Brevet FR3129711A1 — publié le 20230602

L’invention concerne un système de contrôle (10) d’un dispositif hygroréglable (100) d'extraction d'air pour installation de ventilation, le dispositif hygroréglable comprenant des moyens d’obturation (102) mobiles entre une position fermée et une position ouverte, le système de contrôle étant caractérisé en ce qu’il comporte : - un dispositif de préhension (12) mobile entre une position de repos et une position d’actionnement durant laquelle il reçoit une énergie mécanique, - un générateur électrique (14) configuré pour transformer l’énergie mécanique reçue par le dispositif de préhension en une énergie électrique, - un dispositif de stockage d’énergie électrique (16) configuré pour stocker l’énergie électrique générée par le générateur électrique, - des moyens d’entrainement (18) configurés pour entraîner les moyens d’obturation, et - un dispositif de temporisation (20) configuré pour commander automatiquement, dans une période prédéterminée, le passage en position fermée des moyens d’obturation, à partir de l’énergie électrique stockée. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Système de contrôle d’un dispositif hygroréglable d'extraction d'air pour installation de ventilation, et installation de ventilation comprenant un tel système de contrôle L’invention concerne un système de contrôle d’un dispositif hygroréglable d’extraction d’air pour installation de ventilation et une installation de ventilation comprenant un tel système de contrôle. L’invention peut être appliqué au domaine de l’habitation ou du bâtiment tertiaire. Les bâtiments tels que des logements, écoles ou bureaux, comportent généralement plusieurs pièces et au moins une installation de ventilation des différentes pièces pour renouveler l’air présent dans ces pièces. Une installation de ventilation comprend généralement un dispositif d’extraction d’air configuré pour extraire l’air interne des pièces, et des entrées d’air configurées pour insuffler naturellement de l’air venant de l’extérieur afin de compenser cette extraction. On parle de ventilation simple flux Le renouvellement de l’air des pièces, nommé également ventilation, a pour principal objectif d’évacuer des polluants de l’air liés à la présence d’occupants, de matériel ou de machines, ainsi que d’évacuer des polluants émis par le bâtiment lui-même. Les polluants de l’air sont en particulier du gaz carbonique CO2, de l’humidité (c’est-à-dire de l’eau) et des composés organiques volatils appelés « COV ». Pour des raisons d’hygiène et de confort, il est important de réaliser un renouvellement de l’air des pièces notamment fermées. On renouvelle aussi cet air pour contrôler le taux d’hygrométrie intérieur du bâtiment. Il est important de maîtriser le débit du renouvellement d’air, afin de limiter les déperditions thermiques dues à l’évacuation de l’air intérieur notamment lorsqu’il est chauffé en hiver, mais également dans le but d’activer un débit de pointe, c’est-à-dire un débit d’air maximal, dans certaines conditions. A titre d’exemple un débit de pointe peut être nécessaire en cas de forte hygrométrie et/ou en cas de présence d’odeurs ou de polluants dans la pièce à ventiler (cuisine, salle de bain par exemple). L’insufflation naturelle d’air dans un bâtiment est généralement réalisée avec une entrée d’air comprenant une extrémité d’entrée d’air disposée à l’extérieur du bâtiment, et une extrémité de sortie d’air disposée dans une pièce à ventiler. Une telle entrée d’air permet un tirage thermique lorsqu’il existe une différence de pression entre l’extrémité d’entrée d’air et l’extrémité de sortie d’air, et ainsi une circulation d’air entre l’extérieur du bâtiment et la pièce à ventiler. Plus particulièrement, une telle entrée d’air permet un tirage thermique lorsque la température au niveau de l’extrémité d’entrée d’air est supérieure à la température au niveau de l’extrémité de sortie d’air. Plus la différence de température est élevée, plus la différence de pression est élevée, et plus le débit d’air tiré lors du tirage thermique est élevé. Quand la différence de température diminue, le différentiel de pression entre l’entrée d’air et la sortie d’air est diminué, et le débit d’air tiré peut être insuffisant. L’extraction d’air dans un bâtiment est généralement faite par une bouche d’extraction, disposée au plafond ou en partie supérieure des murs. La bouche d’extraction comporte une extrémité d’entrée d’air disposée dans la pièce à ventiler, et une extrémité de sortie d’air reliée à un ventilateur comportant une turbine entraînée par un moteur électrique. Le ventilateur génère une dépression pour activer une circulation d’air dans la bouche d’extraction. On parle de ventilation mécanique contrôlée appelée « VMC ». Le ventilateur peut notamment fonctionner en débit fixe, modulé ou intermittent. Afin d’optimiser la ventilation des pièces en fonction de paramètres comme le niveau des polluants constatés ou la présence de personnes détectée, il est connu de réaliser des bouches d’extraction d’air réglables automatisées. De telles bouches d’extraction d’air comprennent généralement une section de passage d’un flux d’air et des moyens d’obturation configurés pour modifier la section de passage du flux d’air afin de l’ajuster à une valeur prédéterminée, et notamment afin d’activer le débit de pointe. Les moyens d’obturation sont généralement entrainés par un moteur électrique. En outre, le débit de pointe est généralement entrainé manuellement, puis maintenu ou désactivé