FR2968067A1 - Appareil de climatisation - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un appareil de climatisation (100) qui met à jour un compte d'occupants maximum (Nmax) à une valeur maximum par défaut (Ndefault) (Nmax = Ndefault) si un compte d'occupants actuels (Nnow) détecté à une période de temps prédéterminée est inférieur à une valeur maximum par défaut (Ndefault), et met à jour Nmax à Nnow (Nmax = Nnow) si Nnow est supérieur à Ndefault ou si Nnow est supérieur au dernier Nmax, et, lorsqu'un temps de fonctionnement atteint un temps réglé prédéterminé T1, met à jour Nmax à Ndefault (Nmax = Ndefault) pour calculer « taux d'occupation α = Nnow/Nmax ». Ensuite, il change une fréquence de fonctionnement de compresseur en fonction du taux d'occupation α.

Description

APPAREIL DE CLIMATISATION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne des appareils de climatisation, et plus spécifiquement un appareil de climatisation pourvu d'un détecteur de nombre d'occupants détectant le nombre d'occupants d'une pièce.
ART CONNEXE Un appareil de climatisation classique, qui a été divulgué, calcule directement un niveau de confort d'occupant avec facilité en association avec un état d'occupant, comme le nombre d'occupants et leur position, et un environnement intérieur, comme une température et une température de rayonnement (cf. par exemple le document de brevet 1 : Brevet japonais N° 2 715 844 (figure 1 aux pages 4 à 13».
RESUME DE L'INVENTION Problème technique L'invention divulguée dans le document de brevet 1 est pourvu de moyens de compte d'occupants, de moyens de détection de position d'occupants, de moyens de détection de température aux pieds, de moyens de détection de température au plancher/aux parois, de moyens de détection de température d'air d'entrée, de moyens de stockage de débit d'air, de moyens de stockage de mode opérationnel, de moyens de calcul de température de rayonnement, de moyens de prédiction de température à proximité de l'occupant, de moyens de calcul de niveau de confort et de moyens de détermination de niveau de moyens de détermination représentatif calculent confort représentatif. Les niveau de confort niveau de confort formule pour le niveau de un représentatif sur la base d'une de confort représentatif correspondant à un signal de compte d'occupants et à un signal de confort de chaque occupant et délivre le niveau de confort représentatif à un appareil de climatisation sous la forme d'un niveau du signal de confort représentatif. L'invention décrite ci-dessus comporte de nombreux moyens de détection pour détecter diverses informations de commande, ce qui pose un problème de commande compliquée et d'ambiguïté quant à savoir comment l'appareil de climatisation est commandé sur la base du niveau de signal de confort représentatif généré. La présente invention est proposée à la lumière de ce qui précède et un objectif de celle-ci consiste à prévoir un appareil de climatisation capable d'effectuer une opération d'économie d'énergie en fonction du nombre d'occupants d'une pièce au moyen d'une configuration de système simplifiée et d'un procédé de commande simplifié.
Solution au problème Un appareil de climatisation selon la présente invention comprend une unité intérieure pourvue d'un échangeur thermique intérieur, une unité extérieure pourvue d'un compresseur relié à l'échangeur thermique intérieur et formant de ce fait un cycle de réfrigération, un détecteur de compte d'occupants 3 détectant le nombre d'occupants dans une pièce, et des moyens de commande qui calculent un taux, comme un taux d'occupation, d'un compte d'occupants actuels détecté par le détecteur de compte d'occupants sur un compte d'occupants maximum pour changer la fréquence de fonctionnement du compresseur sur la base du taux d'occupation calculé.
Effets avantageux de l'invention Comme cela a été décrit ci-dessus, la présente invention calcule un taux, comme un taux d'occupation (a = Nnow/Nmax), du compte d'occupants actuels (Nnow) détecté par le détecteur de compte d'occupants sur le compte d'occupants maximum (Nmax) pour commander le changement de la fréquence de fonctionnement du compresseur sur la base du taux d'occupation calculé. Avec cette configuration de système simplifiée, la présente invention permet d'estimer facilement et rapidement la charge intérieure sur la base d'un compte d'occupants, ce qui permet de fournir plus vite une capacité de refroidissement/chauffage nécessaire au moyen d'un procédé de commande simplifié par rapport à un procédé classique de commande de fréquence de fonctionnement de compresseur en fonction d'informations de température. Par conséquent, une capacité de refroidissement/chauffage excessive ou insuffisante peut être éliminée plus rapidement, d'où un fonctionnement à économie d'énergie.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 4 La figure 1 est une vue schématique représentant une configuration globale d'un appareil de climatisation selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
La figure 2 est une vue en perspective représentant un aspect externe d'une unité intérieure d'un appareil de climatisation selon le premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe transversale représentant un côté de l'unité intérieure représentée sur la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective représentant l'installation de l'unité intérieure représentée sur la figure 2.
La figure 5 est un organigramme décrivant un procédé de commande de l'appareil de climatisation représenté sur la figure 1. La figure 6 est un graphique de corrélation décrivant un premier procédé de calcul de taux d'occupation dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 7 est un graphique de corrélation décrivant un deuxième procédé de calcul de taux d'occupation dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 8 est un graphique de corrélation décrivant un troisième procédé de calcul de taux d'occupation dans un organigramme représenté sur la figure 5.
La figure 9 est un graphique de corrélation décrivant un quatrième procédé de calcul de taux d'occupation dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 10 est un graphique de corrélation décrivant un cinquième procédé de calcul de taux 5 d'occupation dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 11 est un graphique de corrélation décrivant un premier mode de commande dans un organigramme représenté sur la figure 5.
