FR3114377A1 - Procédé et dispositif de traitement sanitaire et thermique de l’air à l’intérieur d’un local - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif et un procédé de traitement sanitaire et thermique d’air intérieur d’un local. Le dispositif comprend un caisson muni d’une entrée (120) d’air intérieur et d’une sortie (130) d’air traité du point de vue sanitaire ; un émetteur (150) émettant un rayonnement ultraviolet apte à détruire ou à empêcher la reproduction de germes, virus, miasmes ou bactéries ; et un échangeur thermique comportant un ensemble de plaques (140) délimitant un parcours allongé d’un flux d’air entre l’entrée (120) de l’air intérieur et la sortie (130) d’air traité, chaque plaque étant étanche à l’air et le parcours étant exposée audit rayonnement ultraviolet ; la combinaison entre la puissance de cet émetteur, la longueur du parcours effectué par le flux d’air et la vitesse de passage permet d’assurer un haut niveau de sécurité sanitaire, tandis que le confort thermique des occupants est conservé ou amélioré par rapport à l’existant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Procédé et dispositif de traitement sanitaire et thermique de l’air à l’intérieur d’un local

L’invention concerne le traitement de l’air intérieur d’un local. Plus particulièrement, elle concerne un procédé et dispositif pour traiter l’air intérieur d’un local. Ce dispositif peut faire partie d’une cassette murale ou de plafond d’une installation de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique, ou être un accessoire qui vient se coupler à ce type de cassette.

Arrière-plan technologique

La plupart des installations de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique ont la double fonction de lutter contre les déperditions et apports thermiques des enveloppes de locaux d’activités ou d’habitation, et d’assurer un air intérieur sain aux occupants de ces locaux. Les inventeurs ont constaté que l’une des meilleures solutions permettant d’assurer à la fois un haut niveau de sécurité sanitaire et un confort thermique satisfaisant consistait à réaliser des installations mettant en œuvre des « puits climatiques » dans lesquelles l’air des locaux est extrait et remplacé plusieurs fois par heure par de l’air prélevé à l’extérieur et tempéré par son passage dans des canalisations enterrées à une profondeur suffisante. Une très nette diminution de la fréquence et de la sévérité des épidémies a en effet été constatée dans plusieurs établissements médicalisés, après que ces derniers ont été équipés d’installations de ce type. Dans la mesure où elle nécessite de disposer de grands terrains à proximité des locaux et où d’importants travaux de terrassements doivent être réalisés dans ces terrains, cette solution ne peut concerner qu’une faible partie du parc de bâtiments. Une autre solution consiste à utiliser des systèmes de ventilation double flux sans mélange de flux pour renouveler le plus souvent possible la totalité de l’air intérieur par de l’air extérieur. Ces installations sont des solutions performantes et relativement économiques ; elles procurent un bon niveau de protection sanitaire du fait du fonctionnement « tout air neuf » qu’elles permettent mais elles ne peuvent pas assurer un niveau de confort thermique satisfaisant dès lors que les températures extérieures sont inférieures à 15°C ou supérieures à 25°C. Lorsque les températures extérieures sont relativement basses ou relativement élevées, les utilisateurs sont conduits à réduire les débits d’air traités par ces installations, ou à les régler en mode recyclage partiel ou en mode recyclage total, de sorte que la protection sanitaire n’est plus assurée.

Des études de la propagation d’épidémies de grippe ou de Covid 19 ont permis d’établir qu’une part significative des contaminations pouvait être attribuée aux installations actuelles de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique incluant celles citées ci-dessus. En effet, dans la mesure où le taux de renouvellement d’air reste faible, de l’ordre de 0,5 volumes par heure, l’air exhalé par les occupants reste dans les locaux suffisamment longtemps pour qu’il existe une probabilité non nulle de contamination mutuelle entre les occupants d’un même local.

Par ailleurs, un grand nombre d’installations de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique ne renouvellent pas en totalité l’air intérieur d’un local mais reprennent de l’air intérieur, le mélangent à de l’air extérieur et réinjectent le mélange d’air obtenu dans le local. Dans ce cas, le mélange d’air réinjecté peut véhiculer des particules virales ou bactériennes et les risques de mutualisation des virus, germes, miasmes ou bactéries entre les différents occupants d’un même local sont élevés. Ceci de façon instantanée ou même différée puisque l’expérience montre que certains virus, dont le Sars-Cov2 peuvent se déposer, survivre et même se développer sur les composants ou carters des installations de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique, puis être réintroduits dans l’atmosphère d’un local par l’intermédiaire du mélange d’air réinjecté.

Pour supprimer les particules virales ou bactériennes d’un flux d’air, il est connu d’utiliser des dispositifs qui exposent ce flux d’air à un rayonnement ultraviolet. Pour cela, un émetteur du rayonnement ultraviolet est en général positionné de telle façon que le flux d’air soit majoritairement débarrassé de ces particules qu’il peut contenir avant d’entrer en contact avec les composants de ces dispositifs tels que des filtres, échangeurs, ou autres ventilateurs, où ces particules pourraient se déposer et se développer. L’efficacité de ces dispositifs dépend à la fois du spectre de longueurs d’onde, de l’intensité du rayonnement et du temps d’exposition du flux d’air à ce rayonnement.

L’intensité du rayonnement dépend de la puissance de l’émetteur et donc de son coût financier. En général, la puissance est limitée pour que le coût de cet émetteur soit raisonnable.

La vitesse du flux d’air imposée par les installations de traitement d’air, de climatisation et de chauffage aéraulique actuelles varie habituellement entre 0,25 et 2,5 m/s ce qui correspond à des débits de 100 à 1000 m3/h dans des cassettes murales de ces installations présentant une ouverture de 0,11 m² et à des débits variants entre 150 et 1500 m3/h pour des cassettes de plafond ayant un orifice d’entrée de 410 x 410 mm soit 0,168 m².

Les inventeurs ont mesuré qu’un simple passage d’un flux d’air à une vitesse variant entre 0,25 et 2,5 m/s dans une cassette murale ou de plafond dans laquelle est placé un émetteur de rayonnement ultraviolet d’une puissance de quelques dizaines de watts (émetteur disponible dans le commerce à des prix relativement accessibles) ne permet pas d’obtenir une réduction des particules virales ou bactériennes contenues dans le flux d’air de plus de 98%. Sachant qu’une destruction d’au moins 99,98% de ces particules est nécessaire pour assurer un niveau de sécurité sanitaire satisfaisant, il en ressort qu’un seul passage avec exposition à un rayonnement ultraviolet d’un flux d’air avant son introduction dans une cassette murale ou de plafond, passage opéré à vitesse imposée par les caractéristiques fonctionnelles des installations de traitement de l’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique existantes, n’est pas suffisant. Il convient donc d’améliorer ces cassettes pour que la dose de rayonnement reçue par ces particules soit d’au moins 250 Microwatt par centimètre carré pendant 10 secondes pour assurer un niveau de sécurité sanitaire satisfaisant. Les essais réalisés par les inventeurs ont montré que les combinaisons acceptables se situaient entre 25 Microwatt par centimètre carré pendant 100 secondes et 2500 Microwatts par centimètre carré pendant 1 seconde. Mais il s’avère que les combinaisons {champs d’exposition élevés + durée d’exposition courte} nécessitent des émetteurs ultraviolets qui sont très difficiles à fabriquer, très onéreux et dont le fonctionnement génère une émission thermique importante (selon la loi Wein le spectre d’émission est compris entre la moitié et 8 fois la valeur de la longueur d’onde maximale). De plus, le rayonnement ultraviolet de type UVC, qui paraît être le plus efficace présente un risque de production d’ozone dans des quantités susceptibles de nuire à la santé des occupants du local.

