Brevet FR2894651A1 — publié le 20070615

DISPOSITIF REGULATEUR POUR FLUX D'AIR. L'objet de l'invention est un dispositif régulateur pour un flux d'air. On connaît dans l'état de la technique des clapets de régulation et des valves à broche pour la régulation de flux d'air. De plus, on connaît également des tubes perforés et des plaques à trous à titre de surfaces de sortie d'air. Dans l'état de la technique, on connaît également des constructions de chambre d'air utilisées pour la distribution d'air, auxquelles l'air est amené à travers une valve de régulation, la valve de régulation répartissant le flux d'air dans la quantité désirée à l'intérieur de la chambre d'air, depuis laquelle l'air continue à s'écouler dans un tube de sortie et jusque dans un espace par exemple à travers un appareil d'aération terminal séparé. Dans l'aération, la construction de chambre d'air sert d'unité dans laquelle le flux d'air peut être traité ; l'air peut soit être chauffé soit être refroidi au moyen d'un échangeur de chaleur séparé, ou bien la construction de chambre présente une résistance électrique servant uniquement à chauffer le flux d'air. La construction comprend de préférence sur les parois de la construction de chambre d'air une isolation sonore qui sert également d'isolation thermique. Un rôle de la chambre est donc de servir d'unité d'entretien pour l'aération que l'on peut agencer par exemple à proximité d'une chambre d'hôtel ou d'une cabine. Dans la présente demande, on propose un nouveau dispositif régulateur de flux d'air qui convient en particulier pour l'utilisation avec une chambre d'air. Un rôle de la chambre est de servir de chambre de réduction de pression, la valve de régulateur conforme à l'invention servant de préférence expressément comme valve de réduction de pression et comme valve de régulation du débit d'air. Dans la construction conforme à l'invention, un tube de raccordement pénétrant dans la chambre et dirigé vers celle-ci est relié à cette dernière. Ledit tube est ouvert vers l'intérieur de la chambre, et à son autre extrémité la construction de chambre est ouverte sur le corps de boîtier R vers l'air extérieur. Audit tube de raccordement est relié un tube régulateur mobile à enveloppe perforée, qui se déplace autour de l'enveloppe du tube de raccordement, et qui est, à son extrémité, une construction de fond non perforé sur laquelle est montée la broche de l'organe de positionnement du dispositif régulateur de flux d'air. Le dispositif de positionnement déplace le tube régulateur linéairement dans différentes positions en fonction de la valeur de consigne, réglée par l'unité centrale. La rétroaction vers l'unité centrale est assurée par une installation de mesure de pression logée à l'intérieur du tube de raccordement, et qui mesure la pression du flux d'air dans le canal, la pression étant proportionnelle au débit d'air. La commande parvient de l'unité centrale vers l'unité de commande du dispositif de positionnement, qui commande alors le dispositif de positionnement du fait que sa broche est déplacée linéairement. Le dispositif de positionnement peut être par exemple un dispositif de positionnement électrique, le moteur électrique étant un moteur dit linéaire. Dans ce cas, la broche du moteur électrique est déplacée linéairement, la broche étant toujours reliée au fond non perforé du tube perforé. Le fait d'utiliser un fond non perforé dans le tube perforé permet à la broche de se déplacer également dans une position dans laquelle la totalité du trajet d'écoulement est obturée et le flux d'air est empêché de passer dans l'intérieur de la chambre. Le dispositif régulateur de flux d'air conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un tube régulateur pour un flux d'air, caractérisé en ce que le dispositif régulateur de flux d'air comprend un tube régulateur mobile linéairement et à enveloppe perforée, dont le fond est fermé et ne présente pas de trous, dans lequel une broche déplaçable linéairement d'un dispositif de positionnement est reliée au fond et le tube régulateur perforé est agencé sur un tube de raccordement en étant mobile par rapport à celui-ci, tube de raccordement à travers lequel un flux d'air est amené depuis un tube d'entrée jusqu'au dispositif régulateur de flux d'air. Avantageusement, le dispositif régulateur est agencé dans l'espace à l'intérieur d'une chambre d'air. De plus, ce dispositif régulateur peut comprendre