FR2885202A1 - Amelioration en matiere de ventilation des batiments - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un appareil de ventilation (1) pour des bâtiments. L'appareil comporte un élément de bâtiment à conduit de ventilation définissant un chemin de circulation d'air (20) et une soufflante (60, 70) disposée de façon à faire circuler l'air à travers ledit chemin de circulation d'air (20). L'appareil (1) incorpore une ou plusieurs prises d'air (30, 40) disposées de façon à recevoir l'air provenant de l'intérieur et/ou de l'extérieur d'un bâtiment et une ou plusieurs sorties d'air (50) disposées de façon à fournir de l'air dans un bâtiment. Selon l'invention, l'appareil (1) est disposé de façon à ce que l'air circule depuis lesdites prises d'air (30, 40) jusqu'auxdites sorties d'air (50) par l'intermédiaire dudit chemin de circulation d'air (20). L'invention concerne aussi des structures de bâtiment qui incorporent l'appareil de ventilation.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un appareil de ventilation pour des bâtiments et structures 5 de bâtiment qui incorporent un tel appareil de ventilation.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Il est souhaitable que les bâtiments aient une ventilation pour réguler leur température 1 o intérieure et pour fournir un apport adéquat d'air frais. Une solution connue est de prévoir des fenêtres ouvrables dans le bâtiment. Toutefois, celles-ci ne fournissent qu'une ventilation localisée et créent aussi des problèmes de sécurité.
Comme alternative aux fenêtres, ou comme solution s'ajoutant aux fenêtres, on peut remédier aux problèmes de chaleur intérieure excessive en utilisant un système d'extraction par ventilateur. Les ventilateurs d'extraction sont toutefois montés, en général, dans le vitrage d'un bâtiment et expulsent l'air intérieur d'une manière qui tient très peu compte des profils de température du bâtiment. Par ailleurs, à cause des profils d'aspiration de ces dispositifs, dont l'extraction est laminaire, les ventilateurs sont en général d'une capacité et d'une conception telles qu'ils entraînent aussi des niveaux de bruit excessif.
La ventilation adéquate de certaines structures de bâtiment peut s'avérer problématique à cause de leur construction qui peut entraîner l'existence de variations de température à l'intérieur de la structure. Par exemple, des variations de température appréciables peuvent exister dans les jardins d'hiver. Avec de telles structures de bâtiment, que l'on emploie des fenêtres et/ou des ventilateurs pour la ventilation de la structure du bâtiment, on peut observer des variations de température dans tout l'intérieur du bâtiment.
Un autre moyen d'évacuation utilisé couramment est celui d'un ventilateur dédié, typiquement d'un format toroïdal, situé au sommet du toit d'une structure de bâtiment. Ce - 2 - ventilateur peut aspirer de l'air provenant de l'intérieur de la structure du bâtiment, ce qui peut atténuer certains problèmes de variations de température. Toutefois, on rencontre une difficulté avec ce type de système d'évacuation, qui est l'existence d < espaces morts localisés lorsqu'il y a une prédominance d'air passif, tout particulièrement au voisinage des poutres d'avant-toit, principalement à cause de l'air statique situé au niveau du côté d'aspiration du ventilateur. Par conséquent, ce système peut ne pas ventiler de manière adéquate les zones situées à l'intérieur de ces espaces morts et ne pas fournir un mélange adéquat d'air à l'intérieur du corps du bâtiment.
1 o Par conséquent, les modes de réalisation préférés de la présente invention ont pour but de remédier à au moins un inconvénient associé à la ventilation connue des bâtiments, qu'elle soit discutée ici ou ailleurs.
RESUME DE L'INVENTION Selon un premier aspect de la présente invention, un appareil de ventilation est fourni pour un bâtiment, ledit appareil comportant un élément de bâtiment à conduit de ventilation définissant un chemin de circulation d'air et une soufflante disposée de façon à faire circuler l'air à travers ledit chemin de circulation d'air, et dans lequel l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur et/ou de l'extérieur d'un bâtiment et une ou plusieurs sorties d'air disposées de façon à fournir de l'air dans un bâtiment et dans lequel l'appareil est disposé de façon à ce que l'air circule depuis lesdites prises d'air jusqu'auxdites sorties d'air par l'intermédiaire dudit chemin de circulation d'air.
De manière utile, l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur d'un bâtiment.
De manière utile, l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à 30 recevoir de l'air provenant de l'extérieur d'un bâtiment. - 3 -
L'appareil peut être disposé de façon à ne recevoir que l'air provenant de l'intérieur ou de l'extérieur d'un bâtiment. Par exemple, l'appareil peut comporter des prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'extérieur d'un bâtiment mais non provenant de l'intérieur de celui-ci.
