FR3069038A1 - VALVE FOR CONTROLLING A FLUID FLOW - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un clapet (1) de régulation d'un débit de fluide destiné à être inséré dans un conduit (12) et apte à adopter une position fermée lors d'un débit nominal dudit fluide et à s'effacer partiellement ou totalement lorsque le débit de fluide dépasse une valeur seuil prédéterminée. Le clapet est constitué par une plaque disposée transversalement dans le conduit (12) et comprenant une zone de flexibilité permettant son effacement partiel ou total à partir de ladite valeur seuil. Application aux systèmes de régulation de débit de fluide et plus particulièrement aux caissons de ventilation mécanique contrôlée.The invention relates to a valve (1) for regulating a fluid flow rate intended to be inserted into a duct (12) and adapted to adopt a closed position during a nominal flow rate of said fluid and to partially or totally disappear when the fluid flow rate exceeds a predetermined threshold value. The valve is constituted by a plate disposed transversely in the conduit (12) and comprising a zone of flexibility allowing its partial or total erasure from said threshold value. Application to fluid flow control systems and more specifically to controlled mechanical ventilation boxes.
Description
Le secteur technique de la présente invention est celui des clapets de régulation de débit de fluide et notamment des clapets destinés à être insérés dans des caissons deThe technical sector of the present invention is that of fluid flow control valves and in particular valves intended to be inserted in boxes of
Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC).Controlled Mechanical Ventilation (VMC).
Les VMC sont installées dans des maisons d'habitation ou dans des bâtiments à utilisation professionnelle pour assurer un renouvellement permanent de l'air afin d'assurer le confort des occupants et éviter des risques de moisissures. Toutefois, il est parfois nécessaire de faire varier le débit de ventilation de la VMC dans un premier local lors d'une utilisation momentanée et maintenir un débit nominal dans d'autres locaux. Tel est le cas par exemple de la cuisine et des sanitaires.CMVs are installed in residential houses or in buildings for professional use to ensure permanent air renewal to ensure the comfort of the occupants and avoid the risk of mold. However, it is sometimes necessary to vary the ventilation rate of the CMV in a first room during temporary use and maintain a nominal flow in other rooms. This is the case, for example, for the kitchen and the toilets.
Pour les débits cuisine, en utilisant un ventilateur à deux vitesses, le piquage cuisine permet d'obtenir deux débits, à savoir un débit nominal et un débit de pointe. Alors que le débit nominal est utilisé pendant la plupart du temps, le débit de pointe est utilisé, par exemple, lors de la préparation des repas.For kitchen flow rates, using a two-speed fan, the kitchen tap provides two flow rates, namely a nominal flow and a peak flow. While nominal flow is used for most of the time, peak flow is used, for example, when preparing meals.
ventilateur n'assure pas le résultat escompté.fan does not provide the expected result.
Les clapets modulateurs habituellement utilisés sont constitués d'une ou de plusieurs lames souples permettant un contrôle relatif du débit. En petite vitesse, la lame est dans une première position, à peine ou pas courbée, ce qui défini plus ou moins bien une première section de passage d'air. En grande vitesse, sous l'action de la dépression amplifiée du ventilateur, la lame se courbe et définit, de manière plus ou moins stable, une deuxième section de passage d'air plus grande que la première.The modulating valves usually used consist of one or more flexible blades allowing relative control of the flow. At low speed, the blade is in a first position, barely or not bent, which more or less defines a first section of air passage. At high speed, under the action of the amplified vacuum of the fan, the blade curves and defines, in a more or less stable manner, a second section of air passage larger than the first.
Pour les débits sanitaires, afin d'avoir un débit constant quel que soit la vitesse du ventilateur, il est courant d'utiliser des régulateurs de débit. Les régulateurs de débit sont généralement constitués de plusieurs pièces dont au moins une lame souple. Chacune des pièces a sa propre durée de vie et sa propre probabilité de dysfonctionnement.For sanitary flows, in order to have a constant flow regardless of the fan speed, it is common to use flow regulators. Flow regulators are generally made up of several parts including at least one flexible blade. Each part has its own lifespan and its own probability of malfunction.
