FR3040087A1 - Bouche d'extraction ou d'insufflation d'air - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une bouche (1) d'extraction ou d'insufflation d'air. Selon l'invention, elle est équipée d'un dispositif de récupération d'énergie assurant au moins partiellement son auto-alimentation électrique et fournissant un signal électrique et en ce qu'elle comporte un dispositif de traitement électronique dudit signal électrique.

Description

BOUCHE D'EXTRACTION OU D'INSUFFLATION D'AIR L'invention concerne une bouche d'extraction ou d'insufflation d'air.

Ces bouches sont connectées à des unités de ventilation ou d'autres équipements de ventilation ou d'insufflation du bâtiment à traiter au moyen de gaines. Ces systèmes de ventilation, en particulier des systèmes de ventilation centralisés de type ventilation mécanique contrôlée, souvent installés dans les combles, sont visibles dans le logement par ces bouches qui masquent de façon esthétique l'entrée ou la sortie d'air.

Ces bouches peuvent intégrer des fonctions supplémentaires, par exemple une orientation du flux d'air au moyen de volets, un contrôle d'un débit constant, une modulation du débit en fonction de l'hygrométrie de la pièce, une modulation du débit en fonction d'une présence dans la pièce. A titre d'exemple, comme décrit dans le document de brevet FR 2 956 191, une telle bouche peut être équipée d'un détecteur de présence et assurer l'éclairage de la pièce et le déplacement d'un volet mobile dont la position influe sur le degré d'ouverture de la bouche, en particulier dans le cas de pièces humides de type WC. Pour ce faire, elle est raccordée au réseau électrique.

Elle pourrait également être équipée d'une pile électrique, qui nécessiterait d'être surveillée et remplacée régulièrement et relativement souvent.

De telles bouches nécessitent donc une alimentation électrique spécifique, ce qui représente une contrainte soit à l'installation, soit à l'entretien. L'invention résout ce problème et propose une bouche d'extraction ou d'insufflation d'air, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de récupération d'énergie assurant au moins partiellement son auto-alimentation électrique et fournissant un signal électrique et en ce qu'elle comporte un dispositif de traitement électronique dudit signal électrique.

Par auto-alimentation, on entend un système capable de fournir sa propre énergie de fonctionnement, sans maintenance particulière, ni produit consommable à remplacer. On exclut donc les systèmes équipés de pile ou batterie, s'ils ne sont pas associés à un rechargement partiel ou total par auto alimentation électrique.

Selon un mode de réalisation préféré, ledit dispositif de récupération d'énergie comporte une turbine disposée à l'arrière de la surface frontale de ladite bouche, ladite turbine étant connectée à un générateur de conversion de son énergie mécanique de rotation en ledit signal électrique.

Cette turbine est avantageusement une turbine hélicoïde dont l'axe de rotation est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la bouche.

Par « parallèle », il est entendu différent et parallèle ou confondu.

Ledit générateur de conversion est de préférence un agencement d'aimant et de bobine associés

Le dispositif de traitement électronique est avantageusement associé à un dispositif de stockage de l'énergie électrique, par exemple un condensateur, une batterie ou un dispositif similaire.

Le dispositif de traitement électronique peut comporter un microcontrôleur de détermination d'un paramètre de l'air.

Avantageusement, ledit générateur de conversion et ledit dispositif de traitement électronique sont contenus dans un carter porté par ladite bouche.

De préférence, la bouche conforme à l'invention est associée à un dispositif de détection du débit d'air.

Et avantageusement, elle comprend un dispositif d'indication de ce débit électriquement auto-alimenté par la bouche.

De préférence, ledit dispositif de détection du débit d'air comporte ladite turbine.

Avantageusement, ledit dispositif d'indication de débit comporte au moins un indicateur lumineux dont le flux de lumière est visible à la surface frontale de la bouche.

Ledit indicateur lumineux comporte de préférence au moins une diode électroluminescente.

La bouche peut comporter un agencement de modulation du débit électriquement auto-alimenté par la bouche.

