FR2752919A1

FR2752919A1 - Air conditioning unit

Info

Publication number: FR2752919A1
Application number: FR9610985A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-06
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: FR2752919B1

Abstract

The air conditioning unit enables the cooling and changing of air in summer. It consists of a double flow base module (1) comprising two convergent air manifolds, one for blowing fresh air and the other for air extraction. There is a static exchanger (5) loop channel (4) on which are superposed connecting ducts (3,21). A section (D) has a logical micro controller (23) and a fresh air cooling module (2).

Description

La présente invention concerne un appareil de ventilation mécanique contrôlée (V.M.C.) de type double flux avec récupération de chaleur par échangeur statique à flux laminaires, comportant deux modules associés, dont les structures interéactives permettent: - 1 l'asservissement automatique des régimes de fonctionnement des moto ventilateurs afin d'obtenir en été un débit normal ou accéléré selon les alternances climatologiques et les besoins de 'ambiance. The present invention relates to a controlled mechanical ventilation device (VMC) of the double flow type with heat recovery by static laminar flow exchanger, comprising two associated modules, the interactive structures of which allow: - 1 automatic control of the operating modes of the motorbike fans in order to obtain a normal or accelerated flow in summer depending on the climatological alternations and the needs of the environment.

- un refroidissement complémentaire de l'air insufflé si cela devient nécessaire
- une régulation automatique des cycles de fonctionnement au moyen d'une carte de gestion logicielle interne reliée à des sondes de mesure et d'asservissement disposées dans le flux circulant à l'intérieur de l'appareil.- additional cooling of the blown air if necessary
- automatic regulation of operating cycles by means of an internal software management card connected to measurement and servo probes arranged in the flow circulating inside the device.

Actuellement, les appareils de V.M.C. double flux pour maisons individuelles qui procurent renouvellement d'air et récupération de chaleur au moyen d'un échangeur de calories, pêchent par leur manque d'efficacité et d'adaptabilité en été, notamment lorsque les conditions climatiques extérieures s'relèvent significativement entraînant la hausse inéluctable de la température ambiante au-delà des critères habituels de confort et de bien être. Currently, V.M.C. double flow for individual houses which provide air renewal and heat recovery by means of a heat exchanger, fishing by their lack of efficiency and adaptability in summer, especially when the outdoor climatic conditions rise significantly causing the Inevitable rise in ambient temperature beyond the usual criteria of comfort and well-being.

La présente invention vise donc à remédier à cette carence en conjuguant automatiquement, face aux différentes situations climatiques et, fonction des conditions d'ambiance de la maison, la complémentarité interéactive de deux modules en série constituant un appareil regroupé : le premier module (module de base) permet dlinsuffler dans la maison un débit accéléré d'air neuf lorsque la température de celui-ci se trouve ponctuellement inférieure à un niveau préétabli, et lorsque, parallèlement, la température ambiante de la maison atteint un seuil sensible ; le deuxième module permet de refroidir par un étagement en cascade et à partir d'un mécanisme frigorifique, le débit d'air neuf accéléré insufflé dans la maison dès que la température intérieure de celle-ci dépasse, d'un nombre de degrés centigrades prédéterminé, le seuil sensible préétabli du module de base. The present invention therefore aims to remedy this deficiency by automatically combining, in the face of different climatic situations and, depending on the ambient conditions of the house, the interactive complementarity of two modules in series constituting a grouped device: the first module (module of base) allows to breathe into the house an accelerated flow of fresh air when its temperature is punctually lower than a pre-established level, and when, at the same time, the ambient temperature of the house reaches a sensitive threshold; the second module allows cooling by a cascade stage and from a refrigeration mechanism, the accelerated fresh air flow blown into the house as soon as the internal temperature of the latter exceeds, by a predetermined number of degrees centigrade , the pre-established sensitive threshold of the basic module.

