Brevet FR2892499A1 — publié le 20070427

L'invention concerne un extracteur d'air stato-dynamique comprenant un capteur de bon fonctionnement et faisant partie d'une installation de ventilation d'un bâtiment. L'invention concerne également une installation de ventilation d'un bâtiment comprenant un tel extracteur d'air. Il est connu de placer un extracteur d'air à l'extrémité d'un conduit d'évacuation de gaz, fumée et similaire afin d'assister à la ventilation du bâtiment et au renouvellement de l'air à l'intérieur de celui-ci. Dans les grands bâtiments, on prévoit plusieurs conduits d'évacuation équipés chacun d'un io extracteur d'air. Dans certaines applications, l'extracteur peut être stato-dynamique, c'est-à-dire fonctionner en mode statique dans lequel l'air est extrait naturellement ou en mode dynamique dans lequel une turbine prévue dans l'extracteur est 15 agencée de sorte à créer une dépression dans le conduit d'évacuation favorisant l'évacuation de gaz, fumée et similaire. Le passage du mode statique au mode dynamique est réalisé lorsque le tirage doit être 1plus important en raison de l'activité dans le bâtiment. A cet effet, 20 l'installation de ventilation prévoit un module de commande agencé pour mettre en route les moteurs des turbines des extracteurs lors du passage en mode dynamique. Un capteur de température indique la température extérieure au module de commande et une horloge informe le module de commande d'une période de pointe. Lorsque les conditions prédéfinies sont réunies, le module de 25 commande déclenche le passage au mode dynamique et inversement commande l'arrêt des moteurs lors du passage au mode statique. Cependant, en cas de panne d'un des moteurs, l'extracteur correspondant fonctionne en mode statique alors que les autres fonctionnent en 30 mode dynamique lorsque le module de commande a commandé le passage en mode dynamique. Il peut alors se produire un phénomène de siphonage de l'air vicié et/ou des produits de combustion et la ventilation du bâtiment est alors mal assurée. Les installations de ventilation ne permettent pas de détecter le non fonctionnement d'une des turbines afin d'en informer le module de commande. 2 L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un extracteur d'air stato- dynamique comprenant un capteur de bon fonctionnement permettant de détecter le passage des pâles de la turbine lors du fonctionnement en mode dynamique. Si le capteur ne détecte pas le passage des pâles lors de ce fonctionnement en mode dynamique, un signal est envoyé au module de commande qui peut alors commander l'arrêt des autres moteurs et éviter le phénomène de siphonage. lo A cet effet et selon un premier aspect, l'invention concerne un extracteur d'air stato-dynamique faisant partie d'une installation de ventilation d'un bâtiment, l'extracteur étant du type destiné à être monté en sortie d'un conduit d'évacuation de gaz, fumée et similaire, du type comprenant une partie inférieure et une partie supérieure placées en regard et écartées l'une de l'autre is en étant solidarisées l'une à l'autre au moyen d'éléments de support formant entretoises, définissant entres elles un espace libre, ouvert formant venturi, en communication avec une ouverture ménagée dans la partie inférieure, ledit extracteur comprenant une turbine et un moteur disposés dans la partie supérieure, le moteur commandant la rotation de la turbine de sorte à créer une 20 dépression dans le conduit d'évacuation favorisant l'évacuation de gaz, fumée et similaire, ledit extracteur comprenant un capteur de bon fonctionnement disposé en regard de la turbine de sorte à détecter le passage des pâles de ladite turbine, ledit capteur étant agencé pour transmettre un signal indiquant l'arrêt de la rotation de la turbine lorsqu'il ne détecte pas le passage des pâles à 25 un module de commande agencé pour commander l'arrêt des moteurs d'un ensemble d'extracteurs d'air dynamiques appartenant à la même installation de ventilation lorsque le module de commande reçoit le signal indiquant l'arrêt de la rotation de la turbine, de sorte que les extracteurs fonctionnent en mode statique. 