CA2029212A1 - Dispositif de commande pour installation de reglage du debit de ventilation d'un local a atmosphere controlee et cycle de fonctionnement - Google Patents
Dispositif de commande pour installation de reglage du debit de ventilation d'un local a atmosphere controlee et cycle de fonctionnementInfo
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Abstract
Ce dispositif comprend, un diviseur de pression (8) délivrant la pression de pilotage (P3) d'une vanne placée dans un conduit à partir de pressions différentes (P1,P2), deux capsules déformables (A,B), qui en fonction des signaux de consigne reçus, agissent sur un élément mobile (9) du diviseur (8) avec des effets inverses pour faire varier la pression (P3) en fonction desdites consignes, des moyens d'alimentation en énergie (13a,13b) nécessaires à la variation de la pression dans la capsule (A,B) en fonction des consignes reçues, des moyens (12a, 12b) permettant de s'affranchir de la variation de la pression atmosphérique, et un organe de commandfe des moyens (13a,13b) recevant un signal émis par une sonde et émettant, suivant un cycle constitué d une succession de périodes d'alimentation et de relaxation des capsules (A,B), un signal de commande de la pression (P3). Figure 2.
Description
2~2~2 ~ 2 La présente invention concerne un dispositif de commancle pour installation de réglage du débit de ventilation d'un local à atmosphère contrôlée, permettant de moduler les débits de ventilation, en fonction d'un signal électrique provenant, notamment, de sondes évaluant les besoins réels dans chaque l~cal.
Il est habituel, pour effectuer ce type de régulation, de faire appel aùx techniques utilisant un clapet ou une vanne actionrlé par un moteur.
Une tel~e solution présente l'inconvénient d'être oné-reuse et de nécessiter une puissance élevée pour son fonc-tionnement.
Pour remédier à ces inconvénients, on sait aussi utili-ser un réseau complémerltaire haute pression pour actionner des vannes pneumatiques.
Toutefois, de tels dispositifs actuellement utilisés ne permettent pas de se servir de l'énergie de la vanne d'air pour effectuer la réyulation du débit.
Il en résulte une perte importante d'énergie dans une chaîne complète de régulation qui permet de distribuer cor-rectement l'air là où il est nécessaire.
La présente invention vise à remédier à ces inconvé-nients, en fournissant un dispositif de commande, et un cycle de fonctionnement permettant de réguler, à volonté, la ven-tilation d'un local à atmosphère controlée, tout en étant d'une réalisation facile et utilisable en toute circonstance.
A cette fin, elle concerne un dispositif de commande pour installation de réglage de ventilation d'un local à
atmosphère contrôlée, installation comprenant essentiellement, au moins une sonde placée dans le local considéré pour capter l'information désirée, telle que, la température, le taux d'hygrométrie, le taux de dioxyde de carbone ou autres sirni-laires, ou encore l'occupation ou l~inoccupation de ce local, une vanne, du genre vessie déformable, placée dans le conduit de ventilation du local et commandée par pression de pilotage de la vanne en fonction des informations captées par la sonde.
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-2~292~2 Ce dispositif de commande comporte, en combinaison, un diviseur de pression destiné à délivrer la pression de pilotage de la vanne à partir des différen-tes pressions Pl et P2 de deux sources de pression auxquelles il est raccordé, deux capsules déformables en fonction des signaux de consignes reçus et agissant sur un élément mobile du diviseur de pression avec des effets inverses pour faire varier la pression de pilotage en fonction des consignes précitées, des moyens d'alimentation en énergie, nécessaires à la variation de la pression interne dans les capsules, en fonction des consignes reçues, des moyens associés aux capsules permettant de s'affranchir des effets de la vari.ation de la pression atmosphérique, et un organe de commande des moyens d'alimentation en énergie aptes à recevoir un signal émis par la sonde et à émettre, suivant un cycle prédéterminé, constitué d'une succession de périodes d'alimen-tation et de relaxation des deux capsules, un signal de com-mande de la pression de pilotage P3.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le dis-positif fonctionne en se référant à deux sources de pression Pl, P2. L,'une P2, qui est celle qui règne dans le conduit débouahant dans le local, constitue la pression supérieure, tandis que l'autre Pl, qui est la pression ambiante, consti-tue la pression inférieure.
Le diviseur de pression de ce dispositif comprend un corps présentant deux orifices d'entrée dont chacun est relié
à l~une des sources de pression précitées et un orifice de sortie relié à l'ori:Eice de pilotage de la vanne avec inter--position, entre les orifices d'entrée et l'orifice de sortie, d'un organe mobile, tel qu'un noyau ou tiroir, mobile axiale-ment, permettant de modifier le rapport du mélange des pres-sions d'entrée qui détermine la pression de sortie ou pres--sion de pilotage.
Conformément à une forme préférée de réalisation de l'invention, chaque capsule déformable est constituée par un corps, en forme d'enveloppe fermée, dont une partie de paroi ~X~2 est élastiquement mobile en direction de l'organe mobile du diviseur de pression, en vue de le déplacer dans la position déterminée par le signal de consigne recu, par cette capsule, de l'organe de commande.
Avantageusement, l'enveloppe rigide renferme un faible volume et sa partie de paroi élastiquement mobile est cons-tituée par une membrane déformable, rapportée ou non, consom-mant une faible énergie de déformation.
Selon une caractéristique intéressante de l'invention, la paroi de l~une des capsules a une épaisseur inférieure à
celle de l~autre capsule.
Cela perrnet d'obtenIr ~n fonctionnement qui,nécessite une consommation minime en énergie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux capsules sont reliées à l~air extérieur par un passage calibré du type microfuite contrôlée, de telle manière que les quantités d'air qui peuvent s'échapper pendant les pé-riodes d'alimentation des capsules, sont négligeables.
Une telle fuite permet d'équilibrer la pression interne ~0 de la capsule avec la pression ambiante en un temps assez long par rapport aux durées des différentes séquences du cycle de commande, et de cette façon de s'affranchir des variations de la pression atmosphérique.
En effet, les variations barométriques naturelles sont toujours len-tes et l'équilibre peut ainsi se faire par l'in-termédiaire de la fuite, ce qui autorise un fonctionnement correct de l'appareil de commande, quelles que soient les conditions météorc~logiques et les altitudes d'utilisation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de déplacement de la partie de paroi mobile de chaque capsule en direction de l'élément mobile du diviseur de pres-sion sont constitués par un élément chauffant, de type résistif, dont la température augmente en fonction du courant électrique appliqué, ce qui a pour effet d'augmenter la pression interne de cette capsule et de repousser sa partie de paroi mobile.
. . . ................................................. .
, 2~2~2 Cette forme d~exécution des cap.sules est avantageuse car, dans ce cas, les éléments chauf~ants peuvent être ali-mentés par une puissance de 1 Watt, ce qui constitue une très faible consommation d'énergie.
Avantageusement, l'organe de commande permet de déclen-cher des périodes d'alimentation en énergie des capsules, de programmer une succession de périodes d'alimentation de ces capsules, de sélectionner une période d'a]imentation d'une des deux capsules qui doit, par son action sur l'élément 1~ mobile du diviseur de pression, déterminer l'ouverture de la vanne en fonction des signaux provenant de la sonde, recueil-lis pendant la période de relaxation, et de définir pour cette période la puissance à fournir à cette capsule en fonction des signaux provenant de la sonde pendarlt cette période de rela-xation.
De cette façon, ce dispositif de commande permet de mo-duler les débits de ventilation en fonction des besoins réels existant dans chaque local.
Cet organe de commande des moyens d~alimenta-tion en énergie permet de déclencher des périodes d'alimentation en énergie des capsules dont la durée est lirnitée au temps né-cessaire pour que les déformations desdi-tes capsules attei-gnent pratiquement un état d'équilibre.
De plus, il permet la programmation d'une succession de ces phases d'alimentation en les se~clrarlt par des phases, généralement plus longues, de relaxation des capsules dont les durées peuvent être fixes ou dépendantes des variations des informations recueillies par la sonde.
Cet organe de commande autorise, pour une phase d'ali-mentation donnée, la capsule qui doit, par son action surle diviseur de pression, déterminer l'ouverture de la vanne en fonction des signaux provenant de la sonde pendant la ou les dernières phases de relaxation.