L’objectif de l’invention est d’apporter des solutions aux différents problèmes décrits ci-avant.

Selon l’un de ses aspects, l’invention concerne un dispositif de traitement sanitaire et thermique de l’air intérieur d’un local comprenant :

• un caisson muni d’une entrée d’air intérieur et d’une sortie d’air traité du point de vue sanitaire ;
• un émetteur émettant un rayonnement ultraviolet apte à détruire ou à empêcher la reproduction de germes, virus, miasmes ou bactéries ; et
• un échangeur thermique comportant un ensemble de plaques délimitant un parcours allongé d’un flux d’air entre l’entrée de l’air intérieur et la sortie d’air traité, chaque plaque étant étanche à l’air et le parcours étant exposée audit rayonnement ultraviolet.

Le parcours du flux d’air délimité par les plaques de l’échangeur thermique permet d’allonger le temps de parcours de ce flux d’air entre l’entrée d’air intérieur et la sortie d’air traité. Comme la majorité, voire l’ensemble de ce parcours est exposé au rayonnement ultraviolet du fait de la disposition des plaques et du positionnement de l’émetteur, le temps d’exposition du flux d’air traversant l’échangeur thermique est allongé par rapport à une circulation de ce flux d’air le long d’un parcours direct entre l’entrée d’air intérieur et la sortie de l’air traité.

L’allongement du temps de parcours du flux d’air à traiter dans le caisson et l’exposition prolongée de ce flux d’air à un rayonnement ultraviolet exposent les particules virales ou bactériennes présentes dans le flux d’air à recycler à des conditions d’intensité de rayonnement et de durée suffisantes pour les rendre inertes et donc inoffensives.

Par ailleurs, le dispositif est particulièrement avantageux car il empêche le dépôt et le développement de particules virales ou bactériennes sur les composants et parois internes de ce dispositif.

De plus, l’échangeur thermique permet de tempérer le flux d’air tout en le traitant sanitairement ce qui permet de tempérer le flux d’air traité en sortie du dispositif.

Selon un mode de réalisation, l’émetteur émet un rayonnement ultraviolet dont la longueur d’onde principale appartient à la catégorie des rayonnements UVC, c’est-à-dire qu’elle est comprise entre 200 à 280 nanomètres et préférentiellement proche de 254 nanomètres.

Selon un mode de réalisation, l’émetteur émet un rayonnement ultraviolet dont la longueur d’onde principale est comprise entre 200 à 280 nanomètres.

Selon un mode de réalisation, les plaques sont opaques au rayonnement ultraviolet de longueurs d’ondes inférieures à 200 nanomètres.

Selon un mode de réalisation, les surfaces des plaques comportent des nanoparticules d’argent ou de zinc.

Selon un mode de réalisation, au moins une partie des plaques sont transparentes au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre au moins un ensemble composé d’un cylindre dans lequel est logé l’émetteur, ledit cylindre est transparent au rayonnement émis par l’émetteur et ledit ensemble traverse lesdites plaques pour que le flux d’air circulant entre lesdites plaques soient exposés au rayonnement émis par l’émetteur.

Selon un mode de réalisation, le caisson comprend en outre une entrée d’air extérieur et un mélangeur d’air pour créer le flux d’air par mélange d’air extérieur entrant par l’entrée d’air extérieur et d’air intérieur entrant par l’entrée d’air intérieur.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre des moyens pour coupler une cassette d’une installation de traitement d’air, de chauffage aéraulique ou de climatisation pour que la sortie d’air du dispositif coïncide avec une entrée d’air de la cassette.

Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne une cassette d’une installation de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique comprenant un dispositif ci-dessus.

Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne une installation de traitement ou de conditionnement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique comportant une cassette couplée avec un dispositif ci-dessus.

L’un des intérêts de coupler le dispositif ci-dessus à une cassette existante est le faible coût financier de ce dispositif (accessoire) et sa facilité de mise en œuvre et de maintenance sur ce type d’installations.

Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne un procédé de traitement sanitaire de l’air intérieur d’un local du double point de vue sanitaire et thermique comprenant les étapes suivantes :

• mesurer une température extérieure au local ;
• comparer la température extérieure mesurée aux bornes d’un intervalle de valeurs ;
• si la température extérieure mesurée appartient à l’intervalle de valeurs :
  • régler des moyens mobiles d’un dispositif pour obturer en totalité une entrée d’air intérieur du local d’un dispositif et pour ouvrir complètement une entrée d’air extérieure dudit dispositif pour que le flux d’air à l’intérieur dudit dispositif ne soit composé que d’air extérieur ; et
  • désactivation d’un émetteur d’un rayonnement ultraviolet logé à l’intérieur dudit dispositif ;

• si la température extérieure mesurée est en dehors de l’intervalle de valeur alors :
  • régler les moyens mobiles en fonction de la différence entre la température extérieure mesurée et la borne inférieure de l’intervalle de valeurs, ou en fonction de la différence entre la température extérieure mesurée et la borne supérieure de l’intervalle de valeurs, de manière à diminuer progressivement la quantité d’air extérieur entrant par l’entrée d’air extérieur au profit de la quantité d’air intérieur entrant si l’une de ces différences augmente et à la diminuer si la différence diminue ; et
  • activer l’émetteur.

Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne un produit programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé ci-dessus, lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.

Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.

D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.

D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 10 annexées, sur lesquelles :

illustre schématiquement un dispositif 100 de traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention ;

illustre schématiquement un dispositif 101 de traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

illustre schématiquement les composants principaux d’une cassette murale ou de plafond classiquement utilisée dans une installation de climatisation et/ou de chauffage aéraulique ;

illustre l’intégration du dispositif 100 dans une cassette murale ou de plafond d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention ;

illustre l’intégration du dispositif 101 dans une cassette murale ou de plafond d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention ;

et [Fig. 7] illustrent l’utilisation du dispositif 100 ou 101 lorsqu’il est couplé en tant qu’accessoire à une cassette murale classique d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention ;

illustre l’utilisation du dispositif 100 ou 101 lorsqu’il est couplé en tant qu’accessoire à une cassette de plafond d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention ;

illustre un diagramme blocs des étapes d’un procédé de traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention ; et

illustre schématiquement une unité de régulation du traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

Des dispositifs et procédés vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures1à10. Des éléments présentant les mêmes caractéristiques et offrant les mêmes effets techniques sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.

