FR3112843A1

FR3112843A1 - Dispositif et système de ventilation

Info

Publication number: FR3112843A1
Application number: FR2007883A
Authority: FR
Inventors: Franck Alessi
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2040-07-27
Also published as: FR3112843B1

Abstract

Titre Dispositif et système de ventilation L’invention concerne un dispositif de ventilation (1) de bâtiment (0) comprenant au moins : Un caisson (2) dont deux premières faces opposées sont ouvertes pour définir entre elles un passage (20) d’air entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment, et Un clapet (3) monté rotatif dans le caisson entre une position d’obturation du passage et une position d’ouverture du passage. Le clapet présente : des premières faces (31a) opposées qui supportent un axe de rotation (4) du clapet dans le caisson, des deuxièmes faces (31c, 31d) opposées qui sont pleines pour obstruer au moins partiellement le passage lorsque le clapet est en position d’obturation du passage, etdes troisièmes faces opposées qui sont ouvertes pour ouvrir le passage lorsque le clapet est hors de sa position d’obturation du passage. Figure pour l’abrégé : Fig.5

Description

Dispositif et système de ventilation

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de ventilation de tout espace intérieur à ventiler, tel qu‘un bâtiment ou une automobile. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse la ventilation et l’aération des bâtiments pour un renouvellement de l’air par intermittence et par balayage.

ETAT DE LA TECHNIQUE

L’arrêté du 24 mars 1982 relatif à la ventilation et à l’aération des bâtiments oblige ces derniers à disposer d’un système de ventilation assurant un renouvellement de l’air permanent et par balayage.

L’air doit transiter depuis les pièces de vie (chambre, salon, salle à manger…) vers les pièces de service (WC, Salle de bain…) où il sera extrait.

Pour ce faire, il existe différents systèmes de ventilation qui doivent garantir des débits minimums pour la pérennité du bâtiment et le renouvellement de l’air.

L’un des plus connu et la ventilation mécanique contrôlée ou VMC. Une VMC simple flux fonctionne en dépression contrairement à une VMI (ventilation mécanique par insufflation) qui fonctionne en surpression. Elle est majoritairement déclinée en VMC dite « simple flux ». La ventilation « double flux » est plus couteuse, plus complexe et parfois plus bruyante. La VMC simple flux ne nécessite pas de tirer un réseau aéraulique, l’utilisation de filtres, etc. Elle dispose uniquement d’entrées d’air dans les pièces de vie et de bouches d’extraction dans les pièces de service.

La VMC simple flux assure donc un renouvellement d’air permanent et un balayage de l’air des pièces de vie vers les pièces de service. Elle peut être autoréglable et hygroréglable (type « hygro A » ou « hygro B »). En autoréglable, le débit est maintenu constant grâce à un système de modulation des modules d’entrée d’air et des bouches d’extraction. En hygroréglable, le débit est régulé suivant la teneur en humidité des pièces de service (hygro A) et des pièces de vie (hygro B). Les VMC hygroréglables sont les systèmes installés par défaut dans les bâtiments neufs (ex. : habitats individuels ou collectifs).

Le problème des VMC simple flux tient à leur fonctionnement en dépression et réside plus particulièrement dans la qualité de l’air neuf entrant. Cet air peut contenir une charge polluante parfois conséquente, voire nocive, pour la santé. De plus, en hiver, ces entrées d’air sont parfois obturées par l’usager pour maintenir la température de consigne ou pour limiter les sensations de courant d’air.

Comme susmentionné, les bouches hygroréglables d’entrée d’air permettent une variation de débit. Cette variation de débit dans les faits ne change pas en permanence. En effet, l’ouverture des sections de passage des bouches hygroréglables « hygro type B » est fonction de l’humidité de l’air intérieur. Bien que la teneur en humidité soit variable dans l’air, la dynamique ainsi que l’amplitude de variation que les bouches hygroréglables permettent au cours d’une journée n’évoluent pas rapidement. De ce fait, les clapets, ailettes, volets ou autres systèmes internes de variation de débit des bouches hygroréglables ne changent pas d’état rapidement et fréquemment. De plus, peu d’informations sont connues sur la dynamique/réactivité d’ouverture ou de fermeture de ce type de systèmes internes de variation de débit. Les débits évoluent donc entre une plage minimum et une plage maximum devant respecter la règlementation. Le débit minimum correspond à l’utilisation de systèmes hygroréglables. Sa valeur est fixée dans l’arrêté modifié du 24 mars 1982 et répond aux tolérances en débit indiquées dans l’arrêté du 24 mars 1982.

Par ailleurs, il est connu, du document de brevet référencé EP 2998657 A2, un système de ventilation d'un bâtiment comprenant :

des moyens d'entrée d'air à section de passage d'air pilotable,
au moins un moyen d'évacuation d'air,
des moyens de commande coopérant avec les moyens d'entrée d'air et contrôlant leur ouverture et fermeture.

