Brevet FR3037638A1 — publié le 20161223

DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE LA QUALITE DE L'AIR L'invention a trait au domaine du traitement de qualité de l'air, et elle concerne plus particulièrement les dispositifs de traitement de l'humidité de l'air, qu'ils jouent aussi bien le rôle d'humidificateur ou de déshumidificateur, notamment pour des usages privés au domicile des utilisateurs. L'utilisation de tels dispositifs s'est généralisée de nos jours. En effet, il a été constaté que chacun passe entre 80 et 90% de son temps dans des atmosphères confinées, et qu'un grand nombre des foyers pouvaient être touché par des problèmes d'humidité, avec des conséquences importantes sur la santé, l'habitat ou la consommation en énergie. L'humidification de l'air réduit le manque de confort et la fatigue: la respiration de l'air sec rend l'absorption d'oxygène et son transfert dans le système sanguin plus difficile. La fatigue, les migraines et le niveau de concentration réduit sont des symptômes de réserves d'oxygène réduites. Sur les êtres vivants, une trop grande sécheresse déshydrate les muqueuses des voies respiratoires. La déshumidification de l'air prévient les risques de formation de champignons et bactéries : l'humidité doit être traitée le plus rapidement possible, car les conséquences sont multiples et peuvent être irréversibles, sur la santé (affections pulmonaires et rhumatismales), sur la maison (les moisissures causent des dommages importants sur les peintures et papiers peints), sur la consommation énergétique (un logement humide peut consommer jusqu'à 20% de chauffage en plus). On estime que la sensation de confort est assurée lorsque le taux d'humidité est compris entre 40% et 60%, que ce soit lors de l'utilisation d'un humidificateur (en cas d'un manque d'humidité) ou d'un déshumidificateur (en cas d'excédent d'humidité). Partant de ce constat, il convient de proposer une gamme de produits visant à améliorer la qualité de l'air intérieur alliant design, simplicité d'utilisation et technologies les plus performantes. Les solutions sont multiples et s'adressent à tous dans la famille, du plus jeune au plus âgé, et s'adaptent à tous type de lieux que ce soit des habitations, des bureaux ou des voitures. 3037638 2 Plusieurs types d'humidificateurs et de déshumidificateurs sont connus, utilisant des technologies différentes. Les moyens de traitement de l'air compris dans ces dispositifs diffèrent mais fonctionnent pour la plupart de manière continue. L'appareil reste en opération jusqu'aux capacités limites de son 5 réservoir, à savoir un réservoir vide pour un humidificateur et un réservoir plein pour un déshumidificateur. On comprend qu'un tel mode de fonctionnement présente l'inconvénient de ne pas pouvoir piloter le taux d'hygrométrie pour le rendre optimal. Et qu'un tel mode de fonctionnement génère une utilisation peu économique, les dispositifs 10 étant poussés à fond jusqu'aux capacités limites de l'appareil. L'invention a pour objectif de proposer une alternative aux dispositifs de traitement d'humidité de l'air connus. Dans ce but, l'invention a pour objet un dispositif de traitement de qualitéde l'air comportant des moyens de traitement pilotés par un module de commande 15 qui reçoit au moins une information relative au taux de remplissage d'un réservoir de liquide intégré dans ledit dispositif et une information relative au taux d'humidité de l'air ambiant. Selon l'invention, le module de commande est apte à donner des instructions de fonctionnement auxdits moyens de traitement en fonction desdites informations, ledit module de commande étant programmé pour fonctionner selon 20 deux modes spécifiques. Un premier mode correspond à un mode standard, dans lequel le module de commande calcule l'instruction de fonctionnement uniquement en fonction de ladite information relative au taux de remplissage, et le deuxième mode correspond à un mode contrôlé, dans lequel le module de commande calcule l'instruction de fonctionnement en fonction du taux d'humidité détecté et 25 de sa comparaison par rapport à au moins une valeur de seuil déterminée. On pourra également prévoir que la comparaison dans ce mode contrôlé soit faite par rapport à deux valeurs de seuil délimitées et définissant une plage de valeurs optimale. Selon une caractéristiques avantageuse de l'invention, le dispositif selon 30 l'invention peut comporter un bouton de commande dont l'état constitue une 3037638 3 information envoyée au module de commande, ledit bouton de commande pouvant prendre une première position active et une deuxième position inactive, le fonctionnement dudit module de commande en mode contrôlé ou standard étant fonction de ladite information d'état du bouton de commande. 