Brevet FR2922996A1 — publié le 20090501

Module de traitement d'air multi zone gainé La présente invention se rapporte à un module de traitement d'air multi zone gainé. Un tel module est intégré à un dispositif de climatisation prévu pour des bâtiments tels que des bureaux. Le module de traitement selon l'invention est installé dans un local ou une gaine technique. Le module selon l'invention permet d'alimenter plusieurs zones de traitement ou zones de travail. De plus le module selon l'invention permet de gérer les différentes zones traitées indépendamment les unes des autres. L'installation du module dans un local ou une gaine technique permet de maintenir le module loin d'une zone de travail du bâtiment dans lequel est installé le module. Ainsi la zone de travail reste silencieuse et l'air est malgré tout renouvelé correctement par le module. L'installation du module dans un local ou un gaine technique évite la présence de circulation d'eau ailleurs que dans les zones d'alimentation du local ou la gaine technique. Cette absence d'eau évite la formation de condensation ou des fuite pouvant entraîner la prolifération de bactéries dans les zones traitées par le module. Par ailleurs, la réparation ou l'entretien du module est beaucoup plus simple et s'effectue loin de la zone de traitée. Le module de traitement selon l'invention peut être suspendu au mur par l'intermédiaire de supports de fixation. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, le module de traitement peut traiter cinq zones de travail indépendamment. Pour cela le module comporte cinq départs de gaine différents. Ces cinq départs de gaine sont complètements indépendants. Chaque départ de gaine permet d'alimenter une zone de travail différente. Préférentiellement, chaque départ de gaine peut être équipé d'un clapet de dosage. Un clapet de dosage permet de régler le débit souhaité sur chaque zone de travail. Le module comporte deux caissons, un premier caisson appelé caisson de traitement et un deuxième caisson appelé caisson de ventilation. Le caisson de traitement comporte les départs de gaine ainsi que les clapets qui y sont respectivement associés. Le caisson de ventilation est principalement constitué d'un ventilateur, de préférence un ventilateur centrifuge a commutation électronique, d'un filtre à air et de cinq batteries indépendantes raccordées au départs de gaines de manière exclusive et indépendante. Le ventilateur à commutation électronique permet de travailler à débit constant et ce même si le filtre à air est encrassé. Chaque batterie peut comporter deux nappes pour le rafraîchissement et une nappe pour le chauffage. Le module est raccordé aux zones de travail par des gaines souples isolées. Ces gaines sont raccordées d'une part aux départs de gaine du module et d'autre part aux différentes bouches de soufflage des zones de travail. Par ailleurs, le module est raccordé aux réseaux d'eau chaude et d'eau froide. Ce raccord peut être effectué par flexibles sur des manchons filetés mâles des réseaux d'eau chaude et d'eau froide. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, chaque batterie est équipées d'une purge et d'une vidange. Le contrôle de la température d'air est réalisé par un régulateur externe. Ce régulateur commande l'ouverture et la fermeture de vannes d'alimentation en eau glacée et en eau chaude pour chaque zone de travail. Selon l'invention, le ventilateur peut être commandé de trois manières différentes. De manière générale, une consigne de température est donnée et le ventilateur s'auto ajuste en fonction de la charge du réseau afin de maintenir ce débit. Dans un premier mode de commande, deux potentiomètres situés dans le boîtier de commande permettent de régler deux points de consigne de débit fixe. Dans un deuxième mode de commande, un potentiomètre externe peut être utilisé afin de régler un ou plusieurs points de fonctionnement fixe. Un tel potentiomètre externe est plus précis et permet d'effectuer des réglages plus fins que les potentiomètres internes. Dans un troisième mode de commande, un signal 0 - 10 Volts peut être utilisé afin de transmettre la consigne au ventilateur. Ce signal peut être émis par un régulateur dédié ou par le régulateur qui contrôle la température. Le contrôle se fait alors selon une loi linéaire entre le 0 - 10 Volts et la différence de pression