D'une autre manière, l'appareil peut être disposé de façon à recevoir de l'air à la fois provenant de l'intérieur et de l'extérieur d'un bâtiment. De manière utile, l'appareil est disposé de façon à combiner l'air intérieur et l'air extérieur.
1 o De manière utile, l'appareil comporte une ou plusieurs premières prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur d'un bâtiment et une ou plusieurs deuxièmes prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'extérieur d'un bâtiment.
De manière utile, l'élément de bâtiment à conduit de ventilation comporte une poutre, de préférence une poutre d'avant-toit.
L'élément de bâtiment à conduit de ventilation peut être disposé, en service, de façon à faire partie d'une structure portante d'un bâtiment.
L'élément de bâtiment à conduit de ventilation comporte une ou plusieurs sorties d'air disposées de façon à libérer de l'air directement dans un bâtiment. L'élément de bâtiment à conduit de ventilation peut comporter des sorties d'air échelonnées disposées de façon à permettre à l'air d'être évacué progressivement de l'appareil. D'une autre manière, l'appareil peut comporter un moyen pour véhiculer l'air vers une ou plusieurs sorties d'air placées dans une partie de l'appareil éloignée de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
L'élément de bâtiment à conduit de ventilation peut comporter une ou plusieurs prises 30 d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur d'un bâtiment. - 4 -
L'élément de bâtiment à conduit de ventilation peut comporter une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'extérieur d'un bâtiment.
L'appareil de ventilation peut être disposé de sorte que l'air aspiré dans l'appareil l'est dans une proportion (débit massique) d'air intérieur et d'air extérieur se situant entre 0:1 et 20:1, de préférence entre 5:1 et 20:1, par exemple se situant entre 7:3 et 9:1. De manière utile, l'air qui entre dans l'appareil peut être aspiré principalement de l'intérieur de la structure de bâtiment (un niveau de 80 % du débit massique peut être typique) et le reste peut être obtenu de l'extérieur, de manière utile par l'intermédiaire des prises d'air 1 o dans une face extérieure de l'élément de bâtiment. Cette solution peut offrir une viabilité économique, une efficacité thermique et l'apport d'air chargé d'oxygène frais vers l'intérieur de la structure de bâtiment.
L'appareil de ventilation peut être disposé de sorte que le flux d'air quittant l'appareil crée 15 des conditions de moindre turbulence pour mélanger complètement l'air à l'intérieur du bâtiment.
L'appareil de ventilation peut être disposé de sorte que le flux d'air quittant l'appareil a une vitesse et un profil disposés de façon à permettre aux gaz en expansion de se heurter 20 au vitrage du bâtiment, ou de circuler nominalement parallèles au vitrage du bâtiment.
L'appareil de ventilation peut comporter une première et/ou deuxième soufflante. De manière utile, l'appareil de ventilation comporte une première et une deuxième soufflantes.
La première soufflante peut être disposée de façon à faire entrer l'air intérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. La deuxième soufflante peut être disposée de façon à faire entrer l'air extérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. L'appareil 3o peut être disposé de façon à ce que la deuxième soufflante entraîne l'air à l'intérieur du - 5 - chemin de circulation d'air à se déplacer vers les sorties d'air. La deuxième soufflante peut ainsi fonctionner à une pression plus élevée que la première.
D'une autre manière, l'appareil peut comporter une soufflante disposée de façon à faire entrer à la fois l'air intérieur et l'air extérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. Dans ce cas, les prises d'air pour les sources d'air intérieur et extérieur peuvent se présenter sous la forme d'ouvertures situées de chaque côté du point d'aspiration du ventilateur.
1 o De manière utile, l'appareil comporte une région mélangeuse dans laquelle l'air intérieur et l'air extérieur peuvent être mélangés. De manière utile, la région mélangeuse comporte des chicanes. La région mélangeuse peut être située à l'intérieur de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. D'une autre manière, l'appareil peut comporter un dispositif mélangeur fournissant la région mélangeuse et qui est en communication pour les fluides avec l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
De manière utile, l'appareil comporte une première et une deuxième soufflantes et l'air aspiré vers l'intérieur par la première soufflante est entraîné dans le flux d'air provenant de la deuxième soufflante de manière à ce qu'il y ait une pression motrice suffisante pour que le flux d'air combiné se déplace vers la sortie d'air ou les sorties d'air de l'appareil.
L'appareil de ventilation peut comporter un moyen de régulation de la température. Le moyen de régulation de la température peut comporter une unité de conditionnement d'air pour refroidir l'air. D'une autre manière, ou en complément, le moyen de régulation de la température peut comporter un dispositif de chauffage pour réchauffer l'air.
