Brevet FR2850450A1 — publié le 20040730

L'invention concerne les groupes de ventilation mécanique contrôlée (VMC) qui essentiellement équipent les maisons individuelles. Elle concerne particulièrement, mais non exclusivement, les groupes de ventilation mécanique contrôlée dits hygroréglables. La figure 1 montre schématiquement une installation de ventilation classique d'une maison individuelle comprenant un groupe de ventilation mécanique contrôlée 1 placé dans les combles de la maison. Le groupe VMC comporte un corps 2 sous la forme d'une boîte globalement cubique. Ce gelé e de groupe VMC est bien connu et ne sera pas décrit en détail. Le. groupe VMC 1 comporte un moto-ventilateur non représenté qui est disposé dans la boîte 2. Celle-ci est pourvue de plusieurs ouvertures d'aspiration qui dans l'exemple illustré sont au nombre de cinq et dont seulement trois 3, 4 et 5 sont utilisées, les deux autres 6, 7 étant bouchées. Des conduits souples 8 relient respectivement les ouvertures d'aspiration 3, 4 et 5 à des bouches d'extraction 9, 10, 15 1 1 placées dans les pièces de service différentes à partir desquelles l'air vicié doit être aspiré. Le groupe VMC comporte également une ouverture de rejet (non illustrée) permettant de rejeter l'air vicié à l'extérieur à l'aide d'un orifice de sortie placé en toiture. Dans l'exemple illustré à la figure 1, l'ouverture d'aspiration 3 est ainsi par l'intermédiaire du conduit souple 8 reliée à une salle de bain 12, alors que l'ouverture d'aspiration 4 est reliée à un WC 13, et l'ouverture d'aspiration 5 est reliée à une cuisine 14. Cette installation permet ainsi d'extraire l'air vicié de ces trois pièces techniques. Bien entendu, les ouvertures d'aspiration peuvent être reliées à d'autres pièces de service telles qu'une deuxième salle de bain, un deuxième WC, une buanderie, un cellier etc, ce qui n'est pas le cas dans l'exemple illustré. L'air pénètre par dépression dans la maison par des entrées d'air 15 placées sur les fenêtres des pièces principales, à savoir le séjour 16 et une première chambre 30 17, respectivement une deuxième chambre 18. Ces entrées d'air peuvent être soit auto-réglables, soit hygroréglables. Généralement, la bouche d'extraction 11 de la cuisine 14 est une bouche équipée d'un organe hygrosensible commandant un volet (non illustré) qui permet d'ouvrir ou de fermer le passage d'air en fonction de l'humidité. Un deuxième volet (non illustré) commandé manuellement ou électriquement permet d'atteindre un débit 5 de pointe pendant la préparation des repas. La plage de fonctionnement de cette bouche 11 est généralement comprise entre 80 et 160 Pa. Dans un exemple qui vaut pour un logement, avec jusqu'à cinq pièces principales, les débits à partir de la cuisine 14 peuvent être les suivants: - 10 m3/h de débit minimum hygrocommandé à une humidité relative 10 détectée de 12%; - 45 m3/h de débit maximum hygrocommandé à une humidité relative détectée de 45%; - 135 m3/h en débit de pointe. La bouche d'extraction 10 de la salle de bain 12 peut également être une 15 bouche à organe hygrosensible commandant un volet (non illustré) qui permet d'ouvrir ou de fermer le passage d'air en fonction de l'humidité. Les valeurs suivantes peuvent alors être obtenues pour l'extraction de la salle de bain 12: - 5 m3/h de débit minimum hygrocommandé à une humidité relative détectée de 30% ; - 40 m3/h de débit maximum hygrocommandé à une humidité relative détectée de 65%. En ce qui concerne le WC 13, il est souvent équipé d'une bouche d'extraction à deux débits commandés manuellement par tirette ou électriquement, ce qui donne par exemple les valeurs suivantes: 25 - 5 m3/h en position fermée; - 30 m3/h en position ouverte. Généralement, le groupe VMC est équipé d'un moto-ventilateur à une seule vitesse fonctionnant en permanence, capable d'extraire le débit maximum des bouches d'extraction, en tenant compte de la probabilité qu'elles ne soient pas toutes 30 ouvertes au maximum en même temps. D'autre part, on considère que les bouches 3 2850450 d'extraction peuvent simultanément être en position de débit minimum. Ces deux contraintes imposent une courbe caractéristique particulière permettant d'obtenir un grand débit avec suffisamment de pression disponible