30 Ainsi, en cas d'arrêt du moteur, on assure que les autres moteurs sont également arrêtés et que l'ensemble de l'installation fonctionne par tirage thermique naturel sans risque de siphonage de l'air vicié et/ou des produits de combustion. 3 L'invention s'applique à tout type de bâtiments, tels qu'un logement d'habitation, ou pile de logements, un entrepôt, une usine, etc. dont l'évacuation de l'air vicié et/ou de produits de combustion est nécessaire. Selon une réalisation, le capteur de bon fonctionnement est par exemple un capteur de position du type inductif et est écarté des pâles de la turbine de sorte à fonctionner sans contact avec lesdites pâles. io Un tel capteur, du fait qu'il fonctionne sans contact et sans frottement avec les pâles de la turbine, ne possède pas de composant soumis à l'usure mécanique. Ce capteur est également peu sensible aux influences de l'environnement, telles que l'encrassement ou l'influence d'un air marin. Ainsi, le capteur présente une longue durée de vie et nécessite peu d'entretien après 15 son installation. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une installation de ventilation d'un bâtiment comprenant une pluralité de conduit d'évacuation de gaz, fumée et similaire, l'installation comprenant une pluralité d'extracteurs d'air 20 tels que décrits ci-dessus, les capteurs de bon fonctionnement de chaque extracteur étant reliés à un module de commande, le module de commande étant agencé pour commander l'arrêt de tous les moteurs de la pluralité d'extracteur lorsqu'il reçoit un signal indiquant l'arrêt de la rotation de l'une des turbines en provenance du capteur correspondant de sorte que tous les 25 extracteurs fonctionnent en mode statique. L'installation comprend en outre un capteur de température agencé pour mesurer les caractéristiques thermiques de l'air extérieur au bâtiment, ledit capteur de température transmettant un signal représentatif de ces 30 caractéristiques au module de commande. Le module de commande est alors agencé pour commander la mise en route des moteurs de la pluralité d'extracteur lorsque le signal représentatif des caractéristiques thermique de l'air extérieur présente une valeur inférieure à une valeur prédéfinie, de sorte que l'installation fonctionne en mode dynamique et pour commander l'arrêt5 4 desdits moteurs lorsque le signal représentatif des caractéristiques thermique de l'air extérieur présente une valeur supérieure à une valeur prédéfinie, de sorte que l'installation fonctionne en mode statique. Ainsi, le module de commande permet de commander l'installation de façon optimale, celle-ci fonctionnant en mode statique lorsque la température extérieure est favorable à un tirage thermique naturel et en mode dynamique lorsque cette température ne permet pas un tirage thermique efficace. io Selon une réalisation, l'installation comprend une horloge transmettant des informations temporelles au module de commande. Le module de commande est alors agencé pour commander la mise en route des moteurs de la pluralité d'extracteurs lorsque l'horloge indique une ou plusieurs périodes temporelles prédéfinies, de sorte que l'installation fonctionne en mode 15 dynamique. Ainsi, on assure que, pendant les périodes de pointe, l'installation fonctionne en mode dynamique de sorte que le tirage est maximal lors de ces périodes d'activité importante. Le module de commande peut être agencé pour émettre un signal d'erreur lorsque l'un des capteurs de la pluralité d'extracteurs ne détecte pas le passage des pâles de la turbine correspondante alors que la mise en route des moteurs a été commandée par ledit module de commande. Ainsi, le module de commande permet de détecter toute panne dans l'installation de ventilation et d'indiquer si des réparations sont nécessaires et sur lequel des extracteurs, ces réparations doivent être effectuées. 30 D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique en coupe d'un extracteur d'air selon l'invention. 