Par la suite, l’expression « un dispositif comporte un élément » indique que ce dispositif est composé par cet élément. Mais n’exclut pas que ce dispositif peut aussi être composé d’autre éléments non mentionnés.

Les modes de réalisation et variantes décrits peuvent se combiner les uns avec les autres sans que cela ne soit systématiquement mentionné.

illustre schématiquement un dispositif 100 de traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Le dispositif 100 comprend un caisson 110 muni d’une entrée 120 d’air intérieur et d’une sortie 130 d’air traité du double point de vue sanitaire et thermique, un émetteur 150 émettant un rayonnement ultraviolet apte à détruire ou à empêcher la reproduction de germes, virus, miasmes ou bactéries présents dans un flux d’air M entre l’entrée 120 de l’air intérieur et la sortie 130 d’air traité et/ou sur les parois internes du dispositif et/ou de l’un de ses composants, et un échangeur thermique 170 comportant un ensemble de plaques 140 délimitant un parcours allongé du flux d’air M, chaque plaque 140 étant étanche à l’air et le parcours étant exposée audit rayonnement ultraviolet.

Le caisson 110 est fermé par des cloisons opaques de telle façon qu’en aucune circonstance le rayonnement ultraviolet ne puisse être vu ou entrevu par un occupant du local. En particulier, les entrées et sorties d’air sont munies de caches optiques.

Selon un mode de réalisation, les parois intérieures du caisson 110 sont réalisées avec un matériau réfléchissant au rayonnement émis par l’émetteur 150.

Les parois intérieures du caisson 110 sont ainsi exposées au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150, rendant ainsi inertes d’éventuelles particules virales ou bactériennes qui se déposeraient sur ces parois.

Selon un mode de réalisation, ces parois sont réalisées en acier inoxydable ou en aluminium pour amplifier l’effet du rayonnement ultraviolet sur ces particules.

Selon une variante, les surfaces des parois intérieures du caisson 110 sont revêtues de nanoparticules d’argent ou de zinc déposées.

Les nanoparticules d’argent ou de zinc déposées sur les parois intérieures du caisson 110 sont de dimensions faibles en regard des longueurs d’onde du rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150 et ne font donc pas obstacle à la propagation de ce rayonnement ultraviolet.

Pour déposer des nanoparticules d’argent ou de zinc, on peut utiliser, par exemple, le procédé du brevet européen EP3198059 qui décrit un procédé par immersion dans une solution et de séchage pour déposer des nanoparticules d’argent ou de zinc sur un implant.

Cette caractéristique confère aux parois intérieures du caisson des propriétés antibactériennes de haut niveau. En effet, ce type de nanoparticules a le pouvoir de détruire les germes, virus et bactéries qui pourraient adhérer aux parois intérieures et/ou se trouver en suspension dans l’air circulant le long de ces parois. Ce pouvoir est significatif en l’absence d’éclairage et très important lorsque les parois intérieures sont exposées à un rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150.

Selon une alternative, les surfaces des parois intérieures du caisson 110 sont recouvertes de films souples dopées aux nanoparticules d’argent ou de Zinc.

Par exemple, ces films souples sont réalisés en Polypropylene (PP) ou en Polyethylene (PE).

Cette alternative est moins coûteuse en terme financier que le dépôt de nanoparticules d’argent ou de zinc sur les surfaces des parois intérieures du caisson 110.

illustre un exemple de dispositif qui comporte un émetteur 150 comprenant deux sources de rayonnement. Toutefois, on peut utiliser un nombre quelconque de sources de rayonnement sans pour autant sortir de la portée de l’invention.

Selon un mode réalisation, l’émetteur 150 émet un rayonnement ultraviolet dont la longueur d’onde principale est comprise entre 200 à 280 nanomètres. On parle souvent de rayonnement UVC.

Ce mode de réalisation est avantageux car un rayonnement UVC est capable de modifier la structure ADN de particules virales ou bactériennes et donc de stopper leur croissance et leur duplication.

Selon un mode de réalisation, l’émetteur 150 a une longueur d’onde maximale de 254 nanomètres (ce qui correspond à un spectre d’émission dont les longueurs d’onde s’étendent, selon la loi de Wein, de 127 (la moitié de 254) à 2032 (8x254) nanomètres).

Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car les rayonnements émis sont particulièrement adaptés pour éliminer les particules virales et bactériennes d’un flux d’air.

Selon un mode de réalisation, l’émetteur 150 est une lampe à lumière noire dont la température de couleur est proche de 24.000°K (degrés Kelvin).

Selon un mode de réalisation, l’émetteur 150 est une lampe à vapeur de mercure basse ou moyenne pression dont la longueur d’onde maximale est de 254 nanomètre.

De préférence, l’émetteur 150 est de type LED pour des raisons d’encombrement et de durée de vie.

Selon un mode de réalisation, des séquences d’activation de l’émetteur 150 sont asservies à la présence de personnes dans le local.

Selon un mode de réalisation, des séquences d’activation de l’émetteur 150 relativement longues (environ 30 minutes par exemple) sont programmées pendant des périodes de non-occupation du local tandis que des séquences d’activation relativement brèves (de 1 à 5 minutes par exemple) sont programmées pendant des périodes d’occupation du local et à proportion du taux d’occupation.

Les plaques 140 de l’échangeur thermique 170 sont illustrées en pointillé sur la . Ces plaques 140 peuvent être alvéolées et séparées par des espaces pour former des compartiments à travers lesquels circulent deux flux d’air distincts F1 et F2. Les plaques 140 sont étanches à l’air et définissent ainsi des parcours de ces flux d’air pour qu’un échange thermique se produise entre les deux flux d’air F1 et F2 sans les mélanger.

Le temps de parcours du flux d’air F2 (et éventuellement F1) traversant l’échangeur thermique est allongé soit en forçant le flux d’air F2 (et éventuellement F1) à parcourir une succession de compartiments connectés entre eux selon un schéma « en série », soit en divisant le flux d’air F2 (et éventuellement F1) de telle façon que chaque division parcoure un compartiment selon un schéma « en parallèle ».

Le nombre de plaques, leurs formes et leur agencement peuvent être quelconque sans pour autant sortir de la portée de l’invention du moment que ces plaques, leurs formes et/ou leur agencement délimite(nt) un parcours du flux d’air dans le caisson 110 qui soit plus long que le trajet en ligne droite de l’entrée 120 à la sortie 130 du dispositif 100.

Selon une variante, les moyens mobiles 161 et/ou l’obturateur 191 sont asservis au nombre de personnes présentes dans le local.

Selon un mode de réalisation, le nombre de personnes présentes dans le local est mesuré par des moyens de comptage / décomptage au niveau des entrées et sorties du local.