dans le tube de raccordement une installation de mesure de pression, par laquelle des données de pression peuvent être transmises via des manchons à une unité centrale qui régule alors, en fonction des données de pression mesurées, via une unité de commande d'un dispositif de positionnement, le dispositif de positionnement et la position de sa broche mobile linéairement et ainsi le débit d'air à travers les trous du tube régulateur à enveloppe perforée dans l'espace à l'intérieur de la chambre d'air. Le tube perforé peut être réalisé pour entourer le tube de raccordement et le tube de raccordement est une construction qui pénètre vers l'intérieur dans la chambre d'air et à laquelle peut être raccordé le tube d'entrée. De plus, le tube de raccordement peut présenter du côté intérieur un joint d'étanchéité annulaire qui rend étanche à la pression l'emplacement de raccordement entre le tube d'entrée raccordé au caisson et le tube de raccordement. En variante, le dispositif régulateur peut comprendre une installation de mesure de pression agencée dans le tube de raccordement, qui comprend des manchons tels que des tubes qui sont reliés à l'unité centrale et parmi lesquels le manchon est ouvert contre l'écoulement et le manchon est ouvert en sens opposé, la différence de pression dans les tubes étant perçue par l'unité centrale et les données de commande basées sur ladite différence étant transmises à l'unité de commande du dispositif de positionnement en vue de réguler la position de la broche du dispositif de positionnement. Dans ce qui suit, l'invention sera décrite en détail en se rapportant à quelques modes de réalisation préférés illustrés dans les figures des dessins annexés, auxquels l'invention ne se limite cependant pas. La figure 1 montre schématiquement un dispositif régulateur conforme à l'invention dans une chambre d'air. La figure 2 montre une illustration schématique en perspective de la chambre d'air. La figure 3 montre une coupe II-II de la figure 2. La figure 1 montre un dispositif régulateur de flux d'air 10 conforme à l'invention. Le dispositif 20 régulateur 10 convient en particulier pour des niveaux de pression élevés en vue de réduire la pression à un niveau de pression plus faible pour l'acheminement d'air dans un appareil terminal de local comme un diffuseur de plafond ou une autre 25 unité terminale de distribution de flux d'air dans un local. Conformément à l'invention, le dispositif régulateur 10 est agencé à l'intérieur d'une chambre d'air 100, pour être relié dans l'espace H au tube de raccordement 13 monté sur la chambre d'air 100, tube 30 auquel est raccordé le tube d'entrée P1. Dans cet15 agencement, on peut enfiler le tube d'entrée P1 dans le tube de raccordement 13. Le tube de raccordement 13 peut être un tronçon tubulaire en forme de collerette qui pénètre dans la chambre d'air 100. Le dispositif régulateur 10 conforme à l'invention comprend un tube régulateur 11 à enveloppe perforée lla qui comprend un fond non perforé llb. Le tube régulateur 11 est déplacé au moyen du dispositif de positionnement 14, comme par exemple un moteur électrique, qui déplace sa broche 14a linéairement. La broche 14a est rattachée au fond llb. Dans l'illustration, la direction de mouvement est illustrée par la flèche D1. Le tube régulateur perforé 11 s'étend autour du tube de raccordement 13, de préférence sur son côté extérieur. Le tube régulateur perforé 11 peut également être agencé sur le côté intérieur du tube de raccordement 13. Pour réguler le débit d'air Q du flux d'air Sir la broche 14a est déplacée linéairement à l'intérieur de la chambre 100, et puisque la portion de fond 14b du tube régulateur 11 est fermée, le flux peut être obturé complètement dans l'espace H côté intérieur de la chambre 100 au moyen du dispositif de positionnement 14. Dans ladite position d'obturation, le fond llb du tube régulateur 11 vient contre l'extrémité du tube de raccordement 13, et le flux d'air S1 dans la chambre 100 dans l'espace H est empêché de s'écouler. Conformément à l'invention, une installation de mesure de pression 150 se trouve à l'intérieur du tube de raccordement 13, et mesure la pression à l'encontre du flux ainsi que dans la direction opposée, pour ainsi dire derrière le flux. Les données de pression de cette mesure sont amenées à l'unité centrale 300 via des manchons, comme par exemple les tubes 15a et 15b, unité qui perçoit la différence des