Brevet FR3043760A1 — publié le 20170519

CAISSON DE VENTILATION MODULAIRE RECEVANT DES GAINES AVEC UN GRAND CHOIX D'ORIENTATION La présente invention concerne un caisson de ventilation modulable, en particulier pour une habitation ou un bâtiment tertiaire. Les bâtiments recevant des personnes, en particulier les logements ou les locaux tertiaires comme les écoles ou les bureaux, comportent généralement un système de ventilation des différentes pièces, appelé ventilation mécanique contrôlée « VMC », pour renouveler l'air de ces pièces en amenant de l'air extérieur et en extrayant l'air vicié à l'intérieur des locaux. Le renouvellement de l'air des pièces a pour principal objectif d'évacuer les pollutions liées à la présence des occupants, à la présence du matériel ou des machines utilisées dans ses locaux, ainsi que celles émises par le 15 bâtiment lui-même. 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. 20 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 qui est chauffé en hiver. Un type de système de ventilation contrôlée connu, comporte un caisson de ventilation équipé d'un ventilateur entraîné par un moteur électrique disposé 25 suivant un axe longitudinal, qui présente une entrée d'air reliée à une gaine d'aspiration prélevant l'air dans une ou plusieurs pièces, et une sortie d'air reliée à une gaine de refoulement vers l'extérieur. Les caissons de ventilation sont généralement installés dans des espaces laissés libres dans les bâtiments, comme les doubles plafonds, les combles ou 30 les toitures terrasses, qui permettent d'installer le réseau de gaines distribuant l'air frais dans différentes pièces. En particulier on peut utiliser dans le caisson 3043 760 2 un ventilateur centrifuge qui reçoit l'air sur un côté axial, et qui l'évacue à sa périphérie extérieure avec une légère pression. Par ailleurs le système de ventilation peut être utilisé pour désenfumer les locaux en cas d'incendie. Dans ce cas le ventilateur doit pouvoir continuer à 5 fonctionner en aspiration des fumées pendant une durée déterminée, par exemple 30mn, avec une température des gaz aspirés élevée, pouvant atteindre 400°C. Lors d'un projet d'équipement d'un bâtiment avec un caisson de ventilation, le bureau d'études prévoit généralement un type de caisson 10 comportant des orientations particulières de l'entrée et de la sortie, adaptées à l'environnement qui est répertorié sur les plans du bâtiment. On a ensuite un approvisionnement sur le chantier des caissons spécifiques, pour les monter suivant les plans du bureau d'études. Cependant lors du montage des caissons de ventilation, l'opérateur peut avoir des surprises sur l'environnement, comme des positionnements ou des obstacles non prévus. En effet le bâtiment peut comporter des équipements non répertoriés dans les plans, ou des modifications effectuées ultérieurement, qui ne sont donc pas pris en compte lors de la conception du réseau de ventilation. On peut trouver notamment dans les espaces d'installation des poutres, des suspentes, des modifications de la dalle de béton, ou des passages de câbles ou d'autres conduits. Il faut alors échanger les caissons spécifiques pour d'autres présentant les bonnes orientations, ou les modifier en perdant du temps, avec des risques de défauts qualité. Par ailleurs en rénovation d'un bâtiment l'installateur arrivant sur le chantier ne connaît pas forcément non plus toutes les contraintes de l'espace qui va recevoir les caissons de ventilation. Pour apporter une certaine modularité, un type de caisson connu comporte une forme parallélépipédique comprenant suivant l'axe longitudinal un compartiment arrière d'entrée d'air, présentant une ouverture d'aspiration de chaque côté, un compartiment central comprenant le ventilateur, présentant une ouverture de refoulement généralement sur le dessus, et un compartiment 3043760 3 avant contenant le moteur électrique, présentant une trappe d'accès sur la face avant. Le ventilateur dans le compartiment central est entouré par une volute effectuant un guidage de l'air centrifugé sur son pourtour, pour le diriger vers 5 un côté unique comprenant la sortie de refoulement qui se trouve sur le dessus. L'opérateur peut ainsi choisir au montage l'entrée d'air à droite ou à gauche, en utilisant un bouchon pour fermer celle qui n'est pas utilisée. Cependant les choix