FR2806786A1 - Appareil individuel monobloc reversible de climatisation du type air-air - Google Patents
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Abstract
Appareil individuel monobloc réversible de climatisation du type air-air, monté entièrement à l'intérieur d'un local et comprenant un circuit d'air extérieur et un circuit d'air intérieur, deux échangeurs faisant partie d'un circuit thermodynamique comprenant également un compresseur et un détendeur, des moyens (70, 71, 88, 89) de réglage de débits d'air neuf, d'air extrait, d'air extérieur et d'air à recycler et des moyens de commande de ces moyens de réglage.
Description
Appareil individuel monobloc réversible de climatisation du type air-air
L'invention concerne un appareil individuel monobloc réversible de climatisation du type air-air, destiné notamment à équiper des pièces d'habitation, des chambres d'hôtel, des bureaux, des locaux de petite taille, etc., et pouvant également être utilisé dans des applications collectives décentralisées ou en appoint d'installations existantes. De façon générale, un appareil de climatisation air-air est essentiellement constitué d'un circuit fermé qui contient un fluide caloporteur du type "FREON" circulant entre une source chaude et une source froide (l'intérieur et l'extérieur d'un local) et qui comprend au moins un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur reliés en série, avec des ventilateurs pour le soufflage ou l'aspiration d'air sur le condenseur et sur l'évaporateur. Des moyens d'inversion du sens de circulation du fluide dans le condenseur, le détendeur et l'évaporateur permettent de faire fonctionner l'appareil en mode chauffage ou en mode refroidissement. Les climatiseurs individuels réversibles monoblocs airair les plus connus se présentent sous forme d'un caisson parallélépipèdique destiné à être installé dans une ouverture de fenêtre adaptée à cet effet ou dans un trou réalisé dans un mur donnant sur l'extérieur, une moitié du caisson se trouvant à
l'extérieur du local et l'autre moitié à l'intérieur.
Le compresseur, l'un des échangeurs et un des ventilateurs sont logés dans la moitié du caisson qui
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est à l'extérieur tandis que l'autre échangeur et l'autre ventilateur sont dans la moitié du caisson à l'intérieur. Ces climatiseurs connus présentent un certain nombre d'inconvénients: ils sont bruyants, ils forment des saillies importantes et particulièrement inesthétiques sur les façades ou les murs extérieurs, et les moitiés des caissons se trouvant à l'extérieur des bâtiments sont soumises aux intempéries, d'o un vieillissement prématuré de leurs composants et de
leur carrosserie.
D'autres climatiseurs individuels réversibles air-air sont formés d'au moins deux blocs reliés par des tuyauteries et présentent les mêmes inconvénients que les appareils monoblocs précités puisqu'un des deux blocs se trouve à l'extérieur, avec l'inconvénient supplémentaire que les tuyauteries de liaison sont apparentes de façon particulièrement inesthétique sur les façades ou les murs des bâtiments et que les blocs et les tuyauteries
extérieurs peuvent être d'accès difficile.
On connaît aussi des climatiseurs individuels monoblocs air-air, destinés à être montés entièrement à l'intérieur d'un local et comprenant un circuit d'air extérieur et un circuit d'air intérieur dans lesquels sont respectivement montés le condenseur et l'évaporateur précités, et qui permettent un recyclage et un refroidissement de l'air soufflé dans le local, mais qui ne sont pas réversibles et ne comprennent pas de moyens d'extraction d'air du local, l'introduction d'air neuf dans le local se traduisant par des fuites d'air de l'intérieur vers l'extérieur du local, sans récupération d'énergie
thermique sur ces fuites d'air.
On connaît également des installations centralisées de climatisation, comprenant une ou plusieurs unités centrales reliées par des tuyauteries et/ou par des gaines de circulation d'air à des unités terminales individuelles ou collectives. La mise en oeuvre et la maintenance de ces installations nécessitent l'intervention d'un personnel très spécialisé et sont coûteuses. En outre, une panne au niveau d'une unité centrale est susceptible d'affecter l'ensemble des locaux climatisés. La présente invention a notamment pour but d'éviter les inconvénients précités de la technique
antérieure.