Ce système comprend également au moins un moyen d'entrée de données relatives à au moins un paramètre de l'environnement 'intérieur et/ou extérieur au bâtiment et/ou à au moins une présence à l'intérieur du bâtiment. Les moyens de commande comprennent des unités de contrôle électroniques contrôlant électriquement l'ouverture et la fermeture des moyens d'entrée d'air en fonction d'au moins une donnée d'entrée acquise, de sorte à ajuster l'ouverture de la section de passage d'air des moyens d'entrée d'air. Ces moyens de commande comprennent également une unité de commande centrale et des unités de commande locales. L'activation d'une unité de commande locale est prioritaire par rapport à l'unité de commande centrale pour contrôler l'ouverture et la fermeture des moyens d'entrée d'air.

Un objet de la présente invention est de proposer un nouveau dispositif de ventilation de bâtiment et permettant de préférence de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique.

Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.

RESUME

Pour atteindre cet objectif, selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un dispositif de ventilation de bâtiment comprenant au moins :

Un caisson présentant un volume intérieur et dont deux premières surfaces opposées sont partiellement ouvertes pour définir entre elles un passage d’air entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment, et
Un clapet monté rotatif dans le caisson entre au moins une position d’obturation du passage et une position d’ouverture du passage.

Le clapet présente :

des premières surfaces opposées qui supportent un axe de rotation du clapet dans le caisson, l’axe de rotation étant sensiblement centré sur les premières surfaces du clapet,
des deuxièmes surfaces opposées qui sont pleines de sorte à obstruer au moins partiellement le passage lorsque le clapet est en position d’obturation du passage, et
des troisièmes surfaces opposées qui sont au moins partiellement ouvertes de sorte à ouvrir le passage lorsque le clapet est hors de sa position d’obturation du passage.

De préférence, le volume intérieur du caisson et le clapet ont sensiblement la forme d’un parallélépipède rectangle. De préférence, chacune parmi lesdites premières surfaces du caisson forme une face de la forme du volume intérieur du caisson et chacune parmi lesdites premières surfaces, lesdites deuxièmes surfaces et lesdites troisièmes surfaces forme une face de la forme du clapet.

Le dispositif de ventilation selon le premier aspect de l’invention permet de ventiler un local, tel qu’une pièce de vie, avec un registre 100 % ouvert, et d’obstruer totalement le passage de l’air, ponctuellement, par exemple en cas d’épisode fortement pollué à l’extérieur du bâtiment, avec un registre 100 % fermé. Dans une certaine mesure, le dispositif de ventilation telle qu’introduit ci-dessus permet également de moduler le débit d’air, par exemple sur la base de mesures de qualité d’air et/ou de température intérieur et/ou extérieur, ou de données relatives à la présence d’un individu dans le bâtiment, voire dans la pièce, à ventiler.

De manière facultative, le dispositif de ventilation selon le premier aspect de l’invention peut en outre présenter au moins l’une quelconque des caractéristiques suivantes :

Avantageusement, les premières surfaces du clapet sont sensiblement carrées et présentent une diagonale d’une longueur sensiblement égale ou inférieure à une distance entre les deux premières surfaces du caisson. Le dispositif de ventilation selon cette caractéristique présente l’avantage de permettre de maximiser l’ouverture du passage d’air ;

De préférence, le clapet est monté rotatif dans le caisson de sorte que, lorsque le clapet est en position d’obturation du passage, ses deuxièmes surfaces ferment au moins partiellement le passage en formant un angle α de valeur absolue sensiblement égale à 45° avec chacune des deux premières surfaces du caisson, et de sorte que, lorsque le clapet est dans une position d’ouverture maximale du passage, ses deuxièmes surfaces ouvrent le passage d’air en formant un angle β, sensiblement opposé à l’angle α, avec chacune des deux premières surfaces du caisson. La course rotative du clapet dans le caisson peut ainsi être d’une amplitude sensiblement égale à 90° horaire ou antihoraire ;

Les deux premières surfaces du caisson peuvent présenter des ouvertures symétriques entre elles relativement à l’axe de rotation du clapet. Le dispositif selon cette caractéristique permet d’orienter le flux d’air le traversant vers le haut ou vers le bas. Avantageusement, les deux premières surfaces du caisson 2 peuvent en outre présenter chacune une ouverture s’étendant sur une moitié de la surface de cette face, ladite moitié étant définie par la médiane de cette face qui est parallèle à l’axe de rotation du clapet. Le dispositif selon cette caractéristique additionnelle confère au clapet la particularité de pouvoir, à lui seul, fermer complétement le passage d’air. En outre, au moins l’ouverture de la face du caisson qui, parmi les deux premières surfaces opposées du caisson est destinée à être orientée vers l’extérieur du bâtiment, est grillagée.

Avantageusement, le dispositif de ventilation comprend en outre un matériau de filtration d’air disposé dans le clapet. Le dispositif de ventilation selon cette caractéristique permet de filtrer l’air entrant dans le bâtiment depuis l’extérieur.