Le moyen de régulation de la température peut comporter une soufflante qui sert de soufflante forçant l'air à circuler à travers le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. Le moyen de régulation de la température peut comporter ladite première soufflante pour faire entrer l'air intérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. - 6 -
Le dispositif de chauffage peut être un chauffage électrique à faible puissance de chauffage. Le dispositif de chauffage peut comporter une structure de diffusion disposée de façon à chauffer l'air au fur et à mesure que celui-ci le traverse. De manière utile, le dispositif de chauffage utilise des caractéristiques de rapport de température positif La température peut être régulée pour s'assurer que l'air de sortie est à la fois sûr quand il entre en contact avec les éléments locaux et produit de l'air à l'intérieur du bâtiment à un niveau de confort qui convient. L'appareil peut par exemple incorporer un thermostat. De l0 manière utile, l'appareil comporte un dispositif de chauffage à limitation automatique, tel qu'un dispositif de chauffage à rapport de température positif.
La ou chaque soufflante peut être située à l'extérieur de l'élément de bâtiment. L'élément de bâtiment peut comporter une poutre d'avant-toit. De manière utile, la ou chaque 15 soufflante est située à l'extérieur de la poutre d'avant-toit.
La première soufflante peut être montée sur une face intérieure de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation qui peut offrir un accès direct à l'air depuis la soufflante jusqu'au chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. D'une autre manière, la première soufflante peut être montée sur l'élément de bâtiment à conduit de ventilation par un assemblage de support et/ou un dispositif mélangeur qui peut comprendre des chicanes de déflection pour dévier le courant d'air produit par la soufflante dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
La deuxième soufflante peut être montée sur l'élément de bâtiment à conduit de ventilation par un ensemble de console de fixation disposé, en service, d'une manière à fournir un chemin de circulation d'air entre l'extérieur du bâtiment et le côté d'aspiration de la soufflante. - 7 -
D'une autre manière, soit la première ou la deuxième soufflante soit les deux peuvent être situées à l'intérieur de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
De manière utile, la première soufflante comporte la ou chaque première prise d'air. De manière utile, la deuxième soufflante comporte la ou chaque deuxième prise d'air. De manière utile, l'élément de bâtiment à conduit de ventilation comporte la ou chaque sortie d'air.
De manière utile, l'appareil comporte un moyen de filtration pour filtrer l'air extérieur 10 aspiré dans l'appareil.
L'élément de bâtiment peut comporter un rebord pour une fenêtre. De manière utile, une soufflante est située à l'intérieur du rebord. L'élément de bâtiment peut comporter un profilé d'un vitrage, par exemple une traverse d'appui. De manière utile, une soufflante est située à l'intérieur du profilé.
Une soufflante peut être fournie dans un logement disposé de façon à faire partie d'un élément de bâtiment et à être montée sur une portion de conduit de l'élément de bâtiment pour former un élément de bâtiment muni d'une soufflante interne.
Le logement peut être disposé de façon à être monté sur une portion de conduit de l'élément de bâtiment de l'intérieur du bâtiment.
Selon un deuxième aspect de la présente invention, une structure de bâtiment est fournie qui comporte un ou plusieurs articles d'appareil de ventilation, chacun desdits articles d'appareil de ventilation comportant un élément de bâtiment à conduit de ventilation définissant un chemin de circulation d'air et une soufflante disposée de façon à faire circuler l'air à travers ledit chemin de circulation d'air, et dans lequel l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur et/ou de l'extérieur du bâtiment et une ou plusieurs sorties d'air disposées de façon à fournir de l'air dans un bâtiment et dans lequel l'appareil est disposé de façon à ce que - 8 - l'air circule depuis les prises d'air jusqu'aux sorties d'air par l'intermédiaire dudit chemin de circulation d'air.
De manière utile, la structure de bâtiment comporte une pluralité de ces articles d'appareil 5 de ventilation.
De manière utile, chacun desdits articles d'appareil de ventilation comporte un appareil de ventilation selon le premier aspect.
1 o De manière utile, la structure de bâtiment comporte un jardin d'hiver.
L'appareil peut comporter une ou plusieurs premières prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur d'un bâtiment et une ou plusieurs deuxièmes prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'extérieur d'un bâtiment.
D'une autre manière, l'appareil peut ne comporter que la première ou la deuxième prise d'air.
La structure de bâtiment peut comporter un ou plusieurs articles d'appareil de ventilation 20 comportant un élément de bâtiment muni d'une poutre d'avant-toit.
La structure de bâtiment peut comporter un ou plusieurs articles d'appareil de ventilation comportant un élément de bâtiment muni d'un rebord.
La structure de bâtiment peut comporter un ou plusieurs articles d'appareil de ventilation comportant un élément de bâtiment muni d'un profilé d'un vitrage, par exemple une traverse d'appui.
La structure de bâtiment peut comporter une pluralité d'articles d'appareil de ventilation 30 comportant des éléments de bâtiments munis d'une poutre d'avant-toit, d'éléments de - 9 - bâtiment comportant un rebord et d'éléments de bâtiment comportant un profilé d'un vitrage.