Elle a pour objet un appareil individuel monobloc réversible de climatisation du type air-air qui puisse être utilisé aussi bien comme appareil indépendant que dans une installation collective décentralisée et sans nuire à l'aspect extérieur du
bâtiment dans lequel se trouve le local.
L'invention propose, à cet effet, un appareil individuel monobloc réversible de climatisation du type air-air, destiné à être monté entièrement à l'intérieur d'un local et comprenant un circuit d'air extérieur et un circuit d'air intérieur, le circuit d'air extérieur comprenant une entrée d'air extérieur, un premier échangeur de chaleur traversé par l'air extérieur, un ventilateur et une sortie d'air extérieur, le circuit d'air intérieur comprenant une entrée d'air neuf prélevé à l'extérieur, une entrée d'air à recycler dans le local, un second échangeur de chaleur traversé par le mélange d'air neuf et d'air à recycler et un ventilateur, les deux échangeurs faisant partie d'un
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circuit thermodynamique comprenant également un compresseur et un détendeur, caractérisé en ce que le détendeur est réversible, en ce que le circuit thermodynamique comprend des moyens d'inversion du sens de circulation du fluide caloporteur dans les échangeurs et le détendeur, et en ce que le circuit d'air extérieur comprend également un orifice d'entrée d'air extrait du local et des moyens de mélange de l'air extrait et de l'air extérieur en amont du premier échangeur, l'appareil comprenant des moyens de réglage des débits d'air neuf, d'air extrait, d'air extérieur et d'air à recycler et des moyens de commande de ces moyens de réglage pour faire varier les débits d'air neuf et d'air extrait en synchronisme et dans le même sens et les débits d'air extérieur et d'air à recycler en synchronisme et dans un sens opposé à celui de la variation des débits d'air neuf et d'air extrait, permettant à l'appareil de fonctionner soit en mode recyclage avec une entrée minimale d'air neuf et un débit maximal d'air à recycler, soit en mode économiseur avec une entrée maximale d'air neuf et un débit maximal d'air
extrait, sans fonctionnement du compresseur.
L'invention permet, grâce à une nouvelle combinaison de moyens dans un appareil individuel de petite taille et de faible puissance (typiquement quelques kW de puissance utile), d'assurer les fonctions suivantes dans un local individuel ou considéré comme tel, par exemple un module d'un local modulaire cloisonné ou non: - sur l'air traité soufflé dans le local: un mélange réglable air neuf-air à recycler, une ventilation, un rafraîchissement ou un chauffage, s 2806786 - un renouvellement d'air, par extraction réglable d'air du local et introduction réglable d'air neuf dans le local, - un transfert d'énergie entre un mélange air à recycler et air neuf et un mélange air extrait et air extérieur, - l'ensemble des fonctions de contrôle, de
sécurité et de régulation sur l'air traité.
De plus, l'appareil étant logé entièrement dans le local à climatiser, seules des bouches d'entrée et de sortie d'air sont apparentes à l'extérieur du local, ces bouches d'entrée et de sortie d'air étant avantageusement équipées de grilles décoratives ou
étant dissimulées dans des motifs architecturaux.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comprend des moyens de fixation et de connexion sur un élément mural comportant des passages reliant des bouches d'entrée et de sortie d'air installées dans le mur extérieur aux orifices précités d'entrée et de sortie d'air de l'appareil, et des moyens de connexion à un réseau d'alimentation électrique et éventuellement à des circuits de commande, d'asservissement et/ou de diagnostic de pannes. Dans ce cas, la distribution des bouches d'entrée et de sortie d'air dans le mur extérieur peut être différente de celle des orifices d'entrée et de sortie d'air formés dans l'appareil, l'élément mural comprenant si nécessaire des passages reliant les bouches d'entrée et de sortie d'air aux orifices correspondants d'entrée et de sortie d'air de l'appareil, avec des moyens d'absorption phonique formant "pièges à sons", empêchant la transmission de bruits entre l'extérieur et l'intérieur du local par
ces passages d'air.
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De plus, les moyens de fixation et de connexion de l'appareil sur l'élément mural sont avantageusement conçus pour permettre un montage
rapide et automatique de l'appareil sur cet élément.