A cet effet, l'appareil selon l'invention comporte
- des moyens automatiques d'asservissement de la vitesse normale et de la vitesse accélérée des moto ventilateurs afin d'alterner les régimes d'insufflation et d'extraction en été, suivant les seuils : préétabli et sensible.To this end, the apparatus according to the invention comprises
- automatic means of slaving the normal speed and the accelerated speed of the motor-driven ventilators in order to alternate the regimes of insufflation and extraction in summer, according to the thresholds: preset and sensitive.

- des moyens automatiques pour dériver de manière interne le débit du flux d'air neuf lorsque les circonstances exigent d'éviter l'échangeur c'est-à-dire, pendant l'introduction du débit accéléré. d'air neuf en période d'alternance climatique favorable lorsque la température de celui-ci est inférieure au niveau préétabli. automatic means for internally diverting the flow of the fresh air flow when the circumstances require avoiding the exchanger, that is to say during the introduction of the accelerated flow. fresh air during periods of favorable climate change when the temperature is lower than the preset level.

- des moyens automatiques complémentaires aux précédents pour assurer, en cascade, l'enclenchement du mécanisme de refroidissement. du débit flair neuf accéléré insufflé dans la maison, lorsque lta température de celle-ci dépasse. de quelques degrés le seuil sensible qui conditionne la rotation des régimes de ventilation du module de base
Ainsi en partant des caractéristiques habituelles du double flux dont l'alternance des régimes de ventilation Normal/Accéléré est gérée soit manuellement , soit automatiquement par hygrostat en hiver, il est possible d'obtenir en été, grâce à l'invention , l'association avantageuse de deux dispositifs en série, le premier exploitant le cycle des rotations isothermes diurnes/nocturnes et/ou les alternances climatologiques et que l'on peut qualifier d'écologique, le second équipé d'un mécanisme frigorifique très minimisé du fait de la présence et de l'efficacité du premier. - Automatic means complementary to the previous ones to ensure, in cascade, the engagement of the cooling mechanism. of the accelerated new air flow blown into the house, when the temperature of the house exceeds. by a few degrees the sensitive threshold which conditions the rotation of the ventilation modes of the basic module
Thus, starting from the usual characteristics of the double flow, the alternation of normal / accelerated ventilation regimes is managed either manually or automatically by hygrostat in winter, it is possible to obtain in summer, thanks to the invention, the association advantageous of two devices in series, the first exploiting the cycle of isothermal diurnal / nocturnal rotations and / or climatological alternations and which can be described as ecological, the second equipped with a refrigeration mechanism very minimized due to the presence and the effectiveness of the former.

A cet égard, il est important de noter que dans de nombreuses r.égions ou pays tempérés comme la France, par exemple, dont l'isotherme moyen en été est de l'ordre de vingt trois degrés centigrades, la nécessité de faire appel à des climatisations lourdes du genre de celles qui équipent. les zones tropicales n'est pas une formule adéquate en ce qui concerne notamment la maison individuelle. In this regard, it is important to note that in many regions or temperate countries such as France, for example, whose average isotherm in summer is of the order of twenty three degrees centigrade, the need to call upon heavy air conditioning of the kind that equips. tropical areas is not an adequate formula with regard to the individual house.

Dès que les conditions qui les rendent nécessaire convergent, les cycles du fonctionnement interéactif du- module de base et du module complémentaire sont dirigés automatiquement, au moyen d'une carte de gestion logicielle qui assure également l'asservissement automatique du volet de dérivation du circuit d'évitement de l'échangeur de récupération thermique, en fonction écologique et/ou en fonction frigorifique. As soon as the conditions which make them necessary converge, the cycles of the interactive operation of the base module and the additional module are automatically directed, by means of a software management card which also provides automatic control of the circuit bypass flap. avoidance of the heat recovery exchanger, in ecological and / or in refrigeration function.

L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-dessous, du plan éclaté (fig.l) et du schéma (fig. 2) annexés, représentant à titre d'exemple non limitatif, une forme préférée de l'invention. The invention will be better understood using the description below, the exploded plan (fig.l) and the diagram (fig. 2) attached, representing by way of nonlimiting example, a preferred form of the invention.