Selon un mode de réalisation , le nombre de personnes présentes dans le local est mesuré à partir d’images acquises par une caméra coopérant éventuellement avec un dispositif de reconnaissance de formes ou d’intelligence artificielle.

Selon un mode de réalisation, le nombre de personnes présentes dans le local est mesuré à partir d’une mesure du taux de CO2 dans l’atmosphère prélevée dans le local.

L’échangeur 170 comporte deux entrées E1 et E2 et deux sorties S1 et S2. Le flux d’air F1 circule de l’entrée E1 à la sortie S1 et le flux d’air F2 circule de l’entrée E2 à la sortie S2. Comme illustrée à la , l’entrée E1 reçoit de l’air intérieur AI. Elle peut, par exemple être reliée à l’entrée 120 ou être indépendante de l’entrée 120. La liaison éventuelle entre l’entrée E1 et l’entrée 120 peut être soit extérieure au caisson 110 ou être interne au caisson 110. La sortie S1 est ici confondue à une sortie 190 du caisson 110, et la sortie S2 est confondue avec la sortie 130. La sortie S1, respectivement S2, peut aussi être reliée à la sortie 190, respectivement 130, par un conduit aéraulique. Ainsi, le flux d’air F1 correspond à un flux d’air intérieur AI qui entre par l’entrée E1, traverse l’échangeur 170 avant d’être évacué vers l’extérieur du local par la sortie 190 (S1). L’entrée E2 est prévue pour qu’un flux d’air M entre dans l’échangeur 170. Comme on le verra par la suite, le flux d’air M est composé d’air intérieur AI ou d’air extérieur AE ou d’un mélange d’air AI et d’air AE. Ainsi, le flux F2 correspond au flux d’air M qui traverse l’échangeur 170 avant d’être réinjecté (air traité AR) dans le local via la sortie 130 (S2).

L’un des avantages d’utiliser l’échangeur 170 est de tempérer le flux d’air M, éventuellement composé en partie d’air extérieur AE, par le flux d’air intérieur AI (à la température ambiante du local) avant que le flux d’air M ne soit réinjecté dans le local. Cet échange thermique est fonction du gradient de température entre les deux flux d’air F1 et F2 et permet de minimiser la consommation énergétique pour réchauffer/refroidir le flux d’air M (F2).

Dans le cas où ces flux d’air F1 et F2 se croisent, on parle d‘échangeur à flux croisés.

Selon une caractéristique du dispositif 100, au moins une partie des plaques 140 est transparente au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150 pour exposer le flux d’air M (et éventuellement F1) au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150 le long de son (leur) parcours dans l’échangeur 170.

Selon un mode de réalisation, les plaques 140 sont opaques au rayonnement ultraviolet de longueurs d’ondes inférieures à 200 nm.

Limiter la borne inférieure des valeurs des longueurs d’onde du rayonnement ultraviolet à une valeur de 200 nanomètres présente l’intérêt de réduire la possibilité que le rayonnement ultraviolet ne crée des molécules d’ozone susceptibles d’être inhalées par les occupants du local.

Les plaques 140 sont agencées pour non seulement allonger le trajet du flux d’air M dans l’échangeur 170 mais aussi pour exposer le flux d’air M au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150 pendant tout (ou tout au moins la plupart) du parcours du flux d’air M à l’intérieur du caisson.

Selon un mode de réalisation, les plaques 140 sont positionnées perpendiculairement à la direction de propagation préférentielle du rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150.

Ce positionnement particulier des plaques limite les pertes par absorption ou par réflexion et optimise donc l’effet du rayonnement ultraviolet sur les particules virales et bactériennes.

Utiliser un rayonnement UVC exclut l’utilisation de la plupart des verres et matériaux plastiques transparents ou translucides pour la réalisation des plaques 140. Les matériaux verriers sont en effet opaques aux rayonnement UVC et ne laissent passer qu’une partie des rayonnements UVA (315-400 nanomètres) et UVB (280-315 nanomètres), tandis que la plupart des matériaux plastiques transparents sont non seulement opaques au rayonnement UVC mais sont aussi dégradés par ces rayonnements.

Selon un mode de réalisation, les plaques 140 sont réalisées en utilisant soit :

• un verre de quartz, de silice, alcalin, ou boroaluminosilicates ; ou
• un plastique de type poly(methacrylate de méthyle (PMMA) , de type polyéthylènes dopés ou encore de type polycarbonates.

Selon un mode de réalisation, les surfaces des plaques 140 comportent des nanoparticules d’argent ou de zinc dont le pouvoir de destruction de germe, virus et bactéries est significatif en l’absence d’éclairage et très important lorsque qu’exposé à un rayonnement ultraviolet.

Selon un mode de réalisation, un plastique utilisé pour réaliser les plaques 140 est traité de façon à pouvoir émettre des ions argent ou des ions zinc.

Selon un mode de réalisation, un verre utilisé pour réaliser les plaques 140 est revêtu d’un film ayant le pouvoir d’émettre des ions d’argent ou des ions de zinc.

Selon un mode de réalisation, le dispositif 100 comprend en outre une entrée 160 d’air extérieur AE et un mélangeur d’air pour créer le flux d’air M par mélange d’air extérieur AE entrant par l’entrée 160 et d’air intérieur AI entrant par l’entrée 120.

Selon un mode de réalisation, le mélangeur d’air comporte des manchons de conduits positionnés en bout de conduit au niveau des entrées d’air 120 et 160 dont les diamètres déterminent un pourcentage fixe du flux d’air M en air intérieur AI et un pourcentage du flux d’air M en air extérieur AE.

Selon un mode de réalisation, le mélangeur d’air comporte des obturateurs partiels ou total de ces entrées d’air 120 et 160 qui permettent de déterminer un pourcentage fixe du flux d’air M en air intérieur AI et un pourcentage du flux d’air M en air extérieur AE.

Selon un mode de réalisation, le mélangeur d’air est adapté pour réguler les pourcentages d’air du flux d’air M en fonction des conditions météorologiques extérieures.

Selon une variante, le mélangeur d’air est adapté pour privilégier les apports d’air extérieur AE et de limiter l’usage de l’air intérieur AI dans le flux d’air M pendant les périodes où les conditions thermiques le permettent.

Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux dans les climats tempérés, continentaux ou méditerranéens, où l’on constate que les températures extérieures sont le plus souvent compatibles avec un apport total ou majoritaire d’air extérieur, notamment au printemps et en automne. Du point de vue sanitaire, il est évidemment préférable de fournir aussi souvent que possible aux occupants d’un local de l’air provenant de l’extérieur.

Selon un mode de réalisation, le mélangeur d’air est adapté pour réguler les pourcentages d’air du flux d’air M en fonction de la température extérieure du local selon un procédé décrit en relation avec la .