Des moyens de verrouillage sont prévus pour empêcher le démontage de l'appareil par des personnes non autorisées. Enfin, les moyens de connexion de l'élément mural à des circuits de commande ou d'asservissement permettent d'utiliser l'appareil selon l'invention soit de façon autonome et indépendante, soit en l'intégrant à une installation collective décentralisée pouvant utiliser une gestion technique centralisée. Selon une autre caractéristique de l'invention, un caloduc, formé d'un faisceau de tubes à ailettes
contenant un fluide caloporteur en équilibre liquide-
vapeur, est logé dans l'appareil, pour partie dans un passage d'entrée d'air neuf et pour partie dans un
passage d'entrée d'air extrait du local.
En mode chauffage, ce caloduc permet, sans consommation d'énergie, une récupération d'énergie de premier niveau sur l'air extrait du local et sa transmission à l'air neuf qui va être admis dans le local. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'appareil comprend un premier compartiment formé d'une série de chambres alignées dont une première à une extrémité du compartiment comporte une isolation phonique et contient le compresseur, dont une deuxième comporte les orifices d'entrée d'air extérieur et d'air extrait du local et forme une chambre de mélange, dont une troisième contient le premier échangeur de chaleur et dont une quatrième contient un motoventilateur d'aspiration à travers cet échangeur du mélange d'air de la deuxième chambre et comporte l'orifice de sortie du mélange d'air extérieur et d'air extrait du local, et un second compartiment comportant essentiellement l'orifice d'entrée d'air neuf et l'orifice d'entrée d'air à recycler, une chambre de mélange qui s'étend sur sensiblement toute la plus grande dimension du second compartiment, un motoventilateur et le second échangeur de chaleur qui s'étendent sur toute la longueur de ladite chambre de mélange en regard de
l'orifice de sortie d'air traité dans le local.
Dans ce mode de réalisation, l'agencement des différents composants de l'appareil est optimal, ce qui permet de réduire le niveau sonore et
l'encombrement global de l'appareil.
Selon encore d'autres caractéristiques de l'invention: - le caloduc est fixé à l'extrémité d'une gaine formant un passage d'entrée d'air extrait du local, - les passages d'entrée d'air neuf et d'entrée d'air extrait sont équipés de premiers filtres, en amont du caloduc, - d'autres filtres sont prévus entre la chambre de mélange et le premier échangeur dans le premier compartiment, et entre la chambre de mélange et le motoventilateur dans le second compartiment, - le premier compartiment comprend une cinquième chambre contenant des circuits d'alimentation électrique et de commande, - les deux compartiments sont verticalement superposés et les orifices d'entrée d'air neuf et d'entrée d'air extrait sont approximativement alignés en direction verticale, - des moyens de chauffage d'appoint ou de substitution sont montés dans la sortie d'air traité, - l'appareil comprend une carrosserie à fixation
du type inviolable.
De façon générale, l'invention permet de combiner et concentrer les avantages des systèmes connus de climatisation réversible air-air dans un appareil individuel monobloc tout en évitant leurs inconvénients et offre en outre la possibilité d'utiliser cet appareil dans une installation collective décentralisée ou en appoint d'une
installation existante.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la
description qui suit, faite à titre d'exemple en
référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un appareil selon l'invention monté sur un mur d'un local; - la figure 2 représente schématiquement cet appareil monté sur un élément mural; - les figures 3a et 3b représentent schématiquement le circuit thermodynamique de cet appareil de climatisation; - la figure 4 est une vue schématique de face, en coupe partielle, d'un appareil selon l'invention; - la figure 5 est une vue schématique en coupe selon la ligne V-V de la figure 4; - la figure 6 est un schéma fonctionnel de
l'appareil selon l'invention.
En figure 1, la référence 10 désigne un mur d'un local dans lequel est monté un appareil 12 selon l'invention, qui est fixé sur le mur 10 par tout
moyen approprié.
L'appareil 12 se présente extérieurement sous forme d'un caisson 14 à deux compartiments séparés 16, 18 dans lesquels sont logés les composants du circuit thermodynamique représenté aux figures 3a et 3b et qui forment respectivement un circuit d'air
intérieur et un circuit d'air extérieur.
Le mur 10 sur lequel est fixé l'appareil 12 comprend des trous dans lesquels sont montées une bouche 20 d'entrée d'air neuf 22, qui communique avec le compartiment 16, une bouche 24 d'entrée d'air extérieur 26 qui communique avec le compartiment 18,
et une bouche 28 de sortie d'air à l'extérieur.