pour vaincre les pertes de charge du réseau d'extraction tout en garantissant le débit, et de 5 descendre à un débit minimum très faible, tout en restant assez bas en pression afin de ne pas générer de bruit au niveau des bouches d'extraction. Les groupes VMC actuellement sur le marché privilégiera, soit le débit atteignant au mieux 260 m3/h pour une dépression disponible de 100 Pa avec une consommation électrique permanente de 50W en moyenne, soit la consommation 10 électrique, en consommant de 35 à 40W, mais en assurant un débit maximum de 200 m3/h pour une dépression disponible de 90 Pa, valeurs insuffisantes en considérant la situation habituelle dans l'utilisation des bouches d'extraction. Dans ce dernier cas, la consommation moyenne peut être d'environ 40W. Les figures 2 et 3 illustrent des groupes VMC appartenant à l'un ou l'autre de 15 ces deux catégories. Ainsi, la figure 2 montre un diagramme des valeurs obtenues lors d'essais sur un groupe VMC de la première catégorie. La dépression Pstat en Pa et la puissance consommée P en W sont montrées en ordonnée, à gauche respectivement à droite, et le débit en m3/h en abscisse. Dans cette figure, la courbe (9 montre la pression en 20 fonction du débit et la courbe (D montre la puissance consommée en fonction du débit. La figure 3 montre un diagramme analogue des valeurs obtenues lors d'essais sur un groupe VMC de la deuxième catégorie. Avec ce groupe VMC, il est certes possible d'obtenir une moindre consommation correspondant à une valeur moyenne 25 d'environ 40W, mais cela à condition que plusieurs bouches d'extraction soient fermées simultanément, ce qui n'est pas toujours le cas. De toute façon, le débit est également moindre par rapport au groupe VMC de la première catégorie et le débit optimal ne peut pas être assuré dans toutes les situations d'utilisation. En résumé, on constate ainsi que les groupes VMC existant du type 30 hygroréglable fonctionne en permanence sur une seule vitesse qui en principe doit correspondre aux besoins de débit maximum, la variation de débit se faisant uniquement au niveau des bouches d'extraction. Ceci impose de limiter ce débit maximum en appliquant un régime d'utilisation qui ne correspond pas toujours à la réalité au niveau de la situation aux bouches d'extraction, afin de limiter au maximum les performances aérauliques du 5 moto-ventilateur dans le but de diminuer sa consommation électrique, et de ne pas monter trop haut en pression quand le débit est un débit minimum. La plupart du temps, quand l'humidité est moyenne et que le débit complémentaire à partit de la cuisine n'est pas utilisé, le ventilateur sera en effet'. surdimensionné par rapport aux besoins. En plus, le moto-ventilateur tournant en io permanence à une vitesse relativement élevée, sa durée de vie en est réduite. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un groupe VMC permettant de réduire fortement la puissance consommée tout en assurant un débit maximum correct, la seule commande disponible à l'usager étant la commande du débit de pointe dans l'une des pièces, de préférence dans la cuisine. L'objet de l'invention est un groupe de ventilation mécanique contrôlée (VMC) apte à assurer l'extraction de l'air vicié d'une maison, comportant un motoventilateur disposé dans un corps pourvu de plusieurs ouvertures d'aspiration et d'au moins une ouverture de rejet, les ouvertures d'aspiration étant destinées à être reliées à des pièces dans lesquelles l'aspiration doit être effectuée par des conduits menant. à 20 des bouches d'extraction placées dans une pièce respective de manière à établir un débit d'extraction permanent à partir de celle-ci, la bouche d'extraction d'au moins une des pièces étant pourvue de moyens de réglage du degré d'ouverture de ladite bouche d'extraction entre une position d'ouverture réduite et une position d'ouverture complète de manière à établir un débit complémentaire lorsque lesdits moyens de 25 réglage sont dans leur position d'ouverture complète, et des moyens de commande desdits moyens de réglage, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande sont aptes à commander simultanément des moyens de commutation de la vitesse du moto-ventilateur entre une petite vitesse et une grande vitesse en