pressions mesurées et qui, en raison de la différence de pression, commande le dispositif de positionnement 14 via le dispositif de commande 200 du dispositif de positionnement 14 de telle sorte que l'on obtient et/ou on maintient le débit d'air Q désiré qui s'écoule dans l'espace intérieur H de la chambre 100 à travers les perforations (al, a2 ...) traversant l'enveloppe lla du tube régulateur 11. Les fluctuations apparaissant dans la pression d'air sont alors transmises à l'unité centrale 300 et ensuite à l'unité de commande 200 du dispositif de positionnement 14 par l'intermédiaire d'un agencement d'appareil de mesure de pression 150 à travers les manchons 15a et 15b. Le manchon 15a est ouvert dans le tube de raccordement 13 contre le flux S1 et le manchon 15b est ouvert dans le sens opposé. Les manchons 15a, 15b, comme par exemple des tubes, sont en outre reliés à l'unité centrale 300. L'unité centrale 300 perçoit la pression régnant dans les manchons 15a, 15b, et en raison de la différence de ces pressions perçues, le dispositif de positionnement 14 est alors régulé par exemple via un signal électrique qui est généré pour l'unité de commande 200. La commande est transmise le long de la ligne et depuis l'unité centrale 300 vers l'unité de commande 200 et ensuite la grandeur de commande est transmise via la ligne e2 depuis l'unité de commande 200 vers le dispositif de positionnement 14. L'unité centrale 300, l'unité de commande 200 et le dispositif de positionnement 14 peuvent cependant être intégrés en un ensemble. Ainsi, la position de la broche 14a du dispositif de positionnement 14 est réglée en fonction de la différence de pression. En raison des données de pression dans le tube de raccordement 13, on peut déterminer maintenant le débit d'air Q s'écoulant à travers le tube de raccordement 13. Selon la figure 1, on peut raccorder facilement le tube d'entrée P1 depuis l'extérieur au tube de raccordement 13. Le tube de raccordement 13 présente un joint d'étanchéité f1 côté intérieur, comme un joint annulaire qui rend étanche à la pression l'emplacement de raccordement entre le tube d'entrée P1 et le tube de raccordement 13. En correspondance, on peut mettre en place un joint d'étanchéité f2, comme un joint annulaire, entre la surface intérieure du tube de régulateur 11 déplacé et le tube de raccordement 13, afin d'empêcher un écoulement de fuite indésiré sur ladite surface de raccordement jusque dans l'espace H côté intérieur de la chambre d'air 100. Le joint f2 n'est cependant pas forcément nécessaire. Dans les figures, le flux d'air est illustré par des 25 flèches Si. Dans la figure 2, la chambre d'air reliée au dispositif régulateur de flux d'air 10 conforme à l'invention, c'est-à-dire la chambre d'air 100 est 30 illustrée en perspective. La figure 3 montre la coupe I-I de la figure 2. La chambre d'air 100 présente un raccord d'entrée EL et un raccord de sortie E2 pour le flux d'air S1. Au moyen du raccord de sortie E2, le flux d'air est amené depuis la chambre d'air 100 jusque dans un tube de sortie et à travers un appareil terminal de distribution d'air jusque dans un local ou directement dans un local ou similaire, soit à partir du raccord de sortie E2 soit via un appareil terminal relié à celui-ci. Dans la chambre d'air 100, l'air est traité, par exemple chauffé ou refroidi, au moyen d'un dispositif actuel T qui peut être constitué d'un échangeur de chaleur par lequel on peut chauffer ou refroidir le flux d'air, ou qui peut être constitué seulement par une résistance chauffante prévue pour le chauffage qui fonctionne donc par voie électrique. La chambre d'air 100 comprend un corps de base R et une isolation sonore et thermique W sur son côté intérieur. Selon les figures 2 et 3, l'air est amené à travers le tube d'entrée P1 (flèches SI). Le tube d'entrée P1 est raccordé au tube de raccordement 13 pénétrant vers l'intérieur dans la chambre d'air 100. Ainsi, la chambre 100 ne comprend pas de parties de construction saillantes, ce qui est avantageux pour le stockage et pour le transport. De plus, le raccordement du tube PI à la chambre 100 est simple. Il suffit d'enfiler le tube PI dans le tube de raccordement 13. En supplément, le tube de raccordement 13 convient pour l'utilisation du dispositif régulateur de flux d'air 10 conforme à l'invention à titre d'emplacement de montage des manchons de mesure de pression 15a et 15b, les données de pression perçues