5 Il pourra être prévu des moyens de rappel automatique du bouton dans la première position active, correspondant au mode contrôlé du module de commande, et par exemple des moyens de type électroaimants qui dès qu'ils sont alimentés, et si aucune instruction de l'utilisateur n'a été générée depuis un temps donné pour avoir le bouton de commande en position inactive, entraînent le bouton 10 en position active. Le dispositif peut comporter un bouton variateur, et il est notable que celui-ci diffère du bouton de commande en ce que le bouton de commande est apte à donner information au module de commande sur la mise en marche ou l'arrêt des moyens de traitement tandis que ledit bouton de variateur est apte à donner 15 information au module de commande sur la puissance souhaitée de fonctionnement de ces moyens de traitement. Selon un mode de mise en oeuvre particulier des caractéristiques de l'invention, le dispositif peut notamment consister en un humidificateur comportant un réservoir d'eau duquel s'échappe, sous le contrôle du moyen de commande, 20 de l'eau pour venir en contact d'une plaque ultrasonique, dont la mise en vibration, pilotée par ledit moyen de commande, génère de la vapeur d'eau apte à s'évacuer à l'extérieur du dispositif. Dans ce contexte, le module de commande peut être programmé pour que dans le mode contrôlé, une instruction de coupure du fonctionnement du dispositif est générée si le taux d'humidité détecté dans l'air 25 ambiant dépasse un premier seuil déterminé. Ce premier seuil peut notamment être égal à 53%. Et le module de commande est en outre programmé, dans ce mode contrôlé, pour déclencher le fonctionnement du dispositif, après ladite coupure, lorsque le taux d'humidité détecté dans l'air ambiant est inférieur à un deuxième seuil déterminé, par exemple égal à 47%. 3037638 4 Selon une caractéristique de l'invention, des moyens capteurs du taux d'humidité dans l'air ambiant sont prévus au bout d'un câble de connexion raccordé à l'extrémité opposé audit module de commande, de sorte que lesdits moyens capteurs sont aptes à être positionnés à distance du corps du dispositif 5 logeant lesdits modules de commande. La présente invention concerne également un procédé de traitement d'humidité de l'air mis en oeuvre par un dispositif tel qu'évoqué ci-dessus, au cours duquel, dans le mode contrôlé, on empêche le fonctionnement du dispositif si le taux d'humidité détecté dépasse un seuil déterminé et on ne permet le 10 fonctionnement qu'en fonction de la comparaison de la valeur du taux d'humidité par rapport à un autre seuil déterminé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'un dispositif de traitement de 15 la qualité de l'air selon l'invention, dans le cas d'application à un humidificateur; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de traitement de la figure 1, la base étant ici transparente pour rendre visible certains des composants du dispositif ; et 20 - la figure 3 est une vue en perspective similaire à la perspective de la figure 2, le dispositif étant ici vu en coupe. On va maintenant décrire un dispositif de traitement de la qualité de l'air selon l'invention, et on va pour cela décrire plus en détail le dispositif illustré sur les figures 1 à 3 et consistant en un humidificateur d'air. 25 Sur la figure 1, l'humidificateur 1 comporte une base 2 et une coiffe 4. La base présente une paroi de fond 6, qui porte sur sa face externe des pieds 8, et une paroi latérale 10. Sur la face externe de cette paroi latérale 10, deux boutons poussoirs 12 et 14 sont disposées côte à côte et un bouton variateur 16 s'étend 3037638 5 en saillie. Un bouton de mise en marche est également prévu étant entendu que, tel que cela est le cas dans l'exemple illustré, le bouton variateur peut intégrer la fonction de mise en marche du dispositif, le bouton variateur pouvant alors être tourné dans un même sens de rotation pour mettre en marche le dispositif, puis 5 régler le niveau d'intensité du fonctionnement du dispositif. Tel que visible sur la figure 1, l'humidificateur 1 comporte un câble d'alimentation 18 pour son raccordement au réseau électrique ainsi qu'un moyen formant capteur d'humidité 20, disposé à l'extrémité d'un câble de connexion 21 et illustré ici dans une vue éclatée avec deux portions de boîtier de protection 22. 