Une bouche conforme à l'invention assure ainsi une régulation précise d'un débit, par une mesure de celui-ci, et par un asservissement du dispositif de modulation de débit à un débit de consigne, et ce sur une certaine plage de pression du réseau aéraulique.

De préférence, ledit agencement de modulation du débit comporte au moins un volet pivotant de modulation de la bouche, dont le pivotement est réalisé au moyen d'un moteur et piloté par ledit dispositif de traitement électronique.

Avantageusement, deux volets de modulation sont pivotants selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la bouche.

Le pivotement desdits volets peut être réalisé par ledit moteur dont l'arbre de rotation fileté assure la translation d'un écrou lié auxdits volets.

Le pivotement desdits volets peut être assuré par un agencement de butée et de ressort de rappel.

De préférence, ledit microcontrôleur réalise un asservissement de l'agencement de modulation du débit par comparaison entre un débit de consigne et une mesure dudit dispositif de détection du débit d'air, pour obtenir un débit traversant la bouche sensiblement égal à un débit de consigne.

Avantageusement, la bouche comporte un capteur de qualité de l'air intérieur électriquement auto-alimenté par la bouche, le débit de consigne étant modulé selon une loi ou des seuils, en fonction de la valeur mesurée par ledit capteur. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant que des modes de réalisation préférés de l'invention.

Les figures IA et IB sont des vues en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une bouche, conforme à l'invention, installée dans une paroi ou seule.

La figure IC est une vue schématique du circuit d'une carte électronique, intégrée dans une telle bouche.

Les figures 2A à 2D sont des vues en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation d'une bouche, installée dans une paroi ou seule, conforme à l'invention.

La figure 2E est une vue en coupe longitudinale d'une variante de ce second mode de réalisation.

Les figures 3A et 3B sont des vues en coupe longitudinale d'une autre variante de réalisation de ce second mode de réalisation.

Selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures IA et IB, une bouche 1 apte à être fixée à une gaine d'extraction d'air 2, le flux d'air étant illustré par des flèches sur la figure IA, est associée à un dispositif de détection d'au moins un paramètre de l'air, à savoir le débit d'air dans la gaine 2, porté par la bouche et comprend également un dispositif d'indication visuelle d'au moins un niveau de ce paramètre, séparé et visible sur la surface externe frontale IA de la bouche.

La bouche 1 ici illustrée comporte une plaque de façade esthétique IA formant la surface externe frontale destinée à être visible dans la pièce du local et solidarisée à une manchette IB tubulaire emboîtée dans un orifice de la paroi M et à l'extrémité de laquelle est fixée par emboîtement la gaine 2, elle-même connectée à un réseau aéraulique relié à un groupe de ventilation centralisé de type ventilation mécanique contrôlé.

Le dispositif de détection du débit d'air est une turbine 3 disposée à l'arrière de la surface frontale externe IA et plus précisément, dans ce cas, à proximité de l'extrémité de la manchette IB connectée à la gaine de ventilation 2. Cette turbine 3 est une turbine hélicoïde dont l'axe de rotation est confondu avec l'axe longitudinal AA de la bouche.

Le dispositif d'indication de débit comporte au moins un indicateur lumineux 4, constitué d'au moins une diode électroluminescente, dont le flux de lumière est visible à la surface frontale de la bouche.

La turbine 3 est dimensionnée au plus grand diamètre possible dans 1' ensemble de manchettes IB, pour assurer une optimisation des pertes de charges, et son profil aérodynamique lui permet d'être mise en rotation au plus petit débit de fonctionnement souhaité. De manière alternative, et notamment en fonction de la plage de débit traversant la bouche, on peut utiliser un diamètre de turbine plus petit, associé à une forme convergente de l'ensemble de manchettes, permettant à la turbine de bénéficier de vitesses d'air plus importantes à faible débit, et abaisser ainsi son débit minimal de fonctionnement. De la même manière, si la plage de débit le permet, on peut dimensionner une turbine significativement inférieure à la section de passage d'air, voire dans une veine de fluide spécifique, parallèle à la veine de fluide principale.