La figure 12 est un graphique de corrélation décrivant un deuxième mode de commande dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 13 est un graphique de corrélation décrivant un troisième mode de commande dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 14 est un graphique de corrélation décrivant un quatrième mode de commande dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 15 est un graphique de corrélation 20 décrivant un cinquième mode de commande dans un organigramme représenté sur la figure 5. La figure 16 est un graphique de corrélation décrivant un sixième procédé de calcul de taux d'occupation dans un procédé de commande d'un appareil 25 de climatisation selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION
30 Premier mode de réalisation : appareil de climatisation 6 Les figures 1 à 15 décrivent un appareil de climatisation selon un premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue schématique représentant la configuration globale. La figure 2 est une vue en perspective représentant un aspect externe. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un côté. La figure 4 est une vue en perspective représentant l'installation d'une unité intérieure. La figure 5 est un organigramme décrivant un procédé de commande. Les figures 6 à 10 sont des graphiques de corrélation décrivant un procédé de calcul de taux d'occupation. Les figures 11 à 15 sont des graphiques de corrélation décrivant un mode de commande. Ces figures sont schématiques et la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés sur les figures. Sur la figure 1, un appareil de climatisation 100 selon le premier mode de réalisation est pourvu d'une unité intérieure X dotée d'un contrôleur intérieur X1, une unité extérieure Y1 dotée d'un contrôleur extérieur Y1, et une télécommande Z. L'appareil de climatisation 100 est également pourvu d'un tuyau d'extension de liquide A et d'un tuyau d'extension de gaz B qui sont raccordés entre l'unité intérieure X et l'unité extérieure Y, de lignes de communication C qui sont reliées respectivement entre la télécommande Z et le contrôleur intérieur X1 de l'unité intérieure X et entre le contrôleur intérieur X1 et le contrôleur extérieur Y1 de l'unité extérieure Y, et de moyens de détection de personnes comme un capteur infrarouge 5 (cf. figure 2). 7 L'unité intérieure X est intégrée, par exemple, à un plafond 90 dans un bâtiment (cf. figure 4), mais la présente invention n'est pas limitée à une telle forme d'installation. Bien que la télécommande Z et le contrôleur intérieur X1 soient reliés à la ligne de communication C comme cela a été décrit ci-dessus, ils peuvent échanger des informations par communication sans fil entre eux. Le capteur infrarouge 5, qui va être décrit ci-après, est disposé dans un panneau décoratif 2 de l'unité intérieure X. Le contrôleur intérieur X1 et le contrôleur extérieur Y1 sont montés respectivement sur l'unité intérieure X et sur l'unité extérieure Y, mais la présente invention n'est pas limitée à cela. Une partie ou l'intégralité du contrôleur intérieur X1 peut être montée sur le contrôleur extérieur Y1. En variante, une partie ou l'intégralité du contrôleur extérieur Y1 peut être montée sur le contrôleur intérieur X1. (Contrôleur intérieur) A la réception d'une commande de fonctionnement (mode opérationnel, opération de refroidissement, opération de chauffage, opération de déshumidification, etc.) de la télécommande Z, le contrôleur intérieur X1 envoie une commande de fonctionnement au contrôleur extérieur Y1 de l'unité extérieure Y et en même temps entraîne un moteur de ventilateur 6 (cf. figure 3) disposé dans l'unité intérieure X en fonction de la commande de fonctionnement. Sur la base du compte d'occupants de la pièce obtenu du capteur infrarouge 5, le contrôleur intérieur X1 calcule la fréquence de fonctionnement du 8 compresseur (non illustré) installé dans l'unité extérieure Y, le débit d'air intérieur, ou la direction d'air intérieur. Ce calcul va être décrit ci-après. (Contrôleur extérieur) Lors de la réception d'une commande de fonctionnement de la télécommande Z par le biais du contrôleur intérieur X1, le contrôleur extérieur Y1 commande le compresseur à des fréquences en fonction de cette commande de fonctionnement. De plus, lors de la réception d'une fréquence de fonctionnement calculée par le contrôleur intérieur X1, il commande le compresseur en fonction de cette fréquence de fonctionnement. En d'autres termes, une fréquence de fonctionnement supérieure engendre un regime de rotation de compresseur supérieur et une fréquence de fonctionnement inférieure engendre un regime de rotation de compresseur inférieur. L'unité extérieure Y est pourvue d'un échangeur thermique extérieur et de moyens d'expansion, en plus du compresseur (rien de cela n'est illustré). (Unité intérieure) Sur la figure 2 représentant l'aspect externe, l'unité intérieure X comporte un compartiment en forme de boîte 10, un panneau décoratif en forme de quadrilatère 2 disposé au fond du compartiment 10, une entrée d'air en forme de quadrilatère 1 disposée au milieu du panneau décoratif 2, quatre sorties d'air de forme rectangulaire 3a, 3b, 3c, 3d (auxquelles il est fait ci-après référence collectivement en tant que « sortie d'air 3 ») disposées dans le panneau décoratif 9 2 en entourant l'entrée d'air 1, et des volets de direction d'air 4a, 4b, 4c, 4d (auxquels il est fait ci-après référence collectivement ou respectivement en tant que « volet de direction d'air 4 ») disposés respectivement aux sorties d'air 3a, 3b, 3c, 3d, afin de changer la direction d'air vers le haut ou vers le bas. De plus, le panneau décoratif 2 comporte le capteur infrarouge 5 monté sur la surface inférieure à un coin de celle-ci.