En petite vitesse, la dépression du ventilateur est faible et la ou les lames sont en position basse. En conséquence, la section de passage d'air est importante. En grande vitesse, la dépression du ventilateur est importante et la lame ou les lames se soulèvent et obstruent une partie de la section de passage permettant ainsi, malgré une dépression plus importante, de conserver un débit relativement constant.At low speed, the fan vacuum is low and the blade (s) are in the low position. Consequently, the air passage section is large. At high speed, the fan depression is high and the blade or the blades are raised and obstruct a part of the passage section thus making it possible, despite a greater depression, to maintain a relatively constant flow rate.
De plus, les régulateurs des piquages sanitaires sont très défavorisant car ils doivent maintenir un débit constant quelle que soit la vitesse du ventilateur. Ils font donc fortement varier leur section de passage d'air et donc leur perte de charge notamment en grande vitesse où ils doivent se refermer significativement pour favoriser la cuisine.In addition, regulators for sanitary taps are very disadvantageous because they must maintain a constant flow regardless of the fan speed. They therefore greatly vary their air passage section and therefore their pressure drop, in particular at high speed where they must close significantly to promote cooking.
Cependant, cette maîtrise des différents débits n'est possible qu'avec des moteurs relativement puissants ce qui implique des consommations électriques importantes. De surcroît, des réglementations de plus en plus strictes comme la directive européenne éco-conception 1253/2014 ainsi que des textes réglementaires français imposent des exigences de moyens et de performances. A cet effet, il va devenir obligatoire de concevoir des systèmes consommant peu d ' énergie tout en assurant des débits minimaux des VMC auto réglables.However, this control of the different flow rates is only possible with relatively powerful motors which implies significant electrical consumption. In addition, increasingly strict regulations such as the European eco-design directive 1253/2014 as well as French regulatory texts impose requirements on resources and performance. To this end, it will become mandatory to design systems that consume little energy while ensuring minimum flow rates for self-adjusting VMCs.
Ainsi, la régulation d'unSo the regulation of a
VMC est un moyen de réduire efficacement sa consommation énergétique.VMC is a way to effectively reduce your energy consumption.
Cette régulation est l'élément de répartition des flux d ' air dans les différents piquages du caisson VMC et cette régulation permet également l'obtention des débits réglementaires dans chaque pièce et, ce, à chaque vitesse de fonctionnement du ventilateur. En effet, la qualité de la régulation impacte les débits et donc les déperditions dues au renouvellement d'air. Les régulateurs sont également très consommateurs de pression statique de par les pertes de charges qu'ils génèrent.This regulation is the element for distributing the air flows in the different nozzles of the VMC box and this regulation also makes it possible to obtain the regulatory flow rates in each room and this, at each fan operating speed. In fact, the quality of the regulation impacts the flow rates and therefore the losses due to air renewal. Regulators are also very consumers of static pressure due to the pressure drops they generate.
Dans un caisson traditionnel, tous les piquages sont reliés à un même volume d'aspiration faisant office de chambre de détente ventilateur. Cette lui-même relié à l'ouïe d'aspiration du conception simple est particulièrement énergivore car elle crée des élargissements brusques générateurs de pertes de charges importantes à la base de chaque piquage du caisson et notamment sur le piquage cuisine qui véhicule le plus grand débit.In a traditional box, all the nozzles are connected to the same suction volume acting as a fan relaxation chamber. This itself connected to the suction opening of the simple design is particularly energy-consuming because it creates sudden enlargements generating significant pressure drops at the base of each tap of the box and especially on the kitchen tap which carries the greatest flow .
De plus, l'ouïe d'aspiration du ventilateur étant généralement de section plus faible que la chambre de détente, il se produit par la suite un phénomène de rétrécissement brusque également dommageable en termes de pertes de charges.In addition, the suction opening of the ventilator being generally of smaller section than the expansion chamber, there then occurs a sudden shrinking phenomenon also damaging in terms of pressure drops.
En petite vitesse, les régulateurs à volets mobiles des piquages sanitaires augmentent leur section de passage afin d'atteindre leur débit réglementaire et la cuisine est « bridée » par son régulateur à volet mobile afin de ne pas dépasser son débit nominal maximum.At low speed, the regulators with movable shutters of the sanitary taps increase their passage section in order to reach their regulatory flow and the kitchen is "restrained" by its regulator with movable shutter so as not to exceed its maximum nominal flow.
