EP2018502B1 - Bouche de ventilation auto-réglable à débits multiples - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a reference flap for a self-adjustable ventilation vent with multiple flow rates, and to a ventilation mouth thus equipped.
- Such a ventilation mouth is called “self-adjustable”, and is used very commonly in France, both in residential (terminal) and tertiary (terminal or conduit).
- planar flap vents whose opening is adjusted by the position of the flap depending on the pressure difference on either side of the mouth.
- Complementary springs or counterweights make it possible to overcome gravity and use the mouth in all positions.
- planar flap vents presently proposed for delivering a predetermined fixed flow rate are relatively efficient in that they generally make it possible to obtain a substantially constant flow rate over a fairly wide pressure range, with a reduced hysteresis between the rise and the descent in pressure.
- the self-adjusting vent vents to deliver multiple flow rates comprise, on the one hand, a plane control flap, free and movable, provided to adapt to the pressure difference on either side in order to regulate the air flow, and on the other hand, a flap of setpoint giving the setpoint of the flow to be reached.
- a plane control flap free and movable, provided to adapt to the pressure difference on either side in order to regulate the air flow
- a flap of setpoint giving the setpoint of the flow to be reached.
- the more or less efficient self-regulation is in fact ensured by the relative positions of the contact surfaces with the ventilation air of the two reference and regulation flaps. These relative positions may be more or less favorable, it is necessary to accept a compromise around an intermediate position, which therefore limits the range of accessible flow.
- the angle that form the setpoint flap and the control flap being variable depending on the pressure conditions, it results in a limitation of the range of possible flow rates because the fineness of the regulation comes essentially from the value of this angle that must remain small enough.
- the document EP 764 819 A shows a multi-rate self-adjusting vent valve corresponding to the preamble of claim 1.
- the object of the present invention is to propose a self-adjusting flap ventilation vent, of simple design, to deliver multiple flow rates enabling good performance in all flow configurations, for very high flow and pressure ranges. wide.
- a very important advantage of the invention lies in the fact that a single reference can adapt to many cases, while maintaining a real overall performance and maintained.
- the present invention relates to a self-adjusting ventilation manifold with multiple flow rates having a passage for the air of ventilation and having a control flap, and comprising a setpoint flap, having a face for channeling the incoming air and having, on the one hand, a connecting edge equipped with fixing means allowing the attachment of the reference flap around of an axis in a predetermined position, and secondly, an opposite edge constituting a trailing edge, characterized in that, from the connecting edge towards the trailing edge, the face of the reference flap decomposes into a succession of plane facets conferring on the latter a substantially convex profile.
- a setpoint flap according to the invention always has at least one plane facet having a suitable inclination with respect to the control flap, which ultimately makes it possible to considerably improve the capacity from the vent vent to self-regulate.
- the number of facets is between 2 and 10.
- the limit embodiment of a set component according to the invention is a flap with continuous succession of very small planar facets conferring on the latter a continuous curvilinear profile.
- Such an embodiment although covered by the present patent application, is however not the best solution because the Coanda effect on the surface of the shutter disturbs the regulation.
- the facet of larger area is closest to the connecting edge.
- the surface of the facet closest to the trailing edge is greater than the surface of the facet which precedes it.
- the respective surface of the facets decreases from the connecting edge towards the trailing edge.
- a ventilation opening according to the invention manual and / or automatic control means for changing the position of the reference flap about its axis.
- Figures 1 to 3 comprises a duct 2 having an inlet 3 and an outlet 4 separated from each other by a central part 5 housing a regulation mechanism produced by means of a regulation flap 6 and a deposit flap 7.
- the ventilation air enters conventionally into the duct 2 through its inlet 3, then through the central portion 5, and finally escapes through the outlet 4 at a regulated flow rate.
- the regulation flap 6 is made in the form of a panel pivotally mounted about an axis 8 via a hinge-type connection. Conventionally, the panel is extended on the side of its edge located near the outlet 4, by an arc 9 directed downwards.