La structure de bâtiment comporte de manière utile un moyen de sortie d'air qui peut 5 comporter un assemblage faîtier ventilé.
Pour une meilleure adaptation à l'augmentation de débit massique qu'entraîne l'introduction d'air frais (extérieur) par ledit ou lesdits articles d'appareil de ventilation, on peut utiliser un moyen novateur d'extraction des gaz de l'intérieur des bâtiments à l'aide 1 o d'un système de chicanes en modes simple et réversible dans la section faîtière d'un bâtiment.
Ce système de chicanes permet d'évacuer l'air depuis l'intérieur de la structure dans une proportion égale à celui introduit sous forme d'air frais par ledit ou lesdits articles d'appareil de ventilation. Ceci peut même s'appliquer quand l'air mélangé à de la pluie et des particules frappent la face extérieure du vitrage et le faîte d'une structure de bâtiment.
Ledit assemblage faîtier ventilé peut comporter un assemblage de chicanes, ledit assemblage de chicanes définissant un chemin de circulation d'air pour fournir une ventilation entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment, le chemin de circulation d'air ayant une première ouverture pour communiquer avec l'intérieur d'un bâtiment et une deuxième ouverture pour communiquer avec l'extérieur d'un bâtiment, et dans lequel ledit assemblage de chicanes est disposé de façon à créer un vortex à l'intérieur du chemin de circulation d'air quand l'air se déplace à travers le chemin de circulation d'air depuis ladite deuxième ouverture, le vortex étant disposé de façon à restreindre l'infiltration d'eau de pluie dans un bâtiment par l'intermédiaire du chemin de circulation d'air.
Selon un troisième aspect de la présente invention, une structure de bâtiment est fournie qui comporte un moyen de ventilation pour créer un mouvement d'air dans une zone au voisinage d'un élément de bâtiment comportant une poutre d'avant-toit, un rebord ou un profilé d'un vitrage.
2885202 - 10 - Le moyen de ventilation peut ainsi minimiser les espaces morts d'une structure de bâtiment dans laquelle il y aurait peu ou aucun mouvement d'air sans ledit moyen de ventilation.
De manière utile, ledit moyen de ventilation comporte un appareil de ventilation muni d'une soufflante. De manière utile, le moyen de ventilation comporte un appareil de ventilation muni dudit élément de bâtiment.
De manière utile, l'appareil de ventilation est disposé de façon à fournir de l'air provenant de l'extérieur dans la structure de bâtiment dans une zone au voisinage dudit élément de bâtiment.
De manière utile, l'appareil de ventilation comporte un appareil de ventilation selon le 15 premier aspect.
De manière utile, la structure de bâtiment comporte un certain nombre d'articles d'appareil de ventilation.
De manière utile, la structure de bâtiment comporte une structure de bâtiment selon le deuxième aspect.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention va à présent être illustrée, à titre d'exemple seulement, en se référant aux dessins l'accompagnant, dans lesquels: La figure 1 est une section transversale d'un appareil de ventilation qui comporte un élément de bâtiment à conduit de ventilation; - 11 - La figure 2 est une vue de côté, représentant un détail caché de l'appareil de ventilation de la figure 1; La figure 3 est une vue partiellement éclatée de l'appareil de ventilation de la figure 1; La figure 4 représente la circulation d'air dans un bâtiment employant l'appareil de ventilation; La figure 5 est une vue de dessus schématique d'un autre mode de réalisation d'un 1 o appareil de ventilation; La figure 6 est une vue de dessus schématique d'une autre variante de mode de réalisation d'un appareil de ventilation. ; et La figure 7 est une coupe transversale d'un autre mode de réalisation d'un appareil de ventilation qui comporte un élément de bâtiment à conduit de ventilation.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Les figures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation d'un appareil de ventilation 1 qui comporte un élément de bâtiment à conduit de ventilation, qui est une poutre d'avant-toit 10. La poutre 10 est creuse et comporte un conduit fournissant un chemin de circulation d'air 20 pour l'air depuis une première prise d'air intérieure 30 et une deuxième prise d'air extérieure 40 jusqu'aux sorties d'air 50. L'appareil de ventilation comporte en outre une première soufflante 60 pour aspirer l'air depuis l'intérieur du bâtiment et l'alimenter au chemin de circulation d'air 20. L'appareil de ventilation comporte aussi une deuxième soufflante 70 pour aspirer de l'air depuis l'extérieur du bâtiment et l'alimenter au chemin de circulation d'air 20.
Dans le mode de réalisation illustré, la première soufflante 60 fait partie d'un moyen de régulation de la température qui comporte une unité de conditionnement d'air 80. Dans un - 12 - autre mode de réalisation (non illustré) l'appareil peut ne pas comporter un tel moyen de régulation de la température, et l'unité de conditionnement d'air peut être remplacée par une soufflante.