En grande vitesse, les régulateurs à volets mobiles des piquages sanitaires diminuent leur section de passage afin d'éviter les dépassements de débit et la cuisine « lutte » contre son régulateur à volet mobile pour faire passer son débit maximum. Le ventilateur doit donc produire une très forte dépression pour vaincre les pertes de charges créées par l'action de l'ensemble des régulateurs et par le volume de détente. La consommation électrique induite est donc très importante.At high speed, the regulators with movable shutters of the sanitary taps reduce their passage section in order to avoid flow overshoots and the kitchen "struggles" against its regulator with movable shutters to get its maximum flow through. The fan must therefore produce a very high vacuum to overcome the pressure losses created by the action of all the regulators and by the expansion volume. The induced electrical consumption is therefore very significant.
Ainsi, le brevet FR-2685455 décrit un piquage cuisine dont la tubulure comprend un volet pivotant équipée d'un contrepoids de façon à contrôler le débit en fonction de la vitesse du ventilateur. L'augmentation de la vitesse du ventilateur crée une dépression qui ouvre le volet pivotant de manière linéaire et sans effet de seuil. Avec ce système, les sanitaires conservent la nécessité d'avoir des régulateurs mobiles, tout comme la cuisine lorsque le ventilateur est en petite vitesse. Le gain énergétique en termes de pertes de charges d'un tel système est relativement faible voire nul. Ce système ne permet pas de plus l'obtention d'un niveau de performance énergétique conforme aux réglementations. Enfin, la fabrication et l'installation d'un tel système est complexe.Thus, patent FR-2685455 describes a kitchen tap, the tubing of which comprises a pivoting flap equipped with a counterweight so as to control the flow as a function of the speed of the fan. Increasing the fan speed creates a vacuum which opens the pivoting shutter in a linear fashion without any threshold effect. With this system, the sanitary ware retains the need for mobile regulators, just like the kitchen when the fan is at low speed. The energy gain in terms of pressure drops of such a system is relatively low or even zero. This system also does not allow obtaining an energy performance level that complies with regulations. Finally, the manufacture and installation of such a system is complex.
Le brevet FR-2888304 décrit un piquage cuisine équipé d'un volet rigide pivotant par l'intermédiaire d'un actionneur du type moteur ou vérin et dont le système de commande est lié au ventilateur. Ainsi, les sections de passage du volet dans les différentes positions permettent l'obtention des débits désirés. Les piquages sanitaires sont décrits comme étant potentiellement soumis à une dépression constante et peuvent donc avoir une régulation limitée à des diaphragmes. Cependant, ce système ne permet pas l'obtention du niveau de performance énergétique conforme aux réglementations. De plus, la réalisation via un système électrique motorisé et piloté ne permet pas l'obtention d'un prix de revient satisfaisant.Patent FR-2888304 describes a kitchen tap fitted with a rigid pivoting flap by means of an actuator of the motor or jack type and whose control system is linked to the fan. Thus, the flap passage sections in the various positions allow the desired flow rates to be obtained. Sanitary nozzles are described as being potentially subjected to constant depression and can therefore have a regulation limited to diaphragms. However, this system does not make it possible to obtain the energy performance level that complies with regulations. In addition, the realization via a motorized and controlled electrical system does not allow obtaining a satisfactory cost price.
De surcroît, les dispositifs comprenant ces clapets manquent de fiabilité sur le long terme du fait de l'encrassement des clapets.In addition, the devices comprising these valves lack reliability in the long term due to fouling of the valves.
Le but de la présente invention est donc de proposer un clapet de régulation d'un débit d'air de conception simple, durable et peu onéreux et permettant aux VMC l'intégrant d'être conformes aux réglementations.The object of the present invention is therefore to propose a valve for regulating an air flow of simple, durable and inexpensive design and allowing the integrated VMCs to comply with regulations.
L'invention a donc pour objet un clapet de régulation d'un débit de fluide destiné à être inséré dans un conduit et apte à adopter une position fermée lors d'un débit nominal dudit fluide et à s'effacer partiellement ou totalement lorsque le débit de fluide dépasse une valeur seuil prédéterminée, caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque disposée transversalement dans le conduit et comprenant une zone de flexibilité permettant son effacement partiel ou total à partir de ladite valeur seuil.The subject of the invention is therefore a valve for regulating a fluid flow intended to be inserted into a duct and capable of adopting a closed position during a nominal flow of said fluid and of partially or totally disappearing when the flow fluid exceeds a predetermined threshold value, characterized in that it is constituted by a plate disposed transversely in the duct and comprising a flexibility zone allowing its partial or total erasure from said threshold value.