La réalisation de l’entrée 160 sera très facile dans le cas où le dispositif 100 est accroché à une paroi intérieure d’un mur extérieur du local : il suffira de percer un conduite de faible diamètre (par exemple entre 50 et 80 mm) dans le mur. Ce conduit pourra être positionné derrière le caisson 110 ce qui le rendra invisible depuis l’intérieur ; à l’extérieur le conduit peut déboucher, par exemple, sur une grille / prise d’air qui peut être rendue peu visible grâce à un cache positionné en relief de couleur et texture proches de celles du matériau de façade.

Pour des dispositifs 100 accrochés sur des cloisons intérieures du local, il pourra être nécessaire de procéder à un raccordement vers une prise d’air extérieur. Ce raccordement pourra se faire via une conduite de section circulaire, rectangulaire ou oblongue, cheminant en applique, en saignée, en gaine technique ou en faux-plafond depuis le caisson 110 jusqu’à une prise d’air.

Pour des dispositifs 100 accrochés au plafond la connexion avec l’extérieur pourra se faire par des conduites cheminant en faux-plafond.

Selon un mode de réalisation illustré à la , le mélangeur d’air comporte un boitier de répartition 162 relié aux entrées 120 et 160 et une sortie d’air (non référencée) par laquelle sort le flux d’air M.

Selon un mode de réalisation, le boitier de répartition 171 comporte en outre des moyens mobiles 161 permettant de faire varier les pourcentages d’air du flux d’air M qui peut alors être composé en partie (de 0 à 100%) d’air extérieur AE et en complément d’air intérieur AI.

Par exemple, les moyens mobiles 161 sont des clapets qui sont pilotés simultanément, ou un seul clapet qui peut obturer partiellement ou en totalité chacune des entrées 120 et 160 tel qu’illustrée sur la , ou encore une électrovanne à deux entrées et une sortie.

Selon un mode de réalisation, le dispositif 100 comporte un ventilateur 180 qui permet la circulation du flux d’air M dans le caisson 110, en particulier lorsque l’air intérieur AI qui entre par l’entrée 120 et/ou l’air extérieur AE qui entre par l’entrée 160 n’est pas forcé par un autre ventilateur externe. Ce ventilateur 180 peut également palier à des insuffisances de cet autre ventilateur externe.

L’émetteur 150 peut provoquer une augmentation significative de la chaleur à l’intérieur du caisson 110. Cette chaleur peut être évacuée par le flux d’air traité AR qui est réinjecté dans le local par la sortie 130. Mais cette évacuation peut être insuffisante.

Selon un mode de réalisation, la sortie 190 d’évacuation d’air vers l’extérieur du local est alors utilisée lorsque l’évacuation de cette chaleur par le flux d’air sortant par l’entrée 130 n’est pas suffisante.

Selon une variante, un obturateur 191 est positionné au niveau de la sortie 190 pour réguler la quantité d’air évacué AEV vers l’extérieur.

Selon un mode de réalisation, l’obturateur 191 est un manchon de conduite ou un obturateur partiel ou total qui détermine une quantité fixe d’air évacué AEV.

Selon un mode de réalisation, l’obturateur 191 est un clapet qui peut obturer en totalité ou partiellement la sortie 190 tel qu’illustrée sur la , ou encore une électrovanne dotée d’une entrée et d’une sortie.

Selon un mode de réalisation, l’obturateur 191 est adapté pour réguler la quantité d’air évacué AEV en fonction des conditions météorologiques.

Selon un mode de réalisation, l’obturateur 191 est adapté pour réguler la quantité d’air évacué AEV en fonction de la température extérieure du local selon un procédé décrit en relation avec la .

Selon un mode de réalisation, le dispositif 100 comporte en outre un ventilateur 192 placé dans une conduite reliée à la sortie 190.

Le ventilateur 192 facilite l’extraction du flux d’air évacué AEV du caisson 110 et/ou du flux d’air F1 vers l’extérieur.

Selon un mode de réalisation, le ventilateur 192 est piloté conjointement avec l’obturateur 191 selon un procédé décrit en relation avec la .

illustre schématiquement un dispositif 101 de traitement de l’air intérieur d’un local selon un autre exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Le dispositif 101 comprend la plupart des éléments du dispositif 100. Ces éléments communs portent les mêmes références, ont les mêmes caractéristiques techniques et produisent les mêmes effets techniques sauf indication contraire explicite.

Selon une caractéristique du dispositif 101, au moins une partie des plaques 140 n’est pas transparente au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150.

Selon un mode de réalisation, au moins une partie des plaques est réalisée en matériau métallique et préférentiellement en acier inoxydable ou en aluminium.

Ce mode de réalisation est avantageux car il favorise les échanges thermiques entre les flux d’air F1 et F2 de l’échangeur 170.

Selon une caractéristique, le dispositif 101 comprend un ensemble composé d’un cylindre 152 dans lequel est logé un émetteur 150. L’ensemble cylindre/émetteur traverse les plaques 140 pour que le flux d’air F1 (et éventuellement F2) circulant(s) entre ces plaques soient exposés au rayonnement émis par l’émetteur 150. Le cylindre 152 est transparent au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150.

Selon un mode de réalisation, chaque plaque 140 est munie d’un perçage d’un diamètre de quelques centimètres. Les perçages sur des plaques superposées sont réalisés selon un même axe de perçage. Le cylindre 152 est placé le long de l’axe de perçage (perpendiculairement au plan des plaques) et des joints (non représentés) sont éventuellement placés autour de ce cylindre 152 à chaque traversée de plaque de façon à ce que l’étanchéité à l’air soit assurée. A l’intérieur du cylindre 152 prend place l’émetteur 150 (au moins une source de rayonnement). L’ensemble émetteur 150 et cylindre 152 est accessible par un orifice 151 ménagé dans une des parois extérieures du caisson 110. L’orifice 151 est fermé par un cache.

Selon un mode de réalisation, le cylindre 152 peut être déposé.

Cette dépose permet de palier à l’un des inconvénients majeurs des dispositifs de type échangeurs à plaques utilisés dans le domaine de l’aéraulique, à savoir l’encrassement par des poussières ou agglomérations de poussières qui peuvent progressivement augmenter les pertes de charges et diminuer la conductivité des plaques donc les rendements d’échange. La dépose du cylindre 152 permet en effet de nettoyer sans démontage l’intégralité des espaces entre plaques, et ceci en plaçant simplement un tuyau d’aspiration au niveau de l’orifice débouchant au niveau de la paroi extérieure du compartiment.

Selon une variante, plusieurs ensembles cylindre/émetteur sont utilisés pour exposer le flux d’air F1 (et éventuellement F2) au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur 150 le long de son (leur) parcours dans l’échangeur thermique 170.

Selon un mode de réalisation, l’obturateur 191 est positionné au niveau de la sortie 190 pour réguler le flux d’air F1 vers l’extérieur en fonction des besoins énergétiques nécessaires pour tempérer le flux d’air M à une température ambiante du local. Cette régulation peut être associée à celle de l’échangeur 170.