Avantageusement, le dispositif de ventilation comprend en outre un matériau d’isolation acoustique disposé dans le clapet. Le dispositif de ventilation selon cette caractéristique permet d’atténuer les bruits « aériens » notamment en provenance de l’extérieur.

Avantageusement, le dispositif de ventilation comprend en outre deux membranes étanches à l’air configurées de sorte à s’étendre chacune entre le clapet et le caisson pour obstruer le passage autour du clapet, au moins lorsque le clapet n’est pas en position d’obturation du passage. Le dispositif selon cette caractéristique permet de contraindre le passage de l’air entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment à la seule ouverture qu’offre dans ce passage le clapet.

Selon un mode d’intégration du dispositif de ventilation, ce dernier est destiné à être intégré dans le dormant ou l’ouvrant d’une menuiserie. La menuiserie peut former le cas échéant tout ou partie du caisson.

Un autre aspect de l’invention concerne un système de ventilation d’un espace intérieur à ventiler, notamment un bâtiment ; le système comprend au moins un dispositif de ventilation tel qu’introduit ci-dessus, au moins un capteur de données relatives à au moins un paramètre de l'environnement intérieur et/ou extérieur au bâtiment et/ou à au moins une présence à l'intérieur du bâtiment, et des moyens de commande électroniques de la rotation dudit au moins un dispositif de ventilation en fonction des données captées. Le dispositif de ventilation peut ainsi être motorisé et piloté automatiquement.

Avantageusement, ledit au moins un capteur comprend au moins un capteur de données relatives à la qualité de l’air.

De préférence, le système de ventilation comprend une pluralité de dispositifs de ventilation et les moyens de commande électroniques sont configurés pour commander la rotation de chaque dispositif de ventilation individuellement.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :

La représente une vue de face et depuis l’intérieur d’un bâtiment d’un dispositif d’admission d’air dans le bâtiment qui est agencé, selon l’exemple illustré, dans une menuiserie, le dispositif de ventilation selon le premier aspect de l’invention et le système de ventilation selon le deuxième aspect de l’invention étant intégrable dans le dispositif d’admission d’air illustré.

La représente schématiquement un mode de réalisation du système de ventilation selon le deuxième aspect de l’invention.

Les figures 3 et 4 représentent chacune une vue en perspective d’un mode de réalisation du dispositif de ventilation selon le premier aspect de l’invention.

La reprend la vue en perspective de la et met en transparence le caisson du mode de réalisation du dispositif de ventilation selon le premier aspect de l’invention, de sorte à rendre visible le clapet.

Les figures 6 et 7 représentent des vues en coupe transversale du dispositif de ventilation selon un mode de réalisation du premier aspect de l’invention, respectivement dans une configuration d’ouverture maximale du passage d’air et dans une configuration d’obturation du passage d’air.

la représente un logigramme du contrôle du dispositif de ventilation selon le premier aspect de l’invention par des moyens de commande du dispositif en fonction de mesures issues d’un capteur.

Les figures 9 à 11 représentent des vues en coupe transversale du dispositif de ventilation selon un mode de réalisation optionnel du premier aspect de l’invention, respectivement dans une configuration d’ouverture maximale du passage d’air, dans une première configuration d’ouverture intermédiaire du passage d’air et dans une deuxième configuration d’ouverture intermédiaire du passage d’air.

La représente une vue en coupe transversale du dispositif de ventilation selon un mode de réalisation optionnel du premier aspect de l’invention comprenant un matériau de filtration d’air disposé dans le clapet.

Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Dans la description détaillée qui suit, il pourra être fait usage de termes tels que « horizontal », « vertical », « longitudinal », « transversal », « supérieur », « inférieur », « haut », « bas », « avant », « arrière », « intérieur », « extérieur », « aval », « amont ». Ces termes doivent être interprétés de façon relative en relation avec la position normale du dispositif de ventilation intégré à un bâtiment, et la direction de propagation de l’air à travers le dispositif de ventilation de l’extérieur à l’intérieur du bâtiment. Par exemple, les notions « horizontal » et « longitudinal » correspondent à la direction d’extension principale du dispositif de ventilation. Par exemple, les termes « inférieur » et « supérieur », « sous » et « sur », « dessous » et « dessus » utilisés ci-après sont considérés comme indiquant respectivement le côté du sol et d’un faîte du bâtiment.

On entend par un paramètre « sensiblement égal/supérieur/inférieur à » une valeur donnée que ce paramètre est égal/supérieur/inférieur à la valeur donnée, à 10 %, de préférence à 5 %, près de cette valeur. On entend par un paramètre « sensiblement compris entre » deux valeurs données que ce paramètre est au minimum égal à la plus petite valeur donnée, à 10 %, de préférence à 5 %, près de cette valeur, et au maximum égal à la plus grande valeur donnée, à 10 %, voire 5 %.