Le compartiment 16 comprend un orifice d'entrée d'air 30 qui est prélevé dans le local et qui est destiné à être recyclé à l'intérieur du local et un orifice pour la sortie d'air 32 traité par l'appareil
selon l'invention et soufflé dans le local.
Un orifice formé dans le caisson 14 permet une entrée d'air 34 extrait du local et destiné à être
rejeté à l'extérieur.
Dans le compartiment 16 de l'appareil 12, l'air neuf 22 prélevé à l'extérieur est mélangé à l'air 30 à recycler et passe sur un échangeur de chaleur 36
avant d'être soufflé en 32 dans le local.
Dans le compartiment 18, l'air 34 extrait du local est mélangé à l'air 26 prélevé à l'extérieur et passe sur un échangeur de chaleur 38 avant d'être
rejeté à l'extérieur par la bouche de sortie 28.
Dans la variante de réalisation de la figure 2, l'appareil 12 est accroché sur un élément mural 40, fixé sur le mur 10 et encastré par exemple dans une isolation thermique 42 recouvrant la face intérieure
du mur 10.
Avantageusement, cet élément 40 comprend des passages d'air 44 représentés en pointillés, qui relient les bouches d'entrée et de sortie d'air 20, 24, 28 aux orifices correspondants formés dans les parois des compartiments 16 et 18 de l'appareil 12, ces passages 44 permettant une répartition différente des bouches d'entrée et de sortie 20, 24, 28 et pouvant comporter des moyens d'absorption phonique empêchant la transmission des bruits entre l'extérieur et l'intérieur du local par ces passages d'air. L'élément mural 40 peut également comprendre un ou plusieurs passages d'air 46 qui relient l'entrée d'air 26 du compartiment 18 de l'appareil 12 à un autre local, pour une récupération d'énergie sur
l'air prélevé dans cet autre local.
Enfin, l'élément mural 40 est avantageusement équipé de moyens de connexion à un réseau d'alimentation électrique et à des moyens de liaison à des moyens de commande ou d'asservissement situés à distance. Il peut aussi comprendre des moyens de connexion d'un boîtier de test ou de diagnostic de pannes. De préférence, l'accrochage ou la fixation de l'appareil 12 sur l'élément mural 40 se fait par l'intermédiaire de moyens de connexion rapide et d'emboîtement ou d'encliquetage et de moyens de verrouillage empêchant le démontage de l'appareil 12
par une personne non autorisée.
Lors de l'installation dans un bâtiment, l'élément mural 40 peut être monté et raccordé sur le mur 10 dans un premier temps, et l'appareil 12 est l1 accroché et verrouillé sur l'élément 40 en fin d'installation. Comme représenté en figure 2, l'élément 40 et l'appareil 12 sont à une certaine hauteur au-dessus du sol, ce qui facilite l'entretien et le nettoyage du local. Bien entendu, l'appareil 12 pourrait aussi être posé au sol, fixé en hauteur ou à un plafond, ou
encore être déplaçable.
Le circuit thermodynamique 48 représenté schématiquement aux figures 3a et 3b comprend, en série dans une boucle fermée, un compresseur 50, les échangeurs de chaleur 36 et 38 précités, un détendeur réversible 52 et des moyens 54 permettant d'inverser le sens de circulation d'un fluide caloporteur du type "FREON" dans les échangeurs 36 et 38, ces moyens étant constitués dans l'exemple représenté par une
vanne quatre voies montée entre la sortie haute-
pression 56 et le retour basse-pression 58 du
compresseur 50.
Lorsque les moyens 54 sont dans la configuration représentée en figure 3a, le fluide caloporteur sortant sous pression du compresseur 50 passe d'abord dans l'échangeur 38 qui forme condenseur, puis par le détendeur 52 et l'échangeur 36 o il est vaporisé, et
revient à l'entrée basse-pression 58 du compresseur.