- the control flap 6 is maintained in a substantially horizontal position. In operation, the pressure difference on either side of the regulation flap 6 causes the latter to rotate about its axis 8, as shown in dotted lines on the Figures 1 to 3 .
- the reference flap 7 comprises a face 10 intended to channel the incoming air and has, on the one hand, a connecting edge 11 equipped with fastening means 12 allowing the attachment of the reference flap 7 to an axis (not shown). in a predetermined position, and secondly, an opposite edge constituting a trailing edge 14.
- the two other edges of the face 10, perpendicular to the connecting edge 11 and the trailing edge 14, are each extended by a wall 15 vertical.
- the face 10 is broken down into a succession of four facets 16 to 19 planes giving the latter a substantially convex profile.
- the respective surface of the facets 16 to 18 decreases from the connecting edge 11 towards the trailing edge 14, but the facet 19 nevertheless has a leakage surface slightly greater than the surface of the previous facet 18 given its importance in the stall of the air jet.
- vent 1 incorporates manual control means and / or automatic (not shown) for changing the position of the reference flap 7 about its axis to change the air flow delivered by said ventilation opening 1.
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Description
- La présente invention se rapporte à un volet de consigne pour une bouche de ventilation auto-réglable à débits multiples, et à une bouche de ventilation ainsi équipée.
- Il est bien connu d'installer une bouche de ventilation ayant la faculté de délivrer un débit sensiblement constant quelle que soit la différence de pression de part et d'autre de cette bouche de ventilation.
- Une telle bouche de ventilation est dite « auto-réglable », et est utilisée très couramment en France, aussi bien en résidentiel (en terminal) qu'en tertiaire (en terminal ou conduit).
- Deux types principaux de bouches de ventilation auto-réglable ont été proposés.
- D'une part, les bouches de ventilation à membrane dans lesquelles la membrane délimite un volume presque fermé qui, par gonflage ou dégonflage de la membrane, est apte à varier en fonction de la différence de pression de façon à modifier la surface de passage de l'air de ventilation.
- Et d'autre part, les bouches de ventilation à volet plan dont l'ouverture est réglée par la position du volet en fonction de la différence de pression de part et d'autre de la bouche. Des ressorts ou contrepoids complémentaires permettent éventuellement de s'affranchir de la pesanteur et d'utiliser la bouche dans toutes les positions.
- Les bouches de ventilation à volet plan actuellement proposées pour délivrer un débit fixe prédéterminé sont relativement performantes dans la mesure où elles permettent en général d'obtenir une valeur de débit sensiblement constante sur une plage de pression assez large, avec un hystérésis réduit entre la montée et la descente en pression.
- Il a également déjà été proposé des bouches de ventilation auto-réglable à débits multiples, ces débits étant obtenus, en fonction du type de bouche de ventilation utilisé, par modification de l'environnement de la membrane ou par décalage d'un volet complémentaire au volet plan traditionnellement employé.
- Plus précisément, les bouches de ventilation auto-réglable à volets pour délivrer des débits multiples comprennent, d'une part, un volet de régulation plan, libre et mobile, prévu pour s'adapter à la différence de pression de part et d'autre de manière à réguler le débit d'air, et d'autre part, un volet de consigne plan donnant la consigne du débit à atteindre. En effet, en fonction de la position du volet de consigne autour de son axe fixe, qui peut être commandée manuellement, ou par une commande déportée, ou encore par un automatisme selon un paramètre déterminé comme la détection de présence ou le niveau de CO2 par exemple, il est alors possible de changer la valeur nominale de débit
- Cependant, il a été constaté que ces bouches de ventilation auto-réglable à volets plans pour délivrer des débits multiples ne présentaient pas une caractéristique d'autorégulation très satisfaisante pour tous les débits annoncés.
- Le caractère plus ou moins efficace d'autorégulation est en fait assuré par les positions relatives des surfaces de contact avec l'air de ventilation des deux volets de consigne et de régulation. Ces positions relatives pouvant être plus ou moins favorables, il est donc nécessaire d'accepter un compromis autour d'une position intermédiaire, ce qui limite par conséquent la plage de débits accessible.