Sur la figure 3, le compartiment 10 de l'unité intérieure X comprend un moteur de ventilateur 6 monté au milieu du sommet de celui-ci afin que l'arbre de charge soit dirigé vers le bas, un turbo ventilateur 7 monté sur l'arbre de charge du moteur de ventilateur 6, un échangeur thermique intérieur 8 disposé en entourant le turbo ventilateur 7, un couvercle intérieur 9 disposé en entourant l'échangeur thermique intérieur 8, un bac de vidange 15 monté au-dessous de l'échangeur thermique intérieur 8 pour recevoir l'eau condensée et générée au cours d'une opération d'échange thermique, et un capteur de température 13 qui détecte la température de l'air aspiré à travers l'entrée d'air 1. Le couvercle intérieur 9 est conçu pour isoler thermiquement l'air soumis à un échange thermique à travers l'échangeur thermique intérieur 8 depuis l'extérieur, en formant un passage d'air autour de l'échangeur thermique intérieur 8 avec le bac de vidange 15. Ce passage d'air communique avec l'entrée d'air 1 et s'étend jusqu'aux sorties d'air 3a, 3b, 3c, 3d. Le bac de vidange 15 comporte une ouverture 10 communiquant avec une entrée du turbo ventilateur 7 formée au bas de celui-ci. L'entrée d'air 1 du panneau décoratif 2 est pourvue d'un filtre à air 11 pour empêcher la pénétration de poussière et d'autres corps étrangers dans l'appareil et d'une grille 12 qui supporte le filtre à air 11 et fonctionne comme une oeillère (« blinder »). De plus, un pavillon d'entrée 14 est disposée entre le filtre à air 11 et le turbo ventilateur 7 pour introduire régulièrement l'air aspiré dans le turbo ventilateur 7. (Unité extérieure) L'unité extérieure Y comporte un compresseur pour compresser un réfrigérant, un échangeur thermique extérieur, un moyen d'expansion (rien de cela n'est illustré), des tuyaux de réfrigérant (non illustrés) qui raccordent le compresseur, l'échangeur thermique extérieur, le moyen d'expansion et l'échangeur thermique extérieur 8 l'un à l'autre en formant ainsi un cycle de réfrigération, et des moyens de commutation de flux de réfrigérant qui commutent la direction d'un flux de réfrigérant. (Procédé de commande) Dans l'organigramme représenté sur la figure 5, la 25 commande de l'appareil de climatisation 100 comprend la commande du contrôleur intérieur X1. En d'autres termes, lorsque l'appareil de climatisation se met à fonctionner (S1), le contrôleur intérieur X1 amène le capteur infrarouge 5 à détecter 30 le compte d'occupants d'une pièce (le nombre d'occupants présents dans une pièce dans laquelle 11 l'unité intérieure X est installée) à une période de temps prédéterminée (S2). Ensuite, le contrôleur intérieur X1 reçoit le compte d'occupants (auquel il est fait ci-après référence en tant que « compte d'occupants actuels Nnow ») détecté par le capteur infrarouge 5 et il compare le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté à un compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée (S3). Si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté n'est pas supérieur au compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée, le contrôleur intérieur X1 calcule un taux d'occupation a sans mettre à jour (ou changer) un compte d'occupants maximum Nmax pour la commande (S6). Au contraire, si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est supérieur au compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée, le contrôleur intérieur X1 effectue un jugement si le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande doit être mis à jour (ou changé) ou pas en fonction d'un procédé de commande prédéterminé (décrit ci-après) (S4), et, si nécessaire, met à jour (ou change) le compte d'occupants maximum Nmax sur la base du procédé de commande prédéterminé (S5). Ensuite, il calcule le taux d'occupation a (S6). Divers procédés de mise à jour du compte d'occupants maximum Nmax pour la commande et de détermination d'un taux d'occupation vont être décrits ci-après. 12 Sur la base du taux d'occupation a calculé, il calcule ensuite la fréquence de fonctionnement Hzm du compresseur et il fait fonctionner le compresseur à la fréquence de fonctionnement Hzm calculée (S7).
De plus, le contrôleur intérieur X1 juge si une température réglée doit être corrigée ou pas (S8) et, dans le cas d'une correction, il corrige et change une température réglée à la température réglée corrigée (S9, modes de commande 1, 2).
Il juge également si une température d'entrée ou une température d'entrée d'air doit être corrigée ou pas (S10) et, si nécessaire, il corrige et change la température d'entrée à une température d'entrée corrigée (S11, modes de commande 3, 4).