de positionnement des gaines d'arrivée et de départ 10 sont limités. Notamment la sortie d'air se fait toujours suivant la même orientation. Un autre type de caisson connu comporte un unique compartiment comprenant une entrée d'air sur la face arrière, et une sortie sur un côté qui peut être installée sur l'une des quatre faces latérales de ce caisson. La face 15 avant forme la trappe d'accès au moteur électrique. Dans ce cas les choix d'orientation de l'entrée sont aussi limités, cette entrée se trouvant toujours dans l'axe longitudinal de la machine. De plus les gaz aspirés passent par le compartiment contenant le moteur, ce qui n'est pas compatible avec une aspiration des fumées en cas d'incendie, qui chaufferaient 20 trop le moteur en entraînant sa détérioration. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un caisson de ventilation comportant des zones de passage d'air présentant des entrées et des sorties d'air prévues pour être 25 raccordées chacune à une gaine de ventilation, et une zone contenant la motorisation d'un ventilateur activant le débit de l'entrée vers la sortie, ce caisson étant remarquable en ce qu'il présente d'un côté les zones de passage d'air comportant plusieurs perçages d'entrée d'air et plusieurs perçages de sortie d'air, disposant de moyens de fermeture amovibles permettant de fermer 30 des perçages d'entrée et de sortie d'air, et d'un autre côté la zone contenant la motorisation, qui est séparée des zones de passages d'air. 3043760 4 Un avantage de ce caisson de ventilation est qu'un opérateur peut au moment même de l'installation du caisson à son emplacement, suivant un grand nombre de choix sur les côtés des zones de passage d'air, définir de manière indépendante l'orientation d'une ou plusieurs gaines d'entrée et gaines 5 de sortie d'air, en fixant de manière simple et rapide les moyens de fermeture amovibles sur les perçages inutilisés. Ces choix d'orientations se font tout en préservant la zone de motorisation qui, se trouvant d'un autre côté, peut ne pas comporter de passage du flux d'air. On peut en particulier pour un caisson parallélépipédique, orienter une 10 entrée et une sortie d'air dans toutes les directions données par les faces d'un côté de ce caisson, l'autre côté du caisson étant réservé pour l'implantation de la motorisation. On peut ainsi réaliser un passage d'air sensiblement en ligne, en utilisant une entrée et une sortie opposées. Le caisson de ventilation selon l'invention peut de plus comporter une ou 15 plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. En particulier les zones de passage d'air peuvent former deux compartiments distincts, séparés par une cloison contenant un passage d'air relié au ventilateur. 20 Dans ce cas le caisson peut comporter une forme sensiblement parallélépipédique, comprenant successivement suivant un axe principal un compartiment arrière formant la zone d'entrée d'air, un compartiment central formant la zone de sortie d'air, et un compartiment avant formant la zone contenant la motorisation du ventilateur. 25 Avantageusement, le ventilateur est un ventilateur qui centrifuge l'air radialement vers l'extérieur. Dans ce cas, ce ventilateur centrifuge dirige avantageusement l'air radialement vers l'extérieur de manière équivalente dans toutes les directions. Avantageusement, le caisson de ventilation comporte des moyens de 30 raccordement amovibles pour les gaines, prévus pour être fixés sur des perçages d'entrée et des perçages de sortie d'air. 3043760 5 En particulier, chaque moyen de raccordement peut comporter une plaque présentant un perçage circulaire, prévue pour venir à plat sur un côté des zones de passage d'air, et une collerette circulaire ajustée sur ce perçage, prévue pour recevoir la gaine. 5 De plus, le caisson de ventilation peut comporter des moyens de guidage du flux prévus pour être fixés sur les moyens de raccordement, qui réduisent le passage du flux dans ces raccordements. Selon un mode de réalisation, les moyens de raccordement peuvent déborder latéralement de la largeur des compartiments de passage d'air. 10 Avantageusement, les moyens de fermeture amovibles forment des plaques posées sur une face des zones de passage d'air. Avantageusement, la zone de motorisation forme un compartiment comportant une trappe d'ouverture. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages 15 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - le couple de figures 1 a et 1 b présentent respectivement en vue de dessus et en vue du côté gauche, un caisson de ventilation suivant l'invention comportant une entrée et une sortie mises dans une position particulière ; 20 - la figure 2 présente un raccordement d'une gaine sur un perçage de ce caisson ; - la figure 3 présente une plaque de fermeture d'un perçage de ce caisson; - les couples de figures 4a et 4b à 10a et 10b présentent chacun 25 respectivement en vue de dessus et en vue du côté gauche, un caisson de ventilation suivant l'invention comportant une ou plusieurs entrées et une sortie mises dans six positions différentes ; - la figure 11 présente un raccordement de gaine comportant un passage d'air sensiblement central 30 - la figure 12 présente le positionnement des raccordements sur un caisson ; et 3043760 6 - la figure 13 présente un caisson avec deux gaines d'entrée et de sortie formant sensiblement un alignement. Sur les différentes figures suivantes une flèche vue de l'avant est représentée par un point au milieu d'un cercle, et vue de l'arrière par une croix 5 dans un cercle. Les côtés droit et gauche du caisson sont définis en regardant la face avant 16 du compartiment avant 12. Les figures 1 a et 1 b présentent un caisson de forme globale parallélépipédique, comprenant successivement suivant un axe longitudinal un compartiment arrière 2 d'entrée d'air, un compartiment central intermédiaire 6 10 de sortie d'air comportant un ventilateur centrifuge 8, et un compartiment avant 12 contenant un moteur électrique 14 entraînant ce ventilateur. Le compartiment arrière 2 présente un perçage sur sa face arrière 20 ainsi que sur chacune de ses quatre faces latérales, ces perçages étant prévus pour en laisser un seul ouvert 4 afin de former l'entrée d'air dans ce 15 compartiment, comme indiqué par la flèche 22. En particulier pour ces figures le perçage ouvert formant l'entrée d'air E, comportant une collerette 34 de raccordement d'une gaine d'entrée, se trouve sur le côté gauche du compartiment arrière 2 quand on regarde la face avant 16 du caisson. 20 L'air est ensuite aspiré par le centre du ventilateur 8 en traversant la cloison entre le compartiment arrière 2 et le compartiment central 6, suivant la flèche 24, pour être propulsé radialement vers l'extérieur avec une petite pression par la rotation de ce ventilateur. Le compartiment central 6 comporte un perçage sur chaque face latérale, 25 ces perçages étant prévus pour en laisser un seul ouvert afin de former la sortie d'air S en dehors de ce compartiment. Le perçage ouvert comporte aussi une collerette 34 de raccordement d'une gaine de sortie. En particulier pour ces figures le perçage de sortie ouvert se trouve sur le dessus du compartiment central 6, qui permet la sortie de l'air propulsé par le 30 ventilateur 8. Avantageusement le ventilateur 8 ne comporte pas de volute extérieure dirigeant le flux vers une direction particulière, afin de permettre de la même 3043760 7 manière un départ du flux d'air vers chacune des ouvertures des quatre faces latérales de ce compartiment. Le compartiment avant 12 comporte un moteur électrique 14 disposé suivant l'axe longitudinal du caisson, qui est relié directement au ventilateur 8 5 par un arbre d'entraînement traversant une cloison étanche séparant ces deux compartiments. De cette manière l'air ou les gaz venant du compartiment arrière 2 et traversant le compartiment central 6, ne viennent pas dans le compartiment avant 12 de manière à ne pas risquer de réchauffer le moteur électrique 14 dans le cas où ce flux est chaud. 10 La face avant 16 du compartiment avant 12 comporte une trappe amovible permettant en positionnant cette face de manière facilement accessible lors de l'installation du caisson, d'accéder au moteur électrique 14 et à ses branchements afin d'effectuer de la maintenance. La figure 2 présente un raccordement de gaine 30 sur un perçage du 15 caisson, qui est adapté pour un perçage d'entrée du compartiment arrière 2 ou de sortie du compartiment central 6. Le raccordement de gaine 30 comporte une plaque carrée ouverte 32 présentant un perçage circulaire d'un grand diamètre légèrement inférieur au côté de cette plaque. La plaque 32 est prévue pour couvrir un côté du 20 