10 Sur la figure 2, on a illustré l'intérieur de l'humidificateur, pour rendre notamment visible le fait que la coiffe 4 comporte un réservoir d'eau 24, à l'intérieur duquel s'étend verticalement une colonne centrale 26 dont l'extrémité supérieure, au contact de la face supérieure de la coiffe, est prolongée par des buses d'échappement 28 traversant ladite face supérieure de la coiffe. La paroi de fond 15 du réservoir porte un bouchon-valve 30, apte à laisser passage à de l'eau du réservoir vers la base 2 lorsque des moyens de commande appropriés donnent instruction dans ce sens. Et il est également prévu un capteur flotteur 31, apte à donner information sur la présence ou non d'eau dans le réservoir. La coiffe est rapportée sur la base de manière étanche à l'eau et l'on 20 observe que seuls deux moyens de communication sont prévus entre la coiffe et la base, à savoir le bouchon-valve et l'extrémité inférieure 32 de la colonne centrale 26. La base comporte une plaque ultrasonique 34, qui est disposée en travers de la base et qui s'étend au moins au droit de l'extrémité inférieure de la colonne 25 centrale et au droit du bouchon-valve. On comprend que de la sorte, les gouttes d'eau tombant du bouchon-valve entrent en contact avec la plaque. La base comporte en outre un système de ventilation, ici non représenté, qui génère un flux d'air dans le volume existant entre la plaque ultrasonique 34 et la paroi de fond de la coiffe 4. 3037638 6 Un module de commande 36 est également logé dans la base 2, et ce module de commande est apte à recevoir comme informations d'entrée au moins une information de température et d'humidité relative relevée par le capteur 20 et une information de niveau d'eau dans le réservoir, et il est apte à délivrer comme 5 données de sortie au moins une instruction de commande de la plaque ultrasonique 34 et/ou une instruction d'ouverture du bouchon valve 30. Le module de commande est ainsi apte à piloter l'allumage de la plaque ultrasonique 34 en vue de la faire fonctionner ou l'arrêter selon l'information reçue, notamment l'information reçue par le capteur flotteur 31 concernant la quantité suffisante d'eau 10 dans le réservoir. On va maintenant décrire le fonctionnement de l'humidificateur. Lorsque le dispositif est branché sur le secteur, que l'utilisateur a activé la mise en marche du dispositif et que les conditions sont appropriées au fonctionnement de l'appareil, l'eau commence à s'écouler du réservoir 24 par gravité grâce au bouchon-valve 15 30, et elle pénètre dans la base 2 en venant au contact de la plaque ultrasonique 34. A ce contact, la plaque vibre sur une fréquence ultrasonique (entre 20 000 et 10 000 000 hertz), de manière à séparer les molécules d'eau et ainsi créer une brume. Le flux d'air créé simultanément par le système de ventilation provoque le déplacement de la vapeur d'eau et son échappement par la colonne centrale, ce 20 qui génère une humidification de l'air par la vapeur d'eau. On comprend qu'il est intéressant selon l'invention que le capteur d'humidité soit déporté par rapport à la base du dispositif, afin que les données que le capteur enregistre ne soient pas faussées par la retombée immédiate de l'air chargé d'eau par le dispositif. Par exemple, lorsque la pièce à humidifier est froide, la vapeur d'eau dégagée retombe 25 plus vite que dans une pièce chaude. Si le capteur est logé dans le dispositif ou directement au voisinage de celui-ci, l'information sur le taux d'humidité de l'air pourrait être faussée. Par ailleurs, dans le même souci de fournir une information du taux d'humidité qui soit la plus fiable possible, il est intéressant de prévoir des moyens de temporisation associés à la transmission de données au module de 30 commande. Une boucle de régulation pourra ainsi être mise en place pour s'assurer que la mesure est stable et que par exemple, elle n'a pu être impactée à tort par une retombée de vapeur importante à un moment donné. 