Avantageusement, le clapet comprend une face concave en regard de l'arrivée du fluide dans le conduit et une face convexe en regard de la sortie du fluide dudit conduit.Advantageously, the valve comprises a concave face facing the arrival of the fluid in the conduit and a convex face facing the outlet of the fluid from said conduit.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le clapet est fixé dans le conduit à l'aide d'un support.According to one embodiment of the invention, the valve is fixed in the conduit using a support.
Avantageusement encore, le support présente une forme courbe selon un rayon de courbure compris entre 30 mm et 70 mm et préférentiellement 50 mm.Advantageously also, the support has a curved shape according to a radius of curvature between 30 mm and 70 mm and preferably 50 mm.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la zone de flexibilité est située à une distance de la base inférieure au tiers de sa génératrice, la surface restante deAccording to another embodiment of the invention, the flexibility zone is located at a distance from the base less than a third of its generatrix, the remaining surface of
ventilation mécanique contrôlée.controlled mechanical ventilation.
Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le conduit est représenté par une tubulure prolongeant un piquage d'un caisson de ventilation mécanique contrôlée et dont l'extrémité libre est disposée à distance de l'ouïe d'aspiration d'un ventilateur.According to yet another embodiment of the invention, the duct is represented by a tube extending a tapping of a box of controlled mechanical ventilation and the free end of which is arranged at a distance from the suction opening of a fan.
Avantageusement encore, la distance entre l'extrémité libre de la tubulure et l'ouïe d'aspiration est comprise entre 5 mm et 15 mm.Advantageously also, the distance between the free end of the tubing and the suction opening is between 5 mm and 15 mm.
L'invention concerne également un système de régulation d'un caisson de ventilation mécanique contrôlée comprenant 20 une chambre de détente dans laquelle débouchent au moins un piquage et une ouverture en regard de l'ouïe d'aspiration d'un ventilateur, caractérisé en ce qu'il comporte un clapet de régulation.The invention also relates to a system for regulating a controlled mechanical ventilation box comprising an expansion chamber into which at least one nozzle opens and an opening facing the suction opening of a fan, characterized in that that it includes a control valve.
Un avantage de la présente invention réside dans le fait 25 qu'elle permet d'être conforme aux réglementations régissant les débits des VMC.An advantage of the present invention lies in the fact that it makes it possible to comply with the regulations governing the rates of VMC.
Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait qu'elle est de conception simple et fiable.Another advantage of the present invention lies in the fact that it is simple and reliable in design.
Un autre avantage encore de la présente invention réside 30 dans le fait qu'elle est de conception peu onéreuse.Yet another advantage of the present invention is that it is inexpensive in design.
Un autre avantage encore de la présente invention réside dans le fait qu'elle présente une insensibilité à l'encrassement.Yet another advantage of the present invention lies in the fact that it has an insensitivity to fouling.
Un autre avantage encore de la présente invention réside 35 dans la régulation optimale des débits et des écoulements de fluides.Yet another advantage of the present invention resides in the optimal regulation of flow rates and fluid flows.
Un autre avantage encore de la présente invention réside dans la diminution des pertes de charges.Yet another advantage of the present invention lies in the reduction of pressure drops.
Un autre avantage encore de la présente invention réside dans l'effet de seuil et de la création de plages de fonctionnement non linéaires sur un même piquage.Yet another advantage of the present invention resides in the threshold effect and the creation of non-linear operating ranges on the same tap.
D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés àOther characteristics, advantages and details of the invention will be better understood on reading the additional description which follows of embodiments given in
l'invention est intégré.the invention is integrated.
La figure la représente un clapet 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Ce clapet 1 est intégré dans un conduit 2 ou 12 par l'intermédiaire d'un support 3. Le clapet 1 est composé d'une plaque disposée transversalement dans le conduit 2 ou 12 et fixée à sa base au support 3. Ainsi, le clapet 1 délimite une section de passage fixe d'un fluide dans le conduit 2 ou 12. Le clapet est en position fermée lorsque le fluide traversant le conduit 2 ou 12 présente un débit nominal.Figure la shows a valve 1 according to an embodiment of the invention. This valve 1 is integrated in a conduit 2 or 12 via a support 3. The valve 1 is composed of a plate arranged transversely in the conduit 2 or 12 and fixed at its base to the support 3. Thus, the valve 1 defines a fixed passage section of a fluid in the conduit 2 or 12. The valve is in the closed position when the fluid passing through the conduit 2 or 12 has a nominal flow rate.
