Brevet FR3048759A1 — publié le 20170915

SYSTEMES D'ENTREE D'AIR POUR UN BATIMENT COMPORTANT UNE ENTRETOISE DONNANT UN FLUX CONSTANT La présente invention concerne un système d'entrée d'air pour l'aération intérieure d'un bâtiment, en particulier pour une habitation ou un bâtiment tertiaire. Les bâtiments recevant des personnes, notamment les logements ou les locaux tertiaires comme les écoles ou les bureaux, comportent généralement un système d'aération des différentes pièces pour renouveler l'air, comprenant un système d'extraction de l'air des locaux, et des entrées d'air venant de l'extérieur afin de compenser cette extraction. Le renouvellement de l'air des pièces a pour principal objectif d'évacuer les polluants de l'air liés à la présence des occupants, à la présence du matériel ou des machines utilisées dans ces locaux, ainsi que ceux émis par le bâtiment lui-même. Les polluants de l'air sont en particulier le gaz carbonique CO2, l'humidité et les composés organiques volatils appelés « COV ». En particulier chaque personne respirant pendant une journée un volume d'air d'environ 12m3, il est important pour des raisons d'hygiène et de confort de réaliser un renouvellement de l'air des pièces fermées. On renouvelle aussi cet air pour contrôler le taux d'hygrométrie intérieur du bâtiment. De plus il est nécessaire de maîtriser le débit du renouvellement d'air, afin de limiter les déperditions thermiques dues à l'évacuation de l'air intérieur chauffé en hiver. La ventilation des locaux peut être naturelle, avec des conduits d'air partant de différentes pièces pour déboucher à l'extérieur, qui présentent un tirage thermique activé par la différence de pression naturelle quand l'air est plus froid à l'extérieur. Quand la température extérieure est plus élevée on perd le différentiel de pression entre l'intérieur et l'extérieur, et le débit d'air peut être insuffisant. La ventilation des locaux peut être aussi réalisée par une ventilation mécanique contrôlée appelée « VMC », comportant une turbine entraînée par un moteur électrique tournant en permanence, qui génère une dépression pour 3048759 2 activer le débit dans les conduits d'air débouchant à l'extérieur. La ventilation peut comporter un fonctionnement variable, présentant notamment un débit fixe, modulé ou intermittent. En variante un système de ventilation intermédiaire, appelé aussi 5 ventilation hybride, comporte une turbine présentant à l'arrêt une faible perte de charge dans le conduit, qui est arrêtée quand le tirage thermique de la ventilation naturelle est suffisant, et qui tourne à une vitesse variable adaptée quand la ventilation naturelle est insuffisante pour compenser le débit trop faible. En particulier la vitesse de la turbine peut être ajustée automatiquement 10 en fonction de la température extérieure qui active la ventilation naturelle. D'une manière générale dans un bâtiment à usage d'habitation on extrait l'air par des bouches d'extraction placées dans des pièces techniques, comme la cuisine, les toilettes ou la salle de bains, et on introduit l'air dans des pièces d'habitation, comme le séjour, le bureau, le salon ou les chambres. 15 Les entrées d'air forment généralement des grilles placées au-dessus des portes ou des fenêtres, ou en haut des murs, ce qui donne d'abord un balayage des pièces d'habitation, puis ensuite des pièces techniques où l'air est extrait, représentant généralement les locaux où les polluants sont plus nombreux. 20 Les grilles d'entrée d'air comportent une surface fixée sur la paroi entourant une ouverture vers l'extérieur, et une forme qui dirige l'air vers l'intérieur comprenant dans certains cas un système de réglage de la section de passage qui peut être partiellement ou entièrement fermée. Ce réglage peut être manuel, ou automatisé avec une modulation automatique en fonction de la 25 détection d'un polluant. Un problème qui se pose dans le cas de systèmes d'entrée d'air comprenant un réglage de la section de passage, est qu'un opérateur peut fermer entièrement ce débit dans le cas où on ne souhaite pas aérer la pièce, et par la suite oublier de le réouvrir au moins en partie pour procéder à 30 l'aération normale de la pièce. Il en est de même pour un réglage automatisé de la section de passage d'air, avec un risque de fermeture complète en cas 3048759 3 notamment de panne du système de commande. On n'a alors plus de balayage de la pièce d'entrée. