FR2845739A1 - Ventilator unit for controlled ventilation of houses comprises fan inside casing having opening sealed by valve which is automatically opened when air pressure inside casing exceeds predetermined value - Google Patents

Ventilator unit for controlled ventilation of houses comprises fan inside casing having opening sealed by valve which is automatically opened when air pressure inside casing exceeds predetermined value Download PDF

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Abstract

The unit comprises a fan installed in a casing (1) comprising automatic means (10-13) for limiting the air pressure leaving the ventilator. The pressure limiting automatic means comprises an opening (10) in the casing and a valve (11) for sealing this opening which opens outwards to let the air escape when the air pressure inside the casing reaches a predetermined value. The valve is returned by a spring (13) when the air pressure falls.

Description

La présente invention concerne un ensemble ventilateur applicableThe present invention relates to an applicable fan assembly

notamment à une ventilationincluding ventilation

mécanique contrôlée pour logements.  controlled mechanical housing.

Dans un certain nombre d'applications des 5 ventilateurs et, notamment dans le cas de la ventilation mécanique contrôlée de logements, il est nécessaire d'utiliser des ventilateurs capables de fournir un débit important d'air soufflé tout en ayant une pression disponible faible de cet air. Il en est ainsi du fait que 10 la plage de fonctionnement des terminaux utilisée usuellement (bouches) n'autorise pas un fonctionnement au-delà d'une certaine valeur de pression. Dans des exemples de réalisation d'une telle ventilation mécanique contrôlée, le débit de l'air soufflé est ainsi d'au moins 15 2000 mètres cubes par heure tandis que la pression de  In a number of fan applications and, in particular in the case of controlled mechanical ventilation of housings, it is necessary to use fans capable of providing a high flow rate of the supply air while having a low available pressure. this air. This is so because the operating range of the terminals usually used (mouths) does not allow operation beyond a certain pressure value. In exemplary embodiments of such a controlled mechanical ventilation, the flow rate of the blown air is thus at least 15 2000 cubic meters per hour while the pressure of

l'air est aussi faible que 160 à 180 Pascals.  the air is as weak as 160 to 180 Pascals.

Il est donc apparu tout à fait important de disposer d'un système permettant de limiter la pression  It therefore seemed very important to have a system to limit the pressure

disponible en sortie du ventilateur.  available at the fan outlet.

Conformément à l'invention, l'ensemble ventilateur  According to the invention, the fan assembly

applicable notamment à une ventilation mécanique contrôlée pour logements comprend un ventilateur monté dans un carter et est caractérisé en ce que ce carter comporte des moyens automatiques de limitation de la 25 pression de l'air sortant du ventilateur.  Particularly applicable to controlled mechanical ventilation for housing comprises a fan mounted in a housing and is characterized in that this housing comprises automatic means for limiting the pressure of the air leaving the fan.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - les moyens automatiques de limitation de la pression comprennent une ouverture ménagée dans le carter de 30 préférence à proximité de la sortie d'air du ventilateur, ainsi qu'un clapet d'obturation de cette ouverture et s'ouvrant vers l'extérieur en laissant échapper de l'air par cette ouverture lorsque la pression de l'air dans le carter atteint une valeur prédéterminée; - des moyens de rappel sont montés entre le clapet et le carter de manière à maintenir fermée ladite ouverture lorsque la pression de l'air dans le carter est inférieure à ladite pression prédéterminée: les moyens de rappel sont constitués par un élément élastique tel qu'un ressort de raideur déterminée en fonction de ladite pression prédéterminée; - le carter du ventilateur est du type à volute, le clapet étant installé sur la volute; - l'emplacement du clapet est variable le long du développé de la volute; - le clapet est constitué par un volet monté pivotant sur le carter avec son axe de pivotement situé en amont du volet; - le clapet est constitué par un volet monté pivotant sur le carter avec son axe de pivotement situé 15 en aval du volet; - l'ensemble ventilateur comprend en outre un déflecteur de répartition; - le déflecteur de répartition est disposé sous le clapet; - le clapet est réalisé en matériau léger, tel que matière plastique ou aluminium; - la courbe débit/pression de l'ensemble ventilateur est optimisée en agissant sur des paramètres tels que la surface du clapet, la position du clapet sur la volute, 25 la position de l'axe d'articulation du volet lorsque le clapet est constitué par un volet, ainsi que la raideur et la force des moyens de rappel; - le carter du ventilateur est monté dans un boîtier canalisant l'air via des orifices d'aspiration 30 qu'il présente et servant au recyclage de l'air s'échappant du clapet lorsque celui-ci n'obture plus l'ouverture. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,  According to other advantageous features of the invention: the automatic means for limiting the pressure comprise an opening in the housing preferably close to the air outlet of the fan, as well as a shut-off valve of this opening and opening to the outside by allowing air to escape through this opening when the pressure of the air in the casing reaches a predetermined value; - Return means are mounted between the valve and the housing so as to keep said opening closed when the air pressure in the housing is less than said predetermined pressure: the return means are constituted by an elastic member such as a spring of stiffness determined according to said predetermined pressure; the fan casing is of the volute type, the valve being installed on the volute; - The location of the valve is variable along the developed volute; - The valve is constituted by a flap pivotally mounted on the housing with its pivot axis located upstream of the flap; the valve is constituted by a flap pivotally mounted on the casing with its pivot axis located downstream of the flap; - The fan assembly further comprises a distribution baffle; - The distribution baffle is disposed under the valve; - The valve is made of lightweight material, such as plastic or aluminum; the flow / pressure curve of the fan assembly is optimized by acting on parameters such as the surface of the valve, the position of the valve on the volute, the position of the axis of articulation of the flap when the valve is constituted. by a flap, as well as the stiffness and strength of the return means; - The fan housing is mounted in a housing channeling the air via suction ports 30 it has and used to recycle the air escaping from the valve when it no longer closes the opening. The invention will be better understood and other purposes,