fonction de la position de la bouche, de manière à passer à ladite grande vitesse lorsque lesdits 30 moyens de réglage de ladite bouche d'extraction passent de la position d'ouverture réduite à la position d'ouverture complète, et inversement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - lesdits moyens de commutation comportent un commutateur actionné directement par les moyens de commande; - lesdits moyens de commutation comportent un commutateur actionné par l'intermédiaire desdits moyens de réglage; - lesdits moyens de commande comportent des moyens de temporisation permettant de faire passer les moyens dé réglage de ladite bouche d'extraction de la position d'ouverture complète à la position réduite après un temps prédéterminé en position d'ouverture complète; - lesdits moyens de temporisation comprennent un circuit de temporisation relié aux moyens de réglage de la bouche d'extraction et apte à agir sur les moyens de commutation afin de ramener le moto-ventilateur du groupe VMC à ladite petite vitesse; - le groupe est du type dit hygroréglable; - les moyens de commande comportent un organe de commande manuel; - l'organe de commande manuel comprend une tirette directement reliée aux moyens de réglage qui à leur tour agissent sur les moyens de commutation; - ladite bouche d'extraction est une bouche d'extraction d'une cuisine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la 20 description qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue en perspective, partiellement arrachée, d'une maison montrant la disposition d'une installation d'extraction comprenant un groupe VMC placé en combles; - la figure 2 est un diagramme illustrant en ordonnée la dépression et la puissance consommée en fonction du débit indiqué en abscisse, sur une installation d'extraction comprenant un groupe VMC hydroréglable classique; - la figure 3 est un diagramme illustrant en ordonnée la dépression en fonction du débit indiqué en abscisse, sur une autre installation d'extraction comprenant un groupe VMC hydroréglable classique; et - la figure 4 est un diagramme illustrant en ordonnée la dépression et la puissance consommée en fonction du débit indiqué en abscisse, sur une installation d'extraction comprenant un groupe VMC selon l'invention, à deux vitesses; - la figure 5 montre très schématiquement un exemple de fonctionnement d'un groupe VMC selon l'invention. La figure 1, déjà décrite dans l'introduction, montre le cadre d'utilisation d'un groupe VMC selon l'invention. Tout comme un groupe VMC classique, il comporte un moto-ventilateur (non représenté) dans un corps 2 pourvu de plusieurs ouvertures 1o d'aspiration 3 à 7 sur la face frontale du groupe, et au moins une ouverture de rejet qui dans le groupe VMC illustré à la figure 1 se trouve sur la face arrière de ce groupe. Dans l'exemple décrit, une (3) des ouvertures d'aspiration est par un conduit souple 8 reliée à une bouche d'extraction Il de la cuisine 14. Cette bouche 15 d'extraction 11 comporte un volet 19 constituant des moyens de réglage du degré d'ouverture de ladite bouche entre une position d'ouverture réduite et une position d'ouverture complète de manière à établir un débit complémentaire lorsque le volet 19 est dans sa position d'ouverture complète. Le volet 19 est monté pivotant sur un axe 20 et relié à des moyens de 20 commande de son mouvement de pivotement comprenant un mécanisme de manoeuvre motorisé (non représenté) relié à un circuit de commande électrique qui peut être fermé à l'aide l'une commande électrique sous forme d'un interrupteur 21. Le moto-ventilateur du groupe VMC 1 est selon l'invention à deux vitesses dont une dite petite vitesse et l'autre dite grande vitesse, la petite vitesse assurant un 25 débit d'extraction permanent, alors que la grande vitesse est destinée à augmenter le débit d'extraction par l'intervention de l'usager lui-même, en général à partir de la cuisine 14. