Brevet FR2878022A1 — publié le 20060519

Dispositif de désenfumage équipé d'un ventilateur d'aspiration d'air à débit contrôlé. 10i Domaine technique de l'invention L'invention concerne un dispositif de désenfumage à ventilateur d'aspiration d'air comprenant: un caisson ayant un premier compartiment de logement de la turbine, un moteur électrique d'entraînement de la turbine, et un collecteur d'admission en liaison aéraulique avec l'entrée de la turbine 20 et un conduit principal d'extraction en communication avec le local à ventiler. État de la technique Les dispositifs de désenfumage doivent répondre en cas d'incendie à des règlementations imposant que leurs débits restent dans une plage étroite de fluctuation, notamment à plus ou moins 10% par rapport à une valeur de référence. Le ventilateur est placé dans une tourelle en liaison avec le local à ventiler, et le moteur d'entraînement est généralement séparé de la turbine à aubes pour ne pas être balayé par l'écoulement d'air chaud en provenance du local. La limite inférieure du débit d'air aspiré est généralement atteinte soit lorsque la turbine est déformée par dilatation thermique suite à l'élévation de température, soit lorsque le moteur est hors service, ou pour toute autre cause mécanique. Pour y remédier, il est classique de renforcer la résistance mécanique de la turbine, et de faire usage d'un moteur résistant à des températures élevées. La limite supérieure de débit aspiré est plus contraignante. En cas d'incendie à l'intérieur du local, on remarque que le débit du ventilateur augmente progressivement à cause de la diminution de la masse volumique de l'air aspiré, entraînant une réduction du couple résistant de la turbine. Cette augmentation de débit est encore plus sensible pour des tourelles de désenfumage équipées de déflecteurs en plastique à rejet vertical vers le haut. En cas de fusion de ces déflecteurs, le gain significatif de débit peut faire échouer l'essai de contrôle du débit. Il est donc nécessaire d'opérer deux essais de contrôle de débit selon le type de ventilateur à rejet sans ou avec déflecteur. Dans le document FR-A-2759446 concernant une installation VMC à ventilation forcée, le débit est contrôlé au moyen d'un volet stabilisateur de pression monté pivotant du côté sortie du ventilateur à l'intérieur de la volute. En cas d'incendie, l'air chaud agit sur un vérin à action thermique qui coopère avec le volet pour le maintenir bloqué en position d'ouverture. Le débit d'air aspiré se trouve alors augmenté, et la limite supérieure recomrnandée par les protocoles d'essais risque de ne pas être respectée avec des gaz très chauds. Une telle installation n'est pas concernée par la double limite inférieure et supérieure du débit d'air aspiré. Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et propose un dispositif de désenfumage à débit contrôlé respectant les réglementations en vigueur en cas d'un incendie, indépendamment du type de rejet avec ou sans déflecteur. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le collecteur d'admission est équipé de moyens d'amenée d'air supplémentaire devenant actifs au-dessus d'une température prédéterminée de manière à contrôler le débit d'air aspiré dans le conduit principal. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens d'amenée d'air sont formés par une collerette en matériau fusible, notamment un anneau intercalé 1s dans la surface latérale du collecteur d'admission tubulaire, la fusion dudit anneau engendrant une saignée annulaire constituant un orifice d'admission additionnel en communication avec le milieu extérieur. Il en résulte un deuxième écoulement d'air qui engendre une perte de débit d'air aspiré dans le conduit principal, de manière à ne pas dépasser la limite supérieure indiquée par les normes. Le débit d'air aspiré dans le conduit principal d'extraction est ainsi maîtrisé pendant un certain temps. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un dispositif de désenfumage selon l'invention, le collecteur d'admission du ventilateur étant équipé d'une collerette fusible lors du fonctionnement normal de ventilation, la demi-vue de gauche montrant une version à rejet horizontal, et la demi- vue de droite correspondant à une version à rejet vertical vers le haut. ; - la figure 2 montre une vue en élévation de la figure 1; - la figure 3 représente une vue identique de la figure 1 après fusion de la collerette lors d'une extraction d'air chaud en provenance du local sinistré par un incendie; la figure 4 est une vue en élévation de la figure 3. Description d'un mode préférentiel de l'invention En référence aux figures 1 à 4, le dispositif de désenfumage comporte un ventilateur 10 d'aspiration d'air en provenance d'un local à ventiler, ledit ventilateur étant logé à titre d'exemple dans une tourelle 11 d'extraction généralement fixée sur le toit du local. La tourelle 11 est formée par un caisson 12 métallique ou plastique, lequel est subdivisé en un premier compartiment 13 de logement de la turbine 14, et un deuxième compartiment 15 renfermant le moteur électrique 16 d'entraînement de la turbine 14. Les deux compartiments 13, 15 sont séparés l'un de l'autre par une cloison 17 horizontale servant de plaque d'appui pour le moteur 16. L'entraînement en rotation de la turbine 14 s'effectue au moyen d'un arbre vertical de transmission du moteur 16 traversant un trou 18 de la cloison 17. Le premier compartiment 13 de logement de la turbine 14 est agencé de préférence entre le deuxième compartiment 15 du moteur 16 situé à la partie supérieure de la tourelle 11, et le pavillon 19 d'aspiration se trouvant à la partie inférieure. Le pavillon 19 d'aspiration est en liaison aéraulique avec l'entrée de la turbine 14 et un conduit principal 20 d'extraction d'air en communication avec le local. L'évacuation