Sur la figure la, on a représenté le clapet 1 présentant une zone de flexibilité. Les caractéristiques de cette zone de flexibilité 4 sont fonction de la conception particulière du clapet 1 selon l'invention et du débit de fluide traversant le conduit 2 ou 12 intégrant le clapet 1. En effet, le clapet 1 présente une face concave en regard de l'arrivée du fluide dans le conduit 2 ou 12 et une face convexe en regard de la sortie du fluide du conduit 2 ou 12. La courbure du clapet 1 peut être la résultante même de sa conception mais peut également être fonction de la courbure du support 3 sur lequel est fixé le clapet 1. En effet, selon un mode de réalisation de l'invention, le support présente une forme courbe selon un rayon de courbure compris entre 30 mm et 70 mm, et préférentiellement 50 mm.In Figure la, there is shown the valve 1 having a flexibility zone. The characteristics of this flexibility zone 4 are a function of the particular design of the valve 1 according to the invention and of the fluid flow rate passing through the conduit 2 or 12 integrating the valve 1. In fact, the valve 1 has a concave face opposite the arrival of the fluid in the duct 2 or 12 and a convex face opposite the outlet of the fluid from the duct 2 or 12. The curvature of the valve 1 may be the very result of its design but may also be a function of the curvature of the support 3 on which is fixed the valve 1. In fact, according to one embodiment of the invention, the support has a curved shape with a radius of curvature between 30 mm and 70 mm, and preferably 50 mm.
Cette conception particulière du clapet 1 permet de définir une zone de flexibilité où le clapet 1 se plie sous l'action du débit de fluide traversant le conduit 2 ou 12. La flexibilité du clapet 1 est également fonction du matériau utilisé pour sa conception et de l'épaisseur du clapet 1. Le clapet 1 peut en effet être constitué par une matière plastique mais aussi par toute autre matière présentant un degré de flexibilité compatible.This particular design of the valve 1 makes it possible to define a flexibility zone where the valve 1 bends under the action of the flow of fluid passing through the duct 2 or 12. The flexibility of the valve 1 is also a function of the material used for its design and of the thickness of the valve 1. The valve 1 may in fact be made of a plastic material but also of any other material having a compatible degree of flexibility.
Ainsi, la figure 2b est une vue de face du clapet 1 selon l'invention en position ouverte. Sous l'action du débit de fluide traversant le conduit 2 ou 12 et lorsque ledit débit dépasse une valeur seuil prédéterminée supérieure au débit nominal, le clapet se plie en se rabattant.Thus, Figure 2b is a front view of the valve 1 according to the invention in the open position. Under the action of the flow of fluid passing through the duct 2 or 12 and when said flow exceeds a predetermined threshold value greater than the nominal flow, the valve folds in folding.
Le clapet 1 en position ouverte défini ainsi une section de passage du fluide dans le conduit 2 ou 12 supérieure à la section de passage du fluide lorsque le clapet 1 est en position fermée. Cette conception particulière du clapet 1 selon l'invention permet de définir des seuils de débit de fluide pour lequel le clapet 1 s'efface partiellement ou totalement. Cela permet de définir des sections de passages fixes du fluide en fonction de son débit.The valve 1 in the open position thus defines a section for passage of the fluid in the duct 2 or 12 greater than the section for the passage of the fluid when the valve 1 is in the closed position. This particular design of the valve 1 according to the invention makes it possible to define fluid flow thresholds for which the valve 1 partially or totally disappears. This makes it possible to define sections of fixed passages for the fluid as a function of its flow rate.
Les figures 2a et 2b représentent respectivement le clapet 1 en position ouverte et fermée selon une vue de profil.Figures 2a and 2b respectively represent the valve 1 in the open and closed position in a side view.
La figure 2a permet de distinguer la courbure du clapet 1 selon l'invention. Ainsi, selon la direction A du fluide, le clapet 1 présente une face concave en regard de l'arrivée du fluide et une face convexe en regard de la sortie du fluide.FIG. 2a makes it possible to distinguish the curvature of the valve 1 according to the invention. Thus, in the direction A of the fluid, the valve 1 has a concave face facing the arrival of the fluid and a convex face facing the outlet of the fluid.