L'appareil selon l'invention comprend : un module de base 1, ou compartiment double flux et un module complémentaire 2, ou. compartiment frigorifique, lequel module complémentaire 2 chevauche le module de base 1 de façon à permettre la correspondance directe par les orifices air neuf 3 et 6 , du canal d'évitement 4, de l'échangeur statique 5 et de la division M dans laquelle est insérée la batterie froide 7 et également par les orifices air extrait 21 et 32 du flux opposé de l'échangeur statique 5 et de la division C avec la division N recevant la batterie chaude. Le module de base 1 se caractérise par un caisson isolé 8 muni d'une plaque de façade 9 démontable pour l'accès, lequel caisson isolé 8 comporte un échangeur statique à flux laminaires 5 avantageusement placé grâce à une orientation angulaire réduisant la dimension latérale, et jouxté transversalement, parallèlement, au pas.sage du flux d'air neuf par un canal d'évitement 4 équipé d'un volet motorisé 10 qui assure la dérivation ponctuelle du flux d'air neuf par rapport au circuit classique intra échangeur 5 lequel est rendu étanche et fonctionnel à ses quatre jonctions latérales par des platines de calfeutrage 11, 12, 13, 14 reliant les parois latérales internes du caisson 8 afin de constituer les divisions A,B,C,D; les platines horizontales 1 let 13 qui sont découpées à l'exacte correspondance avec l'ouïe de refoulement des moto ventilateurs 15 et 16 réceptionnent les collecteurs convergents 17 et 18 destinés à transmettre de façon étanche par l'intérieur des divisions d'aspiration d'air extrait A et d'aspiration d'air neuf D , respectivement, le débit d'air neuf insufflé communicant à la buse de raccordement 20 et le débit d'air extrait 33 expulsé communicant à la buse de raccordement 21 buses implantées sur la paroi supérieure horizontale du module de base 1 et, lui conférant de la sorte une compacité optimale . Les filtres à air F et F' s'incorporent facilement dans ce dispositif ou se trouve positionné également, à l'intérieur de la division D , la carte de gestion logicielle 23 destinée à assurer l'automatisme des consignes selon l'organigramme de régulation suivant:
- Enclenchement /déclenchement de l'allure normale ou accélérée des moto ventilateurs 15 , 16 , 31,en été,selon les données consignées des sondes T1 et T2, et selon la coordination automatique des séquences de fonctionnement assurées par la carte de gestion logicielle 23 , idem en hiver selon le point de consigne de l'hygrostat 22 - Asservissement du compresseur frigorifique 35 , selon
- Asservissement du compresseur frigorifique 35 , selon
les données consignées de la sonde T3 et selon la coordination
automatique des séquences de fonctionnement assurées par la carte de gestion logicielle 23.The apparatus according to the invention comprises: a basic module 1, or double-flow compartment and an additional module 2, or. refrigeration compartment, which complementary module 2 straddles the base module 1 so as to allow direct correspondence by the fresh air orifices 3 and 6, of the bypass channel 4, of the static exchanger 5 and of the division M in which is inserted the cold battery 7 and also through the extracted air orifices 21 and 32 of the opposite flow of the static exchanger 5 and of division C with division N receiving the hot battery. The basic module 1 is characterized by an insulated box 8 provided with a removable front plate 9 for access, which insulated box 8 includes a laminar flow static exchanger 5 advantageously placed thanks to an angular orientation reducing the lateral dimension, and adjoining transversely, parallel to the pas.sage of the fresh air flow by a bypass channel 4 equipped with a motorized flap 10 which ensures the punctual diversion of the fresh air flow with respect to the conventional intra-exchanger circuit 5 which is sealed and functional at its four lateral junctions by caulking plates 11, 12, 13, 14 connecting the internal lateral walls of the box 8 so as to constitute the divisions A, B, C, D; the horizontal plates 1 let 13 which are cut to the exact match with the discharge opening of the motor fans 15 and 16 receive the converging collectors 17 and 18 intended to transmit in a sealed manner from the interior of the suction divisions of extract air A and fresh air suction D, respectively, the flow of fresh air blown communicating with the connection nozzle 20 and the flow of extracted air 33 expelled communicating with the connection nozzle 21 nozzles installed on the wall horizontal top of the base module 1 and, thereby giving it optimum compactness. The air filters F and F 'are easily incorporated into this device or is also positioned, inside the division D, the software management card 23 intended to ensure the automation of the set points according to the regulation flowchart next:
- Switching on / off of the normal or accelerated speed of the motor-driven fans 15, 16, 31, in summer, according to the recorded data of the probes T1 and T2, and according to the automatic coordination of the operating sequences provided by the software management card 23 , ditto in winter according to the set point of the hygrostat 22 - Control of the refrigeration compressor 35, according to
- Control of the refrigeration compressor 35, according to
the recorded data from the T3 probe and according to the coordination
automatic operation sequences provided by the software management card 23.