La première prise d'air 30 est fournie par l'unité de conditionnement d'air 80 et la deuxième prise d'air 40 par un assemblage de support 90 sur lequel est montée la deuxième soufflante 70 et la fixant au reste de l'appareil 1. Les sorties d'air 50 sont fournies dans l'élément de bâtiment à conduit de ventilation 10.
L'unité de conditionnement d'air 80 et la deuxième soufflante 70 sont montées sur un dispositif mélangeur 100 qui, à son tour, est monté sur l'élément de bâtiment 10. Le dispositif mélangeur 100 fburnit une région mélangeuse 110 munie de chicanes courbes 120 pour diriger le flux d'air de la première soufflante 60 afin de le mélanger avec celui provenant de la deuxième soufflante 70.
L'air extérieur est introduit dans la région mélangeuse 110 par la deuxième soufflante 70 à une pression égale à P1. L'air intérieur est introduit dans la région mélangeuse 110 par la première soufflante 60 à une pression égale à P2. Les flux d'air combinés sortent de la région mélangeuse 110 dans la voie de circulation d'air 20 à une pression égale à P3. Pl est supérieure aux deux pressions P2 et P3 et P3 est supérieure à P2. Ainsi, c'est principalement la pression créée par la deuxième soufflante 70 qui fait circuler l'air à travers l'élément de bâtiment à conduit de ventilation. La première soufflante 60 peut ainsi fonctionner à une pression sensiblement inférieure à celle de la deuxième soufflante 70, ce qui a l'avantage d'éviter les bruits excessifs et peut permettre l'utilisation d'un ventilateur de conditionnement d'air classique.
L'air passé à travers l'élément de bâtiment à conduit de ventilation est progressivement insufflé dans l'intérieur du bâtiment à travers les sorties d'air 50 fournies le long de l'étendue longitudinale des éléments. La pression P3 diminue progressivement le long de la longueur de conduit au fur et à mesure que l'air est déversé.
- 13 - La longueur des chicanes 120 diminue progressivement pour permettre à l'air provenant de la deuxième soufflante 70 dont la pression est plus élevée de passer au-dessus des chicanes 120 de sorte qu'il se produit un effet de traînée moléculaire et les flux d'air intérieur et extérieur sont mélangés et passent vers l'avant sous la pression motrice générée par la deuxième soufflante pour former un flux résultant ayant une pression P3. Le mélange peut ainsi entraîner une action venturi.
La figure 3 illustre le mieux le montage des soufflantes de l'appareil de ventilation 1. Un assemblage de support 90 supporte une deuxième soufflante 70 de manière à passer à 1 o travers la poutre 10 de façon à permettre à l'air extérieur (représenté par la flèche B) d'entrer dans le côté d'aspiration de la soufflante 70. La première soufflante 60 est positionnée au voisinage de la deuxième soufflante 70 et disposée de façon à aspirer l'air intérieur depuis un bâtiment et à l'alimenter dans la poutre d'avant-toit 10. Un panneau décoratif 85 est placé devant la première soufflante 60.
Dans un autre mode de réalisation, non représenté, un dispositif de chauffage est aussi monté sur l'assemblage de support pour réchauffer l'air qui entre dans l'appareil. Dans une autre variante du mode de réalisation, non représenté, un filtre est placé près des prises d'air extérieures 40.
La figure 4 représente la circulation d'air autour d'une structure de bâtiment 2 quand les assemblages de ventilation 1 comportant des poutres d'avant-toit 10 sont employés avec un évent faîtier 3. L'air provenant des régions 4 qui seraient normalement des espaces morts à l'intérieur du bâtiment, là où il y a très peu de mouvement d'air, est aspiré dans les poutres d'avant-toit 10 avec de l'air extérieur comme illustré par les flèches A et B. L'air est combiné à l'intérieur des poutres d'avant-toit et expulsé comme illustré par la flèche C. L'air circule ensuite à travers le bâtiment et vers l'évent faîtier comme illustré par les flèches D et E. Enfin, une partie de l'air est ventilée dans l'atmosphère à travers l'évent 3 comme illustré par la flèche F alors que le reste de l'air continue à circuler autour du bâtiment.
- 14 - L'apport d'air extérieur peut créer une condition de surpression à l'intérieur du bâtiment qui aide au déplacement de l'air à travers l'évent 3. Cette disposition peut faire circuler l'air à travers tout un bâtiment, en général en éliminant les espaces morts , avec de l'air vicié chaud sortant par l'intermédiaire des évents faîtiers.