compartiment arrière 2 ou central 6 du caisson. Une collerette circulaire sensiblement cylindrique 34 ajustée autour du perçage de la plaque ouverte 32, tournée vers l'extérieur, est prévue pour recevoir la gaine se fixant dessus. La figure 3 présente une plaque de fermeture 36 comportant la même 25 dimension que la plaque ouverte 32, qui est prévue pour fermer les perçages du compartiment arrière 2 ou du compartiment central 6 en se plaquant sur la face du compartiment. On obtient de cette manière la possibilité de monter de manière simple et rapide lors de l'installation du caisson dans le bâtiment, sur chaque 30 compartiment de passage d'air 2, 6, un unique raccordement de gaine 30 sur l'un de ses perçages, et une plaque de fermeture 36 sur tous les autres. 3043760 8 Sur les figures 1a et 1 b, l'opérateur monte un raccordement de gaine 30 sur le côté gauche du compartiment arrière 2 et sur le dessus du compartiment central 6, et une plaque de fermeture 36 sur tous les autres perçages, pour obtenir cette configuration permettant un flux formant un angle droit, venant de 5 la gauche pour partir vers le haut. Les figures 4a et 4b présentent le caisson comportant un raccordement de gaine sur le côté droit du compartiment arrière 2 et sur le dessus du compartiment central 6, permettant un flux formant un angle droit, venant de la droite pour partir vers le haut. 10 Les figures 5a et 5b présentent le caisson comportant un raccordement de gaine sur la face arrière 20 du compartiment arrière 2 et sur le dessus du compartiment central 6, permettant un flux formant un angle droit, venant de l'arrière pour partir vers le haut. Les figures 6a et 6b présentent le caisson comportant un raccordement 15 de gaine sur le côté droit du compartiment arrière 2 et sur le côté gauche du compartiment central 6, permettant un flux sensiblement en ligne, venant de la droite pour partir vers la gauche. Les figures 7a et 7b présentent le caisson comportant un raccordement de gaine sur le côté gauche du compartiment arrière 2 et sur le côté droit du 20 compartiment central 6, permettant un flux sensiblement en ligne, venant de la gauche pour partir vers la droite. Les figures 8a et 8b présentent le caisson comportant un raccordement de gaine sur la face arrière 20 du compartiment arrière 2 et sur le côté droit du compartiment central 6, permettant un flux formant un angle droit, venant de 25 l'arrière pour partir vers la droite. Les figures 9a et 9b présentent le caisson comportant un raccordement de gaine sur la face arrière 20 du compartiment arrière 2 et sur le côté gauche du compartiment central 6, permettant un flux formant un angle droit, venant de l'arrière pour partir vers la gauche. 30 Les figures 10a et 10b présentent le caisson comportant un raccordement de gaines d'entrée sur la face arrière 20 ainsi que sur les côtés droit et gauche du compartiment arrière 2, et d'une gaine de sortie sur le côté gauche du 3043760 9 compartiment central 6. On a une aspiration d'air venant en même temps de trois sources présentant chacune une orientation différente, qui est refoulée par une unique sortie. On obtient ainsi un caisson modulaire présentant toutes les configurations 5 possibles d'orientation des gaines d'entrée et de sortie, comprenant la direction arrière et les quatre directions latérales par rapport à l'axe longitudinal du caisson. On peut en particulier prévoir plusieurs gaines d'entrées et de sortie raccordées sur le boîtier. En prévoyant notamment un perçage d'entrée et de 10 sortie sur chaque face de ce boîtier on peut réaliser toutes les combinaisons de nombre de gaines, allant jusqu'à cinq gaines d'entrée et quatre de sortie. Les raccordements de gaine 30 et les plaques de fermeture 36 peuvent être fixées sur le caisson par tout moyen, en particulier par une vis sur chaque angle, ou par des moyens de clipsage permettant un montage rapide sans 15 outil. La figure 11 présente un raccordement de gaine 30 formé par la collerette 34 ajustée autour du perçage circulaire de la plaque ouverte 32, recevant derrière une deuxième plaque de guidage du flux 40 présentant le même contour extérieur, qui comporte une fenêtre rectangulaire verticale 42 réduisant 20 latéralement le passage du flux. On peut ainsi recevoir un flux venant d'un perçage d'un compartiment 2, 6 qui est moins large que le diamètre de la gaine. La figure 12 présente un caisson comportant un raccordement 30 sur le compartiment arrière 2 et un sur le compartiment central 6, comprenant une 25 plaque ouverte 32 qui axialement déborde de la largeur de ces compartiments. On dispose alors une plaque de guidage du flux 40 comprenant la fenêtre 42. La figure 13 présente en vue de dessus un caisson comportant aussi des raccordements 30 débordant axialement de la largeur du compartiment arrière 2 et du compartiment central 6. 