Le dispositif 100 et 101 permet de traiter l’air à l’intérieur d’un local d’un point de vue sanitaire en utilisant un échangeur thermique dont les compartiments sont soumis à un rayonnement ultraviolet. L’échangeur thermique est adapté pour allonger le temps de parcours du flux F2 (et éventuellement F1) traversant l’échangeur thermique de manière à allonger le temps d’exposition de ce flux d’air F2 (et éventuellement F1) au rayonnement ultraviolet. L’effet de cet allongement du temps d’exposition des flux d’air permet de rendre inerte les particules virales et bactériennes présentes dans le flux d’air M composé d’air extérieur et d’air intérieur mais aussi, éventuellement, du flux F2 d’air intérieur qui est extrait du local et qui est rejeté vers l’extérieur. Le flux d’air rejeté à l’extérieur du local est ainsi sans danger pour des personnes passant à proximité de la sortie 190. Aucune précaution particulière n’est alors en prendre en façade au niveau de l’orifice correspondante à la sortie 190.

L’utilisation de l’échangeur thermique permet de tempérer le flux d’air M qui est réinjecté dans le local une fois traité de manière sanitaire.

Les dispositifs 100 et 101 peuvent s’apparenter à des installations de traitement d’air intérieur d’un local et peuvent, à ce titre, être considérés comme des cassettes que l’on peut accrocher à un mur ou à un plafond. Dans cette utilisation particulière, ces dispositifs (cassettes) peuvent également comporter d’autres composants tels que des filtres d’air.

Les dispositifs 100 et 101 peuvent également être intégrés dans des cassettes murales ou de plafond utilisées dans des installations de climatisation et/ou de chauffage aéraulique telles que illustrées par les et [Fig. 5].

illustre schématiquement les composants principaux d’une cassette 300 murale ou de plafond classiquement utilisée dans une installation de climatisation et/ou de chauffage aéraulique.

La cassette 300 se présente sous la forme d’un caisson comportant un échangeur thermodynamique 310, une entrée 320 d’air intérieur AI du local à tempérer, une sortie 330 d’air tempéré AT qui est réinjecté dans le local. Un ventilateur 340 est souvent utilisé pour permettre la circulation de l’air dans la cassette 300. L’échangeur thermodynamique 310 peut être un échangeur double flux dans lequel un des flux est un fluide apte à changer de phase refroidi ou réchauffé par une unité (non représentée) souvent placée à l’extérieur du local et raccordée à la cassette 300 par des conduits de fluide et autres câbles électriques. Cette unité est alors prévue pour maintenir la température de l’air intérieur du local à une température de consigne en faisant varier la température et la quantité du fluide frigorigène circulant dans l’échangeur thermodynamique.

illustre l’intégration du dispositif 100 dans une cassette 400 murale ou de plafond d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Le cassette 400 comprend la plupart des éléments du dispositif 100 et ceux de la cassette 300. Ces éléments communs portent les mêmes références, ont les mêmes caractéristiques techniques et produisent les mêmes effets techniques sauf indication contraire explicite.

La sortie 130 du dispositif 100 est reliée à l’entrée 320 de l’échangeur thermodynamique 310. Ainsi le flux d’air M sort du boitier de répartition 162, entre dans l’échangeur thermodynamique 310 par son entrée 320 et le flux d’air tempéré AT sort par la sortie 330.

illustre l’intégration du dispositif 101 dans une cassette 500 murale ou de plafond d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Le cassette 500 comprend la plupart des éléments du dispositif 101 et ceux de la cassette 300. Ces éléments communs portent les mêmes références, ont les mêmes caractéristiques techniques et produisent les mêmes effets techniques sauf indication contraire explicite.

La sortie 130 du dispositif 101 est reliée à l’entrée 320 de l’échangeur thermodynamique 310. Ainsi le flux d’air M sort du boitier de répartition 162, entre dans l’échangeur thermodynamique 310 par son entrée 320 et le flux d’air tempéré AT sort par la sortie 330.

Les dispositifs 100 et 101 peuvent également s’apparenter à des accessoires qui sont adaptés pour être couplés de manière étanche à des cassettes 300 existantes d’installations de traitement d’air, de climatisation et/ou de chauffage aéraulique telles que illustrées par les à [Fig. 8].

et [Fig. 7] illustrent l’utilisation du dispositif 100 et 101 lorsqu’il est couplé en tant qu’accessoire à une cassette murale 300 d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Le dispositif 100 et 101 est positionné pour que la sortie 130 de ces dispositifs viennent en vis-à-vis de l’entrée d’air de la cassette. Habituellement, les cassettes murales 300 comporte une entrée d’air intérieur du local sur sa partie supérieure. Cette entrée d’air intérieur est généralement formée d’orifices ménagés dans une surface d’environ 750 X 150 mm. Le dispositif 100 et 101 peut alors comporter un caisson 110 de dimensions d’environ 750 X 150 X 120 mm pour que le caisson 110 vienne se poser sur la cassette 300 murale existante. La sortie 130 du dispositif 100 et 101 peut alors être formée par des orifices ménagés dans une surface d’environ 750 X 150 mm pour que cette sortie 130 coïncide avec l’entrée d’air de la cassette 300 murale.

Le dispositif 100 et 101 et la cassette murale 300 sont alors couplés l’un à l’autre.

Un flux d’air traité AR est obtenu en sortie du dispositif 100 et 101 comme expliqué précédemment. Ce flux d’air traité AR est alors tempéré par la cassette murale 300 et l’air tempéré AT est finalement réinjecté dans le local par deux sorties selon l’exemple de la .

représente une vue de dessus qui fait apparaître l’entrée 160 et la sortie 190 comme des conduits traversant un mur extérieur du local.

illustre l’utilisation du dispositif 100 et 101 lorsqu’il est couplé en tant qu’accessoire à une cassette de plafond d’une installation de climatisation et/ou chauffage aéraulique selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Il est habituel que la cassette 300 de plafond est dimensionnée pour s’encastrer en lieu et place d’une dalle de plafond de 600 x 600 mm et présente donc une entrée d’air intérieur du local en partie inférieure d’environ 450 X 450 mm. Le dispositif 100 et 101 peut alors comporter un caisson 110 de dimensions proches de 500 X 500 X 120 mm, la cote de 120 mm représentant l’ordre de grandeur d’épaisseur pour que le caisson 110 vienne se placer sous la cassette 300 de plafond existante sans être trop visible ni gêner la circulation dans les locaux. La sortie 130 du dispositif 100 et 101 peut alors être formée par des orifices ménagés dans une surface d’environ 500 X 500 mm pour que cette sortie 130 coïncide avec l’entrée d’air de la cassette 300 de plafond.

Dans une variante de la , le dispositif 100 et 101 est logé dans une dalle de plafond voisine de celle occupée par la cassette 300 et est couplé (relié) à cette dernière par au moins un conduit aéraulique.

Le dispositif 100 et 101 et la cassette murale 300 sont alors couplés l’un à l’autre.

Un flux d’air traité AR est obtenu par le dispositif 100 et 101 comme expliqué précédemment. Ce flux d’air traité est alors tempéré par la cassette de plafond 300 et l’air tempéré AT est alors injecté dans le local par une ou plusieurs sorties selon l’exemple de la .