- En particulier, l'angle que forment le volet de consigne et le volet de régulation étant variable en fonction des conditions de pression, il en découle une limitation de la gamme des débits possibles car la finesse de la régulation provient essentiellement de la valeur de cet angle qui doit rester assez petit.
- Or, le débit étant schématiquement proportionnel à la surface de passage libre, cela signifie que, pour une différence de pression donnée, il est nécessaire de modifier la surface de passage dans un facteur 5 pour passer d'un débit de 30 m3/h à un débit de 50 m3/h, ce qui implique une mise en rotation importante du volet de consigne autour de son axe. Il en découle en définitive que l'angle formé par les volets de consigne et de régulation devient excessif, et ne permet donc plus une régulation correcte.
- Le document
EP 764 819 A - La présente invention a pour but de proposer une bouche de ventilation auto-réglable à volets, de conception simple, pour délivrer des débits multiples permettant d'obtenir de bonnes performances dans toutes les configurations de débit, pour des plages de débit et de pression très larges. Un avantage très important de l'invention réside alors dans le fait qu'une unique référence peut s'adapter à de nombreux cas, tout en conservant une performance globale réelle et maintenue.
- Pour ce faire, la présente invention se rapporte à une bouche de ventilation auto-réglable à débits multiples présentant un passage pour l'air de ventilation et possédant un volet de régulation, et comprenant un volet de consigne, possédant une face destinée à canaliser l'air entrant et présentant, d'une part, un bord de liaison équipé de moyens de fixation permettant le rattachement du volet de consigne autour d'un axe dans une position prédéterminée, et d'autre part, un bord opposé constituant un bord de fuite, caractérisé en ce que, depuis le bord de liaison vers le bord de fuite, la face du volet de consigne se décompose en une succession de facettes planes conférant à cette dernière un profil sensiblement convexe.
- En effet, quelle que soit la valeur nominale de débit souhaitée, un volet de consigne selon l'invention possède toujours au moins une facette plane présentant une inclinaison convenable par rapport au volet de régulation, ce qui permet en définitive d'améliorer considérablement la capacité de la bouche de ventilation à s'autoréguler.
- Préférentiellement, le nombre de facettes est compris entre 2 et 10. Néanmoins, il doit être bien compris que la réalisation limite d'un volet de consigne selon l'invention est un volet à succession continue de facettes planes très petites conférant à ce dernier un profil curviligne continu. Une telle réalisation, bien que couverte par la présente demande de brevet, ne constitue cependant pas la meilleure solution car l'effet Coanda sur la surface du volet vient perturber la régulation.
- Préférentiellement encore, la facette de plus grande surface est la plus proche du bord de liaison.
- Avantageusement, la surface de la facette la plus proche du bord de fuite est supérieure à la surface de la facette qui la précède.
- Selon une variante de réalisation du volet de consigne selon l'invention, la surface respective des facettes décroît depuis le bord de liaison vers le bord de fuite.
- Avantageusement encore, une bouche de ventilation selon l'invention des moyens de commande manuels et/ou automatiques permettant de changer la position du volet de consigne autour de son axe.
