Brevet FR3020127A1 — publié le 20151023

CONVECTEUR DE SOL ET INSTALLATION DE VENTILATION COMPRENANT UN TEL CONVECTEUR DE SOL L'invention concerne un convecteur de sol pour une installation de ventilation d'un local, ainsi qu'une installation de ventilation comprenant un tel convecteur de sol. Pour la ventilation de locaux tels que des bureaux ou des logements, il est connu d'utiliser des diffuseurs de sol afin d'amener l'air neuf. Il est également connu d'utiliser, pour le traitement thermique des locaux, des convecteurs de sol installés dans des faux-planchers des pièces du local. Dans ces cas- là, il s'agit d'un système par recyclage : l'air est pris dans le local, passe par un échangeur, se charge en calories ou frigories et est ensuite diffusé dans le local à travers une grille du convecteur situé au niveau de la surface supérieure du faux-plancher. Un tel convecteur est généralement équipé d'un échangeur à eau, permettant de réchauffer un flux d'air passant dans le convecteur. Un tel convecteur peut fonctionner par convection naturelle, l'air circulant librement dans le local étant aspiré dans le convecteur puis diffusé verticalement après son passage dans l'échangeur grâce aux phénomènes de gradients thermiques. L'aspiration peut également être forcée au moyen d'un ventilateur. Certains convecteurs, adaptés à des installations de ventilation fonctionnant en double flux, sont directement alimentés en air neuf par un manchon généralement situé sur un côté d'une face longitudinale du convecteur. Une telle structure ne permet pas une répartition satisfaisante de l'air diffusé car l'échangeur de chaleur s'étend globalement sur toute la longueur du convecteur. L'air neuf n'est donc pas réparti correctement et l'air induit est alors assez faible. De ce fait, le taux de brassage nécessaire pour le confort et le traitement thermique du local n'est pas optimal. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouveau convecteur de sol dont la structure permet une meilleure répartition de diffusion d'air de ventilation et un meilleur rendement de convection. A cet effet l'invention concerne un convecteur de sol pour une installation de ventilation d'un local, comprenant un caisson de forme allongée adapté pour être installé dans un faux plancher du local, un échangeur de chaleur monté dans le caisson et une grille de diffusion formant une face supérieure du caisson, le convecteur comprenant, sur une face latérale longitudinale du caisson, une première ouverture d'alimentation du caisson en air neuf destiné à être chauffé par l'échangeur de chaleur avant sa diffusion à travers la grille. Conformément à l'invention, le caisson comporte également une seconde ouverture d'alimentation du caisson en air neuf destiné à être directement diffusé par la grille, et la première ouverture d'entrée est placée dans une zone médiane du caisson ou de l'échangeur, par rapport à une direction longitudinale du caisson. Grâce à l'entrée d'air neuf au centre du convecteur, l'efficacité de la convection est améliorée et la répartition de l'air diffusé est meilleure que dans les convecteurs de l'état de la technique. En outre, la deuxième entrée d'air permet l'apport d'air neuf aspiré de l'extérieur du local pour mettre en place un fonctionnement en simple flux. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel convecteur peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Le convecteur comprend un clapet de fermeture de la seconde ouverture. - Le clapet est contrôlé par un servomoteur. - Le convecteur comprend un régulateur de débit placé dans la seconde ouverture. - Le convecteur comprend un silencieux placé dans une canalisation d'aspiration d'air neuf raccordée à la seconde ouverture. L'invention concerne également une installation de ventilation pour un local, comprenant un convecteur tel que mentionné ci-dessus. Cette installation est caractérisée en ce que la seconde ouverture est raccordée à une canalisation d'aspiration d'air à l'extérieur du local ménagée à travers un mur du local. Selon un aspect avantageux de l'invention, l'installation comprend des moyens pour passer d'un mode de fonctionnement en double flux à un mode de fonctionnement en simple flux. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un convecteur de sol et d'une installation de ventilation conformes à son principe, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un convecteur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée du convecteur de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de dessus du convecteur des figures 1 et 2 en configuration installée, la grille du convecteur étant omise ; - la figure 4 est une vue de côté de l'intérieur du convecteur des figures 1 à 3. Un convecteur de sol 1 est représenté sur les figures 1 à 4. Le convecteur 1 est destiné à être monté sous un faux plancher 5 d'un local, tel qu'un bureau ou un logement, représenté à la figure 4 par un sol 7 situé sous le faux plancher 5, pour permettre la ventilation de ce local. Le convecteur 1 fait partie d'une installation de ventilation du local. Le convecteur 1 comprend un caisson 11 de forme allongée selon une direction longitudinale X-X', un échangeur 13 de chaleur monté dans le caisson 11 et s'étendant longitudinalement selon la direction X-X', et une grille de diffusion 15 montée dans un cadre 17. La grille 15 forme une face supérieure du caisson 11 et est située au niveau du faux plancher 5. L'échangeur de chaleur 13 est, dans l'exemple, un échangeur à eau comprenant des connecteurs d'entrée et de sortie d'eau 130 et 132, destinés à être connectés à des conduites d'eau non représentées par lesquelles circule un flux d'eau chaude apte à réchauffer l'air passant dans le convecteur 1. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'échangeur 13 peut être alimenté en eau froide afin de rafraichir l'air passant dans le convecteur 1. Le caisson 11 comporte deux faces latérales longitudinales 110 et 112, la face longitudinale 112 étant masquée sur la figure 4. Sur la face longitudinale 110, le caisson 11 comprend une première ouverture 114 d'alimentation du caisson 11 en air neuf Fl destiné à être chauffé par l'échangeur 13 avant sa diffusion à travers la grille 15 selon les flèches F2. Le convecteur 1 comprend un manchon 19 monté dans l'ouverture 114 et permettant le raccordement à une canalisation de circulation d'air neuf non représentée. L'ouverture 114 est placée dans une zone médiane Z11 du caisson 11 par rapport à la direction longitudinale X-X' du caisson 11. Le caisson 11 comprend deux parois d'extrémité 118 et 119 perpendiculaires à la direction X-X', et qui définissent ensemble le centre C11 du caisson 11 par rapport à la direction X-X'. Le centre C11 est à égale distance des parois d'extrémités 118 et 119. Un axe central transversal Y-Y' représenté à la figure 3 passe par le centre C11. La zone médiane Z11 est définie de part et d'autre de l'axe Y-Y' par deux zones dont la longueur, prise selon la direction X-X', équivaut à 10% de la longueur totale du caisson 11 de chaque côté de l'axe Y-Y'. Ceci permet d'obtenir un meilleur rendement de convection en comparaison avec les convecteurs connus de l'état de la technique. En outre, ceci permet une meilleure diffusion d'air sur toute la longueur du convecteur 1. L'apport d'air neuf par l'ouverture 114 dans le convecteur 1 permet le fonctionnement de l'installation dans un mode double flux. L'installation peut également fonctionner dans un mode simple flux, l'air de ventilation du local étant aspiré de l'extérieur du local au moyen d'un système de ventilation mécanique contrôlée extrayant l'air des pièces du local. Le convecteur 1 permet de mettre en oeuvre le fonctionnement en mode simple flux. Le caisson 11 comprend à cet effet, sur la face longitudinale 112, une ouverture 116 d'alimentation du caisson 11 en air neuf F3 destiné à être directement diffusé à travers la grille 15 sans obligatoirement passer dans l'échangeur 13. Le convecteur 1 comprend un manchon 21 destiné à être monté dans l'ouverture 116, et permettant le raccordement d'une canalisation 3 appartenant au convecteur 1, passant à travers un mur M du local et permettant d'aspirer de l'air neuf à l'extérieur du local. La seconde ouverture 116 peut être obturée au moyen d'un clapet de fermeture 23 appartenant au convecteur 1. Le clapet 23 est de préférence contrôlé par un servo moteur, non représenté contrôlable à distance au moyen, par exemple, d'un signal électrique. Selon un aspect optionnel de l'invention, le convecteur 1 comprend un régulateur de débit non représenté permettant de contrôler le débit du flux d'air F3 passant dans l'ouverture 16. Selon un