La figure 5 est une vue de dessus schématique représentant un autre mode de réalisation d'un appareil de ventilation 1 qui est sensiblement le même que celui des figures 1 à 4. Cette figure représente le flux d'air allant vers une poutre 10 et provenant d'une poutre 10 sous l'influence des soufflantes (non représentées).
L'air extérieur est aspiré à travers une deuxième prise d'air 40 comme illustré par la flèche B et l'air intérieur est aspiré à travers une première prise d'air 30 comme illustré par la flèche A. L'air est mélangé et se déplace à travers le chemin de circulation d'air 20 comme illustré par la flèche Z et est ensuite expulsé à travers les sorties d'air 50 dans un bâtiment comme illustré par la flèche C. L'appareil 1 est utilisé en combinaison avec les moyens pour ventiler l'air d'un bâtiment (non représentés) pour permettre à l'air de sortir du bâtiment et être remplacé par de l'air alimenté par l'intermédiaire de l'appareil 1.
La figure 6 est une vue de dessus schématique représentant une autre variante de mode de réalisation d'un appareil de ventilation 1 qui est sensiblement le même que celui de la figure 5 mais sans les (premières) prises d'air intérieures 30. Ce mode de réalisation emploie une seule soufflante (non représentée) pour véhiculer l'air à travers la poutre 10.
L'air extérieur est aspiré à travers une prise d'air 40 comme illustré par la flèche B. L'air se déplace à travers le chemin de circulation d'air 20 comme illustré par la flèche Z et est ensuite expulsé à travers les sorties d'air 50 comme illustré par la flèche C. De nouveau, l'appareil 1 est utilisé en combinaison avec les moyens pour ventiler l'air d'un bâtiment (non représentés).
La figure 7 représente un autre mode de réalisation d'un appareil de ventilation 1 qui comporte un élément de bâtiment à conduit de ventilation, qui est une poutre d'avant-toit - 15 - 210. La poutre 210 est creuse et comporte un conduit fournissant un chemin de circulation d'air 220 pour l'air depuis les premières prises d'air intérieures 230 et les deuxièmes prises d'air extérieures 240 jusqu'à la sortie d'air 250. La poutre est aussi fournie avec une portion découpée dans laquelle un organede montage 280 portant une soufflante 260 est installé. La soufflante 260 est disposée de façon à aspirer l'air à travers le chemin de circulation d'air 220.
Les prises d'air et la sortie d'air ont entre elles la soufflante 260 avec les prises d'air fournies par la poutre 210 et la sortie d'air par la soufflante 260. La soufflante 260 est 1 o montée sur la poutre d'avanttoit 210 par un organe de montage 280 de façon à permettre à l'air d'être aspiré dans le ventilateur depuis l'intérieur de la poutre 210. En service, une portion de cet air est aspirée depuis l'extérieur d'un bâtiment par l'intermédiaire de deuxièmes prises d'air 240 alors que la majorité de l'air, autour de 80 %, est alimentée depuis l'intérieur du bâtiment par l'intermédiaire des premières prises d'air 230.
Un chauffage électrique 270 est situé du côté d'aspiration de la soufflante 260 d'une manière qui permet à l'air d'être aspiré depuis la poutre dans la zone à la fois à travers le corps du dispositif de chauffage et sur les côtés de celui-ci. Dans un autre mode de réalisation, qui n'est pas illustré, l'appareil de ventilation ne comporte pas de chauffage électrique.
La figure 7 représente aussi le fonctionnement de l'appareil. Dans la face extérieure de la poutre d'avant-toit 210 se trouvent deux fentes de prises d'air 240 et dans la face intérieure se trouvent deux autres fentes de prises d'air 230. Pour créer une circulation d'air à travers l'appareil une pression motrice est requise et celle-ci est fournie par l'aspiration induite depuis la soufflante 260.
La proportion de circulation d'air sera une fonction de la différence de superficie de la section des fentes de prises d'air et cela sera déterminé par le mélange requis des flux d'air comme représenté à la figure 5. Un simple équilibre entre masse et énergie peut être produit pour établir le détail exact correspondant à une application donnée de l'appareil.
2885202 - 16 - Si on considère une différence de température entre l'air extérieur à la température T1 (disons, de 10 C) et celui à l'intérieur d'un bâtiment à la température T2 (disons, de 30 C), on obtiendra donc de l'air à une température résultante T4 qui se situera quelque part entre ces deux valeurs quand l'air intérieur et l'air extérieur sont mélangés.
Le dispositif de chauffage, qui a une température de surface relativement élevée, T3, (disons de 165 C), doit être refroidi par cet air mélangé, à la température T4, d'une manière qui produira de l'air à une température finale de sortie, T5.
Les températures T5 seraient choisies pour produire de l'air qui a la température requise pour être insufflé dans le bâtiment et être à un niveau tel qu'il permet d'éviter des dégâts thermiques aux parties d'éléments en plastique voisins et à la soufflante 260.