A ce jour, une VMC simple flux assure la régulation du Taux de Renouvellement d’Air (TRA) par balayage. Une modulation du TRA se fait, par exemple, par des modules d’entrée d’air. Ces modules sont, dans de nombreux cas, basés sur le critère « humidité relative » de l’air intérieur (ex. : VMC simple flux hygroréglable B). L’humidité relative est un indicateur de la pérennité du bâti. Cependant, d’autres paramètres physicochimiques doivent être pris en compte. A titre d’illustration voici 2 exemples parmi tant d’autres :

Le dioxyde de carbone (ou CO₂) qui est un indicateur du taux de renouvellement d’air ;
Les composés organiques volatiles totaux (COVT) qui représentent la charge polluante inhérente à l’enveloppe du bâtiment, le mobilier, les équipements, l’activité des occupants …

Il apparait donc judicieux de piloter l’ouverture ou la fermeture totale du module d’entrée d’air via un clapet (ou système équivalent) motorisé asservi par des réseaux de capteurs de température intérieure et/ou extérieure, de qualité d’air intérieur et/ou extérieur, de détecteur de présence, etc.

Ainsi, le pilotage de la ventilation ne doit plus se résumer uniquement à l’humidité dans le bâtiment (approche trop limitante), mais doit considérer aussi la pollution physique et/ou chimique, la consigne de température, la présence ou l’absence d’individu, etc. Elle doit donc reposer sur un ensemble de paramètres capables de représenter l’ambiance intérieure à ventiler.

A cette fin, et en référence aux figures 1, 2 et 8, un aspect de l’invention concerne un système de ventilation 10 de bâtiment 0 comprenant au moins un dispositif de ventilation 1 tel que détaillé ci-dessous, au moins un capteur 8 de données relatives à au moins un paramètre de l'environnement intérieur et/ou extérieur au bâtiment 0 et/ou à au moins une présence à l'intérieur du bâtiment 0, et des moyens de commande électroniques 9 de la rotation dudit au moins un dispositif de ventilation 1 en fonction des données captées. Avantageusement, ledit au moins un capteur 8 comprend au moins un capteur de données relatives à la qualité de l’air. L’écoulement de l’air, au travers du dispositif de ventilation 1, peut par exemple être assuré à l’aide d’un ventilateur situé au niveau d’un bloc d’extraction d’air. Un tel bloc peut être considéré comme compris par le système de ventilation 10 tel qu’introduit ci-dessus.

De préférence, le système de ventilation 10 comprend une pluralité de dispositifs de ventilation 1 et les moyens de commande électroniques 9 sont configurés pour commander la rotation de chaque dispositif de ventilation 1 individuellement.

Sur la , est représentée en vue partielle une façade intérieure de bâtiment 0 dont une menuiserie 7 définit deux passages d’air 20. Généralement, les passages d’air 20 présentent sensiblement la forme d’un parallélépipède rectangle. Sur la menuiserie, on parle de « mortaise ». L’admission d’air neuf de la mortaise peut être individuelle ou scindée en plusieurs admissions parallèles. Par exemple, les admissions d’air individuelles présentent chacune une hauteur et une profondeur souvent comprises entre 1 et 2 cm et une longueur pouvant aller jusqu’à 25 centimètres. Quand plusieurs admissions sont en parallèles, la hauteur varie entre 1 et 2 cm et la longueur entre 4 et 17cm environ. Ces dimensions définissent approximativement celles du dispositif de ventilation 1 décrit ci-dessous, ce dernier étant destiné à être agencé dans un passage d’air tel qu’illustré sur la . Notons que les passages d’air 20 sont le plus souvent disposés de façon longitudinale dans la partie haute de la menuiserie 7.

Sur la , est représenté schématiquement un mode de réalisation du système de ventilation 10. Dans ce mode de réalisation, les différents éléments du système de ventilation 10 sont représentés comme intégrés de façon adjacente entre eux. Cependant, le système de ventilation 10 selon l’invention n’est pas limité à une telle intégration compacte. Notamment, un ou plusieurs capteurs 8 peuvent être disposés à distance du ou des dispositifs de ventilation 1 destinés à être pilotés en fonction de leurs mesures.

Comme illustré sur la , représentant un logigramme du contrôle du ou des dispositifs de ventilation 1 par des moyens de commande électroniques 9, ces derniers peuvent plus particulièrement comprendre un microcontrôleur 91 (ou équivalent) et un servomoteur 92 (ou équivalent), et plus particulièrement un servomoteur 92 par dispositif de ventilation 1. Le microcontrôleur 91 est configuré pour interfacer le ou les capteurs 8 avec le ou les dispositifs de ventilation destinés à être pilotés en fonction de leurs mesures. Suivant les concentrations en polluants mesurées en intérieur et/ou en extérieur, les températures intérieures et/ou extérieures…, les débits requis pourront être calculés via un algorithme implémenté par le microcontrôleur 91. On comprend que le microcontrôleur 91 peut, contrairement à l’exemple schématique de la , ne pas être intégré dans la menuiserie 7, mais disposé à distance du ou des dispositifs de ventilation 1 dont il commande l’ouverture et la fermeture. Le microcontrôleur 91 commandera le servomoteur 92 qui s’ouvrira plus ou moins afin de moduler les débits d’air. En cas de très forte pollution extérieure, le dispositif de ventilation 1 pourra passer, pendant un certain temps, en position d’obturation totale du passage dans lequel il est agencé et/ou pourra (pré)filtrer l’air entrant.