- L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé dans lequel :
- Les
figures 1 à 3 sont des vues schématiques en coupe longitudinale d'une bouche de ventilation auto-réglable selon l'invention lorsque le débit d'air délivré est respectivement minimal, moyen, maximal. - Une bouche de ventilation 1 auto-réglable à débits multiples, respectivement de 30 m3/h, 100 m3/h et 150 m3/h, telle que représentée respectivement aux
figures 1 à 3 , comprend un conduit 2 présentant une entrée 3 et une sortie 4 séparées l'une de l'autre par une partie centrale 5 logeant un mécanisme de régulation réalisé à l'aide d'un volet de régulation 6 et d'un volet de consigne 7. Comme matérialisé par les flèches, l'air de ventilation pénètre de façon classique dans le conduit 2 par son entrée 3, puis traverse la partie centrale 5, et enfin s'échappe par la sortie 4 selon un débit régulé. - Plus précisément, le volet de régulation 6 est réalisé sous la forme d'un panneau monté pivotant autour d'un axe 8 par l'intermédiaire d'une liaison du type charnière. De façon classique, le panneau est prolongé du côté de sa bordure située à proximité de la sortie 4, par un arc 9 dirigé vers le bas. Lorsque la bouche de ventilation 1 est à l'arrêt, le volet de régulation 6 est maintenu dans une position sensiblement horizontale. En fonctionnement, la différence de pression de part et d'autre du volet de régulation 6 provoque la mise en rotation de ce dernier autour de son axe 8, comme représenté en pointillés sur les
figures 1 à 3 . - Le volet de consigne 7 comprend une face 10 destinée à canaliser l'air entrant et présente, d'une part, un bord de liaison 11 équipé de moyens de fixation 12 permettant le rattachement du volet de consigne 7 à un axe (non représenté) dans une position prédéterminée, et d'autre part, un bord opposé constituant un bord de fuite 14. Les deux autres bords de la face 10, perpendiculaires au bord de liaison 11 et au bord de fuite 14, sont chacun prolongés par une paroi 15 verticale.
- Plus particulièrement, depuis le bord de liaison 11 vers le bord de fuite 14, la face 10 se décompose en une succession de quatre facettes 16 à 19 planes conférant à cette dernière un profil sensiblement convexe.
- Selon une variante de réalisation préférée, la surface respective des facettes 16 à 18 décroît depuis le bord de liaison 11 vers le bord de fuite 14, mais la facette 19 présente néanmoins une surface de fuite légèrement supérieure à la surface de la facette 18 précédente compte tenu de son importance dans le décrochage du jet d'air.
- En effet, il a été constaté qu'il est avantageux de prévoir des surfaces plus importantes à proximité du bord de liaison 11 car, comme représenté à la
figure 3 , lorsque le débit d'air délivré est maximal et que seules les facettes 16, 17 proches du bord de liaison 11 présentent une inclinaison convenable avec le volet de régulation 6, la distance séparant le volet de consigne 6 du volet de régulation 7 est également maximale. - En revanche, du fait de la proximité du volet de régulation 6 dans le cas d'une régulation à faible débit, comme représenté à la
figure 1 , il a été constaté que l'interaction efficace avec le volet de consigne 7 ne nécessite pas de conférer une surface aussi importante aux facettes 18, 19 disposées au voisinage du bord de fuite 14 et qui seules présentent une inclinaison convenable avec le volet de régulation 6. - Par ailleurs, il doit être bien compris que la bouche de ventilation 1 intègre des moyens de commande manuels et/ou automatiques (non représentés) permettant de changer la position du volet de consigne 7 autour de son axe afin de modifier le débit d'air délivré par ladite bouche de ventilation 1.
- Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Claims (6)
- Bouche de ventilation (1) auto-réglable à débits multiples présentant un passage pour l'air de ventilation et possédant un volet de régulation (6), et comprenant un volet de consigne (7), possédant une face (10) destinée à canaliser l'air entrant et présentant, d'une part, un bord de liaison (11) équipé de moyens de fixation (12) permettant le rattachement du volet de consigne autour d'un axe dans une position prédéterminée, et d'autre part, un bord opposé constituant un bord de fuite (14), caractérisé en ce que, depuis le bord de liaison vers le bord de fuite, la face du volet de consigne se décompose en une succession de facettes (16 à 19) planes conférant à cette dernière un profil sensiblement convexe.
- Bouche de ventilation (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de facettes (16 à 19) du volet de consigne (7) est compris entre 2 et 10.
- Bouche de ventilation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la facette (16) de plus grande surface du volet de consigne (7) est la plus proche du bord de liaison (11).
- Bouche de ventilation (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface respective des facettes (16 à 18) du volet de consigne (7) décroît depuis le bord de liaison (11) vers le bord de fuite (14).
- Bouche de ventilation (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de la facette (19) du volet de consigne (7) la plus proche du bord de fuite (14) est supérieure à la surface de la facette (18) qui la précède.
- Bouche de ventilation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande manuels et/ou automatiques permettant de changer la position du volet de consigne (7) autour de son axe.
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