caractéristiques, détails et avantages de celle-ci 35 apparaîtront plus clairement au cours de la description  characteristics, details and advantages thereof will become more apparent in the description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective montrant 5 le carter d'un ensemble ventilateur muni d'un volet de limitation automatique de la pression de l'air sortant du ventilateur. - la figure 2 montre l'ensemble ventilateur de la figure 1 monté dans un boîtier canalisant l'air via des 10 orifices d'aspiration qu'il présente et servant au recyclage de l'air s'échappant du volet en position  following explanatory diagram given with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating an embodiment of the invention and in which: - Figure 1 is a perspective view showing the casing of a fan assembly provided a shutter for automatically limiting the pressure of the air leaving the fan. FIG. 2 shows the fan assembly of FIG. 1 mounted in a housing channeling the air via the suction orifices it has and used to recirculate the air escaping from the flap in position.

ouverte de celui-ci.open of it.

- la figure 3 est une vue semblable à celle de la  - Figure 3 is a view similar to that of the

figure 2 en position fermée du volet.  Figure 2 in the closed position of the flap.

- la figure 4 est une vue en coupe d'un ensemble ventilateur d'un type semblable à celui des figures 2 et 3. - la figure 5 est une vue en coupe de l'ensemble ventilateur de la figure 4 tourné de 900 et montre le 20 carter en forme de volute avec le volet dans une position d'ouverture. la figure 6 est une vue arrière de l'ensemble  FIG. 4 is a sectional view of a fan assembly of a type similar to that of FIGS. 2 and 3; FIG. 5 is a sectional view of the fan assembly of FIG. the volute casing with the flap in an open position. Figure 6 is a rear view of the assembly

ventilateur des figures 4 et 5.fan of Figures 4 and 5.

- la figure 7 est une vue en perspective de ce même 25 ensemble ventilateur.  FIG. 7 is a perspective view of this same fan assembly.

- la figure 8 montre une courbe permettant d'expliquer le fonctionnement de l'ensemble ventilateur  - Figure 8 shows a curve to explain the operation of the fan assembly

des figures précédentes.previous figures.

Aux dessins et notamment à la figure 1, on a 30 représenté le carter 1 d'un ensemble ventilateur conforme à l'invention. Aux figures 2 à 5, le carter 1 est monté  In the drawings and particularly in Figure 1, there is shown the casing 1 of a fan assembly according to the invention. In Figures 2 to 5, the housing 1 is mounted

dans un boîtier 2.in a housing 2.