30 Chaque raccordement 30 comporte une plaque de guidage du flux 40 présentant une fenêtre verticale 42. Chaque fenêtre verticale 42 correspond à la largeur du perçage de son compartiment 2, 6. 3043760 10 On obtient ainsi des gaines d'entrée 50 et de sortie 52 qui débordent sur les côtés de leur compartiment 2, 6, présentant des largeurs réduites par rapport au diamètre de gaines standard. Cette disposition permet d'utiliser des gaines d'un grand diamètre, les fenêtres guidant le flux 42 vers les perçages, et 5 ajustées sur la largeur réduite des compartiments, donnant un décalage latéral minimum des deux gaines entre elles. On réalise de cette manière un raccordement sensiblement en ligne de deux gaines 50, 52 entre elles, qui permet de réduire l'encombrement du caisson tout en conservant des bonnes performances aérauliques. REVENDICATIONS1. Caisson de ventilation comportant des zones de passage d'air (2, 6) présentant des entrées et des sorties d'air prévues pour être raccordées 5 chacune à une gaine de ventilation (50, 52), et une zone (12) contenant la motorisation (14) d'un ventilateur (8) activant le débit de l'entrée vers la sortie, caractérisé en ce qu'il présente d'un côté les zones de passage d'air (2, 6) comportant plusieurs perçages d'entrée d'air et plusieurs perçages de sortie d'air, disposant de moyens de fermeture amovibles (36) permettant de fermer 10 des perçages d'entrée et de sortie d'air, et d'un autre côté la zone contenant la motorisation (12), qui est séparée des zones de passages d'air. 2 - Caisson de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones de passage d'air forment deux compartiments distincts (2, 6), séparés par une cloison contenant un passage d'air relié au ventilateur (8). 15 3 - Caisson de ventilation selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une forme sensiblement parallélépipédique, comprenant successivement suivant un axe principal un compartiment arrière (2) formant la zone d'entrée d'air, un compartiment central (6) formant la zone de sortie d'air, et un compartiment avant (12) formant la zone contenant la motorisation (14) 20 du ventilateur (8). 4 - Caisson de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ventilateur (8) est un ventilateur qui centrifuge l'air radialement vers l'extérieur. - Caisson de ventilation selon la revendication 4, caractérisé en ce que 25 le ventilateur centrifuge (8) dirige l'air radialement vers l'extérieur de manière équivalente dans toutes les directions. 6 - Caisson de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de raccordement amovibles (30) pour les gaines, prévus pour être fixés sur des perçages 30 d'entrée et des perçages de sortie d'air. 7 - Caisson de ventilation selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque moyen de raccordement (30) comporte une plaque (32) présentant un 3043 760 12 perçage circulaire, prévue pour venir à plat sur un côté des zones de passage d'air (2, 6), et une collerette circulaire (34) ajustée sur ce perçage, prévue pour recevoir la gaine (50, 52). 8 - Caisson de ventilation selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il 5 comporte des moyens de guidage du flux (40) prévus pour être fixés sur les moyens de raccordement (30), qui réduisent le passage du flux dans ces raccordements. 9 - Caisson de ventilation selon la revendication 2 ou 3, et l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les moyens de raccordement (30) débordent latéralement de la largeur des compartiments de passage d'air (2, 6). 10 - Caisson de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fermeture amovibles forment des plaques (36) posées sur une face des zones de passage d'air (2, 15 6). 11 - Caisson de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de motorisation forme un compartiment (12) comportant une trappe d'ouverture.