T4 sera à un niveau qui ne posera pas de problème thermique avec les parties en plastique telles que l'organe de montage 280 et (notamment la partie de panneau décoratif 285 et la partie de déflecteur 290 de celuici).
En fonctionnement, le dispositif de chauffage 270 sera lui-même à des températures bien au-dessus de celles qui endommageraient les parties en plastique voisines, typiquement supérieures à 200 quand il n'y a pas d'air qui passe à travers, et 165 C quand de l'air, à un degré de chaleur prédéterminé, passe à travers. Le fonctionnement de l'appareil est tel qu'il fournit à la masse d'air la température T4 requise pour entrer par la face arrière du dispositif de chauffage afin d'obtenir la température de surface de dispositif de chauffage requise.
L'espace d'air entre le dispositif de chauffage 270 et les parties de déflecteurs angulaires (chicanes) 290 qui font partie de l'organe de montage 280, est réglé de façon à fournir de l'air à une température T5 requise au niveau de la sortie de soufflante 260.
- 17 - Le système est tout simplement câblé en série de façon à ce que, clans l'éventualité d'une panne de soufflante 260, le dispositif de chauffage 270 se mettra aussi hors circuit. Dans l'éventualité d'une panne de courant, ou de panne analogue, les ailettes actuelles du dispositif de chauffage 270 sont d'une taille telle qu'elles dissiperaient toute la chaleur résiduelle, et l'énergie disponible ne serait pas suffisante pour endommager les parties de déflecteurs en plastique (chicanes) 290.
Il existe une option pour:te dispositif de chauffage 270 se mette hors circuit lorsque le chauffage n'est pas requis et que la soufflante est utilisée uniquement comme dispositif 1 o servant à faire circuler l'air.
Comme la circulation d'air vers la face arrière du dispositif de chauffage 270 doit être régulée, l'utilisation de doubles sources de prises d'air avant et arrière est employée et l'assemblage de chauffage doit être considéré comme une source de chaleur équilibrée.
Cela permet de s'assurer que l'air provenant de la poutre d'avant-toit 210 est amené à établir un contact derrière la face arrière du dispositif de chauffage 270 depuis deux sources opposées et égales.
L'espace entre la face arrière du dispositif de chauffage 270 et la face intérieure de la poutre d'avant-toit 210 est disposé de façon à ce que l'air aspiré depuis les fentes de prises d'air 240 entre en collision à peu près au niveau du point central pour éviter un flux déséquilibré à travers la zone de chauffage.
On appréciera que les modes de réalisation préférés de la présente invention peuvent 25 fournir une ventilation améliorée pour les structures de bâtiment et par conséquent un meilleur contrôle de la température interne ainsi qu'une meilleure qualité de l'air.
On notera tous les dossiers et documents déposés en même temps que la présente description ou antérieurement qui se rapportent à la présente application et peuvent être consultés librement conjointement avec la présente description, ainsi que le contenu de tous ces dossiers et documents incorporés dans le présent brevet par la présente référence.
- 18 - Toutes les caractéristiques exposées dans la présente description (notamment toutes les revendications, l'abrégé et les dessins l'accompagnant), et/ou toutes les étapes de tous les procédés ou processus ainsi décrits, peuvent être combinés clans n'importe quelle combinaison, à l'exception des combinaisons dans lesquelles au moins certaines de ces caractéristiques et/ou ces étapes s'excluent mutuellement.
Chaque caractéristique exposée dans la présente description (notamment toutes les revendications, l'abrégé et les dessins l'accompagnant) peut être remplacée par des 1 o caractéristiques et d'autres caractéristiques ayant la même fonction, des fonctions équivalentes ou des fonctions analogues, sauf expressément exclues. Par conséquent, sauf stipulation expresse contraire, chaque caractéristique exposée ne constitue qu'un exemple parmi une série générique de caractéristiques équivalentes ou analogues.
La présente invention n'est pas limitée aux détails du ou dés modes de réalisation susmentionnés. L'invention s'étend à tout nouveau mode de réalisation ou toute nouvelle combinaison, des caractéristiques exposées dans la présente description (notamment toutes les revendications, l'abrégé et les dessins l'accompagnant), ou tout nouveau mode de réalisation ou toute nouvelle combinaison, des étapes de tout procédé ou processus ainsi décrit - 19 -
Claims (26)
1. Appareil de ventilation pour un bâtiment, ledit appareil comportant un élément de bâtiment à conduit de ventilation définissant un chemin de circulation d'air et une soufflante disposée de façon à faire circuler l'air à travers ledit chemin de circulation d'air, et dans lequel l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur et/ou de l'extérieur d'un bâtiment et une ou plusieurs sorties d'air disposées de façon à fournir de l'air dans un bâtiment et dans lequel l'appareil est disposé de façon à ce que l'air circule depuis lesdites prises d'air 1 o jusqu'auxdites sorties d'air par l'intermédiaire dudit chemin de circulation d'air.