mesurée, donc le débit demandé. Des alarmes de fonctionnement peuvent être relayées via la carte électronique du boîtier de commande externe. Une telle alarme peut prévenir par exemple lors d'un défaut lié à un encrassement trop élevé du filtre, un défaut de câblage ou autre. L'invention a donc pour objet un module de traitement de l'air comportant un caisson de traitement et un caisson de ventilation caractérisé en ce que le caisson de traitement comporte au moins deux départs de gaine, chaque départ de gaine est indépendant et raccordable par gaine à une bouche de soufflage, chaque départ de gaine comporte un clapet de dosage, le caisson de ventilation comporte un groupe mono ventilateur un filtre à air et au moins un échangeur thermique air/fluide par départ de gaine. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention les échangeurs thermiques sont constitués d'une nappe d'eau chaude et de deux nappes d'eau froide. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention un échangeur thermique comporte un élément chauffant électrique. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention la régulation de température de chaque zone est réalisée indépendamment par un dispositif de régulation qui commande des électrovannes d'alimentation en eau chaude, en eau froide ou en dectricité des échangeurs thermiques pour chaque zones. Dans un mode préférentiel de réalisation de l'invention, une grille de répartition calibrée sépare le caisson de ventilation du caisson de traitement. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention les sections de sorties des départs de gaines sont dimensionnés par rapport à la puissance du groupe mono ventilateur. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, un régulateur pilote le groupe mono ventilateur et régule le débit du groupe mono ventilateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - Figure 1 : Une vue schématique d'un dispositif de traitement de l'air comportant le module selon l'invention. - Figure 2: Une vue schématique d'un module de traitement de l'air selon l'invention. - La figure 3A représente un schéma de branchement du boîtier de commande et du ventilateur avec commande du ventilateur par les potentiomètres internes avec table de référence. - La figure 3B représente un schéma de branchement du boîtier de 35 commande et du ventilateur avec commande du ventilateur par le potentiomètres externe ou le signal 0-10V avec table de références. La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de traitement de l'air comportant le module selon l'invention. Un dispositif de traitement de l'air 1, typiquement un dispositif d'air conditionné 1, utilisant un module de traitement de l'air 2 selon l'invention comporte un module de traitement de l'air 2 selon l'invention, des gaines de distributions 3 des bouches de diffusions 4, ou bouche de soufflage 4, ainsi que des dispositifs d'alimentation 5 du module de traitement de l'air 2. le module selon l'invention est installé dans un local ou une gaine technique 6 située hors d'une zone de travail 7, ou zone de traitement 7. Les bouches de diffusions 4 sont situées dans les zones de traitement 7. généralement de telles bouches de diffusions 4 sont installées dans un faux plafond 8. le faux plafond 8 permet de faire passer les gaines de distribution 3 sans que ces gaines 3 soient visibles. Le module 2 selon l'invention permet de traiter plusieurs zone de traitement 7 en même temps et indépendamment. Le module 2 selon l'invention peut comporter cinq départs de gaines 9 permettant de traiter cinq zone de traitement 7. Ces départs de gaines 9 peuvent avoir une section de sortie ayant un diamètre de 200 mm. Les gaines 3 peuvent être souple et avoir un diamètre adapté au diamètre de départs de gaines 9. Les bouches 4 sont reliés au module 2 par les gaines 3. Plus particulièrement, les gaines 3 relient les départ de gaines 9 aux bouches 4. Une arrivée d'eau chaude et une arrivée d'eau froide alimentent le module 2. Le module 2 est alimenté électriquement. Le module 2 est raccordé par flexibles sur manchons filetés mâles aux réseaux d'eau chaude 30 et d'eau froide 31 . La figure 2 représente une vue schématique d'un module de traitement de l'air selon l'invention. Le module 2 comporte un châssis autoporteur réalisé en tôle galvanisé de 1.25 mm. Afin de garantir un niveau acoustique convenable, le module 2 est tapissé intérieurement de mousse ayant de préférence une épaisseur de 25 mm et ayant un classement au feu de type M1. Le module 2 comporte un panneau démontable sur une face, ce panneau démontable permettant l'accès à l'intérieur du module 2, par exemple pour des réparations ou des manoeuvres d'entretien. Le module 2 comporte au moins deux compartiments, au moins un caisson de traitement 10 et un caisson de ventilation 11. Les départs de gaines 9 sont situés sur le caisson de traitement 10. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque départ de gaine 9 comporte un clapet de dosage 12. Les clapet 12 permettent de régler le débit souhaité sur chaque départ de gaine 9. Ainsi, selon le réglage chaque clapet 12 correspondant aux départs de gaine 9, chacune des zones 7 respectivement traitées depuis un départ de gaine 9 du module 2 peut être traitée différemment et indépendamment. Le module 2 comporte principalement un groupe mono ventilateur 13 un filtre à air 14 et au moins un échangeur thermique 15 air/fluide indépendant par zone 7 à traiter. Le contrôle de la température de l'air est effectué par un régulateur externe 25. Un tel régulateur 25 externe commande l'ouverture et la fermeture de vannes 29 d'alimentation en eau glacée ou en eau chaude pour chaque zone 7 à traiter indépendamment. Un boîtier de commande externe 18 est utilisé afin de commander le groupe ventilateur 13. Le groupe mono ventilateur 13 peut par exemple être un ventilateur centrifuge 13 à commutation électronique. Préférentiellement, le ventilateur 13 peut être commandé de trois manières. De manière générale, une consigne de débit est donnée et le ventilateur s'auto ajuste en fonction de la charge du réseau afin de maintenir ce débit. Un première manière de commander le ventilateur 13 est effectuée à l'aide de potentiomètres 16 internes au boîtier de commande 18, par exemple au nombre de deux. De tels potentiomètres sont situés dans un boîtier de commande 18 permettant de régler deux points de consignes débit fixe. Une deuxième manière est effectuée à l'aide d'un potentiomètre externe 17. Un tel potentiomètre externe 17 permet de régler un ou plusieurs points de fonctionnement fixe. Ce système est plus précis et permet d'effectuer des réglages plus fins que les potentiomètres internes 16. Enfin une troisième manière peut être mise en place par l'envoi d'un signal 0-10 V transmettant la consigne au ventilateur 13. Ce signal peut être émis par un régulateur dédié ou par le régulateur qui contrôle aussi la température. Le contrôle se fait alors selon une loi linéaire entre le 0-10 V et la différence de pression mesurée, donc le débit demandé. Des alarmes de fonctionnement peuvent être relayées via une carte électronique du boîtier de commande 18. Une telle alarme prévient alors un utilisateur d'un défaut du ventilateur 13, un tel défaut pouvant être lié à un encrassement trop important du filtre à air 14, un défaut de câblage ou autre. Le boîtier de commande 18 peut être de type CCC000-AC04-01. Un tel boîtier contient tout les éléments nécessaires à l'alimentation électrique et la commande du ventilateur 13. Un tel boîtier 18 comporte un capteur de pression différentiel 19, une carte électronique 20, un bornier de puissance 21, un bornier de commande 22, les potentiomètres internes 16 et des DIP switch23. Le capteur 19 peut agir sur une plage de 0 - 500 Pa qui permet de mesurer précisément le débit délivré par le ventilateur. La carte 20 permet de gérer la commande en fonction de la mesure et de la consigne ou du mode de fonctionnement choisi. Le bornier de puissance 21 permet d'alimenter le ventilateur. Les bornier de commande 22 permet de choisir le mode de fonctionnement requis, c'est-à-dire l'utilisation de potentiomètres internes 16, de potentiomètre externe 17 ou d'un signal 0-10 V. Comme indiqué ci-dessus, les potentiomètres internes 16 permettent de régler directement des points de fonctionnement. Les consignes réglées par les potentiomètres internes peuvent être préréglées et peuvent être validées par un secteur. Les DIP switch 23 permettent de modifier les paramètres PID selon lesquels le ventilateur 13 est commandé. Typiquement, les DIP 23 permettent de programmer les paramètres d'un régulateur. De tels DIP 23 sont repérés et numérotés à partir du bord