En outre, le contrôleur intérieur X1 juge si une vitesse de moteur de ventilateur doit être corrigée ou pas (S12) et, si nécessaire, il corrige et change la vitesse de moteur de ventilateur à une vitesse de moteur de ventilateur corrigée (S13, modes de commande 5, 6). Il juge également si un angle de volet de direction d'air doit être corrigé ou pas (S14) et, si nécessaire, il corrige et change l'angle de volet de direction d'air à un angle de volet de direction d'air corrigé (S15, mode de commande 7). Enfin, il juge si le fonctionnement de l'appareil de climatisation 100 doit être continué (S16) et, si le fonctionnement doit être continué, il revient à l'étape (S2) de détection d'un compte d'occupants actuels Nnow à une période de temps prédéterminée. Si le 13 fonctionnement de doit pas être continué, il arrête l'appareil de climatisation 100 (S17). Un procédé de mise à jour du compte d'occupants maximum Nmax pour la commande et de détermination d'un taux d'occupation a va être décrit en détail ci-après, avant de décrire les modes de commande 1 à 7. (Premier procédé de calcul de taux d'occupation) Dans le cas du premier procédé (auquel il est fait ci-après référence en tant que « procédé de calcul 1 »), comme cela est représenté sur la figure 6, pour mettre à jour le compte d'occupants maximum Nmax (référence 20) pour la commande et pour déterminer un taux d'occupation a, si un compte d'occupants actuels Nnow (référence 21) nouvellement détecté est supérieur à un compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée, le contrôleur intérieur X1 calcule que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Nnow = 1 » en mettant à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande au compte d'occupants actuels Nnow (Nmax = Nnow) (cf. a et b sur la figure 6) . Par contre, si un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur à un compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée, le contrôleur intérieur X1 calcule que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax < 1 » sans mettre à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande (cf. c sur la figure 6). Ensuite, aussi longtemps qu'un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté reste inférieur au compte d'occupants maximum Nmax, « taux d'occupation a 14 = Nnow/Nmax < 1 » est déterminé de la même manière que ci-dessus (cf. d et e sur la figure 6). En outre, lorsqu'un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté devient supérieur à un compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée, le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande au compte d'occupants actuels Nnow (Nmax = Nnow) et calcule que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Nnow = 1 » (cf. f sur la figure 6). Ensuite, un taux d'occupation a est déterminé de la même manière que ci-dessus. Par conséquent, aussi longtemps qu'un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté reste supérieur au dernier compte d'occupants maximum (détecté avant une période de temps prédéterminée) au cours du fonctionnement continu de l'appareil, le compte d'occupants maximum Nmax est mis à jour et incrémenté dans la mise à jour. (Deuxième procédé de calcul de taux d'occupation) Dans le cas du deuxième procédé (auquel il est fait ci-après référence en tant que « procédé de calcul 2 »), comme cela est représenté sur la figure 7, pour mettre à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande et pour déterminer un taux d'occupation a, le contrôleur intérieur X1 a une « valeur maximum par défaut Ndefault » prédéterminée et, immédiatement après le début du fonctionnement de l'appareil de climatisation, il met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault) et calcule le « taux d'occupation a ». 15 En d'autres termes, si un compte d'occupants (auquel il est fait ci-après référence en tant que « compte d'occupants actuels Nnow ») détecté à une période de temps prédéterminée est inférieur à la valeur maximum par défaut Ndefault immédiatement après le début du fonctionnement de l'appareil de climatisation, le contrôleur intérieur X1 calcule le rapport du compte d'occupants actuels Nnow sur le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande en tant que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Ndefault < 1 » (cf. a et b sur la figure 7). Ensuite, lorsqu'un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté devient supérieur à une valeur maximum par défaut Ndefault, le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande au compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté (Nmax = Nnow) et calcule que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Nnow = 1 » (cf. c sur la figure 7).
Ensuite, aussi longtemps qu'un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté reste inférieur au dernier compte d'occupants maximum Nnow (détecté avant une période de temps prédéterminée), le contrôleur intérieur X1 détermine « taux d'occupation a = Nnow/Nmax < 1 » (voir d et e sur la figure 7). Par contre si un compte d'occupants actuels nouvellement détecté Nnow devient supérieur au compte d'occupant actuel Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée, le controleur intérieur X1 détermine « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Nnow = 1 » en mettant à jour le compte d'occupants maximum 16 Nmax pour la commande au compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté (Nmax = Nnow) de la même manière que ci-dessus (cf. f sur la figure 7). Ensuite, le contrôleur intérieur X1 détermine un taux d'occupation a de la même manière que ci-dessus jusqu'à ce que le temps de fonctionnement atteigne un temps réglé par défaut prédéterminé T1. Ensuite, si un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur à la valeur maximum par défaut Ndefault lorsque le temps de fonctionnement atteint le temps réglé par défaut prédéterminé T1, le contrôleur intérieur X1 détermine que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Ndefault < 1 » en mettant à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault) de la même manière que ci-dessus (cf. g sur la figure 7). Par contre, si un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est supérieur à la valeur maximum par défaut Ndefault lorsque le temps de fonctionnement atteint le temps réglé par défaut prédéterminé T1, le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault) et met également à jour la valeur maximum par défaut Ndefault au compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté (Nnow = Ndefault) et calcule que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Ndefault /Ndefault = 1 » (non illustré). (Troisième procédé de calcul de taux d'occupation) Dans le cas du troisième procédé (auquel il est fait ci-après référence en tant que « procédé de calcul 3 »), comme cela est représenté sur la figure 8, pour 17 mettre à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande et pour déterminer qu'un taux d'occupation a est identique au procédé de calcul 2 (figure 7) jusqu'à ce que le temps de fonctionnement atteigne un temps réglé par défaut prédéterminé T1. En d'autres termes, si un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur à la valeur maximum par défaut Ndefault lorsque le temps de fonctionnement atteint le temps réglé par défaut prédéterminé