Brevet FR2004021A1 — publié le 19691114

La présente invention a pour objet un dispositif pour maintenir sensiblement constant le niveau d'un liquide dans un réservoir. On sait que dans diverses branches de l'industrie il est souvent nécessaire de maintenir constant le niveau d'un liquide dans un réservoir, ce liquide étant destiné à exercer une fonction préétablie, telle que la lubrification, la transmission à distance de pressions, etc... On sait par exemple que dans les véhicules automobiles il est souhaitable, -dans le but d'éviter la détérioration de pièces mécaniques ou la consommation excessive de liquides, de maintenir à un niveau sensiblement constant l'huile lubrifiante dans le carter du moteur et dans la botte de vitesse, le niveau de l'essence dans le carburateur, etc.0- On sait également que le refroidissement des grands transformateurs électriques s'effectue au moyen de liquides contenus dans des réservoirs, dans lesquels ces liquides doivent rester à un niveau constant. Suivant une technique connue, dans beaucoup de cas le niveau du liquide est ramené au niveau désiré par des remplissages successifs et dis continus, chaque fois que le niveau du liquide est descendu au-dessous de la limite inférieure à un niveau dangereux ; cela se produit généralement en ce qui concerne le niveau du liquide lubrifiant dans le carter du moteur ou dans la boîte de vitesse des véhicules automobiles. Dans le cas d'installations fixes ou d'appareils fixes il est connu d'employer un flotteur placé dans le réservoir où le liquide doit sistre maintenu à niveau constant ; ce flotteur oscille amour d'un pivot en fonction des variations du niveau du liquide et ouvre ou ferme l'orifice d'admission d'une conduite reliant le réservoir à un récipient contenant une certaine réserve de liquide. Un dispositif de ce type exige l'emploi d'appareils dont la réalisation est assez compliquée, conteuse et sujette à des inconv6- nients et n'est enfin pratiquement utilisable que pour les installations ou appareils fixes. Un des buts de la présente invention est la réalisation d'un dispositif apte à maintenir sensiblement constant le niveau d'unliquide dans un réservoir, ce dispositif étant d'une construction extrEmement simple et d'un prix de revient très bas. Un autre but de l'invention est la réalisation d'un dispositif dépourvu de parties mécaniques mobiles en fonction des variations du niveau du liquide dans ledit réservoir. Un autre but encore est de réaliser un dispositif fonctionnant de façon sûre dans les utilisations les plus différentes, étant apte par exemple à maintenir constant le niveau d'unliquide dans un réservoir fai- sant partie d'appareils mobiles, tels que les véhicules automobiles. Ce but et d'autres encore sont atteints grâce à un dispositif comprenant un récipient séparé relié au réservoir dans lequel le niveau du liquide doit titre maintenu constant , ledit dispositif étant caractérisé en ce que le récipient supplémentaire, ctest-à-dire le récipient de réserve comporte une ouverture munie d'un bouchon étanche aux gaz, permettant l'intro- duction de liquides dans ce récipient, que ce récipient de réserve est placé à un niveau plus élevé que celui du liquide dans le réservoir et que ltextrê- mité de la conduite tubulaire dans le récipient de réserve se trouve à proximité du fond de celui-ci, tandis que l'extr & ité inférieure de la conduite tubulaire débouche à 19intérieur du réservoir au niveau du liquide se trouvant dans celui-ci. Aiin de faciliter la compiéhension de la construction et des caractéristiques du dispositif, on en décrira ci-après une forme de réalisation donnée simplement à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé où la figure unique montre une vue. schématique en perspective, partiel lement en coupe, de ce dispositif La figure représente schématiquement un réservoir 1 contenant un liquide 2,- dont le niveau doit être maintenu constant dans le réservoir.Suivant la réalisation illustrée à la figure, le réservoir 1 est constitué par un récipient fermé, mais il faut considérer que le réservoir peut être également remplacé par un récipient ouvert sur le dessus au lieu d'gare fermé, A un niveau plus élevé que le niveau du liquide 2 dans le réservoir 1 est placé un récipient de réserve 3 contenant du liquide '2 identique à celui contenu dans