Dans l'autre configuration représentée en figure 3b, le fluide sous pression sortant du compresseur 50 passe d'abord par l'échangeur 36 qui forme condenseur, puis par le détendeur 52 et par l'échangeur 38 qui forme évaporateur, avant d'être ramené en 58 à l'entrée basse-pression du compresseur. La commande des moyens d'inversion 54 permet de faire fonctionner en évaporateur l'échangeur 36 monté dans le caisson 16 de l'appareil 12 pour refroidir l'air 32 soufflé dans le local, ou en condenseur pour
chauffer l'air 32.
Dans l'exemple de réalisation représenté schématiquement aux figures 4 et 5, les compartiments 16 et 18 du caisson 14 de l'appareil selon l'invention sont verticalement superposés et le compartiment inférieur 18 comprend une série de cinq chambres alignées, dont la première 60, à une extrémité du caisson, contient le compresseur 50 monté sur des moyens de suspension élastiques et comporte un revêtement interne 62 d'isolation acoustique, cette chambre 60 étant suivie d'une deuxième chambre 64 qui comprend un orifice 66 d'entrée d'air extérieur et un orifice 68 d'entrée d'air extrait du local et forme une chambre de mélange d'air extérieur et d'air extrait. Des volets , 71 de réglage de débit sont montés dans la deuxième chambre 64 immédiatement en aval des orifices 66 et 68 et sont actionnés par des moyens appropriés tels que des vérins ou des micromoteurs électriques pour régler les débits d'air passant par
les orifices 66 et 68.
La deuxième chambre 64 communique avec une troisième chambre 72 dans laquelle est logé l'échangeur de chaleur 38 précité, destiné à être traversé par le mélange d'air extérieur et d'air extrait provenant de la deuxième chambre 64. Un filtre 74 traversé par ce mélange d'air extérieur et d'air extrait est monté en sortie de la deuxième
chambre 64.
Un espace libre 76 entre le filtre 74 et l'échangeur 38 sert à recueillir les condensats pour
les évacuer et/ou les vaporiser.
La troisième chambre 72 est suivie d'une quatrième chambre 74 dans laquelle est monté un motoventilateur 76, tel qu'un motoventilateur centrifuge par exemple, comprenant une gaine de sortie destinée à être raccordée à la bouche 28 de
sortie d'air montée dans le mur 10.
Cette quatrième chambre 74 est suivie d'une cinquième chambre 78 formant armoire électrique, dans laquelle sont logés des moyens d'alimentation électrique des composants de l'appareil de climatisation, des moyens de commande et des moyens de régulation, et des moyens de connexion électriques
sur l'élément support 40.
Le compartiment 18 est séparé du compartiment supérieur 16 du caisson par une cloison 80 au-dessus de laquelle on trouve, à l'intérieur du compartiment 16, une chambre 82 qui s'étend sur sensiblement toute la longueur du caisson et qui comporte un orifice 84 d'entrée d'air neuf prélevé à l'extérieur et un orifice 86 d'entrée d'air à recycler, prélevé à l'intérieur du local. Des volets 88, 89 de réglage de débit commandés par vérin ou par micro-moteur électrique par exemple, sont prévus immédiatement en
aval des orifices 84 et 86, respectivement.
Les volets 71 de réglage de débit d'air extrait du local et les volets 88 de réglage de débit d'air neuf sont actionnés en synchronisme, pour que les débits d'air extrait et d'air neuf soient sensiblement égaux, de préférence par une commande
unique pour des raisons de simplification.
Les volets 70 de réglage d'entrée d'air extérieur et les volets 89 de réglage d'entrée d'air à recycler sont de même commandés en synchronisme pour que les débits d'air extérieur et d'air à recycler varient en sens inverse des débits d'air
extrait et d'air neuf.
Avantageusement, un seul micro-moteur électrique commande les volets 70, 71, 88 et 89, par rotation dans un sens et dans l'autre d'un élément tel qu'un disque sur lequel sont fixées, en des points diamétralement opposés, les extrémités de deux câbles coulissant dans des gaines fixes, les autres extrémités de ces câbles étant reliées à des moyens d'entraînement des volets 70 et 89 d'une part, et à des moyens d'entraînement des volets 71 et 88 d'autre part. Dans le mode de réalisation représenté, un caloduc 90 est monté pour partie dans la deuxième chambre 64 du caisson inférieur 18 et pour partie dans la chambre 82 du caisson supérieur 16, et traverse à étanchéité la cloison 80 précitée, pour un transfert de chaleur entre l'air extrait du local et
l'air neuf prélevé à l'extérieur.