20 25 La figure 2 est une représentation schématique du fonctionnement d'une installation de ventilation selon l'invention. 5 Dans la description, les termes dessus et dessous sont définis par rapport à un extracteur disposé sur un conduit d'évacuation, c'est-à-dire s'élevant sensiblement verticalement. En référence à la figure 1, on décrit un extracteur d'air 1 du type destiné à être monté en sortie d'un conduit d'évacuation de gaz, fumée et similaire (non représenté). L'extracteur 1 s'élève sensiblement selon un axe D. D'une façon générale, l'axe D est un axe de révolution, l'extracteur 1 étant de forme générale circulaire autour de l'axe D. L'extracteur 1 comprend une partie inférieure 2 et une partie supérieure 3 placées en regard et écartées l'une de l'autre en étant solidarisées l'une à l'autre au moyen d'éléments de support 4 formant entretoises. La partie inférieure 2 et la partie inférieure 3 définissent ainsi un espace libre 5 entre elles, ouvert formant venturi, en communication avec une ouverture 6 ménagée dans la partie inférieure 2. L'ouverture 6 est reliée au conduit par l'intermédiaire d'une collerette 7 de montage sur le conduit d'évacuation prévue sur la partie inférieure 2. La collerette 7 présente un diamètre d sensiblement égal au diamètre dudit conduit. La collerette 7 permet le montage de l'extracteur 1 sur le conduit d'évacuation par l'intermédiaire de moyen de fixations (non représentés), tels que des vis de serrage. Dans le mode de réalisation représenté, la partie inférieure 2 comprend une première pièce 8 de forme tronconique dont la petite base 9 est tournée vers la partie supérieure 3 et dont la grande base 10 est dirigée à l'opposé et une seconde pièce 11 de forme générale tronconique, associée à la première pièce 8. La seconde pièce 11 comprend également une grande base commune 6 ou sensiblement commune à la grande base 10 de la première pièce 8 et une petite base 12 opposée à ,et écartée de, la petite base 9 de la première pièce 8. Le diamètre des petites bases 9 et 12 des première et seconde pièces 8 s et 11 est sensiblement égal au diamètre d de l'ouverture 6 et le diamètre des grandes bases 10 est compris entre 1,5 et 2,5 fois le diamètre des petites bases 9 et 12. L'angle d entre la grande base 10 et la paroi inclinée 8a de la première io pièce 8 est par exemple compris entre 20 et 50 . La petite base 9 peut être surmontée, vers la partie supérieure 3, d'une lèvre 13, de section sensiblement circulaire, fixée à la petite base 9 et de diamètre identique à celui de la petite base 9. 15 La partie supérieure 3 comprend un logement 14 ouvert vers l'espace libre 5 entre la partie supérieure 3 et la partie inférieure 2. Une turbine 15 est placée dans le logement 14. La turbine 15 est de type connu et comprend des pâles 16 agencées pour tourner autour d'un axe de rotation sensiblement 20 confondu avec l'axe d'élévation D de l'extracteur 1. La turbine 15 est ainsi agencée de sorte à créer une dépression dans le conduit d'évacuation favorisant l'évacuation de gaz, fumée et similaire lorsqu'elle est entraînée en rotation. 25 La turbine 15 est entraînée en rotation par un moteur 17 disposé au-dessus du logement 14. Un premier orifice 18 est prévu dans la paroi supérieure du logement 14 de sorte à permettre le passage des moyens d'entraînement du moteur 17 vers la turbine 15. Des moyens d'alimentation 19 du moteur 17 sont prévus. 