Selon un mode de réalisation, le dispositif 100 et 101 comporte en outre des moyens pour coupler le caisson 110 à la cassette 300 (murale ou de plafond) pour que la sortie 130 du dispositif 100 et 101 coïncide avec l’entrée d’air intérieur de la cassette 300.

Selon un mode de réalisation, les moyens de couplage aérauliques sont prévus pour coupler de manière étanche le dispositif 100 et 101 à la cassette murale 300.

Selon un mode de réalisation, les moyens de couplage sont des cadres de liaison comportant au moins une partie déformable et adaptable.

Les cadres de liaison peuvent être réalisés en matériau souple ou rigide et de dimensions variées.

Le parcours du flux d’air M dans le caisson 110 avant son introduction dans la cassette 300 (murale ou de plafond) peut provoquer des pertes de charge significative.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte des moyens pour asservir le ventilateur 180 à une pression aéraulique mesurée à l’interface entre une entrée d’air de la cassette 300 et la sortie d’air 130 du dispositif.

Selon un mode de réalisation, les moyens pour asservir le ventilateur 180 comporte un capteur de pression 610 positionné dans le plan de jonction entre le dispositif 100 et 101 et la cassette 300 (murale ou de plafond). Le capteur de pression 610 mesure une pression d’air à l’interface entre l’entrée d’air de la cassette 300 et la sortie d’air 130.

Ce mode de réalisation permet d’éviter de devoir compenser les pertes de charge par réglages successifs de paramètres de pilotage de la cassette 300, au risque de sortir des possibilités de cette cassette notamment dans le cas de besoins thermiques importants. Ainsi, l’ajout du dispositif 100 et 101 à la cassette 300 (murale ou de plafond) est neutre pour l’installation de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique dont les performances et plages de réglage sont intégralement préservées en toutes circonstances.

Selon un mode de réalisation, le ventilateur 180 est asservi pour que la pression aéraulique à la jonction de l’entrée d’air de la cassette murale 300 et de la sortie 130 soit constante.

De préférence, la pression aéraulique constante recherchée est égale à une atmosphère ou proche de cette valeur.

illustre un diagramme blocs des étapes d’un procédé de traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier non limitatif de la présente invention.

Le procédé peut être mis en œuvre par les dispositifs 100 et 101.

Dans une étape 910, une température extérieure T au local est mesurée par exemple à partir d’un capteur de température.

Dans une étape 920, la température T est comparée aux bornes d’un intervalle de valeurs [T1 ; T2].

Selon un mode de réalisation, les bornes de l’intervalle de valeurs [T1 ; T2] sont déterminées en fonction d’une température de consigne intérieur du local. Typiquement, pour une température de consigne de 20°C, T1=15°C et T2=25°C.

Si la température T appartient à l’intervalle de valeurs [T1 ; T2] alors l’étape 920 est suivie d’une étape 930.

Dans l’étape 930, les moyens mobiles 161 sont réglés pour obturer en totalité l’entrée 120 et pour ouvrir complètement l’entrée 160 pour que le flux d’air M ne soit composé que d’air extérieur AE. L’émetteur 150 est désactivé car l’air extérieur AE n’a pas besoin d’être soumis au rayonnement ultraviolet. Cette désactivation de l’émetteur 150 permet de limiter sa consommation d’énergie et d’augmenter sa durée de vie.

Si la température T est en dehors de l’intervalle de valeurs [T1 ; T2] alors l’étape 920 est suivie d’une étape 940.

Dans l’étape 940, les moyens mobiles 161 sont réglés en fonction de la différence entre la température T et la borne inférieure T1 si T < T1, ou en fonction de la différence entre la température T et la borne supérieure T2 si T2 > T, de manière à diminuer progressivement la quantité d’air extérieur entrant par l’entrée 160 au profit de l’air intérieur AI entrant par l’entrée 120 si l’une de ces différences augmente et à la diminuer si la différence diminue. L’émetteur 150 est activé.

Les moyens mobiles 161 sont ainsi réglés pour privilégier les apports d’air extérieur et pour limiter l’usage d’air intérieur lorsque les températures extérieures le permettent.

Par exemple, lorsque la différence T-T1 est négative, cela signifie que la température extérieure est inférieure à la borne inférieure T1. Lorsque la différence T-T2 est positive, cela signifie que la température extérieure est supérieure à la borne supérieure T2. Dans ces deux cas, les moyens mobiles 161 sont réglés pour obturer progressivement l’entrée 160 diminuant ainsi la proportion d’air extérieur AE du flux d’air M, et augmentant d’autant la proportion d’air intérieur AI. Ceci permet d’économiser de l’énergie pour climatiser le local car l’air extérieur est soit trop froid soit trop chaud par rapport à la température de consigne.

Selon un mode de réalisation, l’obturateur 191 est piloté pour réguler la quantité d’air évacué AEV en fonction de la température extérieure mesurée T. En particulier, dans l’étape 930, l’obturateur 191 du dispositif 200 est totalement ouvert pour que l’air entrant par l’entrée E1 de l’échangeur 170 soit évacué rapidement afin d’améliorer les échanges thermiques avec le flux d’air F1. Ceci est particulièrement adapté lorsque le gradient de température entre les deux flux d’air F1 et F2 (M) est important.

Selon un mode de réalisation, dans l’étape 940, l’obturateur 191 est réglé pour diminuer progressivement la quantité d’air évacué en fonction de la diminution de la quantité d’air extérieur AE entrant.

Selon une variante, le ventilateur 192 est piloté conjointement avec l’obturateur 191.

En particulier, dans l’étape 930, le ventilateur 192 est activé pour évacuer en totalité l’air intérieur AI entrant dans l’échangeur 170 lorsque l’obturateur 191 est complètement ouvert. Dans l’étape 940, le ventilateur 192 est activé pour diminuer progressivement la quantité d’air évacué en fonction de la fermeture de l’obturateur 191.

Selon une variante, le ventilateur 191 peut être assisté d’un autre ventilateur externe pour extraire l’air intérieur par la sortie 190. Cet autre ventilateur externe peut aussi être piloté de manière similaire au pilotage du ventilateur 192.

