Brevet FR3050810A1 — publié le 20171103

DISPOSITIF DE VENTILATION L'invention concerne un dispositif de ventilation pour une ventilation mécanique contrôlée. Un tel dispositif comprend un caisson, à l'intérieur duquel est agencé un groupe moto-ventilateur permettant d'extraire et de ventiler l'air à l'intérieur d'un bâtiment. En cas d'incendie, le dispositif de ventilation doit être capable d'évacuer les fumées, dont la température peut atteindre 400°C. L'objectif est gLe le dispositif de ventilation puisse assurer l'évacuation des fumées pendant au moins une demi-heure. Pour atteindre cet objectif, FR-A-2 950 132 enseigne de ménager, dans une paroi du caisson, des ouïes à travers lesquelles de l'air frais extérieur peut pénétrer à l'intérieur du caisson. Toutefois, ces ouïes perturbent le fonctionnement normal du dispositif et entraînent une surconsommation du groupe moto-ventilateur logé à l'intérieur du caisson. FR-A-2 795 459 divulgue une solution améliorée consistant à prévoir une ouverture dans la paroi du caisson, à travers laquelle de l'air frais extérieur peut pénétrer à l'intérieur du caisson. Un film en matière synthétique obture l'ouverture en condition normale de fonctionnement. Lors d'un échauffement, ce film fond et laisse passer l'air de refroidissement. Par ailleurs, FR-A-2 620 522 divulgue un tronçon de conduit d'une installation de ventilation mécanique. Ce conduit est agencé en amont du ventilateur. Le tronçon est pourvu d'une ouverture qui est obturée, en condition normale de fonctionnement, par un volet pivotant. En cas d'élévation anormale de la température circulant à l'intérieur du conduit, le volet est ouvert par un moyen réagissant à un gradient de température. En particulier, ce moyen est constitué par un empilement de bilames fixé à l'intérieur du conduit. Les dispositifs précités manquent de fiabilité car l'ouverture du passage de l'air frais de refroidissement entre l'extérieur du caisson et son volume intérieur n'est pas réellement contrôlée. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un dispositif de ventilation dans lequel l'ouverture du passage de refroidissement est mieux contrôlée, et donc plus fiable. A cet effet l'invention concerne un dispositif de ventilation, comprenant un caisson à l'intérieur duquel est logé un ventilateur et un moteur d'entrainement du ventilateur, un moyen de mesure de la température à l'intérieur du caisson, un variateur, programmé pour augmenter la vitesse de rotation du moteur lorsque le dispositif passe d'un mode de fonctionnement normal, dans lequel la température mesurée par le moyen de mesure est 3050810 2 inférieure à une valeur prédéterminée, à un mode incendie, dans lequel la température mesurée par le moyen de mesure est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée, et un passage de refroidissement à travers lequel de l'air extérieur peut pénétrer à l'intérieur du caisson. Conformément à l'invention, le dispositif comprend un volet d'obturation du 5 passage, et des moyens de commande, configurés pour commander l'ouverture du volet lorsque le dispositif passe en mode incendie. Grâce à l'invention, l'ouverture du passage de refroidissement est contrôlée de manière précise par les moyens de commande, qui réagissent à l'atteinte d'une température anormale en déclenchant l'ouverture du volet dès que la température de l'air 10 à l'intérieur du caisson atteint la valeur prédéterminée. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : Les moyens de commande comprennent un élément de maintien configuré 15 pour maintenir le volet en position fermée lorsqu'il est alimenté en courant, et une unité électronique de commande, programmée pour interrompre l'alimentation électrique de l'élément de maintien lorsque la température de l'air à l'intérieur du caisson atteint la valeur prédéterminée. L'élément de maintien est une ventouse électromagnétique. 20 L'élément de maintien est alimenté en énergie électrique via une sortie relais des moyens de commande. Le volet est configuré pour s'ouvrir automatiquement sous l'effet de la dépression et/ou de la gravité à l'intérieur du caisson lorsque l'élément de maintien n'est plus alimenté en courant. 25 Le volet est équipé d'un ressort de rappel et est configuré pour s'ouvrir automatiquement sous l'effet de la force de rappel du ressort lorsque l'élément de maintien n'est plus alimenté en courant. Le dispositif comprend un boitier de régulation qui est fixé contre une paroi extérieure du caisson. Le passage comprend une ouverture délimitée par 30 une paroi du boitier de régulation, de préférence par une paroi inférieure du boitier de régulation et le volet est configuré pour fermer cette ouverture lorsque la ventouse est alimentée en courant. Le volet est agencé pour s'ouvrir vers l'extérieur du boitier de régulation. Le boitier de régulation comprend des ouïes à travers lesquelles de l'air 35 extérieur peut pénétrer à l'intérieur du boitier. 