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. 5 Elle propose à cet effet un système d'entrée d'air pour l'aération d'un bâtiment, comportant un dispositif d'entrée d'air présentant une surface de fixation prévue pour se fixer sur une paroi comprenant une ouverture donnant vers l'extérieur, ce système étant remarquable en ce qu'il comporte une entretoise comprenant une première face prévue pour se fixer sur la paroi en 10 entourant l'ouverture extérieure, et une deuxième face sensiblement opposée prévue pour recevoir la surface de fixation du dispositif d'entrée d'air, cette entretoise comportant à partir de l'ouverture vers l'extérieur, un passage d'air direct vers l'intérieur du bâtiment formant un flux constant, et un passage d'air interne vers ce dispositif d'entrée formant un flux principal. 15 Un avantage de ce système d'entrée d'air est qu'en fixant l'entretoise sur la paroi à la place d'un dispositif d'entrée d'air réglable standard, ce dispositif étant fixé sur cette entretoise, on garantit dans tous les cas le flux d'air constant minimum avec le passage direct vers l'intérieur du bâtiment qui ne peut pas être réduit, quels que soient les réglages du dispositif d'entrée d'air 20 standard. De plus en prévoyant des fixations de l'entretoise sur la paroi équivalentes à celles du dispositif d'entrée d'air, on fixe alors cette entretoise sur la paroi à la place du dispositif sans aucune modification de cette paroi. Le montage se fait de manière simple, rapide et économique. 25 Le système d'entrée d'air selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le passage d'air direct de l'entretoise vers l'intérieur du bâtiment est prévu pour être dirigé vers le haut. De cette manière le flux d'air 30 constant n'est pas dirigé sur les usagers. 3048759 4 Selon un mode de réalisation, les deux faces de l'entretoise prévues pour les fixations sont parallèles. Le dispositif d'entrée d'air trouve alors la même orientation qu'il a sans l'entretoise. Selon un autre mode de réalisation, les deux faces de l'entretoise prévues 5 pour les fixations forment un angle qui incline le dispositif d'entrée d'air vers le bas. Dans ce cas, l'angle formé par les deux faces de l'entretoise peut être compris entre 15 et 45°. Avantageusement, le dispositif d'entrée d'air comporte un moyen de 10 réglage du débit. Quel que soit le réglage du débit, on obtient alors au minimum le flux d'air constant. Dans ce cas, le moyen de réglage du débit peut comporter un automatisme en fonction d'une mesure de polluants dans l'air. Avantageusement, le flux d'air principal est prévu pour être dirigé vers le 15 haut. Avantageusement, le dispositif d'entrée d'air et l'entretoise peuvent comporter des perçages alignés permettant la fixation sur la paroi avec des mêmes vis. De cette manière on n'ajoute pas de moyen de fixation spécifique pour l'entretoise, l'ensemble étant fixé de la même manière que le dispositif 20 d'entrée d'air seul. Avantageusement, le contour extérieur de l'entretoise correspond à celui du dispositif d'entrée d'air. On obtient un ensemble présentant des surfaces extérieures alignées, qui est esthétique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages 25 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 a et 1 b présentent en coupe transversale un dispositif d'entrée d'air fixé sur une cloison, présenté successivement en position fermée et en position ouverte ; 30 - la figure 2 présente en perspective un système d'entrée d'air selon l'invention, comportant ce dispositif d'entrée d'air fixé sur une entretoise à faces parallèles ; 3048759 5 - la figure 3 présente cet ensemble en vue éclatée ; - les figures 4a et 4b sont des coupes transversales de cet ensemble suivant le plan de coupe IV-IV, présentant successivement le dispositif d'entrée d'air en position fermée et en position ouverte ; 5 - les figures 5 et 6 présentent successivement en perspective et en coupe transversale suivant le plan de coupe VI-VI, un autre système d'entrée d'air ; - les figures 7 et 8 présentent successivement en perspective et en coupe transversale suivant le plan de coupe VIII-VIII, un système d'entrée d'air suivant une variante, comportant