Pour cela, la partie inférieure 90 du caloduc est montée à l'extrémité aval d'une gaine 92 qui est raccordée par son extrémité amont à l'orifice 68 d'entrée d'air extrait du local, de façon à ce que l'air extrait du local traverse la partie inférieure du caloduc 90 avant d'être mélangé à l'air extérieur admis par l'orifice 66. Un filtre 94 est monté dans la gaine 92 pour empêcher ou réduire les risques de colmatage de la partie inférieure du caloduc par
l'air extrait du local.
La partie supérieure du caloduc 90 est alignée avec l'orifice 84 d'entrée d'air neuf et est reliée à cet orifice par un conduit dans lequel on place un filtre 96 pour réduire les risques de colmatage de la partie supérieure du caloduc par l'air neuf prélevé à
l'extérieur.
L'orifice 84 d'entrée d'air neuf a des dimensions relativement réduites, tandis que l'orifice 86 d'entrée d'air à recycler s'étend sur la
majeure partie de la longueur de la chambre 82.
Un ventilateur tangentiel 98 entraîné par un moteur électrique 100 est monté dans le compartiment supérieur 16 du caisson au-dessus de la chambre 82 et s'étend sur sensiblement toute la longueur du caisson. La rotation du ventilateur 98 provoque une aspiration du mélange d'air neuf et d'air à recycler
dans la chambre 82, à travers un filtre 102.
L'échangeur de chaleur 36 précité est monté en partie supérieure du compartiment 16, entre le ventilateur tangentiel 98 et un orifice 104 de sortie d'air dans le local. Des moyens de chauffage d'appoint ou de substitution, tels que des résistances électriques 106 par exemple, sont montés entre l'échangeur 36 et
l'orifice de sortie d'air 104.
Des moyens de récupération des condensats sont prévus sous l'échangeur de chaleur 36 et peuvent être reliés aux moyens de récupération des condensats agencés dans le compartiment inférieur 18 entre la deuxième chambre 64 et la chambre 78. Ces condensats sont recueillis pour être évacués à intervalles plus ou moins réguliers pour être éliminés et/ou vaporisés sur le condenseur du circuit thermodynamique pendant
les périodes de fonctionnement du compresseur.
La face avant du caisson 14 comprend une carrosserie fixée au moyen de vis que l'on ne peut démonter qu'avec des outils spéciaux. Le retrait de la carrosserie donne accès aux différents filtres montés à l'intérieur du caisson, aux moyens de récupération des condensats et à d'autres composants
de l'appareil.
Les commandes utilisables par un occupant du local peuvent être disposées sur la face avant du
compartiment 16, par exemple.
L'appareil de climatisation qui vient d'être décrit est utilisable de la façon suivante, soit avec un fonctionnement du circuit thermodynamique des figures 3a et 3b, soit sans fonctionnement de ce circuit, les moyens de commande de l'appareil déclenchant le fonctionnement du compresseur 50 quand les autres possibilités de climatisation ont été
utilisées et épuisées.
Lorsque le circuit thermodynamique ne fonctionne pas, les volets 70, 71 de réglage de débit d'air extérieur et d'air extrait et les volets 88, 89 de réglage de débit d'air neuf et d'air repris à recycler permettent un fonctionnement soit en mode économiseur avec un débit maximal d'entrée d'air neuf par l'orifice 84 et un débit maximal d'air extrait du local par l'orifice 68, soit en mode recyclage avec un débit minimal d'entrée d'air neuf par l'orifice 84 et un débit maximal d'air à recycler repris dans le local par l'orifice 86, soit selon une combinaison quelconque de ces deux modes, les volets 88 de réglage du débit d'entrée d'air neuf fonctionnant en opposition avec les volets 89 du réglage du débit d'air à recycler, le débit d'entrée d'air neuf étant maximal quand le débit d'air à recycler est minimal,
et inversement.
Des moyens sont prévus pour empêcher la fermeture complète des volets 88 de l'orifice 84, pour maintenir en permanence un débit minimal
d'entrée d'air neuf dans le local.