de l'air à la sortie de la turbine 14 s'opère par au moins un orifice o d'échappement 21 latéral permettant d'obtenir un dispositif de désenfumage à rejet horizontal (flèche F1, demi-vue de gauche de la figure 1) ou à rejet vertical (flèche F2, demi-vue de droite de la figure 1) vers l'extérieur. Dans cette dernière version, il suffit d'adapter un déflecteur 22 au droit de chaque orifice d'échappement 21 correspondant pour diriger l'écoulement d'air vers le haut. Pour être en conformité avec les normes de sécurité en cas d'incendie dans le local, le débit d'air aspiré dans le conduit principal 20 du dispositif de désenfumage doit être maîtrisé pendant une durée prédéterminée pour rester dans une plage étroite de fluctuation comprise à plus ou moins 10% par rapport à une valeur de référence. Selon l'invention, le pavillon 19 d'aspiration est relié à l'entrée du premier compartiment 13 de la turbine 14 par un collecteur 23 d'admission équipé d'une collerette 24 en matériau fusible. Cette collerette 24 est formée à titre d'exemple par un anneau intercalé dans le collecteur 23 tubulaire. A froid, la collerette 24 obture la surface latérale annulaire du collecteur 23 pour obtenir le débit nominal du ventilateur 10 au cours de l'usage habituel et quotidien (figures 1 et 2). Lors d'un incendie dans le local, l'air aspiré par le conduit principal 20 d'extraction s'échauffe progressivement, en subissant une diminution de sa masse volumique. Il en résulte une augmentation du débit d'air aspiré suite à la diminution du couple résistant de la turbine 14. Le dépassement de la limite supérieure du débit imposé par les normes est empêché par la fusion de la collerette 24 en matériau fusible (figures 3 et 4). La fusion de la collerette 24 s'effectue au bout d'un temps prédéterminé en fonction du gradient de température de l'air aspiré dans le conduit 20, de manière à créer une saignée 25 dans le collecteur d'admission 23. La formation de cette saignée 24 constitue un orifice d'admission additionnel, non pas avec le conduit principal 20, mais avec le milieu extérieur. La dépression engendrée par la turbine 14 dans le premier compartiment 13 est donc utilisée pour assurer l'aspiration du premier écoulement de gaz chaud en provenance du conduit principal 20, et d'un deuxième écoulement d'air froid (flèche F3, figure 3) à travers la saignée 25. Ce deuxième écoulement engendre une perte de débit d'air aspiré dans le conduit principal 20, de manière à ne pas dépasser la limite supérieure indiquée par les normes. Le débit d'air aspiré dans le conduit principal 20 d'extraction est ainsi maîtrisé pendant un certain temps. La perte de débit compense le gain de débit lié à la baisse de puissance électrique du moteur 16, ainsi que le gain lié à une éventuelle destruction des déflecteurs 22 dans le cas d'une tourelle 11 à rejet vertical. Dans le deuxième compartiment 15, le moteur 16 séparé de la turbine 14, n'est pas traversé par l'air chaud qui est évacué directement par l'orifice d'échappement 21 latéral. Il est ainsi possible d'installer un dispositif de désenfumage avec un ventilateur 10 à rejet horizontal, lui adjoindre en cas de besoin un déflecteur 22 de rejet vertical, sans avoir besoin de démonter et changer le motoventilateur, et tout en restant conforme à un seul procès verbal d'essai du débit aspiré. Il est clair que la collerette 24 en matériau fusible peut être remplacée par un moyen équivalent destiné à maîtriser le débit aspiré, notamment un bouchon ou un clapet à déclenchement thermique placé dans le collecteur d'admission 23, ou une turbine ayant une partie fusible aux extrémités des aubes pour diminuer les performances d'aspiration du ventilateur en cas de fusion. o Selon une variante, le moteur 16 peut être monté directement sur le premier compartiment 13 de la turbine 14, sans nécessiter de deuxième compartiment dans le caisson 12. Revendications 1. Dispositif de désenfumage à ventilateur (10) d'aspiration d'air comprenant: un caisson (12) ayant un premier compartiment (13) de logement de la turbine (14) un moteur électrique (16) d'entraînement de la turbine (14), et un collecteur (23) d'admission en liaison aéraulique avec l'entrée de la turbine (14) et un conduit principal (20) d'extraction en communication avec le local à ventiler, caractérisé en ce que le collecteur (23) d'admission est équipé de moyens d'amenée d'air supplémentaires devenant actifs au-dessus d'une température prédéterminée de manière à contrôler le débit d'air aspiré dans le conduit principal (20). 2. Dispositif de désenfumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'amenée d'air sont formés par une collerette (24) en matériau fusible. 3. Dispositif de désenfumage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la collerette (24) comprend un anneau intercalé dans la surface latérale du collecteur (23) d'admission tubulaire, la fusion dudit anneau engendrant une saignée (25) annulaire constituant un orifice d'admission additionnel en communication avec le milieu extérieur. 4. Dispositif de désenfumage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier compartiment (13) de la turbine (14) est isolé du moteur (16) par une cloison (17) de séparation. 5. Dispositif de désenfumage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier compartiment (13) de la turbine (14) est placé sous un deuxième compartiment (15) du caisson renfermant le moteur (16), l'évacuation de l'air à la sortie de la turbine (14) s'effectuant par un orifice d'échappement (21) io latéral disposé au-dessus du collecteur d'admission (23). 6. Dispositif de désenfumage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le caisson (12) est en matériau métallique. 7. Dispositif de désenfumage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le caisson (12) est en matériau plastique.