Son axe de rotation est solidarisé par emboîtement à l'axe 3A d'un générateur 5A, qui assure la conversion de la rotation de la turbine 3 en un signal électrique, de type alternatif. Plus précisément, ce générateur 5A est constitué d'un aimant permanent en rotation et d'un ensemble de bobines.

Un dispositif de traitement électronique comporte une carte électronique 5B qui est connectée électriquement au générateur 5A. Cette carte électronique 5B assure - la récupération de l'énergie produite par le générateur 5A, par conversion électrique en un signal de tension continue et stable, au moyen d'un pont de diodes redresseur de tension et d'un convertisseur de tension illustré sur la figure IC ; - la mesure du débit d'air par comptage de la fréquence du signal alternatif généré par la rotation du générateur 5A, entraîné par la turbine 3 au moyen d'un microcontrôleur illustré sur la figure IC ; - l'alimentation de l'indicateur lumineux 4, de préférence une diode électroluminescente, qui assure l'affichage du niveau de débit à l'utilisateur présent dans la pièce du local, ou d'un état de fonctionnement de la bouche - le stockage éventuel de l'énergie électrique.

Le dispositif de traitement électronique du signal électrique assure le stockage de l'énergie électrique par exemple au moyen d'un condensateur, d'une batterie, d'un accumulateur ou d'un dispositif similaire.

Comme il sera décrit plus loin, il comporte un convertisseur en tension continue et un microcontrôleur de détermination de la vitesse de rotation de la turbine.

Le générateur 5A et la carte électronique 5B sont logés dans un carter 5C solidarisé à la bouche 1 au moyen de pattes 5D emmanchées, collées ou soudées à l'ensemble de manchettes IB, de façon centrée sur l'axe longitudinal AA de la bouche. Face à l'élément lumineux 4, ce carter 5C présente un orifice de passage de lumière.

Ce flux lumineux est visible par une personne présente dans la pièce du local, soit par un orifice réalisé dans la plaque de façade IA, soit par un guide de lumière dans cette plaque IA, soit par une zone de faible épaisseur de cette plaque IA, soit par un matériau translucide de cette plaque IA.

Ainsi, en fonctionnement tel que représenté sur la figure IA, le groupe de ventilation mécanique contrôlé crée une pression d'aspiration dans le réseau aéraulique du système. Un débit d'aspiration est donc créé au niveau de chaque bouche 1 du système. Ce débit met en rotation la turbine aéraulique 3, et donc le générateur 5A, qui fournit à la carte électronique 5B une indication de débit correspondant à la fréquence de rotation de la turbine et de l'énergie, le débit étant sensiblement proportionnel à la vitesse de rotation d'une turbine hélicoïde de manière générale. Dans le cas où la vitesse de rotation ne serait pas proportionnelle, selon le comportement aérodynamique de la bouche, la détermination de la vitesse peut se faire par une loi mathématique non linéaire, ou encore un tableau de valeur prédéterminé, de type modélisation par exemple.

La carte électronique 5B peut donc allumer la diode électroluminescente 4 d'indication de fonctionnement, visible directement ou indirectement par l'utilisateur, en fonction du débit mesuré par la turbine.

Ce signal peut être un clignotement dont la fréquence, la durée et l'intensité sont déterminées en fonction du débit, ou bien un signal lumineux apparaissant uniquement si un seuil de débit de ventilation est atteint. Il est également possible d'avoir deux couleurs au moyen de deux diodes électroluminescentes, avec l'une permettant d'indiquer un défaut, par un clignotement rouge par exemple.

Un schéma du circuit de la carte électronique de pilotage 5B est représenté sur la figure IC.