- Ouverture/fermeture du volet 10 , du canal d'évitement
4 , en été, selon les données consignées des sondes TI , T2 ou T3 , et selon la coordination automatique des séquences de fonctionnement
assurées par la carte de gestion logicielle 23
Cette carte de gestion logicielle comporte:
-un micro contrôleur et composants électroniques
associés, programmé selon l'organigramme de régulation.- Opening / closing of shutter 10, of the bypass channel
4, in summer, according to the data recorded from the TI, T2 or T3 probes, and according to the automatic coordination of the operating sequences
provided by the software management card 23
This software management card includes:
-a micro controller and electronic components
associated, programmed according to the regulation flowchart.

- des sondes de température de type silicium T1, T2, T3
incorporées respectivement dans la division A (T1,T3 ) et la division D
(T2 ) et qui assurent des fonctions de thermostats d'ambiance Ti et T3
et extérieur T2.- T1, T2, T3 silicon type temperature probes
incorporated in division A (T1, T3) and division D respectively
(T2) and which perform the functions of room thermostats Ti and T3
and outside T2.

- des potentiomètres de réglage des seuils S1, S2, S3 des
thermostats T1,T2,T3
- un circuit d'entrée "tout ou rien" pour contact
de l'hygrostat 22. - potentiometers for adjusting the thresholds S1, S2, S3 of the
thermostats T1, T2, T3
- an "all or nothing" input circuit for contact
of the humidistat 22.

- des circuits de sortie par relais pour les moto ventilateurs
15,16,31 ,qui déclenchent l'alimentation en direct par le condensateurX
pour l'allure accélérée (GV) , ou en série avec le condensateur Y pour
l'allure normale (PV)ainsi que pour le moteur du volet 10 (ouvert / fermé)
- un circuit de sortie par triac pour le compresseur 35. - relay output circuits for motorized fans
15, 16, 31, which trigger the direct supply by the capacitor X
for the accelerated speed (GV), or in series with the Y capacitor for
normal speed (PV) as well as for the shutter 10 motor (open / closed)
- a triac output circuit for compressor 35.

Carte de gestion logicielle 23 assurant ainsi la maîtrise logistique du fonctionnement associé et interactif du module de base 1 et du module complémentaire 2 constitué, lui ,par un caisson isolé 25 muni d'une plaque de façade 26 , démontable et comportant une séparation verticale 27 induisant: la division N dans laquelle s'inscrit horizontalement la batterie de condensation 30, le compresseur frigorifique 35 sous ladite batterie de condensation 30 et le moto ventilateur 31 qui aspire l'air extrait communiquant à l'intérieur de la division N au moyen de la buse de rejet 32 et la division M dans laquelle s'inscrit selon une inclinaison appropriée la batterie d'évaporation 7. Software management card 23 thus ensuring logistical control of the associated and interactive operation of the basic module 1 and of the complementary module 2, which consists of an insulated box 25 provided with a front plate 26, which can be dismantled and has a vertical separation 27 inducing: the division N in which the condensing coil 30 is registered horizontally, the refrigerating compressor 35 under the said condensing coil 30 and the motor fan 31 which sucks the extracted air communicating inside the division N by means of the rejection nozzle 32 and the division M in which the evaporation coil 7 is inscribed at an appropriate inclination.