Des moyens sont également prévus pour que le débit d'entrée d'air neuf soit toujours légèrement supérieur au débit d'air extrait du local, avec pour conséquence une légère surpression d'air dans le
local empêchant les entrées d'air parasite.
Le fonctionnement du compresseur 50 est commandé par un circuit de contrôle et de régulation comprenant par exemple des sondes enthalpiques permettant, par comparaison des caractéristiques de l'air dans le local et de l'air à l'extérieur du local de commander le fonctionnement et l'arrêt du
compresseur de la façon la plus économique possible.
Par exemple, lorsqu'il faut rafraîchir l'air à l'intérieur du local, toutes les possibilités de rafraîchissement au moyen d'air pris directement à l'extérieur sont utilisées avant que le
fonctionnement du compresseur ne soit autorisé.
Inversement, lorsqu'il faut réchauffer l'air à l'intérieur du local, toutes les possibilités de chauffage par l'air prélevé directement à l'extérieur sont utilisées avant que les circuits de commande et de régulation ne mettent le compresseur en fonctionnement. Dans ce cas, l'échangeur 36 fonctionne en condenseur, pour le chauffage du mélange d'air à recycler et d'air neuf prélevé à l'extérieur, qui est soufflé dans le local. Les moyens 106 de chauffage d'appoint ou de substitution permettent soit de compléter les besoins en chauffage, soit de les assurer entièrement, par exemple en cas de givrage ou de risque de givrage de
l'échangeur 38.
Le caloduc 90, grâce à une première récupération d'énergie sur l'air extrait du local et à la transmission de l'énergie récupérée à l'air neuf prélevé à l'extérieur, permet de diminuer d'environ % la puissance du compresseur nécessaire pour une même puissance thermique récupérée. Une seconde récupération d'énergie est effectuée sur l'air extrait mélangé à l'air extérieur à son passage surl'échangeur 38.
Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention ressort clairement de la figure 6 qui représente schématiquement les différents flux d'air
et leurs traitements.
Dans une version plus simple et moins coûteuse que celle des figures 4 et 5, l'appareil selon l'invention ne comprend pas de caloduc, la gaine 92 de passage d'air extrait sur laquelle est monté le caloduc est supprimée et l'air extrait du local, pénétrant par l'orifice 68 est directement mélangé à
l'air extérieur dans la chambre 64.
Avantageusement, des produits antiseptiques et/ou désinfectants peuvent être ajoutés manuellement ou automatiquement dans les moyens de récupération des condensats, et des produits diffusants désodorisants, parfumés, anti-moustiques, etc. peuvent être ajoutés à l'air traité soufflé dans le local. Comme déjà indiqué, l'appareil selon l'invention est destiné à équiper des locaux individuels, tels que des pièces d'habitation, des chambres d'hôtel, des bureaux, etc., en fonctionnant de façon autonome ou en faisant partie d'une installation collective décentralisée. Le montage des caissons 14 sur des éléments muraux 40 comme représenté en figure 2 facilite l'installation des appareils selon l'invention et permet, par échange standard des appareils sur les panneaux muraux, d'effectuer leurs réparations et
leur maintenance en atelier plutôt que sur place.