30 Un capteur de bon fonctionnement 20 est disposé en regard de la turbine 15 de sorte à détecter le passage des pâles 16, comme représenté sur la figure 1. Le capteur de bon fonctionnement 20 permet la détection du passage des pâles 16 au moyen d'une tête de lecture 21 pénétrant dans le logement 14 au- 7 dessus des pâles 16. A cet effet, le capteur 20 est disposé au-dessus du logement 14 et un deuxième orifice 22 est prévu dans la paroi supérieure du logement 14 pour permettre le passage de la tête de lecture 21. Le capteur de bon fonctionnement 20 est par exemple un capteur de position du type inductif. Ainsi, le capteur 20 peut être écarté des pâles 16 de la turbine 15 de sorte à fonctionner sans contact avec lesdites pâles 16. Le capteur commute lorsqu'une pâle 16 de la turbine 15 entre dans le champ oscillant généré par ledit capteur devant la tête de lecture (21). Des moyens io d'alimentation et de transmission de signaux 23 sont reliés au capteur de bon fonctionnement 20. Le capteur 20 peut être fixé à la paroi supérieure du logement 14 par l'intermédiaire d'un écrou et d'un contre écrou. Le fonctionnement du capteur de bon fonctionnement 20 et du moteur 17 15 sera détaillé ultérieurement en relation avec la description d'une installation de ventilation à laquelle l'extracteur 1 appartient. La partie supérieure 3 comprend en outre une pièce de recouvrement 24 placée en regard et écartée du logement 14 au moyen d'éléments de support 25 20 formant entretoises, de sorte à définir un espace 26 entre le logement 14 et la pièce de recouvrement 24, le moteur 17 et le capteur 20 étant disposés dans cet espace 26. La pièce de recouvrement 24 permet de protéger l'extracteur d'air 1 de l'environnement extérieur. La pièce de recouvrement 24 est délimitée par une face externe 27 d'une paroi 28 située à l'opposé de l'ouverture 6. La forme 25 de la paroi 28 est telle qu'on évite l'accumulation de poussière, de neige et autre sur la pièce de recouvrement 24. De plus, la pièce présente 24 une dimension telle que le ruissellement des eaux de pluie n'atteint pas le reste de l'extracteur 1 et notamment: le reste de la pièce supérieure 3 où sont disposés la turbine 15, le moteur 17 et le capteur 20. Un capot 29 peut surmonter le moteur 17 et le 30 capteur 20 afin de protéger ceux-ci de l'extérieur. Le capot 29 est alors fixé à la paroi supérieure du logement 14. Selon une réalisation, l'extracteur 1 comprend une grille (non représentée) s'étendant sensiblement entre la périphérie de la partie supérieure 8 3 et la périphérie de la partie inférieure 2. La grille entoure l'espace libre 5 ménagé entre la partie supérieure 3 et la partie inférieure 2. On assure ainsi une protection de l'intérieur de l'extracteur 1. On décrit à présent une installation de ventilation comprenant au moins deux extracteurs 1 tels que décrits ci-dessus en relation avec la figure 2. L'installation est destinée à équiper un bâtiment comprenant une pluralité de conduits d'évacuation de gaz, fumée et similaire à la sortie de chacun desquels est monté un extracteur d'air 1. L'installation comprend un module de io commande 30 relié à chaque capteur 20 de chaque extracteur 1. De même le module de commande 30 est relié à chaque moteur 17 de façon à permettre de commander l'arrêt et la mise en marche de ces moteurs 17 pour mettre l'installation en mode statique, respectivement dynamique. 15 Chaque capteur de bon fonctionnement 20 de l'installation est agencé pour transmettre un signal indiquant l'arrêt de la rotation de la turbine 15 lorsqu'il ne détecte pas le passage des pâles 16 au module de commande 30 comme représenté par la flèche A de la figure 2. Le module de commande 30 est alors agencé pour commander l'arrêt des autres moteurs 17 de l'installation afin de 20 placer celle-ci en mode statique et prévenir tout phénomène de siphonage de l'air vicié et/ou des produits de combustion présents dans le bâtiment. En outre, le module de commande 30 est agencé pour faire passer l'installation du mode statique au mode dynamique et inversement lorsque les 25 conditions extérieures ou l'activité du bâtiment l'exigent. A cet effet, l'installation comprend un capteur de température 31 agencé pour mesurer les caractéristiques thermiques de l'air extérieur au bâtiment. Le capteur de température est disposé à l'extérieur du bâtiment et est connecté au 30 module de commande 30 afin de transmettre un signal représentatif des caractéristiques de température au module de commande 30. Lorsque les caractéristiques thermiques sont favorables à un tirage thermique naturel, c'est-à-dire lorsque la température