Le générateur 5A est ici à la fois le capteur et la source d'énergie. Il est de type à aimant permanent, la tension générée par sa mise en rotation étant alternative et sinusoïdale. Un convertisseur de tension 5A1, disposé en aval de du générateur 5A, a pour rôle de transformer ce signal en tension continue stabilisée, par exemple de 3,3 Volt. Cette conversion peut être réalisée par un composant unique, ou bien par un redressement de la tension par un pont de diode, puis un convertisseur de type « Buck-Boost », qui est une alimentation à découpage qui convertit une tension continue en une autre tension continue de plus faible ou plus grande valeur mais stabilisée. L'alimentation à 3,3 Volt alimente un microcontrôleur 5A2, via un condensateur Ci, dont le rôle est de stabiliser et stocker de l'énergie. Le microcontrôleur 5A2 mesure également la tension Ui du générateur 5A, pour compter les impulsions de la tension sinusoïdale et en déduire la vitesse de rotation du générateur 5A. De manière alternative, on peut utiliser un traitement de ce signal avant lecture par le microcontrôleur pour en faciliter la lecture. En fonction de la vitesse du générateur 5A, le microcontrôleur 5A2 va afficher un signal sur l'une au moins de ses sorties de tension, lié à l'allumage d'une diode électroluminescente ou de plusieurs diodes électroluminescentes, par exemple de type barre graphique couramment appelé « bargraphe », à diodes électroluminescentes en chaîne.

De manière préférée, la sortie de tension Outputi, liée à une diode électroluminescente blanche ou bleue, est une sortie de fréquence d'allumage proportionnelle à la vitesse mesurée dans la bouche. Cette fréquence peut être comprise entre 0,1 et 5 Hertz par exemple. Dans ce mode préféré également, la sortie Output2 est activée également par intermittence pour afficher une détection de défaut, c'est-à-dire un débit de la bouche nul ou inférieur à un seuil, signalant un disfonctionnement, un encrassement ou une panne du groupe de ventilation mécanique contrôlé. La fréquence d'allumage peut également être située entre 0,1 et 5 Hertz.

De manière alternative, on peut également réaliser des signaux visuels non binaires visuellement, en utilisant une fonction de type MLI (acronyme de Modulation de Largeur d'impulsions - appelé en anglais PWM acronyme de « Puise Width Modulation ») en sortie Outputi notamment. Il s'agit, sur une base de fréquence constante liée au microcontrôleur 5A2, supérieure à 1 kHz par exemple, de moduler le temps d'allumage de chaque cycle pour créer un effet visuel progressif. Cette solution permet de réaliser des transitions d'allumage plus douces, avec un effet de type « respiration » par exemple. De la même manière que décrit précédemment, ce type de signal peut être utilisé pour indiquer un niveau de débit variable à l'utilisateur, en fonction de la fréquence, de la durée ou encore de l'amplitude visuelle du signal lumineux fréquentiel.

Le condensateur Cl peut être dimensionné de manière à servir de stockage d'énergie pour permettre un temps de fonctionnement de la fonction d'alerte pendant un certain temps, une heure par exemple. De manière préférée, c'est un second moyen de stockage que l'on dimensionne pour cette fonction, et qui est directement connecté au convertisseur ou au microcontrôleur, permettant une meilleure gestion du stockage et des appels de courant.

De manière alternative au convertisseur stabilisé 5A1, on peut utiliser un système de redressement stabilisé par une capacité, qui joue le rôle de stabilisateur de tension. On peut y adjoindre un organe de type interrupteur, permettant de couper l'alimentation du système une fois le condensateur chargé afin d'éviter une surtension et de le remettre en charge, lorsque la capacité est déchargée. Ce système, moins onéreux, est moins performant.

Selon cette variante de premier mode de réalisation, la bouche est donc équipée d'un dispositif de récupération d'énergie assurant son auto-alimentation électrique, ce dispositif de récupération d'énergie comportant la turbine 3 disposée à l'arrière de la surface frontale IA de la bouche. La bouche 1 avec son dispositif d'indication du débit 4 est donc électriquement auto-alimentée.

Selon un second mode de réalisation représenté sur les figures 2A à 2D, une bouche 100 apte à être fixée à une gaine d'extraction d'air 200, le flux d'air étant illustré par des flèches sur la figure 2A, est associée à un dispositif de détection d'au moins un paramètre de l'air, à savoir le débit d'air dans la gaine 200, porté par la bouche et comprend en outre un dispositif d'indication visuelle d'au moins un niveau de ce paramètre, séparé et visible sur la surface externe frontale 100A de la bouche.