par un module de temporisation ou par un module électrique équipé de capteurs de présence et de temporisation électrique. Des bouches d’extraction d’air autonome en énergie sont connus. De telles bouches d’extraction d’air comportent une source d'énergie électrique autonome telle qu’une turbine disposée dans le flux d'air et configurée pour être mise en rotation par le flux d’air de sorte à générer une énergie mécanique, et un dispositif de conversion de l'énergie mécanique générée par la turbine en énergie électrique. De telles bouches d’extraction d’air comportent en outre un dispositif de stockage de l'énergie électrique permettant d’alimenter le moteur électrique. Cependant, ce type de bouches d’extraction d’air présente plusieurs inconvénients. Le débit du flux d’air ne peut pas être contrôlé avec fiabilité en fonction des caractéristiques hygrométriques de la pièce à ventiler. En effet, l’énergie électrique permettant d’alimenter le moteur électrique qui contrôle les moyens d’obturation, dépend de l’énergie mécanique générée par la turbine lorsqu’elle est mise en rotation par le flux d’air traversant le dispositif. Comme indiqué précédemment, ces caractéristiques hygrométriques sont très importantes, notamment dans des pièces à ventiler comme les cuisines pour lesquelles des appareils rejettent une quantité importante de polluants lorsque ceux-ci sont en marche ou dans des pièces très humides comme les salles de bain. Par exemple, lorsque ces appareils fonctionnent, le flux d’extraction de l’air présent dans la pièce demande à être augmenté significativement afin de garantir une qualité de l’air suffisante. En outre, il n’est pas garanti que le dispositif de stockage de l’énergie électrique stocke suffisamment d’énergie électrique pour alimenter le moteur électrique permettant d’augmenter le débit du flux d’air afin de subvenir aux besoins de la pièce à ventiler. Enfin, les turbines dans ces dispositifs sont exposées directement au flux d’air comportant une hygrométrie élevée, une température variable et des polluants tels que des éléments volatils, ce qui influe sur leur fonctionnement. Ces turbines demandent donc un entretien régulier. Dans la suite de la description, par dispositif hygroréglable d’extraction d’air on entendra une bouche d’extraction d’air. L’invention a notamment pour but de pallier au moins l’un de ces inconvénients précités, et concerne à cet effet un système de contrôle d’un dispositif hygroréglable d'extraction d'air pour installation de ventilation, le dispositif hygroréglable comprenant des moyens d’obturation mobiles entre une position fermée et une position ouverte, le système de contrôle comportant : un dispositif de préhension mobile entre une position de repos et une position d’actionnement durant laquelle il reçoit une énergie mécanique, un générateur électrique configuré pour transformer l’énergie mécanique reçue par le dispositif de préhension en une énergie électrique, un dispositif de stockage d’énergie électrique configuré pour stocker l’énergie électrique générée par le générateur électrique, des moyens d’entrainement configurés pour entraîner les moyens d’obturation en position ouverte et/ou en position fermée, et un dispositif de temporisation configuré pour commander automatiquement, dans une période prédéterminée, le passage en position fermée des moyens d’obturation, à partir de l’énergie électrique stockée. Ainsi, le système de contrôle permet de générer de l’énergie électrique indépendamment du flux d’air traversant le dispositif, dès lors qu’il est nécessaire de répondre aux besoins de la pièce à ventiler, et notamment dès lors qu’il est nécessaire d’activer un débit de pointe. Le débit du flux d’air est contrôlé avec fiabilité, notamment en fonction des caractéristiques hygrométriques de la pièce à ventiler. En outre, la période pendant laquelle les moyens d’obturation sont en position ouverte est optimisée. Cette période doit être la plus précise possible. Le dispositif de préhension est configuré pour être manipulé par un opérateur. Selon d’autres caractéristiques de l’invention, le système de l’invention comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou selon toutes les combinaisons possibles. Selon une caractéristique, les moyens d’entrainement comprennent un moteur électrique. Selon une caractéristique, les moyens d’entrainement comprennent une pièce mécanique configurée pour entrainer mécaniquement les moyens d’obturation en position ouverte, et le moteur électrique est configuré pour entraîner les moyens d’obturation en position fermée. Selon une caractéristique, le moteur électrique est intégré au générateur électrique. Selon une caractéristique, les moyens d’entrainement comprennent : un premier moteur électrique configuré pour entraîner les moyens d’obturation en position ouverte, et un deuxième moteur électrique configuré pour entraîner les moyens d’obturation en position fermée. Selon une caractéristique, le deuxième moteur électrique est intégré au générateur électrique. Selon une caractéristique, le premier moteur électrique est alimenté par une source d’énergie électrique externe. Selon une caractéristique, le premier moteur électrique est alimenté par une partie de l’énergie électrique générée par le générateur électrique. Selon une caractéristique, la période prédéterminée est comprise entre 20 et 30 minutes à compter du déplacement des moyens d’obturation en position ouverte. Selon une caractéristique, le générateur électrique est un dispositif de conversion dynamoélectrique