extérieure est supérieure à un seuil prédéfini, le module de commande 30 est agencé pour commander l'arrêt des moteurs 17 de 9 chaque extracteur 1 de sorte que l'installation passe en mode statique. A l'inverse, lorsque la température est inférieure au seuil, le module de commande 30 est agencé pour commander le mise en marche des moteurs 17 afin de faire passer l'installation en mode dynamique. Le module de commande 30 s comprend une mémoire dans laquelle le seuil est enregistré. L'installation comprend en outre une horloge 32 connectée au module de commande afin de transmettre des informations temporelles à ce module de commande 30. Le module de commande 30 est agencé pour commander la io mise en route des moteurs 17 de la pluralité d'extracteurs lorsque l'horloge 32 indique une ou plusieurs périodes temporelles prédéfinies, de sorte que l'installation fonctionne en mode dynamique. Ainsi, lors de périodes de pointe, c'est-à-dire de grande activité dans le bâtiment, l'installation passe en mode dynamique afin d'assister l'extraction de l'air. A l'inverse, lorsque l'horloge 32 is indique que l'on ne se trouve pas dans une période de pointe, le module de commande 30 commande l'arrêt des moteurs 17 afin de faire passer l'installation en mode statique. En outre, le module de commande 30 est agencé pour émettre un signal 20 d'erreur lorsque l'un des capteurs 20 de la pluralité d'extracteurs 1 ne détecte pas le passage des pâles 16 de la turbine 15 correspondante alors que la mise en route des moteurs 17 a été commandée par le module de commande 30. Ainsi, toute panne dans l'installation peut être détectée. 25 REVENDICATIONS 1. Extracteur d'air stato-dynamique faisant partie d'une installation de ventilation d'un bâtiment, l'extracteur (1) étant du type destiné à être monté en sortie d'un conduit d'évacuation de gaz, fumée et similaire, du type comprenant une partie inférieure (2) et une partie supérieure (3) placées en regard et écartées l'une de l'autre en étant solidarisées l'une à l'autre au moyen d'éléments de support (4) formant entretoises, définissant entres elles un espace libre (5), ouvert formant un venturi, en communication avec io une ouverture (6) ménagée dans la partie inférieure (2), ledit extracteur comprenant une turbine (15) et un moteur (17) disposés dans la partie supérieure (3), le moteur (17) commandant la rotation de la turbine (15) de sorte à créer une dépression dans le conduit d'évacuation favorisant l'évacuation de gaz, fumée et similaire, ledit extracteur étant caractérisé en 15 ce qu'il comprend un capteur de bon fonctionnement (20) disposé en regard de la turbine (15) de sorte à détecter le passage des pâles (16) de ladite turbine, ledit capteur étant agencé pour transmettre un signal indiquant l'arrêt de la rotation de la turbine (15) lorsqu'il ne détecte pas le passage des pâles (16) à un module de commande (30) agencé pour commander l'arrêt 20 des moteurs (17) d'un ensemble d'extracteurs d'air dynamiques (1) appartenant à la même installation de ventilation lorsque le module de commande (30) reçoit le signal indiquant l'arrêt de la rotation de la turbine (15), de sorte que les extracteurs (1) fonctionnent en mode statique. 25 2. Extracteur d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de bon fonctionnement (20) est du type inductif, le capteur (20) étant écarté des pâles (16) de la turbine (15) de sorte à fonctionner sans contact avec lesdites pâles. 30 3. Extracteur d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur de bon fonctionnement (20) comprend une tête de lecture (21), le capteur (20) commutant lorsqu'une pâle (16) de la turbine (15) entre dans le champ oscillant généré par ledit capteur devant la tête de lecture (21). 