La bouche 100 comporte une plaque de façade esthétique 100A formant la surface externe frontale destinée à être visible dans la pièce du local et solidarisée à une manchette 100B tubulaire emboîtée dans un orifice d'une paroi M et à l'extrémité de laquelle est fixée par emboîtement la gaine 200, elle-même connectée à un réseau aéraulique relié à un groupe de ventilation centralisé de type ventilation mécanique contrôlé.

Le dispositif de détection du débit d'air est une turbine 300 disposée à l'arrière de la surface frontale externe 100A et plus précisément, dans ce cas à proximité de l'extrémité de la manchette 100B connectée à la gaine de ventilation 200. Cette turbine 300 est une turbine hélicoïde dont l'axe de rotation est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal AA de la bouche.

Le dispositif d'indication de débit comporte au moins un indicateur lumineux 400 dont le flux de lumière est visible à la surface frontale de la bouche.

Ce second mode de réalisation est donc similaire au premier mode de réalisation déjà décrit, en ce qui concerne ces premières caractéristiques. L'indicateur lumineux est par contre ici réalisé au moyen d'un embout 400 en matière translucide, et sert ainsi de guide de lumière. Il est représenté en détail sur la figure 2D qui est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire au plan de coupe des figures 2A à 2C.

Deux diodes électroluminescentes 400A et 400B, liées à une carte électronique 500B identique à celle du premier mode de réalisation, éclairent une partie lisse et transversale de l'embout 400. Ce dernier assure donc le transport du flux lumineux jusqu'en partie avant, où il est visible de l'utilisateur directement ou par l'intermédiaire de la plaque de façade esthétique 100A.

Selon ce mode de réalisation, la bouche 100 comporte également un agencement de modulation du débit associé à un moteur électriquement alimenté par la bouche.

Cet agencement de modulation du débit comporte au moins un volet pivotant de modulation de la bouche piloté par le dispositif de traitement électronique

Les volets de modulation 600A et 600B sont au nombre de deux et sont pivotants selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal AA.

Les volets de modulation sont actionnés par l'intermédiaire d'un moteur 600D, autoalimenté par la bouche, et dont l'arbre de rotation fileté assure la translation d'un écrou 600C lié aux volets. Le moteur 600D pourra être de type courant continu à balais, ou bien encore de type pas à pas, pour une meilleure précision de position.

Le pivotement des volets est assuré par un agencement de butée 500D et de ressort de rappel 600E.

Plus précisément, le carter central 500C de la bouche est prolongé en partie avant par l'embout 400 ajouré longitudinalement selon Taxe longitudinal AA, dans lequel coulisse un écrou 600C bloqué en rotation. Cet écrou 600C est mécaniquement associé aux deux volets de modulation 600A et 600B, ou bien encore les volets de modulation peuvent être réalisés en une seule pièce, intégrant l'écrou, comme représenté.

Dans cette pièce, réalisée préférentiellement en plastique, est intégré l'écrou hexagonal 600C, dans un emplacement à sa dimension, pour le bloquer en rotation. Une contre-forme de positionnement de l'écrou 600C est liée à l'embout 400 par une charnière de type film, pour venir se fixer par un clip, et ainsi enfermer l'écrou 600C dans son logement. Les volets de modulation 600A et 600B sont également intégrés à cette pièce par une charnière de type film. Une fois en place dans l'embout 400 ajouré, cet ensemble est relié à un moteur axial 600D par un arbre fileté, mis en rotation par ce moteur, et en lien avec l'écrou 600C. Le moteur 600D est lié mécaniquement au carter 500C, pour empêcher sa translation et sa rotation, par exemple par la forme de son emplacement dans ce carter. Ainsi, lors de la mise en rotation du moteur 600D, l'axe va permettre de faire avancer ou reculer l'écrou 600C, dont la rotation est bloquée par l'embout 400 ajouré.