On remarque sur la figure 2b que le clapet 1 est en position ouverte, la partie supérieure du clapet 1 est en position horizontale par rapport au conduit 2 ou 12.Note in FIG. 2b that the valve 1 is in the open position, the upper part of the valve 1 is in the horizontal position relative to the duct 2 or 12.
Les figures 3a et 3b représentent respectivement le clapet 1 en position ouverte et fermée selon une vue de dessus.Figures 3a and 3b respectively represent the valve 1 in the open and closed position in a top view.
Sur la figure 3a, on distingue parfaitement les faces concave et convexe du clapet 1. La face concave se situe en regard de l'arrivée du fluide et la face convexe se situe en regard de la sortie du fluide.In FIG. 3a, a clear distinction is made between the concave and convex faces of the valve 1. The concave face is situated opposite the arrival of the fluid and the convex face is situated opposite the outlet of the fluid.
La figure 4 est une vue en coupe d'un caisson 5 de VMC dans lequel un clapet 1 selon un mode de réalisation de l'invention est intégré. Le clapet 1 est ici inséré dans un conduit représenté par un piquage 2 d'un caisson 5 de VMC, typiquement un piquage cuisine.Figure 4 is a sectional view of a VMC box 5 in which a valve 1 according to an embodiment of the invention is integrated. The valve 1 is here inserted in a conduit represented by a tap 2 of a VMC box 5, typically a kitchen tap.
On distingue sur la figure 4 une chambre de détente 6 dans laquelle débouchent le piquage 2, une ouverture 13 ainsi que d'autres piquages 7 et 8 correspondant par exemple à des piquages sanitaires.In FIG. 4 there is a relief chamber 6 into which the nozzle 2 open, an opening 13 as well as other nozzles 7 and 8 corresponding for example to sanitary nozzles.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par piquage un conduit permettant de relier un conduit d'un caisson VMC à un autre conduit débouchant dans une pièce à ventiler. Ainsi, un piquage cuisine permet d'assurer la ventilation de la cuisine.In the context of the present invention, by stitching is meant a duct making it possible to connect a duct of a VMC box to another duct opening into a room to be ventilated. Thus, a kitchen tap ensures ventilation of the kitchen.
Sur la figure 4, on distingue également un ventilateur 9 ainsi que l'ouïe d'aspiration 10 du ventilateur 9 située en regard d'une ouverture 13 débouchant dans la chambre de détente 6 . On remarque également que les piquages 7 et 8 ne sont pas munis de régulateur de débit mais de diaphragmes 11.In FIG. 4, there is also a ventilator 9 as well as the suction opening 10 of the ventilator 9 located opposite an opening 13 opening into the expansion chamber 6. We also note that the nozzles 7 and 8 are not fitted with a flow regulator but with diaphragms 11.
La figure 5 est une vue en coupe d'un caisson 5 de VMC dans lequel un clapet 1 est intégré selon un autre mode de réalisation de l'invention. Le clapet 1 est ici inséré dans un conduit représenté par une tubulure 12 délimitant un piquage d'un caisson 5 de VMC.Figure 5 is a sectional view of a VMC box 5 in which a valve 1 is integrated according to another embodiment of the invention. The valve 1 is here inserted into a conduit represented by a tube 12 defining a stitching of a box 5 of VMC.
On distingue sur la figure 5 une chambre de détente 6 traversé par la tubulure 12 dont l'extrémité libre 14 arrive à proximité d'une ouverture 13 de la chambre de détente 6, ladite ouverture 13 se trouvant en regard de l'ouïe d'aspiration 10 du ventilateur 9. Sur cette figure, la tubulure 12 comprenant le clapet 1 délimite un piquage du caisson 5 de VMC.There is in FIG. 5 a expansion chamber 6 crossed by the tubing 12, the free end 14 of which arrives near an opening 13 of the expansion chamber 6, said opening 13 being opposite the hearing of suction 10 of the fan 9. In this figure, the tube 12 comprising the valve 1 defines a stitching of the VMC box 5.
On distingue également sur la figure 5 les piquages 7 et 8 munis d'un diaphragme 11 et débouchant dans la chambre de détente.We also distinguish in Figure 5 the nozzles 7 and 8 provided with a diaphragm 11 and opening into the expansion chamber.