du circuit imprimé, par exemple en étant positionné dans un sens sur marche et dans un autre sens sur arrêt. Une LED peut signaler le fonctionnement de l'appareil. En configuration d'usine, les DIP 23 sont positionnés sur la position d'arrêt. Dans le cas ou il y a quatre DIP 23, ils sont numérotés de 1 à 4. Les DIP 23 sont alors utilisés pour paramétrer par exemple les deux premiers DIP servant à définir une fonction de puissance, par exemple si les deux DIP sont sur arrêt, une puissance de 6,25 % est dégagée, alors que si ils sont tous les deux sur marche, une puissance de 1000% est dégagée, les deux autres combinaisons possibles définissant une puissance de 50% et 200% par exemple. Un troisième DIP 23 peut selon sa position définir un facteur I de 0 ou 6.25% alors que le quatrième DIP 23 peut servir à définir si l'action à réaliser est une action de chauffage ou de refroidissement. Ainsi la configuration usine peut définir une utilisation ayant une puissance de 6.25%, un facteur I de 6.25% en position de chauffage. de tels paramétrages sont recommandés pour une régulation à pression constante ainsi qu'une régulation à débit variable. Préférentiellement les paramétrages prennent en compte le taux d'encrassage du filtre à air 14. Le module 2 comporte une batterie 24 indépendante pour chaque zone à traiter 7. chaque batterie 24 comporte préférentiellement deux nappes pour le rafraîchissement 27 et une nappe pour le chauffage 28. De plus, chaque batterie est équipée d'une purge et d'une vidange. Les nappes d'eau glacée, ou froide, peuvent aussi servir pour la déshumidification. Ces nappes peuvent être remplacées ou complétées par la présence d'un élément électrique chauffant. Ces éléments chauffants ou ces nappes constituent les échangeurs thermiques 15. la régulation de température de chaque zone 7 est réalisée indépendamment par le dispositif de régulation commandant alors des électrovannes d'alimentation en eau glacée ou eau chaude ainsi éventuellement que l'alimentation électrique des éléments chauffants. Une grille de répartition 26 calibrée peut séparer le caisson de traitement du caisson de ventilation. Une telle grille permet d'équilibrer les pressions d'entrées dans les compartiments de chaque zone 7. Les sorties d'air sont dimensionnées par rapport à la puissance du ventilateur 13 afin de limiter les pertes de charges du réseau. La figure 3A représente un schéma de branchement du boîtier de commande et du ventilateur avec commande du ventilateur par les potentiomètres internes avec table de références. La figure 3B représente un schéma de branchement du boîtier de 25 commande et du ventilateur avec commande du ventilateur par le potentiomètres externe ou le signal 0-10V avec tables de références. REVENDICATIONS 1 - Module de traitement de l'air comportant un caisson de traitement et un caisson de ventilation caractérisé en ce que - le caisson de traitement comporte au moins deux départs de gaine, - chaque départ de gaine est indépendant et raccordable par gaine à un dispositif de traitement de l'air, - chaque départ de gaine comporte un clapet de dosage, - le caisson de ventilation comporte un groupe mono ventilateur un filtre à air et au moins un échangeur thermique air/fluide par départ de gaine. 2 - Module selon la revendication 1 caractérisé en ce que les échangeurs thermiques sont constitués d'une nappe d'eau chaude et de deux nappes d'eau froide. 3 - Module selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce qu'un échangeur thermique comporte un élément chauffant électrique. 4 - Module selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la régulation de température de chaque zone est réalisée indépendamment par un dispositif de régulation qui commande des électrovannes d'alimentation en eau chaude, en eau froide ou en électricité des échangeurs thermiques. 5 - Module selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'une grille de répartition calibrée sépare le caisson de ventilation du caisson de traitement. 6 - Module selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les sections de sorties des départs de gaines sont dimensionnés par rapport à la puissance du groupe mono ventilateur. 7 - Module selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un régulateur pilote le groupe mono ventilateur et régule le débit du groupe mono ventilateur.