autre aspect optionnel de l'invention, le convecteur 1 comprend un silencieux non représenté, situé dans la canalisation 3. Ce silencieux permet de réaliser un traitement acoustique de l'entrée d'air neuf. L'air neuf F3 entrant par l'ouverture 116 dans le caisson 11 est utilisé pour ventiler le local dans le cadre d'un fonctionnement en mode simple flux. Ce mode de fonctionnement est notamment mis en oeuvre en été, lorsqu'il n'est peu ou pas nécessaire de chauffer le local. De ce fait, l'ouverture 116 est placée sur le côté du convecteur 1, car il n'est pas nécessaire que l'air entrant par l'ouverture 116 passe dans l'échangeur 13. L'échangeur 13 a une longueur, selon la direction longitudinale X-X', inférieure à la longueur totale du convecteur 1. Un espace libre E entre l'échangeur 13 et la paroi d'extrémité transversale 118 du caisson 11 existe. Le flux d'air extérieur F3 entre dans le convecteur 1 par cet espace libre E. L'espace libre E permet également d'intégrer le clapet 23 et, éventuellement, le régulateur de débit. Les équipements présents dans l'espace libre E, et les connecteurs 130 et 132 sont accessibles par la face supérieure du caisson 1 par une trappe 25 pivotante représentée partiellement relevée aux figures 2 et 4 et en traits discontinus sur la figure 3. La trappe 25 peut être relevée en retirant la grille 15 du cadre 17. L'installation comporte des moyens de contrôle du convecteur 1, permettant de passer du mode de fonctionnement double flux au mode de fonctionnement simple flux notamment pour passer d'une configuration hiver, dans laquelle le local est chauffé, à une configuration été, dans laquelle le local est simplement ventilé. Ces moyens peuvent comprendre, par exemple, une unité électronique de contrôle apte à contrôler le servo moteur de manière à activer ou désactiver l'entrée d'air extérieur F3 dans le convecteur 1. Selon un mode de réalisation non représenté de l'invention, au lieu d'être placé dans une zone médiane du caisson 11, la première ouverture d'entrée 114 est placée dans une zone médiane de l'échangeur 13, par rapport à la direction longitudinale X-X' du caisson 11. Dans ce cas, la zone médiane de l'échangeur 13 est définie de façon similaire à la zone médiane Z11, à la différence que la zone médiane de l'échangeur est définie par rapport aux extrémités de l'échangeur 13 selon la direction X-X'.10 REVENDICATIONS1. Convecteur de sol (1) pour une installation de ventilation d'un local, comprenant un caisson (11) de forme allongée adapté pour être installé dans un faux plancher du local, un échangeur de chaleur (13) monté dans le caisson (11) et une grille de diffusion (15) formant une face supérieure du caisson (11), le convecteur (1) comprenant, sur une face latérale longitudinale (110) du caisson (11), une première ouverture (114) d'alimentation du caisson (11) en air neuf destiné à être chauffé par l'échangeur de chaleur (13) avant sa diffusion à travers la grille (15), caractérisé en ce que le caisson (11) comporte également une seconde ouverture (116) d'alimentation du caisson (11) en air neuf destiné à être directement diffusé par la grille (15), et en ce que la première ouverture d'entrée (114) est placée dans une zone médiane (Z11) du caisson (11) ou de l'échangeur (13), par rapport à une direction longitudinale (X-X') du caisson (11). 2. Convecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un clapet (23) de fermeture de la seconde ouverture (116). 3. Convecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet (23) est contrôlé par un servomoteur. 4. Convecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un régulateur de débit placé dans la seconde ouverture (116). 5. Convecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un silencieux placé dans une canalisation (3) d'aspiration d'air neuf raccordée à la seconde ouverture (116). 6. Installation de ventilation pour un local, comprenant un convecteur (1) selon la revendication 1 monté sous un faux plancher (5) du local, caractérisé en ce que la seconde ouverture (116) est raccordée à une canalisation (3) d'aspiration d'air à l'extérieur du local ménagée à travers un mur (M) du local. 7. Installation de ventilation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour passer d'un mode de fonctionnement en double flux à un mode de fonctionnement en simple flux.5