3050810 3 Le passage est défini en partie par une goulotte qui communique, à travers l'ouverture, avec le volume interne du boitier de régulation lorsque le volet est ouvert. Le passage est défini en partie par un conduit pour acheminer l'air circulant 5 à l'intérieur de la goulotte vers un élément du dispositif, parmi un moteur, un ventilateur ou un organe de transmission entre le moteur et le ventilateur, de préférence par trois conduits pour acheminer l'air circulant à l'intérieur de la goulotte vers le moteur et l'organe de transmission. L'invention et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la 10 lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation d'un dispositif de ventilation conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de ventilation conforme à l'invention, 15 - les figures 2 et 3 sont des vues à plus grande échelle des encerclés II et III de la figure 1, - la figure 4 est une vue en perspective dans le sens de la flèche IV à la figure 1, et - la figure 5 est une vue en perspective selon la flèche V de la figure 1, dans laquelle une paroi du caisson est omise pour faciliter la visualisation des composants 20 internes du caisson. Sur la figure 1 est représenté un dispositif de ventilation 2 appartenant à un système de ventilation mécanique contrôlée. Ce dispositif 2 est prévu pour être agencé sur le toit ou dans un local technique d'un bâtiment. Il comprend un caisson 4 à section rectangulaire délimitant deux orifices 40 25 et 42 délimités sur des faces latérales opposées et un orifice 44 délimité sur la face supérieure du caisson 4. Les orifices 40, 42 et 44 sont des orifices circulaires, destinés à être connectées à des conduits de passage d'air de ventilation. Le caisson 4 loge un groupe moto ventilateur comprenant un moteur électrique 20, un ventilateur 22 et un organe 24 de transmission entre le moteur 20 et le ventilateur 22. Dans l'exemple, 30 l'organe de transmission 24 est une poulie. Le dispositif 2 comprend également un boîtier de régulation 6, qui est fixé contre une paroi extérieure du caisson 4. Avantageusement, le boîtier de régulation 6 est fixé contre une paroi latérale du caisson 4. Le boîtier de régulation 6 renferme le variateur de commande 26 du moteur 20 et un moyen de mesure de la température de l'air à l'intérieur 35 du caisson 4. Avantageusement, le moyen de mesure de la température est un thermocontact, qui se ferme lorsque la température à l'intérieur du caisson 4 atteint une 3050810 4 valeur prédéterminée. Dans l'exemple, cette valeur prédéterminée est située dans une plage allant de 70°C à 80°C. Par ailleurs, le variateur 26 dispose d'une intelligence propre et est programmable. Le boîtier de régulation 6 comprend également des moyens de raccordement au 5 réseau électrique, qui sont disposés sur une face latérale, et constitué dans l'exemple par un interrupteur de proximité 66. Des ouïes d'aération 60 sont ménagées sur deux parois latérales opposées du boitier 6. Les ouïes d'aération 60 permettent de refroidir en permanence les composants électroniques internes du boîtier de régulation 6, comme le variateur 26 du moteur 20. 10 Le dispositif de ventilation 2 comprend également un passage de refroidissement P4, à travers lequel de l'air extérieur peut pénétrer à l'intérieur du caisson 4. Ce passage P4 est prévu pour être fermé en condition normale, afin de ne pas perturber le fonctionnement du dispositif 2 et de ne pas entraîner une surconsommation du groupe moto-ventilateur. Il est ouvert uniquement en cas d'élévation anormale de la température 15 de l'air circulant à l'intérieur du caisson 4, c'est-à-dire uniquement lorsque le dispositif de ventilation extrait des fumées à haute température. Le dispositif comprend un volet métallique 14 d'obturation de ce passage P4 et un moyen de mesure de la température à l'intérieur du caisson 4. Ce moyen de mesure est un capteur de température 28 disposé à l'intérieur du caisson 4 20 Des moyens de commande logés à l'intérieur du boitier de régulation 6 sont configurés pour commander l'ouverture du volet 14 lorsque la température mesurée par le capteur atteint la valeur prédéterminée. Les moyens de commande comprennent un élément de maintien 16, configuré pour maintenir le volet 14 en position fermée lorsqu'il est alimenté en courant et une unité 25 électronique de commande 30, qui est logée à l'intérieur du boitier de régulation 6. Dans l'exemple, l'élément de maintien 16 est une ventouse électromagnétique. L'élément de maintien 16 est alimenté en énergie électrique via une sortie relais de l'unité électronique de commande, c'est-à-dire que l'unité électronique de commande dispose d'une sortie relais qui se comporte comme un interrupteur qui est soit passant (ventilation de confort) 30 soit non passant (mode incendie) et qui alimente ou non en énergie électrique l'élément de maintien. L'unité électronique de commande 30 est programmée pour interrompre l'alimentation électrique de la sortie relais et donc de l'élément de maintien 16 lorsque la température mesurée par le capteur 28 atteint la valeur prédéterminée. 