Enfin, il détermine, pour une phase d'alimentation dé-terminée, la puissance à fournir à la capsule correspondante, 2~2~212 en I oncl .i.on de.s '.i.(~llaU,Y F~rOVC'llarlt clc~ la sonde perldant la ou les dernières phases de relaxation.
Selon une forlTIe de réalisation de l'invention la sonde de detectiorl placée dans le local est une sonde à infrarouge.
Cette sonde permet de détecter la présence de l'occ-u-pation ou de l'inoccupation dans le local.
AvantAgeuselnerlt les moyens d'alimentation en énergie des deux capsules sont collstitués par au moins une pile élec--trique.
Ces moyens d'alimentation en énergie des deux capsules ~rlt ~ v;~ri;~ oi-~r(~ ~i p~r~ trc~ rlir d'ull ~er l:a;n s(nl.i.l, Ulli(~U(`III~ CIC'p.laC(`lm(`llL d~ la paroi la plus fine de ces deux capsules.
Col.a .lUI:Ori.5e Ull fOllCtiOnll(`lllel)l: de cc-~ dispo.sitif lui permettant en toute sécurité de réguler l'atmosphère du local.
~n effet dans le cas où la puissance des moyens d'alimenta-tion ne perrnet plus l'alimentation des éléments chauffants que pour une seule des deux capsules ceux-ci entraînent le diviseur de pression en une position telle que le conduit relié de la pression supérieure est obturé. De cette fac~on la vessie est soumise à la pression inférieure et le débi-t en air est maxill~
Avantageuselllerlt à l'élément mobile du diviseur de pression est associé un frein destiné à éliminer toute pour-suite parasitaire de la course.
Ce frein permet notamment de mainterlir la position de l'~lclll~ lllot)il(~ c~ ft-;)ll(llis.~ lc~ l'il~clill~ oll c~ll dispositif et de l'influence de toute source de vibration pouvant éventuellement modifier le réglage.
Selon une autre caractéristique intéressante de l'in-vention le conduit de sortie de la pression de pilotage comporte un étranglement de forme conique.
Cet étranglement permet de limiter to~t phénomène de pompage et de cette manière d'améliorer la qualité de la regulat.ion.
2 ~ 2 Selon un premier mode d'utilisation de ce dispositif, son cycle de fonctionnement, dont la durée totale est de plusieurs minutes, comprend quatre périodes :
- une première période durant laquelle l'organe de com-mande émet un signal de consigne transmis à la première cap-sule, c'est-à-dire à celle destinée à la remise en position d'origine de l'élément mobile du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pres-sion supérieure communique avec l~orifice de sortie fournis-sant la pression de pilotage de la vanne, tandis que l'au-tre orifice d~entrée est obturé, l'autre capsule ne recevant aucun signal, - une deuxième période prévue pour permettre la relaxa-tion des deux capsules, aucune ne recevant un signal de con-signe, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa position, - une troisième période durant laquelle chaque sonde émet un signal d'information transmis à l'organe de commande et qui émet lui-mêrne un signal de commande transmis à la seconde cap-sule, destinée au déplacement, en sens inverse de l'organe mobile du diviseur de pression, sur une course déterrninée par les informations délivrées par la sonde de détection, en vue d'obtenir un mélange approprié des deux pressions d'alimenta-tion de la pression de pilotage de la vanne correspondant au besoin du local, l'autre capsule ne recevant aucun signal.
- une quatrième période, dont la durée est supérieure à
50% de la durée du cycle complet, est prévue pour permettre la relaxation des deux capsules, aucune ne recevant de signal de consigne, de sorte que l~élément mobile du diviseur de pression garde la rnême position que lors de la précédente période, et le cycle recommence.
Avantageusement, la durée de la quatrième période est la plus importante du cycle, afin de préserver au maximum la faible utilisation d'énergie. Il faut noter que la vessie gonflée par la pression de pilotage reste dans la même position ;- . ' . ' :
,, .
-:
durant toute cette quatrième période, ce qui favorise l'équi-libre global du réseau, et évite tout phénomène de pompage.
Selon une variante du mode d'utilisation de ce dispo-sitif, son cycle de fonctionnement comprend les trois pé-riodes suivantes :
- une première période durant laquelle l'organe de com-mande émet un signal de consigne transmis à la capsule desti-née au déplacement de l~élément mobile du diviseur de pres-sion à une position déterminée, par les informations de com-mande émises par chaque sonde de détection du local, pourobtenir une pression de sortie de la vanne appropriée au be-soin en ventilation du local, tandis que l'autre capsule ne reçoit aucun signal de consigne, - une deuxième période prévue pour la relaxation des deux capsules, aucune ne recevant de signal de consigne, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa pO_ sition et, - une troisième période durant laquelle la valeur du signal émis par la sonde de détection dans le local est com-parée à celle de la précédente mesure et durant laquelle, sile besoin de ventilation est plus important, l'organe de commande émet un signal de consigne transmis à la capsule destinée au déplacement du diviseur de pression de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression inférieure communique plus largement avec l'orifice de sortie de manière à fournir une pression de pilotage de la vanne plus proche de la pression inférieure, la vessie étaht de cette façon soumise à une pression plus proche de Pl, de telle façon que son volume diminue et que le débit d'air augmente, et si, au contraire, le besoin en ventilation détecté par chaque sonde de local est plus faible, l'organe de commande émet un signal de consigne transmis à l'autre capsule, de telle sorte que l'élément mobile du diviseur de pression, déplacé en sens inverse à l'orifice d'entrée relié
à la source de pression supérieure, communique plus largement 202~212 avec l'ori~ice de sortie, de rnanière à fournir une pression de pilotage de la vanne plus proche de la pression supé-rieure, la vessie étant , de cette facon, soumise à une pression plus proche de P2, de telle facon que son volume augmente et que le débit d~air diminue.
Ce mode de fonctionnement supprime le passage systéma-tique à la pression inférieure lors des premières et deu-xièmes périodes du cycle précédent, ce qui permet d'augmen-ter la stabilité des pressions dans les réseaux de ventila-tion et d'éviter la présence d'un étrangl~ment dans le con-duit de sortie de la pression de pilotage de la vanne.
Ce mode de régulation est particulièrement bien adapté
à la ventilation, puisque la concentration en polluants évo-lue toujours à des vitesses assez faibles, un cycle de corn-mande trop rapide n'étant ni nécessaire, ni souhaitable pour la stabilité globale de grosses installations.
Avantageusement, l~organe de commande des éléments chauffants es-t agencé pour effectuer des comparaisons de plusieurs signaux provenant de différentes sondes situées dans le local, des examens d'ordre prioritaire, avant d'éla-borer le signal de consignes transmis aux capsules.
Selon une autre variante du mode de réalisation de ce dispositif, son cycle de fonctionnemen-t, comprend :
- une première période qui commence, dès lors que la sonde détecte une présence, alors que la vessie a un volume maximum et que le début de ventilation est minimum, par l~émission d'un signal de consigne C2 de l'organe de comman-de transmis à la capsule B destinée au déplacement en sens inverse du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression Pl communique avec l'orifice de sortie, l'autre orifice d'entrée relié à la pression P2 étant obturé, en fournissant ainsi une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant de cet-te façon soumise à la pression Pl et son volume minimum, ce qui correspond à un débit en air qui est maximum, cette période , , ,;. .
: -2~2~2 se poursuivant en maintenant cet état tant que des signaux de détection de présence se succèdent à des intervalles de temps inférieurs à une durée pré-déterminée, - une seconde période qui commence, dès lors que la sonde n'a pas détecté de présence pendant l'intervalle de ternps de durée pré-déterminée précitée, alors que la vessie a un volume minimum et un débit en air maximum, par l'émis-sion d~un signal de consiyne Cl de l'organe de commande trans-mis à la capsule A relié à la source de pression Pl de telle sorte que l'orifice d'entrée reiié à la source de pression P2 communique avec l'orifice de sortie, tandis que l'orifice relié à la pression Pl est obturé, en fournissan.t de cette façon, une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant alors soumise à la pression P2, son volume étant maxi-mum et le débit en air minimum, cette période se poursuivant en maintenant cet état, tant qu'une présence n'est pas détec-tée.