Dans une variante de réalisation du clapet 1 selon l'invention, la tubulure 12 est emmanchée à force dans le piquage 2 visible sur la figure 4. Le clapet 1 étant alors inséré dans la tubulure sans modification de sa structure. Selon cette variante de réalisation, la tubulure 12 présente un diamètre externe égal au diamètre interne du piquage 2.In an alternative embodiment of the valve 1 according to the invention, the tube 12 is force fitted into the nozzle 2 visible in FIG. 4. The valve 1 then being inserted into the tube without modifying its structure. According to this alternative embodiment, the tubing 12 has an external diameter equal to the internal diameter of the nozzle 2.
Suivant encore une variante de réalisation du clapet selon l'invention, la tubulure 12 prolonge le piquage 2 visible sur la figure 4. Le clapet étant alors inséré dans la tubulure sans modification de sa structure. Selon ce mode de réalisation, la tubulure 12 présente un diamètre interne égal au diamètre interne du piquage 2. La jonction entre la tubulure 12 et le piquage 2 est réalisée selon des techniques bien connues de 1'Homme du métier.According to yet another alternative embodiment of the valve according to the invention, the tube 12 extends the nozzle 2 visible in FIG. 4. The valve being then inserted into the tube without modification of its structure. According to this embodiment, the tube 12 has an internal diameter equal to the internal diameter of the nozzle 2. The junction between the tube 12 and the nozzle 2 is carried out according to techniques well known to those skilled in the art.
Il est important de noter ici que dans un caisson VMC, l'aspect régulation et donc la répartition des flux d'air dans les différents piquages est très important. Cela permet l'obtention des débits réglementaires dans chaque pièce et, ce, à chaque vitesse de fonctionnement du ventilateur. C'est également un moyen de réduire efficacement la consommation énergétique d'un caisson VMC car la qualité de la régulation impacte les débits et donc les déperditions dues au renouvellement d'air. Et cela sans avoir recours à des moteurs « basse consommation » qui sont très onéreux.It is important to note here that in a VMC box, the regulation aspect and therefore the distribution of air flows in the different nozzles is very important. This allows regulatory flow rates to be obtained in each room and at each fan operating speed. It is also a means of effectively reducing the energy consumption of a VMC box because the quality of the regulation impacts the flow rates and therefore the losses due to air renewal. And this without having to resort to “low consumption” motors which are very expensive.
Ainsi, dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 5, cette régulation est optimale et permet d'être conforme aux réglementations sur les débits d'air des VMC.Thus, in the embodiment of the invention shown in FIG. 5, this regulation is optimal and makes it possible to comply with the regulations on the air flow rates of the CMVs.
Les diaphragmes 7 et 8 offrent une section de passage fixe et permettent d'éviter la variation de section des régulateurs habituels qui s'avère consommatrice d'énergie. La présence d'un tel élément offre comme autre avantage incontestable une diminution de la sensibilité aThe diaphragms 7 and 8 offer a fixed passage section and make it possible to avoid the section variation of the usual regulators which proves to consume energy. The presence of such an element offers, as another undeniable advantage, a reduction in the sensitivity to
l'encrassement et donc une augmentation de la fiabilité du dispositif dans son ensemble, ainsi qu'un gain economique certain comparé à des régulateurs à volets mobiles composés de plusieurs pièces assemblées.fouling and therefore an increase in the reliability of the device as a whole, as well as a certain economic gain compared to regulators with movable shutters composed of several assembled parts.
Cependant, pour que ces piquages sanitaires 7 et équipés de diaphragme fassent passer un débit constant, il faut les soumettre à une pression quasi constante.However, in order for these sanitary taps 7 and equipped with diaphragm to pass a constant flow, they must be subjected to an almost constant pressure.
La tubulure intérieure 12, raccordée sur le piquage cuisine et débouchant proximité de l'ouïe d ' aspiration du ventilateur permet de favoriser naturellement le piquage cuisine et de s'affranchir de l'élargissement et du rétrécissement brusque particulièrement pénalisant sur ce piquage en grande vitesse.The internal tubing 12, connected to the kitchen nozzle and opening near the suction intake of the fan naturally favors the kitchen nozzle and does away with the sudden widening and shrinking particularly disadvantageous on this nozzle at high speed .