2892499 Il 4. Extracteur d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie supérieure (3) comprend un logement (14) ouvert vers l'espace libre (5) entre la partie supérieure (3) et la partie inférieure (2), la turbine (15) étant placée dans ledit logement, le moteur (17) et une partie du 5 capteur (20) étant placés au-dessus dudit logement, le logement (14) comprenant une première ouverture (18) pour le passage des moyens d'entraînement du moteur (17) vers la turbine (15) et une deuxième ouverture (22) pour le passage du capteur de bon fonctionnement (20). io 5. Extracteur d'air selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie supérieure (3) comprend en outre une pièce de recouvrement (24) placée en regard et écartée du logement (14) au moyen d'éléments de support (25) formant entretoises, de sorte à définir un espace (26) entre le logement (14) et la pièce de recouvrement (24), le moteur (17) et le capteur (20) étant 15 disposés dans ledit espace. 6. Extracteur d'air selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le moteur (17) et le capteur (20) sont protégés de l'extérieur par un capot (29) recouvrant ledit moteur et ledit capteur, ledit capot étant fixé au logement 20 (14). 7. Extracteur d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie inférieure (2) comprend une collerette de montage (7) sur le conduit d'évacuation, ladite collerette présentant un diamètre (d) 25 sensiblement égal au diamètre dudit conduit. 8. Extracteur d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une grille s'étendant sensiblement entre la périphérie de la partie supérieure (3) et la périphérie de la partie inférieure (2), ladite 30 grille entourant l'espace libre (5) ménagé entre la partie supérieure (3) et la partie inférieure (2). 9. Installation de ventilation d'un bâtiment comprenant une pluralité de conduit d'évacuation de gaz, fumée et similaire, caractérisée en ce qu'elle comprend12 une pluralité d'extracteurs d'air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, les capteurs de bon fonctionnement (20) de chaque extracteur (1) étant reliés à un module de commande (30), le module de commande (30) étant agencé pour commander l'arrêt de tous les moteurs s (17) de la pluralité d'extracteurs (1) lorsqu'il reçoit un signal indiquant l'arrêt de la rotation de l'une des turbines (15) en provenance du capteur (20) correspondant à ladite turbine de sorte que tous les extracteurs (1) fonctionnent en mode statique. 10 10. Installation de ventilation selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de température (31) agencé pour mesurer les caractéristiques thermiques de l'air extérieur au bâtiment, ledit capteur de température transmettant un signal représentatif de ces caractéristiques au module de commande (30). 15 11 Installation de ventilation selon la revendication 10, caractérisé en ce que le module de commande (30) est agencé pour commander la mise en route des moteurs (17) de la pluralité d'extracteurs (1) lorsque le signal représentatif des caractéristiques thermiques de l'air extérieur présente une 20 valeur inférieure à une valeur prédéfinie, de sorte que l'installation fonctionne en mode dynamique et pour commander l'arrêt desdits moteurs lorsque le signal représentatif des caractéristiques thermiques de l'air extérieur présente une valeur supérieure à une valeur prédéfinie, de sorte que l'installation fonctionne en mode statique. 25 12. Installation de ventilation selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une horloge (32) transmettant des informations temporelles au module de commande (30). 30 13. Installation de ventilation selon la revendication 12, caractérisé en ce que le module de commande (30) est agencé pour commander la mise en route des moteurs (17) de la pluralité d'extracteurs (1) lorsque l'horloge (32) indique une ou plusieurs périodes temporelles prédéfinies, de sorte que l'installation fonctionne en mode dynamique. 13 14. Installation de ventilation selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le module de commande (30) est agencé pour émettre un signal d'erreur lorsque l'un des capteurs (20) de la pluralité d'extracteurs (1) ne détecte pas le passage des pâles (16) de la turbine (15) correspondante alors que la mise en route des moteurs (17) a été commandée par ledit module de commande (30).