tel qu’un moteur pas à pas ou un moteur à courant continu. Selon une caractéristique, le dispositif de stockage d’énergie électrique est une capacité électrique. Selon une caractéristique, le dispositif de préhension comprend un ressort. L’invention concerne en outre un dispositif hygroréglable d'extraction d'air pour installation de ventilation, le dispositif comprenant : des moyens d’obturation mobiles entre une position fermée et une position ouverte, et un système de contrôle tel que décrit précédemment. L’invention concerne en outre une installation de ventilation comprenant : un dispositif hygroréglable d'extraction d'air comprenant des moyens d’obturation mobiles entre une position fermée et une position ouverte, et un système de contrôle tel que décrit précédemment. Selon une caractéristique, le dispositif de préhension et le générateur électrique sont déportés du dispositif hygroréglable d'extraction d'air. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description nullement limitative qui suit et de la figure annexée. La est une vue schématique d’un système de contrôle d’un dispositif hygroréglable d’extraction d’air, selon un premier mode de réalisation de l’invention. La est une vue schématique d’un système de contrôle d’un dispositif hygroréglable d’extraction d’air, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La est une vue schématique d’un système de contrôle d’un dispositif hygroréglable d’extraction d’air, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. La est une vue en perspective d’un dispositif hygroréglable d’extraction d’air comprenant un système de contrôle selon un mode de réalisation de l’invention, illustrant une première étape de fonctionnement du système de contrôle. La est une vue en perspective du dispositif hygroréglable d’extraction d’air de la , illustrant une deuxième étape de fonctionnement du système de contrôle. La est une vue en perspective du dispositif hygroréglable d’extraction d’air de la , illustrant une troisième étape de fonctionnement du système de contrôle. La est une vue schématique d’une pièce comportant une installation de ventilation selon un premier mode de réalisation de l’invention. La est une vue schématique d’une pièce comportant une installation de ventilation selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Système de contrôle (10) d’un dispositif hygroréglable (100) d'extraction d'air pour installation de ventilation (200), le dispositif hygroréglable (100) comprenant des moyens d’obturation (102) mobiles entre une position fermée et une position ouverte, le système de contrôle étant caractérisé en ce qu’il comporte : - un dispositif de préhension (12) mobile entre une position de repos et une position d’actionnement durant laquelle il reçoit une énergie mécanique, - un générateur électrique (14) configuré pour transformer l’énergie mécanique reçue par le dispositif de préhension en une énergie électrique, - un dispositif de stockage d’énergie électrique (16) configuré pour stocker l’énergie électrique générée par le générateur électrique (14), - des moyens d’entrainement (18) configurés pour entraîner les moyens d’obturation (102) en position ouverte et/ou en position fermée, et - un dispositif de temporisation (20) configuré pour commander automatiquement, dans une période prédéterminée, le passage en position fermée des moyens d’obturation (102), à partir de l’énergie électrique stockée. Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d’entrainement (18) comprennent un moteur électrique (22). Système de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d’entrainement (18) comprennent une pièce mécanique (24) configurée pour entrainer mécaniquement les moyens d’obturation (102) en position ouverte, et en ce que le moteur électrique (22) est configuré pour entraîner les moyens d’obturation en position fermée. Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moteur électrique (22) est intégré au générateur électrique (14). Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d’entrainement (18) comprennent : - un premier moteur électrique (22A) configuré pour entraîner les moyens d’obturation (102) en position ouverte, et - un deuxième moteur électrique (22B) configuré pour entraîner les moyens d’obturation (102) en position fermée. Système de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième moteur électrique (22B) est intégré au générateur électrique (14). Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le premier moteur électrique (22A) est alimenté par une partie de l’énergie électrique générée par le générateur électrique (14). Système de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la période prédéterminée est comprise entre 20 et 30 minutes à compter du déplacement des moyens d’obturation (102) en position ouverte. Dispositif hygroréglable (100) d'extraction d'air pour installation de ventilation (200), le dispositif comprenant : - des moyens d’obturation (102) mobiles entre une position fermée et une position ouverte, et - un système de contrôle (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Installation de ventilation (200) caractérisée en ce qu’elle comprend : - un dispositif hygroréglable (100) d'extraction d'air comprenant des moyens d’obturation (102) mobiles entre une position fermée et une position ouverte, et - un système de contrôle (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le dispositif de préhension (12) et le générateur électrique (14) sont déportés du dispositif hygroréglable d'extraction d'air.