Les volets de modulation 600A et 600B sont équipés d'un moyen de mise en position par défaut en position rabattue telle que représentée sur la figure 5B, de préférence un simple ressort 600E mis en place de part et d'autre de l'axe longitudinal AA de la bouche, de manière à les mettre en contrainte l'un vers l'autre. Une forme arrondie 500D sur le carter 500C assure par un contact de butée ponctuel le pivotement des volets de modulation 600A et 600B. De manière alternative, le déplacement de l'écrou 600C étant irréversible, on pourrait remplacer l'agencement butée et ressort par une liaison de type rotule annulaire entre les volets 600A et 600B et le carter 500C.

Ainsi, étant donné la fonction charnière expliquée précédemment sur cette pièce, on pilote l'ouverture ou la fermeture des volets de modulation en fonction de la rotation du moteur 600D par l'intermédiaire de la carte électronique 500B elle-même alimentée par le générateur 500A, comme décrit dans le premier mode de réalisation.

Ce dispositif de traitement électronique comporte un convertisseur en tension continue et un microcontrôleur de détermination de la vitesse de rotation de ladite turbine, comme déjà décrit dans le cadre du premier mode de réalisation.

La forme des volets est étudiée pour permettre une obturation maximale de la manchette en position de fermeture, et une ouverture maximale en position d'ouverture, de manière à limiter les pertes de charge du système.

Selon ce second mode de réalisation, la bouche est donc équipée d'un dispositif de récupération d'énergie assurant son auto-alimentation électrique, ce dispositif de récupération d'énergie comportant la turbine 300. Le dispositif d'indication du débit 400 est donc électriquement alimenté par la bouche.

Les volets de modulation 600A et 600B constituant l'agencement de modulation du débit ont leur pivotement entraîné par le déplacement d'un dispositif également alimenté par ce dispositif de récupération d'énergie. La régulation de la position des volets se fait également de manière auto-alimentée par le générateur, et ce sur la base d'une information de débit. La position des volets est typiquement régulée pour obtenir un débit constant au niveau de la bouche, quelle que soit la pression d'aspiration du réseau, dans une certaine plage de pression. Plus précisément, la régulation est un asservissement de la position des volets en fonction de la mesure de débit réel, c'est-à-dire réalisé en comparant par boucles itératives le débit de consigne et le débit réel mesuré par le générateur.

Bien évidemment, ce mode de réalisation peut tout à fait remplir sa fonction de régulation sans l'indicateur lumineux, qui devient ici optionnel.

La figure 2E représente une variante de réalisation de ce second mode de réalisation.

Cette variante diffère uniquement du mode de réalisation précédent, par l'ajout d'un capteur de qualité de l'air intérieur 700, en complément des fonctions de modulation de débit et éventuellement d'indication de niveau de débit. Un tel capteur de qualité de l'air peut être un capteur d'humidité, de CO2 ou de composés organiques volatiles.

Ce capteur 700 positionné dans le carter 500C, de préférence directement positionné et soudé à la carte électronique 500B pour des questions de coût. Il est positionné dans le système de manière adéquate pour mesurer la grandeur souhaitée, sans être perturbé par l'environnement (fluide, lumière, vitesse d'air, ou encore température ambiante).

Une ouverture 700A est réalisée dans le carter 500C, permettant ainsi de mettre en communication d'air le capteur 700 et l'air traversant la bouche. On réalise une étanchéité périphérique au niveau du capteur, par exemple par un ajustement de pièce plastique, ou bien encore par un élément en mousse ou autre matériau. Cela permet ainsi de faire en sorte que le capteur soit sensible à la qualité d'air traversant la bouche, tout en évitant que celui-ci ne rentre dans le compartiment contenant la carte électronique de pilotage, évitant ainsi les risques liés aux poussières et à l'humidité.

Ce capteur de qualité de l'air intérieur 700 est également alimenté par le dispositif de récupération d'énergie précédemment décrit, intégrant notamment une unité de calcul. Celle-ci pourra en particulier, sur la base du niveau de qualité d'air mesuré, moduler le débit de consigne traversant la bouche, selon une loi donnée ou différents niveaux préétablis. Le dispositif de calcul intègre donc ici deux niveaux de régulation amenant à définir la position des volets : un premier niveau en fonction d'une mesure de débit d'air, de manière à obtenir un débit constant, sensiblement égal au débit de consigne ; et un deuxième niveau en fonction d'une mesure de qualité d'air, qui détermine ce débit de consigne.