Il est à noter, primordialement, que les modules 1 et 2 sont
structurés de manière à leur permettre:
- un fonctionnement interactif grace à la superposition
précise des circuits air neuf 3 ,6 ,4 ,5 des circuits d'air extrait - rejet 21
et du circuit d'évacuation des condensats 19 , 29. It should be noted, primarily, that modules 1 and 2 are
structured to allow them to:
- interactive operation thanks to overlay
specifies the fresh air circuits 3, 6, 4, 5 of the extract air circuits - discharge 21
and the condensate drain circuit 19, 29.

un fonctionnement indépendant et séparé des deux
modules:
-module de base 1 lorsque celui-ci répond directement aux exigences
climatologiques
-module complémentaire 2 pour assurer des traitements frigorifiques
spécialisés , hors du champ d'application du module de base 1. independent operation separate from the two
modules:
-base module 1 when it directly meets the requirements
climatological
-additional module 2 to provide refrigeration treatments
specialized, outside the scope of the basic module 1.

Claims

- REVENDI CAT IONS

1- Double flow centralized mechanical ventilation device for air renewal of the type of those comprising a static exchanger. of thermal recovery and of the extraction and blowing motor means, characterized in that it comprises a module for cooling the fresh air superimposed on a basic double-flow module, internal arrangements for ensuring the commutativity of the flows of air concomitant with the two nodules, automatic means allowing interactive convergence of the mechanical components constituting the two. modules

2- Device according to claim 1 characterized by the improvement of the double flow basic module comprising two converging air collectors, one for blowing fresh air, the other for extracting extracted air, respectively at the inside the extraction and fresh air divisions, intended to connect the cutouts made on the horizontal caulking plates of the static exchanger and corresponding to the discharge orifices of the motor fans of the basic module, to the supply and exhaust connection nozzles located on the part horizontal of the basic double flux module.

3- Device according to claim 1 characterized by the improvement of the basic double flow module comprising an avoidance channel transversely adjacent to the static exchanger extract air / fresh air, for any derivation of one of the two flows and provided dlun flap whose opening is programmable by automatic means according to external conditions and ambient climatic needs relating to the automatic and interactive management of the two modules constituting the entire device.

4- Device according to claim 1 characterized by the improvement of the refrigeration module allowing its direct seat on the horizontal upper face of the basic module double flow, so that the division concerning the fresh air and in which is housed the cooling coil either in direct correspondence with the bypass channel of the static exchanger of the base module and the extracted air circuit ejected from said module is also in direct correspondence with the division of extracted air in which are housed the refrigeration unit, the condensing coil and. the fan motor. relay.

5- Device according to claims 1 and 4 characterized by. decoupling of the aeraulic characteristics of the extracted air flow by means of two integrated motor fans, one in the lower division downstream of the air circuit extracted from the static exchanger in the base module, the other upstream of the condensing coil inside the air circuit extracted from the superimposed cooling module. to the basic double flow module.

6- Improvement according to claims 1,3,4 and 5 characterized by integration within the division. air. nine of the basic module, of a software management card intended to ensure the automation of the instructions according to the following flowchart

- switching on / off of the amplitude of the flows in. summer, according to the data recorded from the T1 and T2 probes, ditto in winter according to the humidistat set point.

- opening / closing of the flap of the siding channel in summer, according to the data recorded from the Ti, T2 or T3 probes

- control of the refrigeration compressor according to the data recorded by the T3 probe

7- Improvement according to claims 1,2,4 and 5, characterized by the independent or associated operations of the basic double flow module and the cooling module superimposed on the basic double flow module