T1, le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande à une « valeur moyenne arithmétique d'un compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminé et de la valeur maximum par défaut Ndefault » (Nmax = (compte d'occupants actuels Nnow détecté avant une période de temps prédéterminée + Ndefault)/2) et calcule que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax < 1 » (cf. g sur la figure 8). Par contre, si un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est supérieur à la valeur maximum par défaut Ndefault lorsque le temps de fonctionnement atteint le temps réglé par défaut prédéterminé T1, le contrôleur intérieur X1 utilise le dernier compte d'occupants maximum Nmax (c'est-à-dire qu'il ne met pas à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande) pour déterminer que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax < 1 » (non illustré). Dans la description ci-dessus, même si le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande à la « valeur moyenne arithmétique du (dernier) compte d'occupants 18 maximum Nmax détecté avant une période de temps prédéterminée et de la valeur maximum par défaut Ndefault » si un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur à la valeur maximum par défaut Ndefault, la présente invention n'est pas limitée à cela. Le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande peut être mis à jour à « un rapport prédéterminé entre le dernier compte d'occupants maximum Nmax et la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault + (dernier Nmax - Ndefault)*R, R < 1,00) ». (Quatrième procédé de calcul de taux d'occupation) Le quatrième procédé (auquel il est fait ci-après référence en tant que « procédé de calcul 4 ») représenté sur la figure 9 pour mettre à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande et pour déterminer un taux d'occupation a comprend un seuil de mise à jour Nth pour la commande et est identique au procédé de calcul 2 (figure 7) dans une plage dans laquelle un compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur au seuil de mise à jour Nth. Sur la figure 9, si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est supérieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax au seuil de mise à jour Nth (Nmax = Nth) et en même temps met à jour le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté au seuil de mise à jour Nth (Nnow = Nth) pour déterminer que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nth/Nth = 1 » (cf. h sur la figure 9). 19 Ensuite, aussi longtemps que le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 détermine que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Nth < 1 » (cf. i sur la figure 9). Par contre, si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est à nouveau supérieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 détermine que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nth/Nth = 1 » de la même manière que ci-dessus (cf. h sur la figure 9). (Cinquième procédé de calcul de taux d'occupation) Le cinquième procédé (auquel il est fait ci-après référence en tant que « procédé de calcul 5 ») représenté sur la figure 10 pour mettre à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande et pour déterminer un taux d'occupation a comprend un seuil de mise à jour Nth pour la commande, comme pour le procédé de calcul 4, et est identique au procédé de calcul 4 (figure 9) dans une plage dans laquelle le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est inférieur au seuil de mise à jour Nth. Sur la figure 10, si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est supérieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 met à jour le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault) et en même temps met à jour le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nnow = Ndefault) pour déterminer que « taux d'occupation a = Ndefault/Ndefault = 1 » (cf. h sur la figure 10). Ensuite, aussi longtemps que le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté reste inférieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 détermine que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax Nnow/Nth < 1 » de la même manière que ci-dessus (cf. i sur la figure 10). Par contre, si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est à nouveau supérieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 détermine que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax Nth/Ndefault < 1 » de la même manière que ci-dessus (cf. i sur la figure 10).
Par contre, si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est à nouveau supérieur au seuil de mise à jour Nth, le contrôleur intérieur X1 détermine que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nth/Nth = 1 » de la même manière que ci-dessus (cf. h sur la figure 10). Bien que, dans le procédé de calcul 5, le compte d'occupants maximum Nmax pour la commande est mis à jour à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault) si le compte d'occupants actuels Nnow nouvellement détecté est supérieur au seuil de mise à jour Nth, le compte d'occupants maximum Nmax peut être mis à jour à « une valeur moyenne arithmétique du seuil de mise à jour Nth et de la valeur maximum par défaut Ndefault ((Nth + Ndefault)/2) » ou à « une valeur entre le seuil de mise à jour Nth et la valeur maximum par défaut Ndefault (Ndefault + (Nth - Ndefault)*R, 5 < 21 1,00) », comme tel est le cas avec le procédé de calcul 3. (Changement de fréquence de fonctionnement de compresseur : mode de commande 1) Le changement de la fréquence de fonctionnement du compresseur en fonction du taux d'occupation a calculé (auquel il est fait référence ci-après en tant que « mode de commande 1 ») va être décrit ci-après. Sur la figure 11(a), le contrôleur intérieur X1 calcule une fréquence de fonctionnement de compresseur correspondant à un taux d'occupation a calculé et envoie cette fréquence de fonctionnement Hzm au contrôleur extérieur Y1 par le biais de la ligne de communication C pour amener le compresseur de l'unité extérieure Y à fonctionner à la fréquence de fonctionnement Hzm. Sur la figure 11(a), la relation entre le taux d'occupation a et la fréquence de fonctionnement Hzm est exprimée par une fonction linéaire, mais la présente invention n'est pas limitée à cela. Comme cela est représenté sur la figure 11(b), elle peut être exprimée par une fonction à incréments. Sur la figure 11(b), le taux d'occupation a est classé dans trois plages : 0 à 20 %, 20 à 50 % et 50 à 100 %, pour lesquelles des fréquences de fonctionnement prédéterminées du compresseur sont respectivement spécifiées, et il peut être classé dans deux plages, quatre plages ou plus. De plus, le taux d'occupation a et la fréquence de fonctionnement Hzm peuvent avoir une relation représentée par une fonction quadratique ou une fonction exponentielle. 