Le dispositif de cette manière, fonctionne suivant un cycle du "tout ou rien", ce qui augmente ses possibilités d'utilisation. En outre, il est utilisé, suivant ce mode de réalisation pour commander le réglage du débit de la venti-la-tion du local à atmosphère contrôlée, dans le cas où le local est occupé par des personnes.
Cela permet à l~élément mobile du diviseur de pression de n'occuper que deux positions correspondant respec-tivement à un débit maximum en minimum de l'air.
De cette manière, cela diminue la consommation impor-tante d'énergie, en autorisant, suivant ].'occupation du local par une personne, à l'élément mobile du diviseur de pression de rester dans une même position.
De toute facon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schémati- ~-que annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, une forme de réalisation de ce dispositif et en illustrant deux modes de fonctionnement :
2 ~ 2 ~ igure 1 en est une vue d'une installation de régula-tion utilisant le dispositif de l'invention;
Figure 2 en est une vue en coupe du dispositif de com-mande;
Figures 3 à 10 en sont des vues illustrant différentes étapes de son cycle de fonctionnement, suivant un premier mode d'utilisation;
Figures 11 à 18 en sont des vues similaires aux figu-res 3 à 10 illustrant différentes étapes de son cycle de fonctionnement, suivant un second mode d'utilisation.
La figure 1 représente une vue d'une installation de régulation utilisant le dispositif de commande de l~inven-tion Une sonde 1 de détection du besoin de ventilation est placée dans une pièce 7. Des signaux S émanant de cette sonde sont acheminés, par un moyen approprié, vers l'organe de commande 2 qui les transforme en consignes Cl et C2; Cl est une valeur de consigne de référence, c'est-à-dire indépen-dante du besoin en ventilation, ce qui permet la remise à
llorigine du dispositif de commande, tandis que C2 est une valeur de consigne dépendant du besoin de ventilation du local à atmosphère contrôlée, et qui permet à la chaîne de comrrlande de fournir une réponse appropriée aux besoins.
L'air circule du conduit 6 vers le local à ven-tiler, comme représenté par des flèches sur cette figure.
Le dispositif de commande 3 d'une par-t, reçoit, par des moyens connus de transmission de signaux, les consignes Cl et C2 provenant de l'organe de commande 2 et, d'autre part, communique par deux conduits avec deux sources de pression différentes Pl,P2. L'une des pressions P2, qui constitue la pression supérieure, est celle qui règne dans le conduit 6 débouchant dans le local 7, tandis que l'autre Pl, qui est celle qui est la pression ambiante, constitue la pression inférieure. A partir de ces informations, il élabore une pression de pilotage P3 directement injectée dans l'élé-ment de commande 4 qui est une vanne du genre vessie, dont le - : :
2~2~2~2 gonflernent est lié à la valeur de cette pression de pilotage P3, et qui libère un passage plus ou moins grand pour l'air véhiculé dans le conduit 6, débouchant dans le local 7, selon que la pression de pilotage est plus ou moins élevée. La pré--sence d'un environnement à géométrie étudiée 5 permet d'asso~-cier les débits connus aux différentes valeurs de P3.
Le dispositif de cornmande 3, dont une vue en coupe est représentée à la figure 2, est un moyen de traitement et de mise en forme des signaux de commande,il engendre le cycle de déformations alternées dans les deux capsules A et B.
Comme le rnontre la figure 2, ce dispositif de commande
Il est habituel, pour effectuer ce type de régulation, de faire appel aùx techniques utilisant un clapet ou une vanne actionrlé par un moteur.
Une tel~e solution présente l'inconvénient d'être oné-reuse et de nécessiter une puissance élevée pour son fonc-tionnement.
Pour remédier à ces inconvénients, on sait aussi utili-ser un réseau complémerltaire haute pression pour actionner des vannes pneumatiques.
Toutefois, de tels dispositifs actuellement utilisés ne permettent pas de se servir de l'énergie de la vanne d'air pour effectuer la réyulation du débit.
Il en résulte une perte importante d'énergie dans une chaîne complète de régulation qui permet de distribuer cor-rectement l'air là où il est nécessaire.
La présente invention vise à remédier à ces inconvé-nients, en fournissant un dispositif de commande, et un cycle de fonctionnement permettant de réguler, à volonté, la ven-tilation d'un local à atmosphère controlée, tout en étant d'une réalisation facile et utilisable en toute circonstance.
A cette fin, elle concerne un dispositif de commande pour installation de réglage de ventilation d'un local à
atmosphère contrôlée, installation comprenant essentiellement, au moins une sonde placée dans le local considéré pour capter l'information désirée, telle que, la température, le taux d'hygrométrie, le taux de dioxyde de carbone ou autres sirni-laires, ou encore l'occupation ou l~inoccupation de ce local, une vanne, du genre vessie déformable, placée dans le conduit de ventilation du local et commandée par pression de pilotage de la vanne en fonction des informations captées par la sonde.
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-2~292~2 Ce dispositif de commande comporte, en combinaison, un diviseur de pression destiné à délivrer la pression de pilotage de la vanne à partir des différen-tes pressions Pl et P2 de deux sources de pression auxquelles il est raccordé, deux capsules déformables en fonction des signaux de consignes reçus et agissant sur un élément mobile du diviseur de pression avec des effets inverses pour faire varier la pression de pilotage en fonction des consignes précitées, des moyens d'alimentation en énergie, nécessaires à la variation de la pression interne dans les capsules, en fonction des consignes reçues, des moyens associés aux capsules permettant de s'affranchir des effets de la vari.ation de la pression atmosphérique, et un organe de commande des moyens d'alimentation en énergie aptes à recevoir un signal émis par la sonde et à émettre, suivant un cycle prédéterminé, constitué d'une succession de périodes d'alimen-tation et de relaxation des deux capsules, un signal de com-mande de la pression de pilotage P3.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le dis-positif fonctionne en se référant à deux sources de pression Pl, P2. L,'une P2, qui est celle qui règne dans le conduit débouahant dans le local, constitue la pression supérieure, tandis que l'autre Pl, qui est la pression ambiante, consti-tue la pression inférieure.
Le diviseur de pression de ce dispositif comprend un corps présentant deux orifices d'entrée dont chacun est relié
à l~une des sources de pression précitées et un orifice de sortie relié à l'ori:Eice de pilotage de la vanne avec inter--position, entre les orifices d'entrée et l'orifice de sortie, d'un organe mobile, tel qu'un noyau ou tiroir, mobile axiale-ment, permettant de modifier le rapport du mélange des pres-sions d'entrée qui détermine la pression de sortie ou pres--sion de pilotage.
Conformément à une forme préférée de réalisation de l'invention, chaque capsule déformable est constituée par un corps, en forme d'enveloppe fermée, dont une partie de paroi ~X~2 est élastiquement mobile en direction de l'organe mobile du diviseur de pression, en vue de le déplacer dans la position déterminée par le signal de consigne recu, par cette capsule, de l'organe de commande.
Avantageusement, l'enveloppe rigide renferme un faible volume et sa partie de paroi élastiquement mobile est cons-tituée par une membrane déformable, rapportée ou non, consom-mant une faible énergie de déformation.
Selon une caractéristique intéressante de l'invention, la paroi de l~une des capsules a une épaisseur inférieure à
celle de l~autre capsule.
Cela perrnet d'obtenIr ~n fonctionnement qui,nécessite une consommation minime en énergie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux capsules sont reliées à l~air extérieur par un passage calibré du type microfuite contrôlée, de telle manière que les quantités d'air qui peuvent s'échapper pendant les pé-riodes d'alimentation des capsules, sont négligeables.
Une telle fuite permet d'équilibrer la pression interne ~0 de la capsule avec la pression ambiante en un temps assez long par rapport aux durées des différentes séquences du cycle de commande, et de cette façon de s'affranchir des variations de la pression atmosphérique.
En effet, les variations barométriques naturelles sont toujours len-tes et l'équilibre peut ainsi se faire par l'in-termédiaire de la fuite, ce qui autorise un fonctionnement correct de l'appareil de commande, quelles que soient les conditions météorc~logiques et les altitudes d'utilisation.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de déplacement de la partie de paroi mobile de chaque capsule en direction de l'élément mobile du diviseur de pres-sion sont constitués par un élément chauffant, de type résistif, dont la température augmente en fonction du courant électrique appliqué, ce qui a pour effet d'augmenter la pression interne de cette capsule et de repousser sa partie de paroi mobile.