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les moyens de commande sont aptes à commander simultanément des moyens de commutation de la vitesse du 30 moto-ventilateur entre une petite vitesse et une grande vitesse en fonction de la position de la bouche, de manière à passer à ladite grande vitesse lorsque la bouche passe de la position d'ouverture réduite à la position d'ouverture complète, et inversement. Ces moyens de commutation comportent un commutateur 22 relié à un circuit électrique, dans son ensemble désigné 23 dans la figure 5, pour l'alimentation du 5 moto-ventilateur. Cette figure montre schématiquement la commutation entre la petite vitesse (PV) et la grande vitesse (GV) du moto-ventilateur. Sur cette figure, le volet 19 est en train d'être déplacé vers sa position d'ouverture complète dans laquelle il agit directement sur le commutateur 22 pour fermer celui-ci. Le commutateur peut dans ce cas avantageusement être constitué par un micro1o interrupteur. Par ailleurs, la bouche d'extraction 22 est de préférence une bouche équipée d'un organe hygrosensible qui commande l'ouverture et la fermeture d'un deuxième volet (non représentée) en fonction d'une détection de l'humidité. Les bouches d'extraction de ce genre sont connues en soi et ne seront pas décrits davantage ici. 15 Cependant, l'invention n'est pas limitée à un groupe VMC associé à une telle bouche d'extraction. Par ailleurs, les moyens de commande des moyens de réglage de la position d'ouverture de la bouche peuvent comporter un organe de commande manuel comme par exemple une tirette (non représentée) qui est directement reliée aux moyens de 20 réglage qui à leur tour agissent sur les moyens de commutation. Les moyens de commande comportent avantageusement des moyens de temporisation comprenant un circuit de temporisation (non représenté) relié au mécanisme de manoeuvre du volet 19 de la bouche d'extraction 11 et apte à agir sur les moyens de commutation afin de ramener le motoventilateur du groupe VMC à la 25 petite vitesse. Le temps de temporisation peut être de l'ordre de 30 à 40 minutes. Exemple Des essais ont été effectués sur un groupe VMC dit hygroréglable adapté à être utilisé dans une maison comportant une cuisine, une première salle de bain 30 SdBl, une deuxième salle de bain SdB2, un premier cabinet d'aisance WCI, et un deuxième cabinet d'aisance WC2. 8 2850450 Le débit à partir de la cuisine variait entre 10 et 135 m3/h, avec un palier intermédiaire à 45 m3/h, alors que le débit à partir des salles de bain SdBl, SdB2 variait entre 5 et 40 m3/h, et, finalement, le débit à partir de cabinets d'aisance WC1, WC2 variait entre 5 et 30 m3/h. Le tableau ci-dessous montre les valeurs obtenues, et aussi les débits pour lesquels les deux vitesses différentes étaient déclenchées: Cuisine SdBl |JSdB2 |[WCI |]WC2| Qtot. m3h Vitesse 1'J0/45/l35 T 5/40 5/40 5/30 5/30t 5 5 5 5 30 1 40 40 30 5 160 1 40 40 30 5 250 2 Le groupe VMC fonctionnait la plupart du temps (22h/24h) en petite vitesse, désignée "1" dans le tableau ci-dessus, qui était suffisante pour assurer les débits 10 correspondant au débit maximum hygrorégulé de la cuisine, d'une ou de deux salles de bain SdBI et/ou SdB2, et d'un cabinet d'aisance WC1. La grande vitesse y est désigné "2". Dans ce tableau, la première ligne de valeurs numériques indique les débits correspondants lorsque toutes les bouches d'extraction présentaient un débit 15 minimum; la deuxième ligne indique les débits correspondants lorsque le premier volet de la bouche d'extraction de la cuisine a été ouvert suite à la détection d'une humidité de 45%; et finalement, la troisième ligne indique les débits correspondants lorsque les moyens de commande du débit de pointe ont été actionnés. Le diagramme à la figure 4 montre des courbes illustrant les plages de 20 fonctionnement et la puissance consommée à la petite vitesse et à la grande vitesse. Ainsi, la courbe (D montre la dépression Pstat en Pa en fonction du débit, alors que la courbe (O montre la puissance consommée en fonction du débit lorsque le motoventilateur tourne à la petite vitesse. De manière analogue, la courbe O montre la dépression Pstat en Pa en fonction du débit, alors que la courbe O montre la 25 puissance consommée en fonction du débit lorsque le moto-ventilateur tourne à la grande vitesse. La grande vitesse permettait d'atteindre un débit de 250 m3/h avec une dépression de 105 Pa. Il ressort de la figure 4 que la puissance consommée moyenne lorsque le moteur tournait à la petite vitesse était de 21 W et que la puissance consommée moyenne lorsque le moteur