ce dispositif d'entrée d'air fixé sur une 10 entretoise à faces inclinées ; et - la figure 9 est un schéma présentant les débits d'air pour un système d'entrée d'air avec et sans l'invention. La figure 1 présente un mur extérieur d'un bâtiment 2 comportant une ouverture vers l'extérieur 4 se prolongeant horizontalement, recevant sur sa 15 paroi extérieure disposée du côté avant indiqué par la flèche « AV », un auvent 6 disposé au-dessus de cette ouverture la protégeant l'entrée de pluie ou de neige. Un dispositif d'entrée d'air 10 fixé sur la paroi intérieure du mur 2, forme un bandeau allongé horizontalement qui recouvre entièrement l'ouverture 20 extérieure 4. Le dispositif d'entrée d'air 10 comporte une structure rigide d'épaisseur mince, présentant une section transversale constante, comprenant un caisson inférieur de rigidité 14 de section sensiblement carrée qui est ajusté en-dessous de l'ouverture 4. Une face arrière lisse 12 couvrant le côté arrière du 25 caisson de rigidité 14, remonte un peu au-dessus de l'ouverture 4. Un clapet réglable d'ouverture 18 est maintenu par une charnière longitudinale disposée juste en dessous de l'ouverture 4, près de la paroi du mur 2, qui est fixée au-dessus du caisson 14. Le clapet 18 comprenant une forme légèrement bombée tournée vers l'arrière, a dans la position fermée 30 présentée figure 1 a son bord supérieur qui vient en appui sur une barrette longitudinale d'étanchéité 20. 3048759 6 Dans la position ouverte présentée figure 1 b, le clapet 18 reculé vers l'arrière vient en appui sur une cloison fixe 16 sensiblement parallèle, qui relie le caisson de rigidité 14 à la face arrière 12. Dans la position fermée le clapet 18 ferme entièrement l'entrée d'air face 5 à l'ouverture 4. Dans la position ouverte le clapet 18 forme un guidage progressif du flux d'air F venant de l'extérieur pour le diriger vers le haut, afin d'éviter de le diriger vers des personnes présentes dans la pièce. La commande du clapet réglable 18 peut être manuelle ou motorisée. Les figures 2, 3, 4a et 4b présentent une entretoise additionnelle d'entrée 10 d'air 30 comportant une face avant plane fixée sur la paroi du mur 2, et une face arrière plane parallèle recevant de manière ajustée suivant un même contour, la surface avant plane du dispositif d'entrée d'air 10. En variante la surface avant plane du dispositif d'entrée d'air 10 peut présenter un contour différent de celui de l'entretoise d'entrée d'air 30. 15 L'entretoise 30 comporte en partie inférieure un caisson inférieur 32 ajusté en bas de l'ouverture 4, qui reçoit l'appui du caisson de rigidité 14 du dispositif d'entrée d'air 10. L'entretoise 30 comporte en partie supérieure un guidage de flux 34 présentant un profil aérodynamique, comportant une pointe tournée vers 20 l'avant, qui sépare au-dessus une petite section permettant un flux d'air constant minimum F1 dirigé vers le haut, et en dessous une grande section permettant un flux d'air principal dirigé horizontalement vers le clapet réglable 18 du dispositif d'entrée d'air 10. La petite section du flux d'air constant F1 inférieure à la grande section du 25 flux d'air principal F, comprise avantageusement entre 15 à 50% de cette grande section, représente en particulier environ 40% de cette section. L'entretoise 30 comporte à chaque extrémité longitudinale un embout 40 qui vient au-delà du passage d'air, présentant un perçage recevant une vis de fixation pour se fixer sur la paroi du mur. 30 L'auvent extérieur 6 comporte aussi des embouts 40 présentant chacun un perçage recevant une vis de fixation sur la paroi extérieure du mur 2. 3048759 7 Le dispositif d'entrée d'air 10, l'entretoise 30 et l'auvent extérieur 6 comportent des cloisons ou barrettes transversales 42 régulièrement espacées, qui rigidifient ces éléments afin d'éviter leur déformation, sans pour autant gêner les flux d'air parallèles à ces formes. 5 Avantageusement tous les éléments 6, 10, 30 sont formés par un moulage d'une matière plastique, qui permet de réaliser de manière simple et économique des formes complexes. On obtient une entretoise 30 facilement ajoutée sous un dispositif d'entrée d'air standard réglable 10, qui donne au minimum quel que soit l'état de cette 10 entrée le flux constant F1 dirigé vers le haut. En variante ce flux constant F pourrait être dirigé vers le bas. En particulier on peut conserver un dispositif d'entrée d'air standard 10 comportant un moyen automatisé de réglage de son débit, par exemple avec un capteur intégré de mesure de polluants. 