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, 2~2~2 Cette forme d~exécution des cap.sules est avantageuse car, dans ce cas, les éléments chauf~ants peuvent être ali-mentés par une puissance de 1 Watt, ce qui constitue une très faible consommation d'énergie.
Avantageusement, l'organe de commande permet de déclen-cher des périodes d'alimentation en énergie des capsules, de programmer une succession de périodes d'alimentation de ces capsules, de sélectionner une période d'a]imentation d'une des deux capsules qui doit, par son action sur l'élément 1~ mobile du diviseur de pression, déterminer l'ouverture de la vanne en fonction des signaux provenant de la sonde, recueil-lis pendant la période de relaxation, et de définir pour cette période la puissance à fournir à cette capsule en fonction des signaux provenant de la sonde pendarlt cette période de rela-xation.
De cette façon, ce dispositif de commande permet de mo-duler les débits de ventilation en fonction des besoins réels existant dans chaque local.
Cet organe de commande des moyens d~alimenta-tion en énergie permet de déclencher des périodes d'alimentation en énergie des capsules dont la durée est lirnitée au temps né-cessaire pour que les déformations desdi-tes capsules attei-gnent pratiquement un état d'équilibre.
De plus, il permet la programmation d'une succession de ces phases d'alimentation en les se~clrarlt par des phases, généralement plus longues, de relaxation des capsules dont les durées peuvent être fixes ou dépendantes des variations des informations recueillies par la sonde.
Cet organe de commande autorise, pour une phase d'ali-mentation donnée, la capsule qui doit, par son action surle diviseur de pression, déterminer l'ouverture de la vanne en fonction des signaux provenant de la sonde pendant la ou les dernières phases de relaxation.
Enfin, il détermine, pour une phase d'alimentation dé-terminée, la puissance à fournir à la capsule correspondante, 2~2~212 en I oncl .i.on de.s '.i.(~llaU,Y F~rOVC'llarlt clc~ la sonde perldant la ou les dernières phases de relaxation.
Selon une forlTIe de réalisation de l'invention la sonde de detectiorl placée dans le local est une sonde à infrarouge.
Cette sonde permet de détecter la présence de l'occ-u-pation ou de l'inoccupation dans le local.
AvantAgeuselnerlt les moyens d'alimentation en énergie des deux capsules sont collstitués par au moins une pile élec--trique.
Ces moyens d'alimentation en énergie des deux capsules ~rlt ~ v;~ri;~ oi-~r(~ ~i p~r~ trc~ rlir d'ull ~er l:a;n s(nl.i.l, Ulli(~U(`III~ CIC'p.laC(`lm(`llL d~ la paroi la plus fine de ces deux capsules.
Col.a .lUI:Ori.5e Ull fOllCtiOnll(`lllel)l: de cc-~ dispo.sitif lui permettant en toute sécurité de réguler l'atmosphère du local.
~n effet dans le cas où la puissance des moyens d'alimenta-tion ne perrnet plus l'alimentation des éléments chauffants que pour une seule des deux capsules ceux-ci entraînent le diviseur de pression en une position telle que le conduit relié de la pression supérieure est obturé. De cette fac~on la vessie est soumise à la pression inférieure et le débi-t en air est maxill~
Avantageuselllerlt à l'élément mobile du diviseur de pression est associé un frein destiné à éliminer toute pour-suite parasitaire de la course.
Ce frein permet notamment de mainterlir la position de l'~lclll~ lllot)il(~ c~ ft-;)ll(llis.~ lc~ l'il~clill~ oll c~ll dispositif et de l'influence de toute source de vibration pouvant éventuellement modifier le réglage.
Selon une autre caractéristique intéressante de l'in-vention le conduit de sortie de la pression de pilotage comporte un étranglement de forme conique.
Cet étranglement permet de limiter to~t phénomène de pompage et de cette manière d'améliorer la qualité de la regulat.ion.
2 ~ 2 Selon un premier mode d'utilisation de ce dispositif, son cycle de fonctionnement, dont la durée totale est de plusieurs minutes, comprend quatre périodes :
- une première période durant laquelle l'organe de com-mande émet un signal de consigne transmis à la première cap-sule, c'est-à-dire à celle destinée à la remise en position d'origine de l'élément mobile du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pres-sion supérieure communique avec l~orifice de sortie fournis-sant la pression de pilotage de la vanne, tandis que l'au-tre orifice d~entrée est obturé, l'autre capsule ne recevant aucun signal, - une deuxième période prévue pour permettre la relaxa-tion des deux capsules, aucune ne recevant un signal de con-signe, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa position, - une troisième période durant laquelle chaque sonde émet un signal d'information transmis à l'organe de commande et qui émet lui-mêrne un signal de commande transmis à la seconde cap-sule, destinée au déplacement, en sens inverse de l'organe mobile du diviseur de pression, sur une course déterrninée par les informations délivrées par la sonde de détection, en vue d'obtenir un mélange approprié des deux pressions d'alimenta-tion de la pression de pilotage de la vanne correspondant au besoin du local, l'autre capsule ne recevant aucun signal.
- une quatrième période, dont la durée est supérieure à
50% de la durée du cycle complet, est prévue pour permettre la relaxation des deux capsules, aucune ne recevant de signal de consigne, de sorte que l~élément mobile du diviseur de pression garde la rnême position que lors de la précédente période, et le cycle recommence.
Avantageusement, la durée de la quatrième période est la plus importante du cycle, afin de préserver au maximum la faible utilisation d'énergie. Il faut noter que la vessie gonflée par la pression de pilotage reste dans la même position ;- . ' . ' :
,, .
-:
durant toute cette quatrième période, ce qui favorise l'équi-libre global du réseau, et évite tout phénomène de pompage.
Selon une variante du mode d'utilisation de ce dispo-sitif, son cycle de fonctionnement comprend les trois pé-riodes suivantes :
- une première période durant laquelle l'organe de com-mande émet un signal de consigne transmis à la capsule desti-née au déplacement de l~élément mobile du diviseur de pres-sion à une position déterminée, par les informations de com-mande émises par chaque sonde de détection du local, pourobtenir une pression de sortie de la vanne appropriée au be-soin en ventilation du local, tandis que l'autre capsule ne reçoit aucun signal de consigne, - une deuxième période prévue pour la relaxation des deux capsules, aucune ne recevant de signal de consigne, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa pO_ sition et, - une troisième période durant laquelle la valeur du signal émis par la sonde de détection dans le local est com-parée à celle de la précédente mesure et durant laquelle, sile besoin de ventilation est plus important, l'organe de commande émet un signal de consigne transmis à la capsule destinée au déplacement du diviseur de pression de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression inférieure communique plus largement avec l'orifice de sortie de manière à fournir une pression de pilotage de la vanne plus proche de la pression inférieure, la vessie étaht de cette façon soumise à une pression plus proche de Pl, de telle façon que son volume diminue et que le débit d'air augmente, et si, au contraire, le besoin en ventilation détecté par chaque sonde de local est plus faible, l'organe de commande émet un signal de consigne transmis à l'autre capsule, de telle sorte que l'élément mobile du diviseur de pression, déplacé en sens inverse à l'orifice d'entrée relié
à la source de pression supérieure, communique plus largement 202~212 avec l'ori~ice de sortie, de rnanière à fournir une pression de pilotage de la vanne plus proche de la pression supé-rieure, la vessie étant , de cette facon, soumise à une pression plus proche de P2, de telle facon que son volume augmente et que le débit d~air diminue.
Ce mode de fonctionnement supprime le passage systéma-tique à la pression inférieure lors des premières et deu-xièmes périodes du cycle précédent, ce qui permet d'augmen-ter la stabilité des pressions dans les réseaux de ventila-tion et d'éviter la présence d'un étrangl~ment dans le con-duit de sortie de la pression de pilotage de la vanne.
Ce mode de régulation est particulièrement bien adapté
à la ventilation, puisque la concentration en polluants évo-lue toujours à des vitesses assez faibles, un cycle de corn-mande trop rapide n'étant ni nécessaire, ni souhaitable pour la stabilité globale de grosses installations.