En outre et comme on le voit en particulier à la figure 5, un ventilateur 3 est monté dans le carter 1 qui 35 présente une volute 4. L'air du ventilateur 3 est ainsi aspiré dans le boîtier 2 à travers des orifices 5, 6 prévus dans ce boîtier et pénètre dans le carter 1 par des orifices 7 et 8, pour sortir de l'ensemble ventilateur en 9. La circulation de l'air dans l'ensemble ventilateur est montrée par les flèches des figures 4 à 7. Conformément à l'invention, le carter 1 présente, de préférence à proximité de sa sortie 9, une ouverture 10 installée sur la volute 4 le long du développé de la volute. L'ouverture 10 est munie d'un volet il articulé sur la volute 4 autour d'un axe 12 et un ressort 13 de 10 raideur et de force déterminées constitue un moyen de rappel du volet 11 de la position ouverte des figures 1 et 2 à la position fermée de la figure 3. Le volet muni de son ressort constitue ainsi un clapet qui s'ouvre vers l'extérieur en laissant échapper de l'air par l'ouverture 15 10 lorsque la pression de l'air dans le carter 1 dépasse une valeur prédéterminée d'une manière indiquée plus loin lors du fonctionnement de l'ensemble ventilateur conforme  Furthermore, and as can be seen in particular in FIG. 5, a fan 3 is mounted in the casing 1 which has a volute 4. The air of the fan 3 is thus sucked into the casing 2 through orifices 5, 6 provided in this housing and enters the housing 1 through orifices 7 and 8, to exit the fan assembly 9. The flow of air in the fan assembly is shown by the arrows of Figures 4 to 7. In accordance to the invention, the housing 1 has, preferably near its outlet 9, an opening 10 installed on the volute 4 along the developed volute. The opening 10 is provided with a flap hinged to the volute 4 about an axis 12 and a spring 13 of stiffness and determined force constitutes a return means of the flap 11 of the open position of Figures 1 and 2 in the closed position of Figure 3. The flap with its spring thus constitutes a valve which opens outwardly by letting air out through the opening 15 10 when the air pressure in the housing 1 exceeds a predetermined value in a manner indicated below during operation of the fan assembly according to

à l'invention.to the invention.

Au contraire, lorsque le volet il obture 20 l'ouverture 10, c'est-à-dire pour une pression inférieure  On the contrary, when the shutter closes the opening 10, that is to say for a lower pressure

à la valeur prédéterminée indiquée ci-dessus, le carter 1 se présente sous la forme d'une volute continue de type connu sans ouverture. Dans un tel cas, la courbe de fonctionnement débit/pression est de manière connue 25 semblable à celle indiquée en trait plein à la figure 8.  at the predetermined value indicated above, the casing 1 is in the form of a continuous volute of known type without opening. In such a case, the flow / pressure operating curve is in a known manner similar to that indicated in solid lines in FIG.

Ainsi, lorsque le ventilateur est utilisé à droite de sa courbe de fonctionnement (partie A de la courbe de la figure 8), celui-ci fournit un débit élevé et une pression faible. La courbe de fonctionnement est alors la 30 même qu'en l'absence de volet et celui-ci reste fermé, ce qui ne pénalise par le rapport débit/puissance électrique et permet donc de mieux répondre à la réglementation  Thus, when the fan is used to the right of its operating curve (part A of the curve of Figure 8), it provides a high flow and low pressure. The operating curve is then the same as in the absence of shutter and it remains closed, which does not penalize by the ratio flow / electric power and thus makes it possible to better meet the regulations.

thermique 2000.thermal 2000.