Claims (10)
1 - Appareil individuel monobloc réversible de climatisation du type airair, destiné à être monté entièrement à l'intérieur d'un local et comprenant un circuit d'air extérieur et un circuit d'air intérieur, 'le circuit d'air extérieur comprenant une entrée (66) d'air extérieur, un premier échangeur de chaleur (38) traversé par l'air extérieur, un ventilateur (76) et une sortie d'air extérieur, le circuit d'air intérieur comprenant une entrée (84) d'air neuf prélevé à l'extérieur, une entrée (86) d'air à recycler dans le local, un second échangeur de chaleur (36) traversé par le mélange d'air neuf et d'air à recycler et un ventilateur (98), les deux échangeurs (36, 38) faisant partie d'un circuit thermodynamique (48) comprenant également un compresseur (50) et un détendeur (52), caractérisé en ce que le détendeur (52) est réversible, en ce que le circuit thermodynamique (48) comprend des moyens (54) d'inversion du sens de circulation du fluide caloporteur dans les échangeurs (36, 38) et le détendeur, et en ce que le circuit d'air extérieur comprend également un orifice (68) d'entrée d'air extrait du local et des moyens (64) de mélange de l'air extrait et de l'air extérieur en amont du premier échangeur (38), l'appareil comprenant des moyens (70, 71, 88, 89) de réglage des débits d'air neuf, d'air extrait, d'air extérieur et d'air à recycler et des moyens de commande de ces moyens de réglage pour faire varier les débits d'air neuf et d'air extrait en synchronisme et dans le même sens et les débits d'air extérieur et d'air à recycler en synchronisme et dans un sens opposé à celui de la variation des débits d'air neuf et d'air extrait, permettant à l'appareil de fonctionner soit en mode recyclage avec une entrée minimale d'air neuf et un débit maximal d'air à recycler, soit en mode économiseur avec une entrée maximale d'air neuf et un débit maximal d'air extrait, sans fonctionnement du compresseur. 2 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation et de connexion sur un élément mural (40) comportant des passages (44) reliant des bouches d'entrée et de sortie d'air installées dans un mur extérieur aux orifices précités d'entrée et de sortie d'air de l'appareil, et des moyens de connexion à un réseau électrique d'alimentation et éventuellement à des circuits de commande, d'asservissement et/ou de
diagnostic de pannes.
3 - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un caloduc (90), formé d'un faisceau de tubes à ailettes contenant un fluide caloporteur en équilibre liquide-vapeur, logé pour partie dans un passage d'entrée d'air neuf et pour partie dans un passage (92) d'entrée d'air
extrait du local.
4 - Appareil selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage de débit sont des volets (70, 71, 88, 89) montés dans lesdits orifices d'entrée d'air et qui sont commandés par des câbles montés coulissant dans des gaines et actionnés par un micro-moteur unique entraînant en rotation un élément sur lequel sont
fixés les câbles.
- Appareil selon une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce qu'il comprend un premier compartiment (18) formé avec une série de chambres alignées dont une première (60) à l'extrémité du compartiment comporte une isolation phonique (62) et contient le compresseur (50), dont une deuxième (64) comporte les orifices d'entrée d'air extérieur et d'air extrait du local et forme une chambre de mélange, dont une troisième (72) contient le premier échangeur de chaleur (38) et dont une quatrième (74) contient un motoventilateur (76) d'aspiration à travers cet échangeur du mélange d'air contenu dans la troisième chambre et comporte un orifice de sortie du mélange d'air extérieur et d'air extrait du local, et un second compartiment (16) qui comporte essentiellement l'orifice (84) d'entrée d'air neuf et l'orifice (86) d'entrée d'air à recycler, une chambre de mélange qui s'étend sur sensiblement toute la plus grande dimension du second compartiment, un motoventilateur (98, 100) et le second échangeur de chaleur (36) qui s'étend sur toute la longueur de ladite chambre en regard de l'orifice (104) de sortie
d'air traité dans le local.
6 - Appareil selon une des revendications 3 à 5,
caractérisé en ce que lesdits passages d'entrée d'air neuf et d'entrée d'air extrait sont équipés de
premiers filtres (94, 96) en amont du caloduc (90).
7 - Appareil selon une des revendications 3 à 6,
caractérisé en ce que le caloduc (90) est fixé à l'extrémité d'une gaine (92) formant passage d'entrée
d'air extrait du local.
22 2806786
8 - Appareil selon l'une des revendications 5 à
7, caractérisé en ce que d'autres filtres (74, 102) sont prévus entre la chambre de mélange (64) et le premier échangeur (38) dans le premier compartiment (18), et entre la chambre de mélange (82) et le motoventilateur (98, 100) dans le second compartiment (16).
9 - Appareil selon l'une des revendications 5 à
8, caractérisé en ce que les deux compartiments (16, 18) sont verticalement superposés et les orifices (84, 68) d'entrée d'air neuf et d'air extrait sont
approximativement alignés en direction verticale.
10 - Appareil selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (106) de chauffage d'appoint ou de
substitution dans la sortie d'air traité (104).
11 - Appareil selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une carrosserie à fixation du type inviolable sur le
caisson (14).
12 - Appareil selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il fait partie d'une installation collective décentralisée de climatisation pouvant utiliser une gestion technique centralisée.
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