Avantageusement, l~organe de commande des éléments chauffants es-t agencé pour effectuer des comparaisons de plusieurs signaux provenant de différentes sondes situées dans le local, des examens d'ordre prioritaire, avant d'éla-borer le signal de consignes transmis aux capsules.
Selon une autre variante du mode de réalisation de ce dispositif, son cycle de fonctionnemen-t, comprend :
- une première période qui commence, dès lors que la sonde détecte une présence, alors que la vessie a un volume maximum et que le début de ventilation est minimum, par l~émission d'un signal de consigne C2 de l'organe de comman-de transmis à la capsule B destinée au déplacement en sens inverse du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression Pl communique avec l'orifice de sortie, l'autre orifice d'entrée relié à la pression P2 étant obturé, en fournissant ainsi une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant de cet-te façon soumise à la pression Pl et son volume minimum, ce qui correspond à un débit en air qui est maximum, cette période , , ,;. .
: -2~2~2 se poursuivant en maintenant cet état tant que des signaux de détection de présence se succèdent à des intervalles de temps inférieurs à une durée pré-déterminée, - une seconde période qui commence, dès lors que la sonde n'a pas détecté de présence pendant l'intervalle de ternps de durée pré-déterminée précitée, alors que la vessie a un volume minimum et un débit en air maximum, par l'émis-sion d~un signal de consiyne Cl de l'organe de commande trans-mis à la capsule A relié à la source de pression Pl de telle sorte que l'orifice d'entrée reiié à la source de pression P2 communique avec l'orifice de sortie, tandis que l'orifice relié à la pression Pl est obturé, en fournissan.t de cette façon, une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant alors soumise à la pression P2, son volume étant maxi-mum et le débit en air minimum, cette période se poursuivant en maintenant cet état, tant qu'une présence n'est pas détec-tée.
Le dispositif de cette manière, fonctionne suivant un cycle du "tout ou rien", ce qui augmente ses possibilités d'utilisation. En outre, il est utilisé, suivant ce mode de réalisation pour commander le réglage du débit de la venti-la-tion du local à atmosphère contrôlée, dans le cas où le local est occupé par des personnes.
Cela permet à l~élément mobile du diviseur de pression de n'occuper que deux positions correspondant respec-tivement à un débit maximum en minimum de l'air.
De cette manière, cela diminue la consommation impor-tante d'énergie, en autorisant, suivant ].'occupation du local par une personne, à l'élément mobile du diviseur de pression de rester dans une même position.
De toute facon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schémati- ~-que annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, une forme de réalisation de ce dispositif et en illustrant deux modes de fonctionnement :
2 ~ 2 ~ igure 1 en est une vue d'une installation de régula-tion utilisant le dispositif de l'invention;
Figure 2 en est une vue en coupe du dispositif de com-mande;
Figures 3 à 10 en sont des vues illustrant différentes étapes de son cycle de fonctionnement, suivant un premier mode d'utilisation;
Figures 11 à 18 en sont des vues similaires aux figu-res 3 à 10 illustrant différentes étapes de son cycle de fonctionnement, suivant un second mode d'utilisation.
La figure 1 représente une vue d'une installation de régulation utilisant le dispositif de commande de l~inven-tion Une sonde 1 de détection du besoin de ventilation est placée dans une pièce 7. Des signaux S émanant de cette sonde sont acheminés, par un moyen approprié, vers l'organe de commande 2 qui les transforme en consignes Cl et C2; Cl est une valeur de consigne de référence, c'est-à-dire indépen-dante du besoin en ventilation, ce qui permet la remise à
llorigine du dispositif de commande, tandis que C2 est une valeur de consigne dépendant du besoin de ventilation du local à atmosphère contrôlée, et qui permet à la chaîne de comrrlande de fournir une réponse appropriée aux besoins.
L'air circule du conduit 6 vers le local à ven-tiler, comme représenté par des flèches sur cette figure.
Le dispositif de commande 3 d'une par-t, reçoit, par des moyens connus de transmission de signaux, les consignes Cl et C2 provenant de l'organe de commande 2 et, d'autre part, communique par deux conduits avec deux sources de pression différentes Pl,P2. L'une des pressions P2, qui constitue la pression supérieure, est celle qui règne dans le conduit 6 débouchant dans le local 7, tandis que l'autre Pl, qui est celle qui est la pression ambiante, constitue la pression inférieure. A partir de ces informations, il élabore une pression de pilotage P3 directement injectée dans l'élé-ment de commande 4 qui est une vanne du genre vessie, dont le - : :
2~2~2~2 gonflernent est lié à la valeur de cette pression de pilotage P3, et qui libère un passage plus ou moins grand pour l'air véhiculé dans le conduit 6, débouchant dans le local 7, selon que la pression de pilotage est plus ou moins élevée. La pré--sence d'un environnement à géométrie étudiée 5 permet d'asso~-cier les débits connus aux différentes valeurs de P3.
Le dispositif de cornmande 3, dont une vue en coupe est représentée à la figure 2, est un moyen de traitement et de mise en forme des signaux de commande,il engendre le cycle de déformations alternées dans les deux capsules A et B.
Comme le rnontre la figure 2, ce dispositif de commande
3 comprerld un diviseur de pression 8 dont le corps présente ! deux orifices d~entrée 8e et 8d, chacun étant relié à l'une des sources de pression précitées et un orifice de sortie 8f relié à l'orifice de pilotage de la vanne 4 avec interposi-tion, entre les orifices d'entrée ~e et 8d et l'orifice de sortie 8f, d'un noyau ou tiroir mobile axialement, du type piston 9 cylindrique . Ce piston 9 est constitué par deux embouts 9a et 9b solidaires d'un élément central 9c de dia-rnètre inférieur, ce qui permet de modifier le rapport du mé-lange de la pression d'entrée, rapport qui détermine la pres-sion de sortie P3 ou pression de pilotage en fonction de la position de ses extrémités par rapport aux orifices d'entrée des pressions précitées.
Deux capsules A et B situées de part et d'autre de l'élément mobile, chacune d'elles étant constituée par un corps lOa et lOb en forme d'enveloppe fermée de faible volu-me et dont une partie de paroi lla, llb est élastiquement mobile en direction de l'élément mobile 8 du diviseur de pression 9, en vue de le déplacer dans la position détermi-née par le signal de consigne Cl, C2 reçu de l'organe de commande 2. Chaque capsule A et B comporte un passage calibré
12a, 12b de faible section constituant une microfuite con-trôlée qui est reliée à l'extérieur et un élément chauffant du type résistif 13a, 13b dont la température augmente en 202~t 2 fonction du courant électrique appliqué, ce qui a pour effet d~augmenter la pression interne de celle-ci et de repousser la partie de la paroi mobile lla, llb. Un frein 14 est placé
sur la partie externe de chaque embout 9a, 9b de l'élément mobile 9, de manière à éviter toute poursuite parasitaire de sa course.
Le conduit de sortie 8f de la pression de pilotage P3 comporte un étranglement de forme conique 15 qui permet de limiter tout phénomène de pompage et de limiter le temps destiné au rétablissement de la pression de pilotage P3.
Un premier mode d'utilisation de ce dispositif est il-lustré par les figures 3 à 10.
A ce premier mode d'utilisation correspond un cycle de fonctionnement d'une durée totale de quelques minutes et comprenant quatre périodes Tl,T2,T3,T4.
La première Tl, illustrée par les figures 3 et 4, est destinée à remettre l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 du dispositif de commande 3 dans ia position d'origine. Une consigne Cl, est fournie à l'élément chauf-fant 13a de la capsule A; cette consigne est maintenue pen-dàns un temps déterminé, de telle sorte que l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 est entraîné en position extrême par la déformation de la zone élastique lla, ce qui a pour conséquence que l'orifice d'entrée 8d relié à la source de pression inférieure, c'est-à-dire de la pression Pl se trouve obturé de manière à ce que l'orifice d'entrée 8e relié à la source de pression supérieure P2 communique tota-lement avec l'orifice de sortie 8f de pression de sortie P3 de la vanne 4, la pression de pilotage P3 étant de cette facon égale à la pression P2. La vessie 4 est de cette facon, soumise à la pression P2 et son volume est maximum, ce qui correspond à un débit d'air qui est minimum ;l~autre capsule B ne recevant aucun signal.
La deuxième période T2, illustrée par les figures 5 et 6 est destinée à permettre le retour dans son état initial ' , - , `
: ` :
.