L’alimentation du microcontrôleur 91, du servomoteur 92, et/ou du ou des capteurs 8 pourront être alimentés par :

Un module photovoltaïque spécialement dimensionné et implémenté sur la face extérieure de la menuiserie 7 ou du bâtiment 0, ou
Des piles, ou
Un transformateur basse tension en courant continu, ou
Autres.

Ainsi, parmi les différents éléments du système de ventilation 10, seuls le ou les dispositifs de ventilation 1 et le ou les servomoteurs les motorisant peuvent être intégrés à côté des passages d’air 20.

Notons que, les différents éléments intégrés du système de ventilation 10 ne sont pas nécessairement intégrés dans le dormant ou l’ouvrant d’une menuiserie 7, mais pourraient également être conçus pour une intégration hors menuiserie en façade d’un bâtiment 0, pour une intégration dans un coffre de volets roulants, etc. Ainsi, si le cas d’une intégration à une menuiserie 7 est celui principalement considéré ci-dessous, l’invention n’est pas pour autant limitée à une telle intégration.

Le système de ventilation 10 pouvant comprendre une pluralité de dispositifs de ventilation 1 et les moyens de commande électroniques 9 pouvant être configurés pour commander la rotation de chaque dispositif de ventilation individuellement, l’on comprend qu’est offerte par l’invention une ventilation avantageusement modulable en termes de débit d’air au travers du ou des passages d’air 20.

Un dispositif de ventilation 1 selon un premier mode de réalisation du premier aspect de l’invention est décrit ci-dessous en référence aux figures 2 à 7.

Selon ce mode de réalisation, le dispositif de ventilation 1 comprend :

Un caisson 2 et
Un clapet 3.

En référence aux figures 3 et 4, le caisson 2 présente sensiblement la forme d’un parallélépipède rectangle. Il présente plus particulièrement un volume intérieur prenant sensiblement la forme d’un parallélépipède rectangle. Il apparaîtra en effet par la suite que le caisson peut présenter une forme extérieure relativement quelconque et en particulier adaptée au volume intérieur d’un passage d’air 20, éventuellement déjà pourvu dans une menuiserie 7 existante. Il est d’ailleurs à noter que le caisson 2 peut même être formé en tout ou partie directement par une partie de la menuiserie 7.

Toujours en référence aux figures 3 et 4, le caisson 2 présente deux premières faces 21e et 21i opposées entre elles et au moins partiellement ouvertes pour définir entre elles le passage 20 d’air entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment 0.

Plus particulièrement, les deux premières faces 21e et 21i du caisson 2 présentent des ouvertures 211e et 211i symétriques entre elles relativement à l’axe de rotation 4 du clapet 3. Le dispositif de ventilation 1 selon cette caractéristique optionnelle permet d’orienter le flux d’air le traversant vers le haut ou vers le bas. On préférera que l’ouverture 211e de la face 21e du caisson 2 qui, parmi les deux premières faces 21e et 21i opposées du caisson 2 est orientée vers l’extérieur du bâtiment 0, se situe vers le bas lorsque le dispositif de ventilation 1 est intégré au bâtiment 0, de sorte que le flux d’air entrant dans le bâtiment 0 soit orienté vers le haut. On constate effectivement sur la que le clapet 3 permet, en position ouverte (et notamment en position ouverte à 100%), d’avoir une déflection de l’air entrant orientée vers le haut (Cf. sens des flèches illustrées sur la ).

En outre, chacune des ouvertures 211e et 211i s’étend de préférence sur une moitié de la surface de la face qu’elle ouvre parmi les deux premières faces 21e et 21i du caisson 2, ladite moitié étant définie par la médiane de cette face qui est parallèle à l’axe de rotation 4 du clapet 3. Le dispositif de ventilation 1 selon cette caractéristique additionnelle confère au clapet 3 la particularité de pouvoir, à lui seul, fermer complétement le passage d’air lorsqu’il est en position d’obturation du passage 20 et que, dans cette position, deux de ses arrêtes longitudinales viennent chacune affleurer l’une des deux premières faces 21e et 21i du caisson 2.