22 Comme cela a été décrit ci-dessus, une charge intérieure en fonction d'un compte d'occupants peut être rapidement estimée sous la forme d'un taux d'occupation a, ce qui permet au compresseur de fonctionner à une fréquence de fonctionnement Hzm correspondant au taux d'occupation a. Cela permet de fournir plus rapidement une capacité de refroidissement/chauffage nécessaire et d'éliminer plus rapidement une capacité de refroidissement/chauffage excessive ou insuffisante, par comparaison avec un procédé classique de commande d'une fréquence de fonctionnement de compresseur en fonction d'informations de température, ce qui permet d'effectuer un fonctionnement avec économie d'énergie. (Changement de température réglée : mode de commande 2) Pour économiser encore plus d'énergie, les changements suivants de température réglée (auxquels il est fait référence ci-après en tant que « mode de commande 2 ») peuvent être effectués en parallèle au mode de commande 1 (changement de fréquence de fonctionnement de compresseur) décrit ci-dessus. Sur la figure 12(a), il est spécifié une correction de température réglée correspondant à un taux d'occupation a, qui change la température réglée de la télécommande Z en fonction du taux d'occupation a. Par exemple, dans le cas d'une température réglée par l'utilisateur à 27°C associée à une opération de refroidissement, la température réglée est augmentée de 2°C (c'est-à-dire à 29°C) si un taux d'occupation a 23 calculé est 0 %, elle est augmentée de 1°C (c'est-à-dire à 28°C) si le taux d'occupation a est 20 %, et elle reste inchangée (à 27°C) si le taux d'occupation a est 50 % ou plus, cela étant envoyé au contrôleur extérieur Y1 de l'unité extérieure Y par le biais de la ligne de communication C. Le taux d'occupation a et la correction de température réglée peuvent avoir une relation représentée par une fonction linéaire comme cela est représenté sur la figure 12(a), une fonction à incréments comme cela est représenté sur la figure 12(b), une fonction quadratique ou une fonction exponentielle. (Changement de température d'air d'entrée : mode de commande 3) Pour économiser encore plus d'énergie, les changements suivants de température d'air d'entrée (auxquels il est fait référence ci-après en tant que « mode de commande 3 ») peuvent être effectués en parallèle au mode de commande 1 ou en parallèle aux modes de commande 1 et 2. Sur la figure 13(a), il est spécifié une correction de température d'air d'entrée correspondant à un taux d'occupation a, qui corrige la température d'air d'entrée en fonction du taux d'occupation a. Par exemple, dans le cas d'une température d'air réelle dans la pièce de 25°C au moment d'une opération de refroidissement, la température d'air d'entrée est réduite de 2°C (c'est-à-dire à 23°C) si un taux d'occupation a calculé est 0 %, elle est réduite de 1°C (c'est-à-dire à 24°C) si le taux d'occupation a est 24 20 %, et elle reste inchangée (à 25°C) si le taux d'occupation a est 50 % ou plus, cela étant envoyé au contrôleur extérieur Y1 de l'unité extérieure Y par le biais de la ligne de communication C.
La réduction de la température d'air d'entrée comme cela a été décrit ci-dessus amène l'appareil de climatisation à reconnaître des températures inférieures aux températures d'air d'entrée réelles, ce qui permet d'effectuer un fonctionnement avec une économie d'énergie. Le taux d'occupation a et la correction de température d'air d'entrée peuvent avoir une relation représentée par une fonction linéaire comme cela est représenté sur la figure 13(a), une fonction à incréments comme cela est représenté sur la figure 13(b), une fonction quadratique ou une fonction exponentielle. (Changement de vitesse de moteur de ventilateur : mode de commande 4) Pour économiser encore plus d'énergie, les changements suivants de vitesse de moteur de ventilateur (auxquels il est fait référence ci-après en tant que « mode de commande 4 ») peuvent être effectués en parallèle au mode de commande 1 ou en parallèle à au moins l'un des modes de commande 2 et 3. Sur la figure 14(a), il est spécifié une vitesse de moteur de ventilateur correspondant à un taux d'occupation a, qui corrige la vitesse de moteur de ventilateur en fonction du taux d'occupation a.
Par exemple, la vitesse de moteur de ventilateur est réglée à « bas niveau » Si le taux d'occupation a 25 est 0 %, elle est réglée à « niveau moyen » Si le taux d'occupation a est 20 et elle est réglée à « haut niveau » Si le taux d'occupation a est 50 % ou plus. Le taux d'occupation a et le régime de moteur de ventilateur peuvent avoir une relation représentée par une fonction linéaire comme cela est représenté sur la figure 14 (a) , une fonction à incréments comme cela est représenté sur la figure 14(b), une fonction quadratique ou une fonction exponentielle. (Changement d'angle de volet de direction d'air : mode de commande 5) Pour améliorer les niveaux de confort, l'angle de volet de direction d'air suivant (auquel il est fait référence ci-après en tant que « mode de commande 5 ») peut être changé en parallèle au mode de commande 1 ou en parallèle à au moins l'un des modes de commande 2 à 4. Par exemple, une opération de chauffage s'accompagne généralement d'une orientation des volets de direction d'air 4a, 4b, 4c et 4d vers le bas puisque l'air chaud reste dans la partie supérieure de la pièce. Cette direction de volet améliore le chauffage de la pièce mais, s'il y a un occupant dans la pièce, cela engendre une gêne pour l'occupant en raison de l'exposition directe à l'air chaud. Sur la figure 15, s'il est jugé sur la base du taux d'occupation a que le besoin de chauffer la pièce n'existe plus, les volets de direction d'air 4a, 4b, 4c, 4d sont réglés à un angle horizontal lorsque le taux d'occupation a est par exemple inférieur ou égal à 20 %. 26 De plus, en supposant qu'une pluralité de sorties d'air 3a, 3b, 3c, 3d sont fournies, les angles de leurs volets de direction d'air 4a, 4b, 4c, 4d peuvent être changés indépendamment, et en supposant qu'il est prévu des moyens de détection d'occupant qui peuvent détecter la présence d'un occupant à proximité de chacune des sorties d'air 3a, 3b, 3c, 3d, le volet de direction d'air 4a uniquement (ou les volets de direction d'air 4a, 4b uniquement) peut être réglé à une direction horizontale lorsqu'il est détecté qu'il y a un occupant à proximité par exemple de la sortie d'air 3a uniquement (ou des sorties d'air 3a, 3b uniquement). La sélection de l'un des procédés de calcul 1 à 5 du taux d'occupation et des modes de commande 1 à 5 peut être préréglée dans un appareil de climatisation 100 ou elle peut être mise en oeuvre uniquement lorsqu'un utilisateur effectue un choix avec la télécommande Z. A ce stade, deux modes de commande 1 à 5 ou plus peuvent être utilisables simultanément ou l'un quelconque des modes de commande 2 à 5 peut être utilisable en parallèle au mode de commande 1. Le premier mode de réalisation est décrit par le biais d'un exemple dans lequel une unité intérieure est pourvue d'un détecteur de compte d'occupants (capteur infrarouge 5), mais la présente invention n'est pas limitée à cela. Un détecteur de compte d'occupants peut être prévu séparément de l'unité intérieure X (par exemple, à l'entrée de la pièce), afin que les résultats de détection par le détecteur de compte d'occupants puissent être entrés dans le contrôleur intérieur X1. 27 Dans le premier mode de réalisation, l'appareil de climatisation 100 a une valeur maximum par défaut Ndefault pour le compte d'occupants maximum correspondant à la capacité, mais la présente invention n'est pas limitée à cela. Un « système d'entrée d'utilisateur » est viable, dans lequel une valeur maximum par défaut Ndefault dépend d'une entrée d'un utilisateur.