: , 2~2~ 2 de la zone déformée lla, aucune des deux capsules ne reçoit de signal de consigne, l'élément mobile 9 de diviseur de pression 8 conservant sa position de manière à ce que la pression de sortie P3 soit toujours égale à la pression P2.
La troisième période T3, illustrée par les figures 7 et 8, est destinée à placer l'élément mobile 8 du diviseur de pression 9 dans une position dépendante du signal de détection S émis par la source 1.
L'information captée par la sonde 1 est transmise à
l'organe de commande 2 qui émet un signal de commande ou consigne C2 à l'élément chauffant 13b de la seconde capsule B, destinée au déplacement en sens inverse de l'~rgane mo-bile 9 du diviseur de pression 8 sur une course déterminée par la valeur de la consigne C2, grâce au déplacement de la zone élastique llb en vue d'obtenir la pression du pilotage par le mélange ainsi obtenu des deux pressions d'alimentation.
Le cycle représenté permet dl.associer, à une valeur de con-signe égale aux 3/4 de la consigne maximale une valeur de pre.ssion de pilotage P3 égale aux 3/4 de la différence des pressions (P1-P2), et, la réponse est de ce fait linéaire sur toute la plage de régulation.
Le chauffage de la capsule B peut s'effectuer, soit pendant un temps variable en fonction des informations de la sonde de détection 1 avec une puissance constante, soit pendant un temps constant avec une puissance variable en fonction des informations de la sonde 1.
La quatrième période T4, représen-tée sur les figures 9 et 10 dont la durée est supérieure à 50% de la durée to-tale du cycle, est destinée à maintenir l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 dans sa position déterminée par la période précédente, de manière à ce que la pression de pilotage P3 reste égale aux 3/4 de (Pl-P2), durant cette période aucune des capsules ne reçoit un signal de consigne.
La deuxième capsule B retrouve ainsi la position non déformée, la zone élastiyue ayant gardé sa position, de la `" 2~2~2 même façon que la capsule A lors de la deuxième période. Puis, il y a retour à la période Tl.
Selon un autre mode d'utilisation de ce dispositif, son cycle de fonctionnement peut être celui illustré par les figures 11 à 15.
Ce cycle a une durée totale de plusieurs minutes et comprend au départ, trois périodes Tl,~'2,T3 suivies d'une succession de périod~ T2 et T3.
La première période Tl est illus-trée par les figures 11 et 12. Durant cette période, l'organe de commande 2 trans-me-t une consigne ~2, correspondant au signal S émis par la sonde 1 à l'élément chauffant 13b de la capsule ~ dont la zone élastique llb se déforme et provoque le déplacement de l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 dans une posi-tion voulue définie par les paramètres de commande et ceci afin d'obtenir une pression de pilotage P3 de la vanne 4 appropriée aux besoins de ventilation du local 7, l'autre c,apsule A ne recevant aucun signal de consigne.
La deuxième période T2 est illustrée par les figures 13 et 14. Durant cette période, aucune capsule ne rec,oit un signal de consigne pendant un temps défini, llélément mobile 9 du diviseur de pression 8 conservant sa position, La zone élastique llb retrouve aussi une position non déformée, et la pression de pilo-tage P3 garde la même valeur que lors de la période précédente.
Durant la troisième période T3 illustrée par les figu-res 15 et 18, la valeur du signal S de la sonde 1 est compa-rée à la valeur qu'il avait lors de la précédente mesure.
Si la nouvelle mesure indique un besoin en ventilation plus important, comme plus particulièrement représenté aux figures 15 et 16, l'organe de commande 2 émet un signal de consigne C2 destiné au déplacement de l~élément mobile 9 du diviseur de pression 8 par suite de la déformation de la zone élastique llb de la capsule B, de telle sorte que l'orifice d'entrée 8d relié à la source de pression inférieure Pl .
. ' :
- , - .
- 2 ~ 3 ~
communique plus largement avec l'orifice de sortie 8f fournis-sant ainsi une pression de pilotage P3 de la vanne 4 plus proche de la pression inférieure Pl. La vessie 4 est, de cette fa~on, soumise à une pression plus proche de Pl, son volume diminue et le débit d'air augmente.
Si, au contraire, la nouvelle mesure indique un besoin en ventilation moins important, comme représenté aux figures 17 et 18, il y a une émission par l'organe de commande 2 d'une consigne Cl transmise à la capsule A destinée au dépla-cement de l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 ensens inverse, par suite de la déformation de sa zone élas-, tique lla, de telle sorte que l'orifice d'entrée 8~ relié àla sonde de pression supérieure P2 communique plus largement avec l'orifice de sortie 8f fournissant une pression de pilo-tage P3 plus proche de P2. La vessie 4 est de cette fa~on soumise à une pression plus proche de P2, son volume augmente et le débit d'air diminue.
Deux capsules A et B situées de part et d'autre de l'élément mobile, chacune d'elles étant constituée par un corps lOa et lOb en forme d'enveloppe fermée de faible volu-me et dont une partie de paroi lla, llb est élastiquement mobile en direction de l'élément mobile 8 du diviseur de pression 9, en vue de le déplacer dans la position détermi-née par le signal de consigne Cl, C2 reçu de l'organe de commande 2. Chaque capsule A et B comporte un passage calibré
12a, 12b de faible section constituant une microfuite con-trôlée qui est reliée à l'extérieur et un élément chauffant du type résistif 13a, 13b dont la température augmente en 202~t 2 fonction du courant électrique appliqué, ce qui a pour effet d~augmenter la pression interne de celle-ci et de repousser la partie de la paroi mobile lla, llb. Un frein 14 est placé
sur la partie externe de chaque embout 9a, 9b de l'élément mobile 9, de manière à éviter toute poursuite parasitaire de sa course.
Le conduit de sortie 8f de la pression de pilotage P3 comporte un étranglement de forme conique 15 qui permet de limiter tout phénomène de pompage et de limiter le temps destiné au rétablissement de la pression de pilotage P3.
Un premier mode d'utilisation de ce dispositif est il-lustré par les figures 3 à 10.
A ce premier mode d'utilisation correspond un cycle de fonctionnement d'une durée totale de quelques minutes et comprenant quatre périodes Tl,T2,T3,T4.
La première Tl, illustrée par les figures 3 et 4, est destinée à remettre l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 du dispositif de commande 3 dans ia position d'origine. Une consigne Cl, est fournie à l'élément chauf-fant 13a de la capsule A; cette consigne est maintenue pen-dàns un temps déterminé, de telle sorte que l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 est entraîné en position extrême par la déformation de la zone élastique lla, ce qui a pour conséquence que l'orifice d'entrée 8d relié à la source de pression inférieure, c'est-à-dire de la pression Pl se trouve obturé de manière à ce que l'orifice d'entrée 8e relié à la source de pression supérieure P2 communique tota-lement avec l'orifice de sortie 8f de pression de sortie P3 de la vanne 4, la pression de pilotage P3 étant de cette facon égale à la pression P2. La vessie 4 est de cette facon, soumise à la pression P2 et son volume est maximum, ce qui correspond à un débit d'air qui est minimum ;l~autre capsule B ne recevant aucun signal.
La deuxième période T2, illustrée par les figures 5 et 6 est destinée à permettre le retour dans son état initial ' , - , `
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La troisième période T3, illustrée par les figures 7 et 8, est destinée à placer l'élément mobile 8 du diviseur de pression 9 dans une position dépendante du signal de détection S émis par la source 1.
L'information captée par la sonde 1 est transmise à
l'organe de commande 2 qui émet un signal de commande ou consigne C2 à l'élément chauffant 13b de la seconde capsule B, destinée au déplacement en sens inverse de l'~rgane mo-bile 9 du diviseur de pression 8 sur une course déterminée par la valeur de la consigne C2, grâce au déplacement de la zone élastique llb en vue d'obtenir la pression du pilotage par le mélange ainsi obtenu des deux pressions d'alimentation.
Le cycle représenté permet dl.associer, à une valeur de con-signe égale aux 3/4 de la consigne maximale une valeur de pre.ssion de pilotage P3 égale aux 3/4 de la différence des pressions (P1-P2), et, la réponse est de ce fait linéaire sur toute la plage de régulation.