Par ailleurs, au moins l’ouverture 211e de la face 21e du caisson 2 qui, parmi les deux premières faces 21e et 21i du caisson 2, est destinée à être orientée vers l’extérieur du bâtiment, est grillagée. Comme illustré sur la , l’ouverture 221i de la face 21e du caisson 2 qui est destinée à être orientée vers l’extérieur du bâtiment peut également être grillagée. L’intrusion d’objets/insectes de petites tailles, dans le bâtiment 0, et plus particulièrement dans le caisson 2 du dispositif de ventilation 1, est ainsi évitée.

Le clapet 3 est monté rotatif dans le caisson 2 entre au moins une position d’obturation du passage 20 et une position d’ouverture du passage 20.

En référence à la , le clapet 3 présente sensiblement la forme d’un parallélépipède rectangle. Des premières faces 31a et 31b du caisson 3, opposées entre elles, supportent un axe de rotation 4 du clapet 3 dans le caisson 2. L’axe de rotation 4 est sensiblement centré sur les premières faces 31a, 31b du clapet 3. Des deuxièmes faces 31c et 31d du caisson 3, opposées entre elles, sont pleines de sorte à obstruer au moins partiellement le passage 20 lorsque le clapet 3 est en position d’obturation du passage 20, comme illustré sur la .

De préférence, l’étendue longitudinale du clapet 3 est sensiblement inférieure, par exemple au plus 5 % inférieure, de préférence au plus 1 % inférieure, à l’étendue longitudinale du caisson 2, et plus particulièrement du volume intérieur du caisson 2, de sorte à limiter au maximum le passage d’air entre les premières faces 31a et 31b du clapet 3 et les faces du caisson 2 situées en vis-à-vis.

En référence aux figures 6 et 7, le caisson 3 présente également des troisièmes faces 31e et 31f, opposées entre elles. Ces troisièmes faces 31e et 31f sont au moins partiellement, de préférence totalement, ouvertes de sorte à ouvrir le passage 20 lorsque le clapet 3 est hors de sa position d’obturation du passage 20, comme illustré sur la .

Les premières faces 31a et 31b du clapet 3 sont sensiblement carrées et présentent une diagonale d’une longueur sensiblement inférieure à une distance entre les deux premières faces 21e et 21i du caisson 2. Le dispositif de ventilation 1 selon cette caractéristique optionnelle présente l’avantage de maximiser l’ouverture du passage d’air, notamment lorsque le clapet 3 est dans une position d’ouverture maximale du passage 20 ; deux de ses arrêtes longitudinales venant chacune affleurer l’une des premières faces 21e et 21i du caisson 2. Plus particulièrement, le volume intérieur du caisson 2 est de préférence de dimensions adaptés pour y loger le clapet 3 et permettre sa rotation de sorte que les arrêtes longitudinales du clapet 3 viennent effleurer les parois intérieures du caisson 2. On notera que, comme illustré sur chacune des figures 3 à 7, le caisson 2 peut présenter avantageusement des faces opposées sensiblement carrées et dont l’arrête est d’une longueur sensiblement supérieure, par exemple au plus 5 % supérieure, de préférence au plus 1 % supérieure, à la diagonale des formes sensiblement carrées des premières faces 31a et 31b du clapet 3.

Notons ici que l’axe de rotation 4 du clapet 3 peut par exemple être configuré pour s’étendre au-delà du caisson 2 au travers de l’une des faces du caisson situées en vis-à-vis des premières faces 31a et 31b du clapet 3 de sorte à pouvoir être engagé par le servomoteur et/ou tout autre système de rotation pilotable 92 prévu pour piloter la rotation du dispositif de ventilation 1.

En référence aux figures 6 et 7, le clapet 3 est plus particulièrement monté rotatif dans le caisson 2 de sorte que, lorsque le clapet 3 est en position d’obturation du passage 20, comme illustré sur la , ses deuxièmes faces 31c et 31d ferment au moins partiellement, de préférence totalement, le passage 20 en formant un angle α de valeur absolue sensiblement égale à 45° avec chacune des deux premières faces 21e et 21i du caisson 2, et de sorte que, lorsque le clapet 3 est dans une position d’ouverture maximale du passage 20, comme illustré sur la , ses deuxièmes faces 31c et 31d ouvrent le passage 20 d’air en formant un angle β, sensiblement opposé à l’angle α, avec chacune des deux premières faces 21e et 21i du caisson 2. La course rotative du clapet 3 dans le caisson 2 peut ainsi être d’une amplitude sensiblement égale à 90° horaire ou antihoraire.