Ainsi, la chambre de détente 6 est mis en dépression quasi constante et ce quel que soit la vitesse du ventilateur.Thus, the expansion chamber 6 is placed in almost constant depression, whatever the speed of the fan.
De plus, le débouché de la tubulure 12 étant très proche de l'ouïe d'aspiration 10 (5 mm à 15 mm), il se produit en grande vitesse un phénomène de succion dû à la vitesse du flux d'air qui profite aux piquages sanitaires et amplifie encore l'optimisation de l'ensemble à ce point de fonctionnement.In addition, the outlet of the tubing 12 being very close to the suction opening 10 (5 mm to 15 mm), a suction phenomenon occurs at high speed due to the speed of the air flow which benefits the sanitary taps and further amplifies the optimization of the assembly at this operating point.
Enfin, les sections de passage du clapet 1 en position fermée et ouverte sont calibrées de manière à respecter les débits réglementaires en cuisine. L'aspect « seuil » est très important car il permet de s'affranchir du mouvement permanent des clapets habituels dans les réalisations connues, ces clapets étant absents dans l'invention. Le clapet 1 selon l'invention est en matière souple et est fixé sur un support 3 courbé selon un axe perpendiculaire à la tubulure 12 et passant par le centre du support de manière à créer une résistance supplémentaire définissant ainsi un seuil de vitesse d'air qui le fera basculer en se courbant.Finally, the passage sections of the valve 1 in the closed and open position are calibrated so as to comply with the regulatory flow rates in the kitchen. The "threshold" aspect is very important because it makes it possible to overcome the permanent movement of the usual valves in known embodiments, these valves being absent in the invention. The valve 1 according to the invention is made of flexible material and is fixed on a support 3 curved along an axis perpendicular to the tubing 12 and passing through the center of the support so as to create an additional resistance thus defining an air speed threshold which will cause it to tip over while bending.
En petite vitesse et avant le franchissement du seuil, le clapet 1 reste en position fixe fermée permettant ainsi de limiter le débit cuisine et de générer la dépression supplémentaire necessaire aux diaphragmes 7 et 8 pour l'obtention des débits sanitaires.At low speed and before crossing the threshold, the valve 1 remains in the closed closed position, thereby limiting the kitchen flow and generating the additional vacuum necessary for the diaphragms 7 and 8 for obtaining the sanitary flows.
Le passage en grande vitesse fait franchir le seuil au clapet 1 qui s'ouvre totalement présentant ainsi des pertes de charge quasi nulles. Le piquage cuisine se trouve alors doublement favorisé par la tubulure 12 qui le relie « directement » à l'ouïe d'aspiration 10 du ventilateur 9 et par l'ouverture du clapet 1 qui ne présente quasiment plus de pertes de charges.Switching to high speed causes the valve 1 to cross the threshold, which opens completely, thus presenting almost zero head losses. The kitchen tap is then doubly favored by the tubing 12 which connects it "directly" to the suction port 10 of the fan 9 and by the opening of the valve 1 which hardly presents any more pressure losses.
Les diaphragmes 7 et 8 des piquages sanitaires sont ainsi soumis à une dépression quasi constante et relativement faible en petite comme en grande vitesse, juste suffisante pour garantir l'obtention et la stabilité de leur débit.The diaphragms 7 and 8 of the sanitary nozzles are thus subjected to an almost constant depression and relatively low in small as in high speed, just sufficient to guarantee the obtaining and the stability of their flow.
En grande vitesse, les pertes de charges globales vues par le ventilateur 9 sont donc ainsi très significativement réduites et permettent ainsi l'obtention des débits réglementaires avec une consommation électrique réduite.At high speed, the overall pressure drops seen by the fan 9 are therefore very significantly reduced and thus allow regulatory flows to be obtained with reduced electrical consumption.
Le clapet 1 et la tubulure 12 garantissent dans tous les cas la régulation optimale de la cuisine et de l'ensemble sans recours à un actionneur et/ou élément de commande supplémentaire et sans ajout de régulateur sur les piquages sanitaires.The valve 1 and the tube 12 guarantee in all cases the optimal regulation of the kitchen and of the assembly without recourse to an actuator and / or additional control element and without addition of regulator on the sanitary taps.
Claims (10)
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2017
- 2017-07-11 FR FR1770745A patent/FR3069038B1/en active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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