Le chauffage de la capsule B peut s'effectuer, soit pendant un temps variable en fonction des informations de la sonde de détection 1 avec une puissance constante, soit pendant un temps constant avec une puissance variable en fonction des informations de la sonde 1.
La quatrième période T4, représen-tée sur les figures 9 et 10 dont la durée est supérieure à 50% de la durée to-tale du cycle, est destinée à maintenir l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 dans sa position déterminée par la période précédente, de manière à ce que la pression de pilotage P3 reste égale aux 3/4 de (Pl-P2), durant cette période aucune des capsules ne reçoit un signal de consigne.
La deuxième capsule B retrouve ainsi la position non déformée, la zone élastiyue ayant gardé sa position, de la `" 2~2~2 même façon que la capsule A lors de la deuxième période. Puis, il y a retour à la période Tl.
Selon un autre mode d'utilisation de ce dispositif, son cycle de fonctionnement peut être celui illustré par les figures 11 à 15.
Ce cycle a une durée totale de plusieurs minutes et comprend au départ, trois périodes Tl,~'2,T3 suivies d'une succession de périod~ T2 et T3.
La première période Tl est illus-trée par les figures 11 et 12. Durant cette période, l'organe de commande 2 trans-me-t une consigne ~2, correspondant au signal S émis par la sonde 1 à l'élément chauffant 13b de la capsule ~ dont la zone élastique llb se déforme et provoque le déplacement de l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 dans une posi-tion voulue définie par les paramètres de commande et ceci afin d'obtenir une pression de pilotage P3 de la vanne 4 appropriée aux besoins de ventilation du local 7, l'autre c,apsule A ne recevant aucun signal de consigne.
La deuxième période T2 est illustrée par les figures 13 et 14. Durant cette période, aucune capsule ne rec,oit un signal de consigne pendant un temps défini, llélément mobile 9 du diviseur de pression 8 conservant sa position, La zone élastique llb retrouve aussi une position non déformée, et la pression de pilo-tage P3 garde la même valeur que lors de la période précédente.
Durant la troisième période T3 illustrée par les figu-res 15 et 18, la valeur du signal S de la sonde 1 est compa-rée à la valeur qu'il avait lors de la précédente mesure.
Si la nouvelle mesure indique un besoin en ventilation plus important, comme plus particulièrement représenté aux figures 15 et 16, l'organe de commande 2 émet un signal de consigne C2 destiné au déplacement de l~élément mobile 9 du diviseur de pression 8 par suite de la déformation de la zone élastique llb de la capsule B, de telle sorte que l'orifice d'entrée 8d relié à la source de pression inférieure Pl .
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- 2 ~ 3 ~
communique plus largement avec l'orifice de sortie 8f fournis-sant ainsi une pression de pilotage P3 de la vanne 4 plus proche de la pression inférieure Pl. La vessie 4 est, de cette fa~on, soumise à une pression plus proche de Pl, son volume diminue et le débit d'air augmente.
Si, au contraire, la nouvelle mesure indique un besoin en ventilation moins important, comme représenté aux figures 17 et 18, il y a une émission par l'organe de commande 2 d'une consigne Cl transmise à la capsule A destinée au dépla-cement de l'élément mobile 9 du diviseur de pression 8 ensens inverse, par suite de la déformation de sa zone élas-, tique lla, de telle sorte que l'orifice d'entrée 8~ relié àla sonde de pression supérieure P2 communique plus largement avec l'orifice de sortie 8f fournissant une pression de pilo-tage P3 plus proche de P2. La vessie 4 est de cette fa~on soumise à une pression plus proche de P2, son volume augmente et le débit d'air diminue.
Claims (13)
1.- Dispositif de commande pour installation de réglage du dé-bit de ventilation, d'un local à atmosphère contrôlée compre-nant au moins une sonde placée dans le local considéré pour capter l'information désirée, telle que, la température, le taux d'hygrométrie, le taux de dioxyde de carbone ou autres similaires, ou encore l'occupation ou l'inoccupation de ce local, une vanne, du genre vessie déformable, placée dans le conduit de ventilation du local et commandée par pression de pilotage P3 de la vanne en fonction des informations captées par la sonde, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison, un diviseur de pression destiné à délivrer la pression de pilo-tage P3 de la vanne à partir des différentes pressions P1 et P2 de deux sources de pression auxquelles il est raccordé, deux capsules déformables A et B en fonction des signaux de consignes reçus, et agissant sur un élément mobile du diviseur de pres-sion avec des effets inverses pour faire varier la pression de pilotage P3 en fonction des consignes précitées, des moyens d'alimentation en énergie, nécessaires à la variation de la pression interne dans les capsules A et B, en fonction des consignes reçues, des moyens associés aux capsules A et B
permettant de s'affranchir des effets de la variation de la pression atmosphérique, et un organe de commande des moyens d'alimentation en énergie aptes à recevoir un signal S émis par la sonde et à émettre, suivant un cycle prédéterminé
constitué d'une succession de périodes d'alimentation et de relaxation des deux capsules A, B un signal de commande de la pression de pilotage P3.
permettant de s'affranchir des effets de la variation de la pression atmosphérique, et un organe de commande des moyens d'alimentation en énergie aptes à recevoir un signal S émis par la sonde et à émettre, suivant un cycle prédéterminé
constitué d'une succession de périodes d'alimentation et de relaxation des deux capsules A, B un signal de commande de la pression de pilotage P3.
2. Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que chaque capsule A, B déformable est constituée par un corps en forme d'enveloppe fermée, dont une partie de paroi est élasti-quement mobile en direction de l'élément mobile du diviseur de pression en vue de le déplacer dans la position déterminée par le signal de consigne reçu, par cette capsule, de l'organe de commande.
3.- Dispositif selon la Revendication 2, caractérisé en ce que la paroi de la capsule B a une épaisseur inférieure à la paroi de la capsule A.
4.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les deux capsules A, B sont reliées à l'air extérieur par un passage calibré du type microfuite contrôlée, de telle manière que les quantités d'air qui peuvent s'échapper des capsules A, B pendant les périodes d'alimentation sont négligeables.
5.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement de la partie de paroi mobile de cha-que capsule en direction de l'élément mobile du diviseur de pression sont constitués par un élément chauffant, du type résistif, dont la température augmente en fonction du courant électrique appliqué, ce qui a pour effet d'augmenter la pression interne de cette capsule et de repousser sa partie de paroi mobile.
6.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande permet de déclencher des périodes d'ali-mentation en énergie des capsules A, B, de programmer une succession de périodes d'alimentation des capsules, de sélec-tionner pour une période d'alimentation donnée la capsule qui doit par son action sur l'élément mobile du diviseur de pres-sion,déterminer l'ouverture de la vanne en fonction des signaux provenant de la sonde recueillis pendant la période de relaxation et de définir, pour cette période, la puissance à fournir à la capsule précitée en fonction des signaux provenant de la sonde pendant ladite période de relaxation.
7.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que la sonde de détection placée dans le local est une sonde à
infrarouge.
infrarouge.
8.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en énergie des capsules sont consti-tués par au moins une pile électrique.
9.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que, a l'élément mobile du diviseur de pression est associé un frein destiné à éliminer toute poursuite parasitaire de sa course.
10.- Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de sortie de la pression de pilotage P3 comporte un étranglement de forme conique.
11.- Cycle de mise en oeuvre du dispositif selon la Revendica-tion 1, caractérisé en ce que la durée totale est de plusieurs minutes et qu'il comprend les quatre périodes suivantes :
-une première période durant laquelle l'organe de commande émet un signal C1 de consigne transmis à la première capsule A, c'est-à-dire à celle destinée à la remise en position d'origine de l'élément mobile du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression P2 communique avec l'orifice de sortie fournissant la pression de pilotage P3 de la vanne, la vessie étant de cette façon soumise à la pression P2, tandis que l'autre orifice d'entrée est obturé, l'autre capsule B ne recevant aucun signal, - une deuxième période prévue pour permettre la relaxa-tion des deux capsules, aucune ne recevant un signal de consi-gne, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa position, - une troisième période durant laquelle chaque sonde émet un signal d'information transmis à l'organe de commande qui émet lui-même un signal de commande transmis à la seconde capsule, destinée au déplacement, en sens inverse de l'organe mobile du diviseur de pression, sur une course déterminée par les informations délivrées par la sonde de détection, en vue d'obtenir un mélange approprié des deux pressions PI, P2 d'ali-mentation de la pression de pilotage P3 de la vanne correspon-dant au besoin du local, l'autre capsule A ne recevant aucun signal, et - une quatrième période dont la durée est supérieure à
50 % de la durée du cycle complet prévue pour permettre la relaxation des deux capsules A, B, aucune ne recevant de si-gnal de consigne, de sorte que l'élément mobile du diviseur de pression garde la même position que lors de la précédente période, et le cycle recommence.