3037638 7 Dans ce contexte de fonctionnement, on va maintenant décrire plus en détails le rôle des différents boutons portés par le dispositif. Le bouton variateur 16 permet à l'utilisateur de commander la puissance de l'humidification, soit la quantité de brume produite et donc la vitesse 5 d'humidification de l'air ambiant autour du dispositif. Le module de commande utilise l'information de positionnement de ce bouton pour commander en retour une instruction de commande de la vitesse de vibration de la plaque ultrasonique. A titre d'exemple, le bouton variateur permet de commander une vibration de la plaque en vue d'obtenir un taux d'humidification compris entre 0 et 300mL/h. 10 Un premier bouton poussoir 12 permet à l'utilisateur d'intervenir sur une fonction de contrôle de l'humidification de l'air. Lorsque le bouton est dans une position active, à titre arbitraire dans une position enfoncée, le moyen de commande pilote automatiquement les moyens d'humidification de l'air prévus dans le dispositif de sorte que si l'humidité relative ambiante est supérieure à un 15 premier seuil déterminé Ssup, le module de commande 36 donne instruction à la plaque 34 et/ou au bouchon-valve 30 de cesser de fonctionner, et si l'humidité relative ambiante est inférieure à un deuxième seuil déterminé Sinf alors que le dispositif n'est pas en fonctionnement, le module de commande donne instruction à la plaque et/ou au bouchon-valve de recommencer à fonctionner. 20 On comprend que l'utilisation des deux seuils est selon l'invention intéressante en ce que d'une part, le dispositif cesse de fonctionner lorsqu'il est détecté un taux d'humidité suffisant, étant estimé qu'aller au-delà de ce taux d'humidité n'apporterait pas un confort supplémentaire aux usagers voir qu'il pourrait provoquer une gêne, et en ce que d'autre part, le dispositif ne 25 recommence à fonctionner que lorsqu'il est détecté une limite basse du taux d'humidité, de sorte que le temps pendant lequel le dispositif a cessé de fonctionner a permis, tout en conservant un taux d'humidité dans une plage de valeurs estimée comme une plage de confort optimal, d'économiser de l'eau et de l'énergie par la mise en veille du dispositif. 3037638 8 A titre d'exemple, le premier seuil déterminé Ssup est égal à 53% et le deuxième seuil déterminé Sinf est égal à 47%. Ces valeurs, implémentées à l'origine par le constructeur du dispositif et correspondant à un taux moyen de 50% +1- 3%, pourraient être modifiées selon la zone géographique dans laquelle le 5 dispositif est vendu, notamment pour s'adapter à des normes d'hygiène spécifiques de tel ou tel pays. Il est intéressant également de noter que le dispositif pourrait comporter une interface de communication avec l'utilisateur, ici non représentée, par l'intermédiaire de laquelle l'utilisateur pourra modifier ces valeurs de seuil. On comprend que, même avec des valeurs de seuil modifiées, le dispositif 10 selon l'invention permet toujours d'optimiser le temps de fonctionnement pour l'obtention d'un taux d'humidité de l'air jugé de confort. Le premier bouton poussoir peut prendre une deuxième position inactive, ici une position relâchée, par une action volontaire de l'utilisateur. Dans cette position relâchée, l'humidificateur travaille dans un mode standard, sans tenir 15 compte des informations fournies par le capteur d'humidité et sans aucun contrôle de l'humidité, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il y ait un manque d'eau dans le réservoir. On comprend que le taux d'humidité ainsi obtenu peut alors être supérieur à un seuil de confort, et que la quantité d'eau utilisée n'est pas contrôlée de façon économique. 