35 L'unité électronique de commande 30 est reliée au moyen de mesure de température, par exemple avec un câble non représenté. En fonctionnement, le moyen de 3050810 5 mesure de température 28 transmet un signal aux moyens de commande. Avantageusement, ce signal est un signal de type électrique, qui est envoyé vers l'unité de commande lorsque la température à l'intérieur du caisson 4 est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée. 5 Le passage de refroidissement P4 comprend une ouverture 64 délimitée par une paroi du boîtier de régulation 6. Avantageusement, cette ouverture est délimitée par une paroi inférieure 62 du boîtier de régulation 6. L'ouverture 64 permet donc de mettre en communication le volume intérieur du boitier 6 avec le volume intérieur du caisson 4. L'ouverture 64 ne met donc pas directement en communication le volume intérieur du 10 caisson 4 avec l'air extérieur, comme envisagé par exemple dans FR-A-2 795 459, puisqu'elle n'est pas délimitée dans une paroi du caisson 4. Le volet 14 est spécifiquement conçu pour empêcher le passage de l'air à travers cette ouverture 64 lorsqu'il est en position fermée. Le passage P4 comprend également une goulotte 8 qui communique avec le 15 volume interne du boitier 6 lorsque le volet 14 est ouvert. Le passage P4 comprend également un premier conduit 12 disposé à l'intérieur du caisson 4, pour acheminer l'air circulant à l'intérieur de la goulotte 8 vers l'organe de transmission 24, du côté de la poulie motrice entrainée par le moteur 20, cette poulie n'étant pas visible sur les figures. Le passage comprend également un deuxième conduit 20 10, pour acheminer l'air circulant à l'intérieur de la goulotte 8 directement vers l'organe de transmission 24 du côté de la poulie réceptrice 21. Enfin, le passage comprend un troisième conduit 13, pour acheminer l'air circulant à l'intérieur de la goulotte 8 directement vers le moteur 20. Les trois conduits 10,12 et 13 s'étendent verticalement à partir de la goulotte 8, laquelle s'étend dans un plan horizontal sous la paroi inférieure du 25 caisson 4. Le volet 14 est agencé pour s'ouvrir vers l'extérieur du boîtier de régulation 6, c'est-à-dire vers le bas. Le fonctionnement du dispositif de ventilation selon l'invention est le suivant : Dans des conditions normales de fonctionnement, la température de l'air extrait 30 par le dispositif est proche de 25°C. La ventouse dectromagnétique 16 est alimentée en courant et maintient alors le volet 14 en position fermée : le passage de refroidissement est donc également fermé. Toutefois, le boîtier de régulation 6 est aéré avec de l'air frais pénétrant à travers les ouïes 60. Lors d'un incendie, le dispositif de ventilation 2 commence à extraire des fumées, 35 dont la température peut atteindre 400°C. Dès que b moyen de mesure de température 28 détecte que la température de l'air à l'intérieur du caisson 4 est supérieure à la valeur 3050810 6 prédéterminée, il envoie un signal électrique à l'unité électronique de commande 30 qui interrompt alors l'alimentation électrique de la ventouse électromagnétique 16. Le volet 14 s'ouvre alors automatiquement, d'une part, sous l'effet de la gravité et, d'autre part, sous l'effet de la dépression à l'intérieur du caisson 4. L'air frais pénétrant par les ouïes 60 5 passe alors à l'intérieur de la goulotte 8, puis est distribué dans les trois conduits 10, 12 et 13 jusqu'à parvenir respectivement au niveau du moteur 20, de la poulie motrice de transmission entrainée par le moteur 20 et au niveau de la poulie réceptrice de transmission 21 reliée au ventilateur 22, qui sont les organes les plus sensibles à l'échauffement. 10 Par ailleurs, le variateur 26 est programmé pour augmenter la vitesse de rotation du moteur 20 lorsque le dispositif 2 passe d'un mode de fonctionnement normal, dans lequel la température mesurée par le moyen de mesure 28 est inférieure à la valeur prédéterminée, à un mode incendie, dans lequel la température mesurée par le moyen de mesure 28 est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée. Avantageusement, le 15 moteur 20 tourne à vitesse maximale en mode incendie. En variante, le variateur 26 est intégré à l'unité électronique de commande 30, c'est-à-dire que l'unité 30 et le variateur 26 sont un seul et même élément. En variante non représentée, les orifices 40, 42 et 44 peuvent être agencés différemment, notamment sur d'autres parois du caisson 4. De même, le boîtier de 20 régulation 6 peut être fixé à une autre paroi du caisson 4. A titre de