Le procédé de la est particulièrement avantageux car il permet de privilégier le fonctionnement « tout air extérieur » en évacuant simultanément une quantité légèrement inférieure d’air intérieur (-10% de façon à ce que les locaux restent en légère surpression) et en récupérant la chaleur ou la fraicheur de l’air extrait sans mélange entre les flux d’air. Lorsque la température extérieure est un peu froide (par exemple de 5 à 15°C) ou un peu chaude (par exemple de 25 à 32°C) et que la récupération de chaleur ou de fraîcheur au niveau de l’échangeur 170 ne suffit pas pour assurer le confort thermique, on conserve un fonctionnement « tout air extérieur » et l’échangeur 310 permet d’assurer une température intérieure proche de la température de consigne, typiquement 20°C. Lorsque les températures extérieures sont inférieures à 5°C ou supérieures à 32°C le fonctionnement « tout air extérieur » devient impossible ou très difficile, la puissance cumulée des échangeurs 170 et 310 étant insuffisante. La régulation peut alors agir sur les moyens mobiles 161, de l’obturateur 191 et éventuellement du ventilateur 192 de façon à opérer un mélange entre l’air extérieur et l’air intérieur. La proportion d’air extérieur AE du flux d’air M peut varier de 100 à 10 % (valeur minimale, d’où la présence éventuelle d’une butée au niveau de l’obturateur 191).

illustre schématiquement une unité 1000 de régulation du traitement de l’air intérieur d’un local selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.

Selon un mode de réalisation, l’unité 1000 fait partie du dispositif 100 et 101.

Selon l’invention, l’unité 1000 est configurée pour la mise en œuvre des étapes du procédé décrit en regard de la .

Selon une variante, l’unité 1000 est déportée du dispositif 100 et 101 et communique avec ce dispositif 100 et 101.

Selon une variante, l’unité 1000 est partiellement déportée du dispositif 100 ou 101 c’est-à-dire que le dispositif 100 ou 101 comporte des moyens de l’unité 1000 pour mettre en œuvre une voire plusieurs étapes du procédé de la et tandis que les autres étapes du procédé sont mises en œuvre par d’autres moyens déportés de l’unité 1000.

Les éléments de l’unité 1000, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. L’unité 1000 peut être réalisée sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.

Dans un mode de réalisation avantageux, les éléments de l’unité 1000 seront intégrés à la commande ou télécommande de la cassette 300.

Selon différents modes de réalisation particuliers, l’unité 1000 est couplée en communication avec d’autres dispositifs tels que le dispositif 100 ou 101, par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.

L’unité 1000 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 1001 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans l’unité 1000. Le processeur 1010 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. L’unité 1000 comprend en outre au moins une mémoire 1002 correspondant par exemple à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.

Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 1002.

Selon un mode de réalisation particulier et non limitatif, l’unité 1000 comprend un bloc 1003 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes tels qu’un serveur distant, un dispositif 100 ou 101 ou des capteurs ou encore un lecteur de communication en champ proche ou un récepteur radio. Un réseau de communication filaire ou non filaire peut être utilisé. Le bloc 1003 d’éléments d’interface est également configuré pour recevoir des informations telles que la température extérieure mesurée T, la température de consigne à l’intérieur du local ou l’intervalle de valeurs [T1 ; T2] et émettre des commandes et des messages à une unité déportée.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation et autres exemples ou variantes décrits ci-avant mais s’étend à tous modes et/ou variante de réalisation qui aurait la même portée. En particulier, la position des entrées et sorties ainsi que leur nombre des différents dispositifs décrits ne sont donnés qu’à titre illustratif. Plusieurs entrées, par exemple 120 peuvent être utilisées sans pour autant sortir de la portée de l’invention revendiquée. La forme des éléments des dispositifs ainsi que leur dimension ou leur liaison ne sont aussi données qu’à titre illustratif. D’autre forme et liaison peuvent être utilisées pour chacun de ces éléments.

Claims (11)

1. Dispositif de traitement sanitaire et thermique de l’air intérieur d’un local comprenant :

   • un caisson muni d’une entrée (120) d’air intérieur et d’une sortie (130) d’air traité du point de vue sanitaire ;
   • un émetteur (150) émettant un rayonnement ultraviolet apte à détruire ou à empêcher la reproduction de germes, virus, miasmes ou bactéries ; et
   • un échangeur thermique comportant un ensemble de plaques (140) délimitant un parcours allongé d’un flux d’air entre l’entrée (120) de l’air intérieur et la sortie (130) d’air traité, chaque plaque étant étanche à l’air et le parcours étant exposée audit rayonnement ultraviolet.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’émetteur (150) émet un rayonnement ultraviolet dont la longueur d’onde principale est comprise entre 200 à 280 nanomètres.
3. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel les plaques (140) sont opaques au rayonnement ultraviolet de longueurs d’ondes inférieures à 200 nanomètres.
4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les surfaces des plaques comportent des nanoparticules d’argent ou de zinc.
5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel au moins une partie des plaques (140) sont transparentes au rayonnement ultraviolet émis par l’émetteur (150).
6. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, qui comprend en outre au moins un ensemble composé d’un cylindre (152) dans lequel est logé l’émetteur (150), ledit cylindre (152) est transparent au rayonnement émis par l’émetteur (150) et ledit ensemble traverse lesdites plaques (140) pour que le flux d’air circulant entre lesdites plaques soit exposé au rayonnement émis par l’émetteur (150).
7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le caisson comprend en outre :

   • une entrée d’air extérieur (160) ; et
   • un mélangeur d’air pour créer le flux d’air (M) par mélange d’air extérieur entrant par l’entrée d’air extérieur (160) et d’air intérieur entrant par l’entrée (120) d’air intérieur.
8. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, qui comporte en outre des moyens pour coupler une cassette d’une installation de traitement d’air, de chauffage aéraulique ou de climatisation pour que la sortie (130) d’air traité par le dispositif coïncide avec une entrée d’air de la cassette.
9. Cassette d’une installation de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique comprenant un dispositif selon l’une des revendications 1 à 8.
10. Installation de traitement d’air, de climatisation ou de chauffage aéraulique comportant une cassette, caractérisé en ce qu’elle comporte en outre un dispositif selon l’une des revendications 1 à 8 couplé avec ladite cassette.
11. Procédé de traitement sanitaire de l’air intérieur d’un local comprenant les étapes suivantes :

    • mesurer (910) une température extérieure au local ;
    • comparer (920) la température extérieure mesurée aux bornes d’un intervalle de valeurs ;
    • si la température extérieure mesurée appartient à l’intervalle de valeurs :
      • régler (930) des moyens mobiles (161) d’un dispositif pour obturer en totalité une entrée d’air intérieur du local d’un dispositif et pour ouvrir complètement une entrée d’air extérieure (160) dudit dispositif pour que le flux d’air (M) à l’intérieur dudit dispositif ne soit composé que d’air extérieur (AE) ; et
      • désactivation d’un émetteur (150) d’un rayonnement ultraviolet logé à l’intérieur dudit dispositif ;
    • si la température extérieure mesurée est en dehors de l’intervalle de valeur alors :
      • régler (940) les moyens mobiles (161) en fonction de la différence entre la température extérieure mesurée et la borne inférieure de l’intervalle de valeurs, ou en fonction de la différence entre la température extérieure mesurée et la borne supérieure de l’intervalle de valeurs, de manière à diminuer progressivement la quantité d’air extérieur (AE) entrant par l’entrée d’air extérieur au profit de la quantité d’air intérieur (AI) entrant si l’une de ces différences augmente et à la diminuer si la différence diminue ; et
      • activer l’émetteur (150).