Au contraire, lorsque le ventilateur est utilisé à 35 gauche de sa courbe de fonctionnement (partie B de la courbe de la figure 8), le volet 1 s'ouvre sous l'influence de la pression fournie par le ventilateur, et ce volet reste ouvert tant que la pression de l'air dans le carter 1 reste supérieure à une pression prédéterminée. Le volet 11 fonctionne alors comme un by-pass et 5 une partie de l'air passe alors vers l'extérieur à travers l'ouverture 10, cet air étant recyclé si l'ensemble ventilateur est placé dans le boîtier 2. On notera qu'une partie de la pression dynamique n'est pas transformée en pression statique, ce qui limite la 10 pression statique disponible en sortie de l'ensemble  On the contrary, when the fan is used on the left of its operating curve (part B of the curve of FIG. 8), the shutter 1 opens under the influence of the pressure supplied by the fan, and this shutter remains open as long as the air pressure in the casing 1 remains above a predetermined pressure. The flap 11 then functions as a by-pass and a part of the air then passes outwards through the opening 10, this air being recycled if the fan assembly is placed in the housing 2. It will be noted that a part of the dynamic pressure is not transformed into static pressure, which limits the static pressure available at the outlet of the assembly

ventilateur selon l'invention.fan according to the invention.

Grâce aux moyens de rappel que constituent le ressort 13, le volet 11 s'ouvre plus ou moins en fonction de la pression fournie par le ventilateur dans le carter 15 1, ce qui permet de réguler la pression disponible en sortie du ventilateur. La courbe débit/pression devient alors sensiblement horizontale en présentant un aspect légèrement ondulé selon la partie C de la courbe en  Thanks to the return means that constitute the spring 13, the flap 11 opens more or less depending on the pressure supplied by the fan in the casing 15 1, which regulates the available pressure at the output of the fan. The flow / pressure curve then becomes substantially horizontal, presenting a slightly undulated appearance according to part C of the curve in

traits interrompus de la figure 8.broken lines of Figure 8.

Afin d'optimiser la régulation de pression de  In order to optimize the pressure regulation of

sortie du ventilateur et de diminuer l'amplitude des ondulations de cette partie C, il est possible de prévoir un déflecteur de répartition tel que celui montré en 14 à la figure 1, ce déflecteur étant disposé sous le 25 volet 11.  output of the fan and reduce the amplitude of the corrugations of this part C, it is possible to provide a distribution baffle such as that shown in 14 in Figure 1, the deflector being disposed under the flap 11.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le volet 11 est réalisé en matériau léger, tel que matière plastique ou aluminium. La masse du volet est alors négligeable par rapport aux forces de pression 30 de l'air auxquelles il est soumis. L'ensemble ventilateur selon l'invention peut ainsi fonctionner dans toutes les positions sans que le volet soit soumis à l'action de la gravité. On notera qu'en fonction de paramètres tels que la 35 surface du volet 11, sa position le long du développé du volute 4 et la raideur ainsi que la force de rappel du ressort 13, il est possible d'optimiser la forme de la  According to an advantageous characteristic of the invention, the flap 11 is made of light material, such as plastic or aluminum. The mass of the flap is then negligible compared to the pressure forces 30 of the air to which it is subjected. The fan assembly according to the invention can thus operate in all positions without the shutter being subjected to the action of gravity. It will be noted that, depending on parameters such as the surface of the shutter 11, its position along the developed part of the volute 4 and the stiffness as well as the restoring force of the spring 13, it is possible to optimize the shape of the