par l'installation de mesure 150 étant transmises via les manchons 15a et 15b à l'unité centrale 300 à laquelle sont raccordés les manchons 15a et 15b, de préférence des tubes. Le manchon 15a est ouvert dans le tube de raccordement 13 contre la direction d'écoulement S1 du flux d'air et le manchon 15b est ouvert dans la direction opposée. Le manchon 15a peut également être formé par un dispositif de mesure dans lequel plusieurs bagues de mesure sont reliées les unes aux autres et les données de pression concernées sont transmises à l'unité centrale 300. En correspondance, le manchon 15b peut être constitué par un agencement dans lequel plusieurs bagues de mesure sont reliées les unes aux autres et dont les données de pression sont transmises à l'unité centrale 300. L'unité centrale 300 calcule la différence de pression entre lesdits côtés d'entrée et de sortie et un signal de commande basé sur la différence de pression est transmis à l'unité de commande 200 du dispositif de positionnement 14. Grâce à ladite mesure de pression, le dispositif de positionnement 14 et sa broche 14a mobile linéairement peuvent être commandés via l'unité de commande 200, pour que le tube régulateur perforé 11 qui comprend une portion de fond fermée 11b soit amené dans la position désirée par rapport au tube de raccordement 13, position dans laquelle un certain nombre des trous al, a2 de l'enveloppe lia du tube 11 sont reliés à l'espace intérieur H de la chambre d'air 100 et on obtient de cette manière le débit d'air désiré Q (1/min). Revendications 1. Dispositif régulateur (10) pour un flux d'air, caractérisé en ce que le dispositif régulateur de flux d'air (10) comprend un tube régulateur (11) mobile linéairement et à enveloppe perforée (lia), dont le fond (llb) est fermé et ne présente pas de trous, dans lequel une broche (14a) déplaçable linéairement d'un dispositif de positionnement (14) est reliée au fond (lib) et le tube régulateur perforé (11) est agencé sur un tube de raccordement (13) en étant mobile par rapport à celui-ci, tube de raccordement (13) à travers lequel un flux d'air est amené depuis un tube d'entrée (P1) jusqu'au dispositif régulateur de flux d'air (10). 2. Dispositif régulateur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif régulateur (10) est agencé dans l'espace (H) à l'intérieur d'une chambre d'air (100). 3. Dispositif régulateur (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif régulateur (10) comprend dans le tube de raccordement (13) une installation de mesure de pression (150), par laquelle des données de pression peuvent être transmises via des manchons (15a, 15b) à une unité centrale (300) qui régule alors, en fonction des données de pression mesurées, via une unité de commande (200) d'un dispositif de positionnement, le dispositif depositionnement (14) et la position de sa broche (14a) mobile linéairement et ainsi le débit d'air à travers les trous (al, a2,...) du tube régulateur (11) à enveloppe perforée (11a) dans l'espace (H) à l'intérieur de la chambre d'air (100). 4. Dispositif régulateur de flux d'air (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube perforé (11) est réalisé pour entourer le tube de raccordement (13) et le tube de raccordement (13) est une construction qui pénètre vers l'intérieur dans la chambre d'air (100) et à laquelle peut être raccordé le tube d'entrée (P1). 5. Dispositif régulateur de flux d'air (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de raccordement (13) présente du côté intérieur un joint d'étanchéité annulaire (f1) qui rend étanche à la pression l'emplacement de raccordement entre le tube d'entrée (P1) raccordé au caisson (100) et le tube de raccordement (13). 6. Dispositif régulateur de flux d'air (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif régulateur (10) comprend une installation de mesure de pression (150) agencée dans le tube de raccordement (P), qui comprend des manchons tels que des tubes (15a, 15b) qui sont reliés à l'unité centrale (300) et parmi lesquels le manchon (15a) est ouvert contrel'écoulement (S1) et le manchon (15b) est ouvert en sens opposé, la différence de pression dans les tubes (15a, 15b) étant perçue par l'unité centrale (300) et les données de commande basées sur ladite différence étant transmises à l'unité de commande (200) du dispositif de positionnement (14) en vue de réguler la position de la broche (14a) du dispositif de positionnement (14).