variante, le signal transmis par le thermocontact 28 est un signal analogique dont la valeur de tension est représentative de la température mesurée par le capteur de température. La valeur de ce signal est alors comparée avec une valeur de tension seuil qui dépend de la valeur prédéterminée. Cette comparaison est effectuée par 25 l'unité électronique de commande 30. Selon une autre variante non représentée, l'élément de maintien 16 est différent d'une ventouse. Il s'agit par exemple d'un actionneur. Selon une autre variante, la valeur prédéterminée de température peut être réglée à distance ou au moyen d'un bouton prévu sur le dispositif 2, par exemple au niveau du 30 boitier de régulation 6. Selon une autre variante non représentée, le dispositif comprend un conduit pour acheminer l'air frais extérieur, à partir de la goulotte, vers le ventilateur 22. Selon une autre variante non représentée, le volet est agencé pour s'ouvrir vers l'intérieur du boitier de régulation. 3050810 7 Selon une autre variante non représentée, le volet est équipé d'un ressort de rappel et est configuré pour s'ouvrir automatiquement sous l'effet de la force de rappel du ressort lorsque l'élément de maintien 16 n'est plus alimenté en courant. Les caractéristiques techniques du mode de réalisation et des variantes 5 envisagées ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de ventilation (2), comprenant un caisson (4), à l'intérieur duquel est logé un ventilateur (22) et un moteur (20) d'entrainement du ventilateur, un moyen (28) de mesure de la température à l'intérieur du caisson, un variateur (26), programmé pour augmenter la vitesse de rotation du moteur lorsque le dispositif passe d'un mode de fonctionnement normal, dans lequel la température mesurée par le moyen de mesure est inférieure à une valeur prédéterminée, à un mode incendie, dans lequel la température mesurée par le moyen de mesure est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée, et un passage de refroidissement (P4) à travers lequel de l'air extérieur peut pénétrer à l'intérieur du caisson, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un volet (14) d'obturation du passage, des moyens de commande (16, 30), configurés pour commander l'ouverture du volet lorsque le dispositif passe en mode incendie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent : un élément de maintien (16) configuré pour maintenir le volet (14) en position fermée lorsqu'il est alimenté en courant, et . une unité électronique de commande (30), programmée pour interrompre l'alimentation électrique de l'élément de maintien (16) lorsque la température de l'air à l'intérieur du caisson atteint la valeur prédéterminée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de maintien (16) est une ventouse électromagnétique. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de maintien (16) est alimenté en énergie électrique via une sortie relais des moyens de commande (16). 3050810 9 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le volet (14) est configuré pour s'ouvrir automatiquement sous l'effet de la dépression à l'intérieur du caisson (4) et/ou de la gravité lorsque l'élément de maintien (16) n'est plus alimenté en courant. 5 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le volet (14) est équipé d'un ressort de rappel et est configuré pour s'ouvrir automatiquement sous l'effet de la force de rappel du ressort lorsque l'élément de maintien (16) n'est plus alimenté en courant. 10 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que : - le dispositif comprend un boitier de régulation (6) qui est fixé contre une paroi extérieure du caisson (4), le passage (P4) comprend une ouverture (64) délimitée par une paroi 15 (62) du boitier de régulation (6), de préférence par une paroi inférieure (62) du boitier de régulation (6).et - le volet (14) est configuré pour fermer cette ouverture lorsque la ventouse est alimentée en courant. 20 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boitier de régulation (6) comprend des ouïes (60) à travers lesquelles de l'air extérieur peut pénétrer à l'intérieur du boitier (6). 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le passage (P4) 25 est défini en partie par une goulotte (8) qui communique, à travers l'ouverture (64), avec le volume interne du boitier de régulation (6) lorsque le volet (14) est ouvert. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le passage est défini 30 en partie par un conduit (10, 12, 13) pour acheminer l'air circulant à l'intérieur de la goulotte (8) vers un élément du dispositif, parmi un moteur (20), un ventilateur (22) ou un organe de transmission (24) entre le moteur et le ventilateur, de préférence par trois conduits (10, 12,13) pour acheminer l'air circulant à l'intérieur de la goulotte (8) vers le moteur (20) et l'organe de 35 transmission (24).