Le dispositif de traitement électronique module la position des volets de modulation de débit pour obtenir un débit souhaité, ce débit étant dépendant du niveau de qualité d'air interne mesuré dans l'air traversant la bouche.

De préférence, le microcontrôleur 5A2 réalise un asservissement de l'agencement de modulation du débit par comparaison entre un débit de consigne et une mesure du dispositif de détection du débit d'air, pour obtenir un débit traversant la bouche sensiblement égal à un débit de consigne.

La bouche comportant un capteur de qualité de l'air intérieur 700 électriquement auto-alimenté par la bouche, le débit de consigne étant modulé, en fonction de la valeur mesurée par ledit capteur.

En alternative ou en complément de ce capteur de qualité d'air, directement en relation de fluide avec l'air ambiant, on peut utiliser des capteurs liés à la présence de l'utilisateur, comme par exemple un détecteur de présence infrarouge, ou encore un capteur acoustique.

Les modes de réalisation de bouche conformes à l'invention sont décrits et représentés précédemment pour une extraction d'air, mais peuvent tout autant être adaptés à une bouche d'insufflation d'air. Pour cela, il est nécessaire de modifier la turbine 3, 300 pour permettre une récupération d'énergie optimale dans le sens inverse de l'air.

De même, on peut appliquer l'invention à une bouche d'entrée d'air de ventilation mécanique contrôlée simple flux, très couramment positionnée sur les huisseries des pièces à vivre comme un salon ou une chambres, pour permettre à l'air de rentrer, par aspiration de la ventilation mécanique contrôlée, dont les bouches d'aspiration se situent dans les sanitaires. Dans cette configuration, l'entrée d'air est à l'extérieur et le refoulement se fait dans la pièce à vivre au lieu d'une gaine aéraulique. L'invention concerne donc une bouche d'extraction ou d'insufflation d'air, équipée d'un dispositif de récupération d'énergie assurant au moins partiellement son auto-alimentation électrique et bien sûr ne se limite pas aux deux modes de réalisation décrits précédemment.

Seule une partie de son alimentation électrique peut être fournie par le dispositif de récupération d'énergie, le reste de son alimentation ou les besoins ponctuels en puissance étant alors fournie par exemple par une pile électrique complémentaire non destinée à être remplacée, ou un dispositif d'accumulation rechargé par la génératrice.

Bien que décrite dans le cas de l'auto-alimentation électrique d'un dispositif modulation du débit et éventuellement d'un capteur de qualité de l'air intérieur et/ou d'indicateur de débit portés par la bouche, cette auto-alimentation électrique peut être utilisée pour l'alimentation électrique de tout autre dispositif accessoire d'une telle bouche comme par exemple un indicateur de présence, un éclairage interne de la pièce du local, ou encore un dispositif de communication.

Les différents modes de réalisation ci-dessus sont basés sur une auto-alimentation par récupération d'énergie éolienne, cependant la récupération d'énergie peut être réalisée ou complétée par d'autres moyens, tels qu'un capteur photovoltaïque par exemple. Dans ce cas, les moyens de détection de débit distincts sont utilisés, comme une éolienne sans récupération d'énergie, ou bien un capteur de type « fil chaud ».

Les modes de réalisation de bouches conformes à l'invention sont décrits et représentés horizontalement. Cependant, ils peuvent tout à fait être aptes à fonctionner selon un axe vertical, ce qui implique un dimensionnement adapté du générateur et de la turbine notamment, pour éviter tout frottement ou dégradation amenant une rupture anticipée du système.

Les modes de réalisation intégrant une modulation du débit ont été présentés sous forme de volets pivotants, dont l'axe de pivotement est perpendiculaire au flux d'air. Cependant, il existe des modes de réalisation alternatifs, comme par exemple un boisseau ou cylindre 1000, tel que représenté en figures 3A et 3B, qui est translaté dans l'axe longitudinal AA par un agencement à écrou 600C comme précédemment décrit, de manière à moduler la section de passage d'air sous la façade, ou encore un dispositif de modulation de type iris.