Deuxième mode de réalisation La figure 16 est un graphique de corrélation décrivant un procédé de calcul de taux d'occupation, qui décrit une unité intérieure d'un appareil de climatisation selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. La configuration de l'unité intérieure est identique à celle du premier mode de réalisation, et sa description est omise. Le procédé de calcul 6 (auquel il est fait ci-après référence en tant que « procédé de calcul 6 ») représenté sur la figure 16 pour un taux d'occupation a a une « valeur maximum par défaut Ndefault » prédéterminée et ne met pas à jour un compte d'occupants maximum Nmax pour la commande, mais le fixe à la valeur maximum par défaut Ndefault (Nmax = Ndefault). Par conséquent, si un compte d'occupants (auquel il est fait ci-après référence en tant que « compte d'occupants actuels Nnow ») détecté à une période de temps prédéterminée est inférieur ou supérieur à la valeur maximum par défaut Ndefault, le rapport du compte d'occupants actuels Nnow sur le compte 28 d'occupants maximum Nmax pour la commande est déterminé en tant que « taux d'occupation a = Nnow/Nmax = Nnow/Ndefault ». Par conséquent, le premier cas engendre un « taux d'occupation a < 1 » alors que le deuxième cas engendre un « taux d'occupation a > 1,00 ». Dans le cas du « taux d'occupation a < 1 », l'un quelconque des modes de commande 1 à 5 du premier mode de réalisation est effectué, d'où un fonctionnement avec une économie d'énergie. Par contre, dans le cas d'un « taux d'occupation a > 1 », un fonctionnement avec une économie d'énergie est suspendu et un fonctionnement consommant plus d'énergie est effectué. Par exemple, un « fonctionnement à 100 % » correspondant à un fonctionnement normal est effectué pour un taux d'occupation a = 100 %, un « fonctionnement à 60 % » qui économise plus d'énergie que le fonctionnement normal est effectué pour un taux d'occupation a = 60 %, et un « fonctionnement à 150 % » qui consomme plus d'énergie que le fonctionnement normal est effectué pour un taux d'occupation a = 150 %. Par exemple, si un compte d'occupant croissant engendre un « taux d'occupation a > 1 » au cours d'une opération de refroidissement, la charge thermique d'occupants augmente. Cela amène le compresseur à fonctionner à des fréquences de fonctionnement supérieures à celles d'un mode de fonctionnement normal sur la base du taux d'occupation a, ce qui neutralise rapidement la charge spatiale accrue pour améliorer le confort de l'occupant. 29 Par conséquent, dans le cas d'un « taux d'occupation a < 1 », un fonctionnement à économie d'énergie peut être effectué comme dans le cas du premier mode de réalisation. Par contre, dans le cas d'un « taux d'occupation a > 1 », le niveau de confort peut être amélioré. En d'autres termes, l'augmentation de la fréquence de fonctionnement de compresseur uniquement pour un « taux d'occupation a > 1 » qui consomme plus d'énergie que dans un mode de fonctionnement normal engendre une augmentation de la consommation d'énergie, ce qui n'est pas très avantageux. Néanmoins, la combinaison de cela avec un fonctionnement à économie d'énergie comme dans le premier mode de réalisation peut équilibrer les niveaux d'économie d'énergie et de confort.
Liste des caractères de référence 1 : entrée d'air, 2 : panneau décoratif, 3 : sortie d'air, 3a à 3d : sorties d'air ; 4a à 4d : volets de direction d'air, 4 : volet de direction d'air, 5 : capteur infrarouge, 6 : moteur de ventilateur, 7 : turbo ventilateur, 8 : échangeur thermique intérieur, 9 : couvercle intérieur, 10 : compartiment, 11 : filtre à air, 12 : grille, 13 : capteur de température, 14 : pavillon d'entrée, 15 bac de vidange, 90 : plafond, 100 : appareil de climatisation, a : taux d'occupation, A : tuyau d'extension de liquide, B : tuyau d'extension de gaz, C : ligne de communication, Hzm : fréquence de fonctionnement, Ndefault : valeur maximum par défaut, Nmax : compte d'occupants maximum, Nnow : compte 30 d'occupants actuels, Nth : seuil de mise à jour, T1 : temps réglé par défaut, X : unité intérieure, X1 : contrôleur intérieur, Y : unité extérieure, Y1 : contrôleur extérieur, Z : télécommande.5

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil de climatisation (100) comprenant : une unité intérieure (X) pourvue d'un échangeur thermique intérieur (8) ; une unité extérieure (Y) pourvue d'un compresseur relié à l'échangeur thermique intérieur (8) pour former un cycle de réfrigération ; un détecteur de compte d'occupants détectant le nombre d'occupants dans une pièce ; et des moyens de commande qui calculent un taux, comme un taux d'occupation (a), d'un compte d'occupants actuels (Nnow) détecté par le détecteur de compte d'occupants sur un compte d'occupants maximum (Nmax) pour changer une fréquence de fonctionnement (Hzm) du compresseur sur la base du taux d'occupation calculé (00.