En référence à la , le dispositif de ventilation 1 peut, selon un premier mode de réalisation particulier, comprendre en outre un matériau de filtration 5 d’air disposé dans le clapet 3. Plus particulièrement, le matériau de filtration 5 peut venir remplir tout l’espace vide du volume intérieur du clapet 3. Le volume intérieur du clapet 3 étant sensiblement de la forme d’un parallélépipède rectangle, la découpe éventuelle et/ou la conception du matériau de filtration 5 et le remplissage de cet espace par le matériau de filtration 5 sont avantageusement aisés. Le matériau de filtration 5 peut par exemple être composé de filtres particulaires et/ou moléculaires ou être issu d’autres technologies permettant une réduction totale et/ou partielle de la concentration en polluants du flux d’air allant de l’extérieur du bâtiment 0 vers l’intérieur. En complément, le matériau de filtration 5 peut être changeable (il constitue alors un consommable) et/ou lavable, voire régénérable (par exemple dans le cas où il est en partie au moins constitué de charbon actif).Le dispositif de ventilation 1 selon cette caractéristique permet de filtrer l’air entrant dans le bâtiment depuis l’extérieur pour réduire à la fois la pollution particulaire et/ou gazeuse en provenance de l’extérieur, y compris lorsque le clapet est en position d’ouverture du passage 20.

En alternative ou en combinaison avec la caractéristique précédente, le dispositif de ventilation 1 peut comprendre en outre un matériau d’isolation acoustique disposé dans le clapet 3. Le dispositif de ventilation 1 selon cette caractéristique additionnelle permet d’atténuer les bruits « aériens » notamment en provenance de l’extérieur.

Ainsi, le volume intérieur du clapet 3 qui est vide sur les figures 5 à 8 est particulièrement adapté pour accueillir tous types de médias filtrants (cf. ) ou autres systèmes de réduction de bruit, tout en n’obstruant pas trop l’écoulement d’air. Ces filtres ou équivalents peuvent avoir pour but d’une part d’améliorer la qualité de l’air entrant, d’autre part d’atténuer, dans une certaine mesure, les bruits aériens extérieurs, voire l’inconfort thermique, notamment en diminuant les vitesses d’écoulement d’air.

En référence aux figures 9 à 11, un autre mode de réalisation particulier du dispositif de ventilation 1 est décrit ci-dessous. Notons que les figures 9 à 11 montrent une rotation horaire du clapet 3 dans le caisson 2.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif de ventilation 1 comprend en outre deux membranes étanches 61, 62 à l’air. Ces membranes sont configurées de sorte à s’étendre chacune entre le clapet 3 et le caisson 2 pour obstruer le passage 20 autour du clapet 3, au moins lorsque le clapet 3 n’est pas en position d’obturation du passage 20. Elles s’étendent donc de préférence longitudinalement sur toute la longueur du clapet 3. Comme illustré par les flèches recourbées sur elle-même situées sur les figures 10 et 11 de part et d’autre de la flèche traversant le dispositif de ventilation 1 pour illustrer le passage de l’air entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment 0, le dispositif de ventilation 1 selon cette caractéristique permet de contraindre le passage de l’air à la seule ouverture qu’offre, dans ce passage 20, le clapet 3. Cette ouverture est d’un degré variable en fonction du degré de rotation du clapet 3 dans le caisson 2. Parmi les différentes configurations d’ouverture atteignable, la montre une configuration d’ouverture totale du passage 20, la montre une première configuration d’ouverture partielle du passage 20, et la montre une deuxième configuration d’ouverture partielle du passage 20, cette ouverture partielle étant restreinte par rapport à celle illustrée sur la . La présence des membranes 61 et 62 permet donc un contrôle plus fin de la modularité du débit d’air qu’offre le clapet 3.

Notons que, si dans les configurations illustrées par les figures 9 à 11, les membranes 61 et 62 joignent entre elles les faces 31c et 31d du clapet 3 avec les faces longitudinales du caisson 2 qui sont perpendiculaires aux premières faces 21e et 21i du caisson, toute autre configuration permettant de remplir la fonction susmentionnée des membranes 61 et 62 est envisageable. Notamment, chacune des membranes 61 et 62 pourrait s’étendre depuis une arrête du clapet 3 et/ou depuis la partie fermée d’une des deux premières faces 21e et 21i longitudinales du caisson 2.

Ainsi, le système de ventilation 10 selon un aspect de l’invention comprenant au moins un dispositif de ventilation 1 selon un autre aspect de l’invention permet selon leur mode de réalisation :

de ventiler un local, une pièce de vie, … avec un registre 100% ouvert ; et/ou
d’obstruer totalement le débit d’air, ponctuellement, par exemple en cas d’épisode fortement pollué à l’extérieur du bâtiment (registre 100% fermé) ; et/ou
de moduler le débit sur la base de mesures :
1. de qualité d’air intérieur et/ou extérieur,
2. de températures,
3. de présence, etc. ; et/ou
de filtrer l’air neuf pour réduire à la fois la pollution particulaire et/ou gazeuse en provenance de l’extérieur ou diluer plus ou moins la charge polluante intérieure via l’apport d’air neuf extérieur ; et/ou
d’atténuer les bruits « aériens » notamment grâce à la présence d’un système prévu à cet effet.

Le dispositif de ventilation 1 selon ces différents modes de réalisation décrits ci-dessus est avantageusement intégrable dans des systèmes de ventilation déjà installés ou être intégré à des menuiseries ou autres lors de leur fabrication.