20 Avantageusement, selon l'invention, des moyens mécaniques permettent le retour du premier bouton poussoir dans la première position active correspondant au pilotage automatique du taux d'humidité de l'air, dès que le dispositif est éteint, ou qu'il est coupé suite à un manque d'eau. Ces moyens mécaniques peuvent consister en des moyens de rappel automatique du bouton dans la première 25 position active, par exemple par l'utilisation d'électroaimants. Le fonctionnement de base du dispositif est ainsi prévu avec une fonction de contrôle du taux d'humidité et de contrôle de l'utilisation d'eau pour l'obtention de ce taux d'humidité. Ainsi, lorsque l'utilisateur met en marche le dispositif, il s'offre alors à lui trois solutions : 3037638 9 l'utilisateur décide de laisser le dispositif fonctionner automatiquement, en faisant confiance au paramétrage choisi par lui ou par le fabricant. Cette solution, paramétrée pour qu'elle soit de base à la mise en marche du dispositif et donc pour laquelle l'utilisateur n'a rien à faire, est 5 la plus économique et la plus efficace en terme de confort, puisqu'il est assuré que le taux d'humidité soit compris dans une plage de valeurs optimale ; l'utilisateur décide de conserver le fonctionnement contrôlé du dispositif, avec l'assurance d'avoir un taux d'humidité compris dans une 10 plage de valeurs d'optimale, mais il choisit d'accélérer l'obtention d'un taux d'humidité compris dans cette plage de valeurs. Il modifie alors la vitesse de vibration de la plaque par une action sur le bouton variateur 16, sans toucher au premier bouton pressoir 14 ; l'utilisateur décide de ne pas bénéficier du contrôle du taux 15 d'humidité, notamment pour obtenir un taux d'humidité de l'air supérieur au premier seuil déterminé Ssup, étant entendu que cette action n'est recommandée qu'à titre exceptionnel, par exemple avant de quitter pour plusieurs jours la pièce dans laquelle le dispositif est installé. On pourra prévoir d'associer au premier bouton pressoir un voyant lumineux 20 indiquant à l'utilisateur la position et le fonctionnement ou non de la fonction de contrôle du taux d'humidité de l'air. Tel que cela a pu être précisé précédemment, un dispositif selon l'invention peut également être un déshumidificateur. Si la structure du dispositif est alors modifiée, par exemple pour loger un condenseur alors que la plaque ultrasonique 25 est supprimée, le dispositif comporte comme précédemment au moins un module de commande apte à recevoir des informations relatives à un capteur d'humidité, des informations d'un pilotage automatique du taux d'humidité par l'enclenchement ou non du premier bouton poussoir, et des informations d'une suralimentation souhaitée par action sur le bouton variateur. Dans le cas d'un 30 humidificateur, on comprend que lorsque la fonction de contrôle est activée, la 3037638 10 machine s'arrêtera si l'humidité est inférieure au deuxième seuil déterminé, par exemple 47%, et qu'elle se remettra automatiquement en fonctionnement si l'humidité relative ambiante est supérieure au premier seuil déterminé, par exemple 53%. Et l'on comprend que si la fonction de contrôle est désactivée par 5 l'utilisateur, étant entendu qu'elle est là aussi automatiquement mise en oeuvre, le dispositif travaille sans aucun contrôle de l'humidité ambiant jusqu'à ce que le réservoir soit plein. Le deuxième bouton poussoir 14 permet à l'utilisateur de mettre en marche ou d'éteindre une fonction de type veilleuse, dans laquelle une source de lumière 10 interne au dispositif créée une ambiance lumineuse. La description qui précède vise à expliquer comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés et notamment de proposer un dispositif de traitement de la qualité de l'air qui permet de commander automatiquement la production ou la capture d'humidité en fonction du taux d'humidité détecté par des 15 moyens capteurs associés, et ce tant que ce taux d'humidité est compris dans une plage de valeurs paramétrée comme optimale. Il est notamment notable qu'un fonctionnement automatique du dispositif est prévu à l'origine et que l'utilisateur peut, outre déconnecter ce fonctionnement automatique par une seule pression sur un bouton de commande, combiner ce fonctionnement piloté dans une plage 20 de valeurs avec une instruction de suralimentation du dispositif pour accélérer l'obtention de l'un ou l'autre des seuils définissant cette plage de valeurs. Il convient de noter que l'invention n'est pas limitée au seul dispositif de traitement de la qualité de l'air conforme au mode de réalisation explicitement décrit en regard des figures 1 à 3. A titre d'exemple, on pourra, sans