courbe débit/pression. De même, l'axe 12 d'articulation du volet 11 peut être indifféremment situé en amont ou en aval du volet en fonction du résultat souhaité.  flow / pressure curve. Similarly, the hinge axis 12 of the flap 11 may be indifferently located upstream or downstream of the flap depending on the desired result.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Ensemble ventilateur applicable notamment à une 5 ventilation mécanique contrôlée pour logements comprenant un ventilateur (3) monté dans un carter (1), caractérisé en ce que ce carter comporte des moyens automatiques (1013) de limitation de la pression de l'air sortant du ventilateur.  1. Fan assembly applicable in particular to a controlled mechanical ventilation for housing comprising a fan (3) mounted in a housing (1), characterized in that this housing comprises automatic means (1013) for limiting the air pressure. coming out of the fan. 2. Ensemble ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens automatiques de limitation de pression comprennent une ouverture (10) ménagée dans le carter (1), de préférence à proximité de la sortie d'air du ventilateur, ainsi qu'un clapet (11) 15 d'obturation de cette ouverture et s'ouvrant vers l'extérieur en laissant échapper de l'air par cette ouverture lorsque la pression de l'air dans le carter (1)2. Fan assembly according to claim 1, characterized in that said automatic pressure limiting means comprise an opening (10) in the housing (1), preferably close to the air outlet of the fan, and a valve (11) 15 closing this opening and opening outwardly by letting air escape through this opening when the pressure of the air in the housing (1) atteint une valeur prédéterminée.  reaches a predetermined value. 3. Ensemble ventilateur selon la revendication 2, 20 caractérisé en ce que des moyens de rappel sont montés entre le clapet (11) et le carter (1) de manière à maintenir fermée l'ouverture (10) lorsque la pression de l'air dans le carter est inférieure à ladite pression prédéterminée.  3. Fan assembly according to claim 2, characterized in that return means are mounted between the valve (11) and the housing (1) so as to keep the opening (10) closed when the air pressure in the housing is less than said predetermined pressure. 4. Ensemble ventilateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués par un élément élastique tel qu'un ressort d'une raideur déterminée en fonction de ladite pression prédéterminée.4. Fan assembly according to claim 3, characterized in that the biasing means are constituted by an elastic element such as a spring of stiffness determined according to said predetermined pressure. 5. Ensemble ventilateur selon l'une des5. Fan assembly according to one of revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le carter (1) du ventilateur (3) est du type à volute, le clapet (11)  Claims 1 to 4, characterized in that the housing (1) of the fan (3) is of the volute type, the valve (11) étant installé sur la volute (4).being installed on the volute (4). 6. Ensemble ventilateur selon la revendication 5, 35 caractérisé en ce que l'emplacement du clapet (11) est  6. Fan assembly according to claim 5, characterized in that the location of the valve (11) is variable le long du développé de la volute (4).  variable along the developed volute (4). 7. Ensemble ventilateur selon l'une des  7. Fan assembly according to one of revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le clapet est constitué par un volet (11) monté pivotant sur le carter (1) avec son axe de pivotement (12) situé en amont du  Claims 1 to 6, characterized in that the valve is constituted by a flap (11) pivotally mounted on the casing (1) with its pivot axis (12) situated upstream of the volet.  shutter. 8. Ensemble ventilateur selon l'une des8. Fan assembly according to one of revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le clapet est constitué par un volet (11) monté pivotant sur le carter (1) avec son axe de pivotement (12) situé en aval du 10 volet.  Claims 1 to 6, characterized in that the valve is constituted by a flap (11) pivotally mounted on the housing (1) with its pivot axis (12) located downstream of the flap. 9. Ensemble ventilateur selon l'une des  9. Fan assembly according to one of revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un  Claims 1 to 8, characterized in that it comprises a déflecteur de répartition (14).distribution baffle (14). 10. Ensemble ventilateur selon la revendication 9, 15 caractérisé en ce que le déflecteur de répartition (14)  10. Fan assembly according to claim 9, characterized in that the distribution baffle (14) est disposé sous le clapet (11).is disposed under the valve (11). 11. Ensemble ventilateur selon l'une des  11. Fan assembly according to one of revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le clapet (11) est réalisé en matériau léger, tel que matière 20 plastique ou aluminium.  Claims 1 to 10, characterized in that the valve (11) is made of a light material, such as a plastic or aluminum material. 12. Ensemble ventilateur selon l'une des  12. Fan assembly according to one of revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la courbe débit/pression est optimisée en agissant sur des paramètres tels que la surface du clapet (11), la 25 position du clapet sur la volute (4), la position de  Claims 1 to 11, characterized in that the flow / pressure curve is optimized by acting on parameters such as the surface of the valve (11), the position of the valve on the volute (4), the position of l'axe d'articulation (12) du volet lorsque le clapet est constitué par un volet, ainsi que la raideur et la force  the hinge axis (12) of the flap when the flap is constituted by a flap, as well as the stiffness and the force des moyens de rappel.recall means. 13. Ensemble ventilateur selon l'une des 30 revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le carter  13. Fan assembly according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the casing (1) est monté dans un boîtier canalisant l'air via des orifices d'aspiration (5, 6) qu'il présente et servant au recyclage de l'air s'échappant du clapet (11) lorsque celui-ci n'obture plus l'ouverture (10) . 35  (1) is mounted in a casing channeling the air via suction ports (5, 6) that it has and used to recirculate the air escaping from the valve (11) when it closes. plus the opening (10). 35
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