tournait à la grande vitesse était de 53 W. Si l'on considère la puissance consommée dans un groupe VMC classique, on 5 sait que celui-ci consomme normalement dans l'année: 50 W x 24h x 365j = 438kWh, alors que le groupe VMC selon l'invention qui présente deux vitesses et qui est pourvu d'un moyen, qui commande directement ou indirectement un commutateur., de vitesses, on obtient, si l'on considère le cas normale o le moto-ventilateur-. travaille 22h/jour en petite vitesse et 2h/jour en grande vitesse: [21W x 22h + 53W x io 2h] x 365j t 207 kWh. Dans cet exemple, on obtient ainsi une réduction de la puissance consommée qui est supérieur à 50%. Pour le consommateur individuel, cela est déjà important, et considéré dans une échelle nationale, cela représente une réduction de la consommation de l'énergie électrique non négligeable. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple illustré et décrit, mais peut être appliquée à tout type de système de ventilation mécanique contrôlée. Ainsi, même si l'invention a été décrite à l'exemple d'un groupe VMC dit hygroréglable, elle peut sans difficulté être appliquée à tout groupe VMC classique comportant un volet commandé électriquement ou manuellement. REVENDICATIONS 1. Groupe de ventilation mécanique contrôlée (VMC) apte à assurer l'extraction de l'air vicié d'une maison, comportant un moto-ventilateur disposé dans un corps (2) pourvu de plusieurs ouvertures d'aspiration (3 à 7) et d'au moins une 5 ouverture de rejet, les ouvertures d'aspiration (3 à 7) étant destinées à être reliées à des pièces (12 à 14) dans lesquelles l'aspiration doit être effectuée par des conduits menant à des bouches d'extraction (9, 10, 11) placées dans une pièce respective de manière à établir un débit d'extraction permanent à partir de celle-ci, la bouche d'extraction (11) d'au moins une (14) des pièces étant pourvue de moyens de réglage 10 (19) du degré d'ouverture de ladite bouche d'extraction (11) entre une position d'ouverture réduite et une position d'ouverture complète de manière à établir un débit complémentaire lorsque lesdits moyens de réglage (19) sont dans leur position d'ouverture complète, et des moyens de commande (21) desdits moyens de réglage (19), caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande (21) sont aptes à 15 commander simultanément des moyens de commutation (22) de la vitesse du motoventilateur entre une petite vitesse et une grande vitesse en fonction de la position de ladite bouche d'extraction (11), de manière à passer à ladite grande vitesse lorsque lesdits moyens de réglage de ladite bouche d'extraction (11) passent de la position d'ouverture réduite à la position d'ouverture complète, et inversement. 2. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commutation comportent un commutateur (22) actionné directement par les moyens de commande (21). 3. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commutation comportent un 25 commutateur (22) actionné par l'intermédiaire desdits moyens de réglage (19). 4. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commande (21) comportent des moyens de temporisation permettant de faire passer les moyens de réglage (19) de ladite bouche d'extraction (11) de la position d'ouverture complète 30 à la position réduite après un temps prédéterminé en position d'ouverture complète. 5. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens de temporisation comprennent un circuit de temporisation relié au moyens de réglage (19) de la bouche d'extraction et apte à agir sur les moyens de commutation (22) afin de ramener le moto-ventilateur du groupe VMC à ladite petite vitesse. 6. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé par le fait que le groupe (1) est du type dit hygroréglable. 7. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de commande (21) comportent un organe de commande manuel. 8. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'organe de commande manuel comprend une tirette directement reliée aux moyens de réglage (19) qui à leur tour agissent sur les moyens de commutation (22). 9. Groupe de ventilation mécanique contrôlée selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite bouche d'extraction (11) est une bouche d'extraction d'une cuisine (14).