15 Les figures 5 et 6 présentent un dispositif d'entrée d'air 10 suivant une variante, comportant un clapet réglable d'ouverture 18 plat, présenté en position semi-ouverte. Par rapport au dispositif d'entrée d'air précédent présenté figure 2, ce dispositif d'entrée d'air 10 présente une hauteur réduite, et une largeur plus importante se terminant vers l'arrière par une face arrière 20 12 fortement arrondie. Une cloison interne fixe plate 16 forme une butée arrière du clapet réglable 18 quand il est entièrement ouvert, qui comporte sur sa face arrière une succession de nervures horizontales parallèles 50. Les figures 7 et 8 présentent une entretoise 30 comportant la sortie d'air 25 du flux constant F1 tournée vers le haut, et la face arrière qui est inclinée par rapport à la face avant vers le bas, suivant un angle avantageusement compris entre 15 et 45°, qui est dans cet exemple de 30°. Cette entretoise 30 comporte à sa base une largeur quasiment nulle, ce qui lui donne un encombrement minimum. 30 De cette manière on obtient le flux constant F1 dirigé vers le haut, et le flux principal F passant par le dispositif d'entrée d'air 10, qui en sort vers le 3048759 8 haut avec un angle vers l'intérieur de la pièce à cause de l'inclinaison de 30° de ce dispositif. La figure 9 présente en fonction du réglage R du clapet d'ouverture 18, allant d'une position presque fermée 0 à une position entièrement ouverte 1, 5 les débits d'air D donnée par l'ensemble des entrées d'air. On a le flux principal F qui va d'un flux minimum Fmin à un flux maximum Fmax, auquel s'ajoute dans tous les cas le flux constant F1 qui ne change pas. Si le dispositif d'entrée d'air comporte un flux minimum Fm in égale à zéro, on a alors toujours le flux constant F1. REVENDICATIONS1 - Système d'entrée d'air pour l'aération d'un bâtiment, comportant un dispositif d'entrée d'air (10) présentant une surface de fixation prévue pour se 5 fixer sur une paroi (2) comprenant une ouverture donnant vers l'extérieur (4), caractérisé en ce qu'il comporte une entretoise (30) comprenant une première face prévue pour se fixer sur la paroi (2) en entourant l'ouverture extérieure (4), et une deuxième face sensiblement opposée prévue pour recevoir la surface de fixation du dispositif d'entrée d'air (10), cette entretoise comportant à partir 10 de l'ouverture vers l'extérieur, un passage d'air direct vers l'intérieur du bâtiment formant un flux constant (F1), et un passage d'air interne vers ce dispositif d'entrée formant un flux principal (F). 2 - Système d'entrée d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'air direct de l'entretoise (30) vers l'intérieur du bâtiment est prévu 15 pour être dirigé vers le haut. 3 - Système d'entrée d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux faces de l'entretoise (30) prévues pour les fixations sont parallèles. 4 - Système d'entrée d'air selon la revendication 2, caractérisé en ce que 20 les deux faces de l'entretoise (30) prévues pour les fixations forment un angle qui incline le dispositif d'entrée d'air (10) vers le bas. - Système d'entrée d'air selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle formé par les deux faces de l'entretoise (30) est compris entre 15 et 45°. 6 - Système d'entrée d'air selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entrée d'air (10) comporte un moyen de réglage du débit. 7 - Système d'entrée d'air selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de réglage du débit comporte un automatisme en fonction d'une mesure de polluants dans l'air. 30 8 - Système d'entrée d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux d'air principal (F) est prévu pour être dirigé vers le haut. 3048759 9 - Système d'entrée d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entrée d'air (10) et l'entretoise (30) comporte des perçages alignés permettant la fixation sur la paroi (2) avec des mêmes vis. 5 10 - Système d'entrée d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contour extérieur de l'entretoise (30) correspond à celui du dispositif d'entrée d'air (10).