûts de l'installation de ventilation mécanique contrôlée correspondante. REVENDICATIONS 1. Dispositif de répartition de débit de ventilation mécanique contrôlée, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un moyen (32) pivotant d'obturation d'orifices de passage, de manière à obturer ou non un orifice de passage d'air pour diminuer ou augmenter le débit d'air correspondant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un corps (20) avec plusieurs arrivées (22, 23) et une sortie (25) d'air destinée à extraire un débit total sensiblement constant. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le 10 dispositif comporte deux diaphragmes (42, 43) munis chacun de deux orifices de passage, dont un seul est destiné à être obturé par ledit moyen (32) pivotant d'obturation. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen (32) pivotant d'obturation comporte un volet 15 pivotant (32) autour d'un axe (30) disposé latéralement par rapport audit volet (32) pivotant. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'axe (30) est entraîné en rotation par un moteur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'axe (30) 20 porte un joint (31) mécanique démontable permettant l'enlèvement indépendant du moteur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen (32) pivotant d'obturation comporte deux blocs (33) en matériau léger, destinés chacun à venir obturer un orifice distinct. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les deux blocs (33) en matériau léger sont assemblés de part et d'autre d'une plaque (34) . 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ladite plaque (34) est au moins partiellement métallique. 10. Installation de ventilation mécanique contrôlée, comportant un dispositif 30 selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.