sortir du cadre de l'invention, 25 modifier la forme de la base et/ou de la coiffe, et/ou les valeurs seuils de la plage de valeurs optimale. REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement de la qualité de l'air comportant des moyens de traitement pilotés par un module de commande (36) qui reçoit au moins une information relative au taux de remplissage d'un réservoir (24) de liquide intégré dans ledit dispositif et une information relative au taux d'humidité de l'air ambiant, caractérisé en ce que ledit module de commande est apte à donner des instructions de fonctionnement auxdits moyens de traitement en fonction desdites informations, ledit module de commande étant programmé pour fonctionner soit selon un mode standard, dans lequel le module de commande calcule l'instruction de fonctionnement uniquement en fonction de ladite information relative au taux de remplissage du réservoir, soit selon un mode contrôlé, dans lequel le module de commande calcule l'instruction de fonctionnement en fonction du taux d'humidité détecté et de sa comparaison par rapport à au moins une valeur de seuil déterminée (Ssup). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de commande (36) est programmé pour comparer le taux d'humidité détecté par rapport à deux valeurs de seuil délimitées (Ssup , Sinf) et définissant une plage de valeurs optimale. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un bouton de commande (12) dont l'état constitue une information envoyée au module de commande (36), ledit bouton de commande pouvant prendre une première position active et une deuxième position inactive, le fonctionnement dudit module de commande en mode contrôlé ou standard étant fonction de ladite information d'état du bouton de commande. 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de rappel automatique du bouton dans la première position active, correspondant au mode contrôlé du module de commande. 3037638 12 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte un bouton variateur (16), ledit bouton de commande (12) étant apte à donner information au module de commande (36) sur la mise en marche ou l'arrêt des moyens de traitement tandis que ledit bouton variateur est apte à donner 5 information au module de commande sur la puissance souhaitée de fonctionnement de ces moyens de traitement. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en un humidificateur comportant un réservoir d'eau (24) duquel s'échappe, sous le contrôle du moyen de commande, de l'eau pour venir en 10 contact d'une plaque ultrasonique (34), dont la mise en vibration, pilotée par ledit moyen de commande (36), génère de la vapeur d'eau apte à s'évacuer à l'extérieur du dispositif. 7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module de commande (36) est programmé pour que dans le mode contrôlé, une 15 instruction de coupure du fonctionnement du dispositif est générée si le taux d'humidité détecté dans l'air ambiant dépasse un premier seuil déterminé. 8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit premier seuil (Ssup) est sensiblement égal à 53%. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce 20 que le module de commande (36) est en outre programmé, dans ce mode contrôlé, pour déclencher le fonctionnement du dispositif, après ladite coupure, lorsque le taux d'humidité détecté dans l'air ambiant est inférieur à un deuxième seuil déterminé (Sinf). 10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que 25 ledit deuxième seuil (Sinf) est sensiblement égal à 47%. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens capteurs (20) du taux d'humidité dans l'air ambiant sont prévus au bout d'un câble de connexion (21) raccordé à l'extrémité opposé audit module 3037638 13 de commande (36), de sorte que lesdits moyens capteurs sont aptes à être positionnés à distance du corps du dispositif logeant ledit module de commande. 12. Procédé de traitement de la qualité de l'air mis en oeuvre par un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans 5 le mode contrôlé, on empêche le fonctionnement du dispositif si le taux d'humidité détecté dépasse un seuil déterminé et on ne permet le fonctionnement qu'en fonction de la comparaison de la valeur du taux d'humidité par rapport à un autre seuil déterminé.