-une première période durant laquelle l'organe de commande émet un signal C1 de consigne transmis à la première capsule A, c'est-à-dire à celle destinée à la remise en position d'origine de l'élément mobile du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression P2 communique avec l'orifice de sortie fournissant la pression de pilotage P3 de la vanne, la vessie étant de cette façon soumise à la pression P2, tandis que l'autre orifice d'entrée est obturé, l'autre capsule B ne recevant aucun signal, - une deuxième période prévue pour permettre la relaxa-tion des deux capsules, aucune ne recevant un signal de consi-gne, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa position, - une troisième période durant laquelle chaque sonde émet un signal d'information transmis à l'organe de commande qui émet lui-même un signal de commande transmis à la seconde capsule, destinée au déplacement, en sens inverse de l'organe mobile du diviseur de pression, sur une course déterminée par les informations délivrées par la sonde de détection, en vue d'obtenir un mélange approprié des deux pressions PI, P2 d'ali-mentation de la pression de pilotage P3 de la vanne correspon-dant au besoin du local, l'autre capsule A ne recevant aucun signal, et - une quatrième période dont la durée est supérieure à
50 % de la durée du cycle complet prévue pour permettre la relaxation des deux capsules A, B, aucune ne recevant de si-gnal de consigne, de sorte que l'élément mobile du diviseur de pression garde la même position que lors de la précédente période, et le cycle recommence.
12.- Cycle de mise en oeuvre du dispositif selon la Reven-dication 1, caractérisé en ce que la durée totale est de plu-sieurs minutes et qu'il comprend les trois périodes suivantes :
- une première période durant laquelle l'organe de commande émet un signal de consigne C2 transmis à la capsule B destinée au déplacement de l'élément mobile du diviseur de'pression à une position déterminée par les informations de commande émises par chaque sonde de détection du local, pour obtenir une pres-sion de sortie P3 de la vanne appropriée au besoin en ventila-tion du local, tandis que l'autre capsule A ne reçoit aucun signal de consigne, - une deuxième période prévue pour la relaxation des deux capsules A, B, aucune ne recevant de signal de consigne, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa posi-tion, et - une troisième période durant laquelle la valeur du signal S émis par la sonde de détection dans le local est comparée à celle de la précédente mesure et durant laquelle, si le besoin de ventilation est plus important, l'organe de commande émet un signal C2 de consigne transmis à la capsule destinée au déplacement du diviseur de pression,de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression inférieure P1 communique plus largement avec l'orifice de sortie, de manière à fournir une pression de pilotage P3 de la vanne plus proche de la pression inférieure P1, la vessie étant de cette façon soumise à une pression plus proche de P1, son volume diminue et le débit d'air augmente, et si, au contraire, le besoin en ventilation détecté par chaque sonde de local est plus faible, l'organe de commande émet un signal C1 de consigne transmis à l'autre capsule A, de telle sorte que l'élément mobile du diviseur de pression est déplacé en sens inverse de telle manière que l'orifice d'entrée relié à la source de pression supérieure P2 communique plus largement avec l'orifice de sortie, de manière à fournir une pression de pilotage P3 de la vanne plus proche de la pression supérieure P2, la vessie étant de cette façon soumise à la pression la plus proche de P2, son volume augmente et le débit d'air diminue.
- une première période durant laquelle l'organe de commande émet un signal de consigne C2 transmis à la capsule B destinée au déplacement de l'élément mobile du diviseur de'pression à une position déterminée par les informations de commande émises par chaque sonde de détection du local, pour obtenir une pres-sion de sortie P3 de la vanne appropriée au besoin en ventila-tion du local, tandis que l'autre capsule A ne reçoit aucun signal de consigne, - une deuxième période prévue pour la relaxation des deux capsules A, B, aucune ne recevant de signal de consigne, l'élément mobile du diviseur de pression conservant sa posi-tion, et - une troisième période durant laquelle la valeur du signal S émis par la sonde de détection dans le local est comparée à celle de la précédente mesure et durant laquelle, si le besoin de ventilation est plus important, l'organe de commande émet un signal C2 de consigne transmis à la capsule destinée au déplacement du diviseur de pression,de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression inférieure P1 communique plus largement avec l'orifice de sortie, de manière à fournir une pression de pilotage P3 de la vanne plus proche de la pression inférieure P1, la vessie étant de cette façon soumise à une pression plus proche de P1, son volume diminue et le débit d'air augmente, et si, au contraire, le besoin en ventilation détecté par chaque sonde de local est plus faible, l'organe de commande émet un signal C1 de consigne transmis à l'autre capsule A, de telle sorte que l'élément mobile du diviseur de pression est déplacé en sens inverse de telle manière que l'orifice d'entrée relié à la source de pression supérieure P2 communique plus largement avec l'orifice de sortie, de manière à fournir une pression de pilotage P3 de la vanne plus proche de la pression supérieure P2, la vessie étant de cette façon soumise à la pression la plus proche de P2, son volume augmente et le débit d'air diminue.
13.- Cycle de mise en oeuvre du dispositif selon la Revendica-tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une première période qui commence, dès que la sonde détecte une présence, alors que la vessie a un volume maximum et que le débit de ventilation est minimum par l'émission d'un signal de consigne C2 de l'organe de commande transmis à la capsule B destinée au déplacement en sens inverse du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la nouvelle pression P1 communique avec l'orifice de sortie, l'autre orifice d'entrée relié à la pression P2 étant obturé, en fournissant ainsi une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant de cette façon soumise à la pression P1 et son volume minimum, ce qui correspond à un débit en air qui est maximum, cette période se poursuivant en maintenant cet état tant que des signaux de détection de présence se succèdent à des intervalles de temps inférieurs à une durée pré-déterminée - une seconde période qui commence, dès lors que la sonde n'a pas détecté de présence pendant l'intervalle de temps de durée pré-détérminée précitée, alors que la vessie a un volume minimum et un débit en air maximum, par l'émission d'un signal de consigne C1 de l'organe de commande transmis à la capsule A
reliée à la source de pression P1,de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression P2 communique avec l'orifice de sortie, tandis que l'orifice relié à la pression P1 est obturé, en fournissant de cette façon une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant alors soumise à
la pression P2, son volume étant maximum et le débit en air minimum, cette période se poursuivant, en maintenant cet état, tant qu'une présence n'est pas détectée.
- une première période qui commence, dès que la sonde détecte une présence, alors que la vessie a un volume maximum et que le débit de ventilation est minimum par l'émission d'un signal de consigne C2 de l'organe de commande transmis à la capsule B destinée au déplacement en sens inverse du diviseur de pression, de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la nouvelle pression P1 communique avec l'orifice de sortie, l'autre orifice d'entrée relié à la pression P2 étant obturé, en fournissant ainsi une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant de cette façon soumise à la pression P1 et son volume minimum, ce qui correspond à un débit en air qui est maximum, cette période se poursuivant en maintenant cet état tant que des signaux de détection de présence se succèdent à des intervalles de temps inférieurs à une durée pré-déterminée - une seconde période qui commence, dès lors que la sonde n'a pas détecté de présence pendant l'intervalle de temps de durée pré-détérminée précitée, alors que la vessie a un volume minimum et un débit en air maximum, par l'émission d'un signal de consigne C1 de l'organe de commande transmis à la capsule A
reliée à la source de pression P1,de telle sorte que l'orifice d'entrée relié à la source de pression P2 communique avec l'orifice de sortie, tandis que l'orifice relié à la pression P1 est obturé, en fournissant de cette façon une pression de pilotage P3 de la vessie, cette vessie étant alors soumise à
la pression P2, son volume étant maximum et le débit en air minimum, cette période se poursuivant, en maintenant cet état, tant qu'une présence n'est pas détectée.
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