Par ailleurs, le dispositif de modulation du débit peut être directement le système turbine et générateur. En effet, si l'on connecte une charge à la turbine, celle-ci va ralentir et amener plus de pertes de charges. La charge peut être appliquée de manière mécanique, tel qu'un frein, ou bien de manière électrique, c'est-à-dire une impédance présentée par le circuit. Dans ce dernier cas, l'efficacité est maximale lorsque l'on positionne la génératrice en court-circuit, ce qui provoque un ralentissement maximal. Ce principe peut permettre de moduler le débit, dans une moindre mesure, mais de façon beaucoup moins coûteuse.

Claims (19)

1. REVENDICATIONS

   1. Bouche (1, 100) d'extraction ou d'insufflation d'air, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de récupération d'énergie assurant au moins partiellement son auto-alimentation électrique et fournissant un signal électrique et en ce qu'elle comporte un dispositif de traitement électronique dudit signal électrique.
2. 2. Bouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif de récupération d'énergie comporte une turbine (3, 300) disposée à l'arrière de la surface frontale (ΙΑ, 100A) de ladite bouche, ladite turbine étant connectée à un générateur (5A, 500A) de conversion de son énergie mécanique de rotation en ledit signal électrique.
3. 3. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ladite turbine (3, 300) est une turbine hélicoïde dont l'axe de rotation est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (AA) de la bouche.
4. 4. Bouche selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit générateur de conversion (5A, 500A) est un agencement d'aimant et de bobine associés.
5. 5. Bouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de traitement électronique est associé à un dispositif de stockage de l'énergie électrique.
6. 6. Bouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit dispositif de traitement électronique comporte un microcontrôleur (5A2) de détermination d'un paramètre de l'air.
7. 7. Bouche selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit générateur de conversion (5A, 500A) et ledit dispositif de traitement électronique sont contenus dans un carter (5C, 500C) porté par ladite bouche.
8. 8. Bouche selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est associée à un dispositif de détection du débit d'air.
9. 9. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'indication du débit d'air électriquement auto-alimenté par la bouche.
10. 10. Bouche selon la revendication 8 ou 9 et la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit dispositif de détection du débit d'air comporte ladite turbine (3, 300).
11. 11. Bouche selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que ledit dispositif d'indication de débit comporte au moins un indicateur lumineux (4, 400) dont le flux de lumière est visible à la surface frontale de la bouche.
12. 12. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit indicateur lumineux (4, 400) comporte au moins une diode électroluminescente.
13. 13. Bouche (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte également un agencement de modulation du débit auto-alimenté par la bouche. -
14. 14. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit agencement de modulation du débit comporte au moins un volet pivotant de modulation (600A, 600B) de la bouche, dont le pivotement est réalisé au moyen d'un moteur (600D) et piloté par ledit dispositif de traitement électronique.
15. 15. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que deux volets pivotants de modulation (600A, 600B) sont pivotants selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal (AA) de la bouche.
16. 16. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le pivotement desdits volets (600A, 600B) est réalisé par ledit moteur (600D) dont l'arbre de rotation fileté assure la translation d'un écrou (600C) lié auxdits volets.
17. 17. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le pivotement desdits volets (600A, 600B) est assuré par un agencement de butée (500D) et de ressort de rappel (600E).
18. 18. Bouche selon l'une des revendications 13 à 17 et les revendications 6 et 8, caractérisée en ce que ledit microcontrôleur (5A2) réalise un asservissement de l'agencement de modulation du débit par comparaison entre un débit de consigne et une mesure dudit dispositif de détection du débit d'air, pour obtenir un débit traversant la bouche sensiblement égal à un débit de consigne.
19. 19. Bouche selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur de qualité de l'air intérieur (700) électriquement auto-alimenté par la bouche, le débit de consigne étant modulé, en fonction de la valeur mesurée par ledit capteur.