2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'intérieur d'un bâtiment.
3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir de l'air provenant de l'extérieur d'un bâtiment.
4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 20 l'appareil est disposé de façon à combiner l'air intérieur et l'air extérieur.
5. Appareil selon la revendication 4, dans lequel l'appareil de ventilation est disposé de façon à ce que l'air aspiré dans l'appareil le soit dans une proportion (débit massique) d'air intérieur et l'air extérieur se situant entre 0:1 et 20:1.
6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil de ventilation comporte une première et/ou une deuxième soufflante.
7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel l'appareil de ventilation comporte une 30 première et une deuxième soufflante.
- 20 -
8. Appareil selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la première soufflante est disposée de façon à faire entrer l'air intérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la deuxième soufflante est disposée de façon à faire entrer l'air extérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel l'appareil est 1 o disposé de façon à ce que l'air à l'intérieur du chemin de circulation d'air soit principalement forcé à se déplacer vers les sorties d'air par la deuxième soufflante et la deuxième soufflante fonctionne ainsi à une pression plus élevée que la première.
11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'appareil comporte une soufflante disposée de façon à faire entrer à la fois l'air intérieur et l'air extérieur dans le chemin de circulation d'air de l'élément de bâtiment à conduit de ventilation.
12. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 20 l'appareil de ventilation comporte un moyen de régulation de la température.
13. Appareil selon la revendication 12, dans lequel l'appareil comporte un dispositif de chauffage à limitation automatique.
14. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'appareil comporte un moyen de filtration pour filtrer l'air extérieur aspiré dans l'appareil.
15. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de bâtiment à conduit de ventilation comporte une poutre.
- 21 -
16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel l'élément de bâtiment comporte un rebord pour une fenêtre.
17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel l'élément de 5 bâtiment comporte un profilé d'un vitrage.
18. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de bâtiment à conduit de ventilation est disposé, en service, de façon à faire partie d'une structure portante d'un bâtiment.
19. Structure de bâtiment qui comporte un ou plusieurs articles d'appareil de ventilation, chacun desdits articles d'appareil de ventilation comportant un élément de bâtiment à conduit de ventilation définissant un chemin de circulation d'air et une soufflante disposée de façon à faire circuler l'air à travers ledit chemin de circulation d'air, et dans laquelle l'appareil incorpore une ou plusieurs prises d'air disposées de façon à recevoir l'air provenant de l'intérieur et/ou de l'extérieur d'un bâtiment et une ou plusieurs sorties disposées de façon à fournir de l'air dans un bâtiment et dans laquelle l'appareil est disposé de façon à ce que l'air circule depuis les prises d'air jusqu'aux sorties d'air par l'intermédiaire du chemin de circulation d'air.
20. Structure de bâtiment selon la revendication 19, dans laquelle la structure de bâtiment comporte une pluralité de ces articles d'appareil de ventilation.
21. Structure de bâtiment selon la revendication 19 ou 20, dans laquelle chacun desdits 25 articles d'appareil de ventilation comporte un appareil de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1 à 18.
22. Structure de bâtiment selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, dans laquelle la structure de bâtiment comporte des moyens de sortie d'air qui comportent un 30 assemblage faîtier ventilé.
- 22 -
23. Structure de bâtiment selon la revendication 21, dans laquelle ledit assemblage faîtier ventilé comporte un assemblage de chicanes, ledit assemblage de chicanes définissant un chemin de circulation d'air pour fournir une ventilation entre l'intérieur et l'extérieur d'un bâtiment, le chemin de circulation d'air ayant une première ouverture pour communiquer avec l'intérieur d'un bâtiment et une deuxième ouverture pour communiquer avec l'extérieur d'un bâtiment, et dans laquelle ledit assemblage de chicanes est disposé de façon à créer un vortex à l'intérieur du chemin de circulation d'air quand l'air se déplace à travers le chemin de circulation d'air de ladite deuxième ouverture, vortex qui est disposé de façon à restreindre l'infiltration d'eau de pluie dans 1 o un bâtiment par l'intermédiaire du chemin de circulation d'air.
24. Structure de bâtiment qui comporte un moyen de ventilation pour créer un mouvement d'air dans une zone au voisinage d'un élément de bâtiment comportant une poutre d'avant-toit, un rebord ou un profilé d'un vitrage.
25. Structure de bâtiment selon la revendication 24, dans laquelle l'appareil de ventilation comporte un appareil de ventilation selon l'une quelconque des revendications 1à18.
26. Structure de bâtiment selon la revendication 24 ou 25, dans laquelle la structure de bâtiment comporte une structure selon l'une quelconque des revendications 19 à 23.
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