Bien que le caisson 2, et plus particulièrement son volume intérieur, et le clapet 3 décrit ci-dessus en référence aux figures ait, comme illustrées sur ces dernières, une forme sensiblement parallélépipédique, le dispositif de ventilation 1 selon le premier aspect de l’invention n’est pas nécessairement limité à cette forme spécifique. Ils pourraient notamment présentés une forme cylindrique, tout en présentant des dimensions respectives permettant au clapet 3 d’être monté rotatif dans le caisson 2, notamment de façon étroite. D’autres formes envisageables pour le caisson 2, et plus particulièrement son volume intérieur, et le clapet 3 comprennent, par exemple, toute forme intermédiaire entre une forme parallélépipédique et une forme cylindrique.

L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications.

Claims

Dispositif de ventilation (1) notamment pour bâtiment (0) comprenant au moins :
Un caisson (2) présentant un volume intérieur et dont deux premières surfaces (21e, 21i) opposées sont partiellement ouvertes pour définir entre elles un passage (20) d’air entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment (0), et

Un clapet (3) monté rotatif dans le caisson (2) entre au moins une position d’obturation du passage (20) et une position d’ouverture du passage (20),
Caractérisé en ce que le clapet (3) présente :
des premières surfaces (31a, 31b) opposées qui supportent un axe de rotation (4) du clapet (3) dans le caisson (2), l’axe de rotation (4) étant sensiblement centré sur les premières surfaces (31a, 31b) du clapet (3),

des deuxièmes surfaces (31c, 31d) opposées qui sont pleines de sorte à obstruer au moins partiellement le passage (20) lorsque le clapet (3) est en position d’obturation du passage (20), et

des troisièmes surfaces (31e, 31f) opposées qui sont au moins partiellement ouvertes de sorte à ouvrir le passage (20) lorsque le clapet (3) est hors de sa position d’obturation du passage (20).
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel le volume intérieur du caisson (2) et le clapet (3) ont sensiblement la forme d’un parallélépipède rectangle, de préférence chacune parmi lesdites premières surfaces (21e, 21i) du caisson (2) forme une face de la forme du volume intérieur du caisson (2) et chacune parmi lesdites premières surfaces (31a, 31b), lesdites deuxièmes surfaces (31c, 31d) et lesdites troisièmes surfaces (31e, 31f) forme une face de la forme du clapet (3).
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel les premières surfaces (31a, 31b) du clapet (3) sont sensiblement carrées et présentent une diagonale d’une longueur sensiblement inférieure à une distance entre les deux premières surfaces (21e, 21i) du caisson (2).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le clapet (3) est monté rotatif dans le caisson (2) de sorte que, lorsque le clapet (3) est en position d’obturation du passage (20), ses deuxièmes surfaces (31c, 31d) ferment au moins partiellement le passage (20) en formant un angle α de valeur absolue sensiblement égale à 45° avec chacune des deux premières surfaces (21e, 21i) du caisson, et de sorte que, lorsque le clapet (3) est dans une position d’ouverture maximale du passage (20), ses deuxièmes surfaces (31c, 31d) ouvrent le passage (20) d’air en formant un angle β, sensiblement opposé à l’angle α, avec chacune des deux premières surfaces (21e, 21i) du caisson (2).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux premières surfaces (21e, 21i) du caisson (2) présentent des ouvertures (211e, 211i) symétriques entre elles relativement à l’axe de rotation (4) du clapet (3).
Dispositif de ventilation (1) selon la revendication précédente, dans lequel les deux premières surfaces (21e, 21i) du caisson (2) présentent chacune une ouverture (211e et 211i) s’étendant sur une moitié de la surface de cette face, ladite moitié étant définie par la médiane de cette face qui est parallèle à l’axe de rotation (4) du clapet (3).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un matériau de filtration (5) d’air disposé dans le clapet (3).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre deux membranes étanches (61, 62) à l’air configurées de sorte à s’étendre chacune entre le clapet (3) et le caisson (2) pour obstruer le passage (20) autour du clapet (3), au moins lorsque le clapet (3) n’est pas en position d’obturation du passage (20).
Dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, destiné à être intégré dans le dormant ou l’ouvrant d’une menuiserie (7), la menuiserie (7) formant le cas échéant tout ou partie du caisson (2).
Système de ventilation (10) d’un espace intérieur à ventiler, notamment un bâtiment (0), comprenant au moins un dispositif de ventilation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins un capteur (8) de données relatives à au moins un paramètre de l'environnement intérieur et/ou extérieur de l’espace intérieur et/ou à au moins une présence à l'intérieur dans l’espace intérieur, et des moyens de commande électroniques (9) de la rotation dudit au moins un dispositif de ventilation (1) en fonction des données captées.
Système de ventilation (10) selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un capteur (8) comprend au moins un capteur de données relatives à la qualité de l’air.