  2. 2. Appareil de climatisation (100) selon la revendication 1, dans lequel, lorsqu'un compte d'occupants actuels (Nnow) nouvellement détecté est supérieur à un compte d'occupants actuels détecté avant une période de temps prédéterminée, les moyens de commande mettent à jour le compte d'occupants maximum (Nmax) au compte d'occupants actuels nouvellement détecté.
  3. 3. Appareil de climatisation (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande prédéterminent le compte d'occupants maximum (Nmax) en tant que valeur maximum par défaut (Ndefault) et, 32 lorsqu'un compte d'occupants actuels (Nnow) nouvellement détecté est supérieur au compte d'occupants maximum, mettent à jour le compte d'occupants maximum au compte d'occupants actuels nouvellement détecté et, chaque fois qu'un temps réglé par défaut prédéterminé (T1) s'écoule après le commencement de la détection, mettent à jour le compte d'occupants maximum à la valeur maximum par défaut.
  4. 4. Appareil de climatisation (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande prédéterminent le compte d'occupants maximum (Nmax) en tant que valeur maximum par défaut (Ndefault) et, lorsqu'un compte d'occupants actuels (Nnow) nouvellement détecté est supérieur au compte d'occupants maximum, mettent à jour le compte d'occupants maximum au compte d'occupants actuels nouvellement détecté et, chaque fois qu'un temps réglé par défaut prédéterminé (T1) s'écoule après le commencement d'une telle détection, mettent à jour le compte d'occupants maximum à une valeur entre un compte d'occupants maximum lorsque le temps réglé par défaut s'est écoulé et la valeur maximum par défaut.
  5. 5. Appareil de climatisation (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande prédéterminent une valeur maximum par défaut (Ndefault) et un seuil de mise à jour (Nth) supérieur à la valeur maximum par défaut et mettent à jour le compte d'occupants maximum (Nmax) à la valeur maximum par défaut prédéterminée et, lorsqu'un compte d'occupants 33 actuels (Nnow) nouvellement détecté est supérieur à la valeur maximum par défaut et inférieur au seuil de mise à jour, mettent à jour le compte d'occupants maximum au compte d'occupants actuels nouvellement détecté et, lorsqu'un compte d'occupants actuels nouvellement détecté est supérieur au seuil de mise à jour, mettent à jour le compte d'occupants maximum au seuil de mise à jour.
  6. 6. Appareil de climatisation (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande prédéterminent une valeur maximum par défaut (Ndefault) et un seuil de mise à jour (Nth) supérieur à la valeur maximum par défaut et mettent à jour le compte d'occupants maximum (Nmax) à la valeur maximum par défaut prédéterminée et, lorsqu'un compte d'occupants actuels (Nnow) nouvellement détecté est supérieur à la valeur maximum par défaut et inférieur au seuil de mise à jour, mettent à jour le compte d'occupants maximum au compte d'occupants actuels nouvellement détecté et, lorsqu'un compte d'occupants actuels nouvellement détecté est supérieur au seuil de mise à jour, mettent à jour le compte d'occupants maximum à la valeur maximum par défaut.
  7. 7. Appareil de climatisation (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande prédéterminent une valeur maximum par défaut (Ndefault) et un seuil de mise à jour (Nth) supérieur à la valeur maximum par défaut et mettent à jour le compte d'occupants maximum (Nmax) à la valeur maximum par 34 défaut prédéterminée et, lorsqu'un compte d'occupants actuels (Nnow) nouvellement détecté est supérieur à la valeur maximum par défaut et inférieur au seuil de mise à jour, mettent à jour le compte d'occupants maximum au compte d'occupants actuels nouvellement détecté et, lorsqu'un compte d'occupants actuels nouvellement détecté est supérieur au seuil de mise à jour, mettent à jour le compte d'occupants maximum à une valeur entre le seuil de mise à jour et la valeur maximum par défaut.
  8. 8. Appareil de climatisation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'unité intérieure (X) comprend un moteur de ventilateur à vitesse variable (6) et les moyens de commande changent une vitesse de rotation du moteur de ventilateur (6) en fonction du taux d'occupation (a).
  9. 9. Appareil de climatisation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, les moyens de commande changent une température réglée de l'unité intérieure (X) en fonction du taux d'occupation (a).
  10. 10. Appareil de climatisation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de commande changent une température d'entrée de l'unité intérieure (X) en fonction du taux d'occupation (00.
  11. 11. Appareil de climatisation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel 35 l'unité intérieure (X) comprend un volet de direction d'air inclinable (4) et les moyens de commande changent un angle d'inclinaison du volet de direction d'air (4) en fonction du taux d'occupation (a).
  12. 12. Appareil de climatisation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le détecteur de compte d'occupants comprend un capteur infrarouge (5) fourni avec un panneau décoratif (2) de l'unité intérieure (X).
  13. 13. Appareil de climatisation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le détecteur de compte d'occupants est monté dans la pièce à un emplacement différent de celui de l'unité intérieure (X) et est apte à délivrer des résultats de détection de sortie aux moyens de commande.
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