le réservoir 1. Le réservoir 1 et le récipient de réserve 3 sont reliés l'un à l'autre par une conduite constituée par un élément de tuyau rigide 4, un tuyau en matière flexible 5 et un élément tubulaire 6 réalisé en matière rigide.L'élément de tuyau 4 fait saillie dans le fond du récipient 3 et débouche à l'intérieur de celui-ci. Comme on le voit sur la figure, une portion de l'élément tubulaire 6 est à l'intérieur du réservoir 1 et une autre portion BO trouve à l'extdrieur dudit réservoir. L'extr8mité inférieure de l'élément tubulaire 6 s'ouvre à l'intérieur duréservoir au niveau du liquide 2 qu'on veut maintenir constant dans le réservoir 1. L'ex tr8mité supérieure de l'élément tubulaire 6 se prolonge à l'extérieur du réservoir 1 et est raccordée à 17extremité inférieure du tuyau flexible 5, dont l'extrêmité supérieure est montée sur l'extrêmité libre de l'élément de tuyau 4, une portion 7 de l'élément tubulaire 6 est taraudée et ce taraudage est en prise avec un taraudage prévu à l'intérieur d'une virole 8 fixée au réservoir à ltemplacesent d'une ouverture ménagée dans le réservoir à travers laquelle passe l'élément tubulaire 6. Il est évident qu'en faisant tourner ltélénent tubulaire 6 dans un sens ou dans l'autre sur lavirole 8 on provoque soit l'abaissement soit le relèvement de l'extrèmité inférieure libre de cet éliment tubulaire à l'intérieur du réservoir 1. Sur la figure on peut également observer que l'élément de tuyau 4 est muni d'un système de fermeture 9 représenté schématiquement sur la figures constitué par exemple par un robinet permettant facilement d'ouvrir, de fermer, ou de faire varier à volonté le débit du liquide 2 à travers l'élément de tuyau 4. On peut enfin remarquer qu'an dessus du tOser- voir, à un emplacement diamétralement opposé à celui où débouche l'éIé'eont de tuyau 4, est prévue une ouverture 10 que l'on peut fermer et rendre étanche aux gaz, grtce à un bouchon 11, par laquelle on peut introduire dans le réservoir 3 la quantité voulue de liquide 2. On supposera que le réservoir 1 est initialement vide, que le récipient de réserve 3 est rempli de liquide 2 et le bouchon 11 fermant hermétiquement l'ouverture 10, le système de fermeture 9 étant en position d'ouverture. Dans ces conditions le liquide 2 sort du récipient 3 par l'élé- ment de tuyau 4, le tuyau flexible 5 et l'élément tubulaire 6, et s'écoule dans le réservoir 1, tandis que de petites bulles d'air remontent le long de l'élément tubulaire 6, le tuyau flexible 5 et l'élément de tuyau 4 à l'inté- rieur du récipient de réserve 3 dans lequel, au-dessus de la surface libre du liquide qui y est contenu, se forme une dépression L'écoulement du liquide du récipient 3 dans le réservoir 1 continue jusqu'à ce que le niveau du liquide 2 dans le réservoir ait atteint et fermé l'ouverture de ltextrtsité inférieure de l'élément tubulaire 6 ; par où s'écoule ce liquide. Dans ces conditions il n'y a plus de remontée de bulles d'air dans le récipient 3 et il se forme un équilibre statique entre la pression hydraulique du liquide au-dessus du niveau du liquide dans le réserver 1, la dépression qui s'est formée dans le récipient 3 et la pression agissant au-dessus du niveau du liquide à l'intérieur du réservoir 1. On peut en outre remarquer que la vitesse d'écoulement du liquide du récipient 3 est conditionnée par la viscosité du liquide, par la rugosité de la conduite tubulaire reliant le réservoir 1 au récipient 3, par la longtueur du trajet dans la conduite tubulaire etc. Dès que le niveau du liquide 2 dans le réservoir 1 diminue même très faiblement en libérant ainsi l'ouverture de l'estrtmité iniérieure de l'élément tubulaire 6, il y a remontée immédiate de petites bulles d'air dans le récipient 3 et descente de liquide du récipient dans le réservoir jusqu'à ce que le niveau du liquide 2 dans le réservoir ait fermé à nouveau l'orifice de sortie de l'élément tubulaire 6 dans ce réservoir. Il est évident que le dispositif décrit maintent automa- tiquement le liquide 2 à un niveau constant à l'intérieur du réservoir 1. En supposant qu'à un certain moment le niveau du liquide dans le réservoir 1 soit descendu au-dessous du niveau fixé à l'avance et qu'il n'y ait plus du tout de liquide ni dans le récipient de réserve 3, ni dans la conduite tubulaire reliant ledit récipient au réservoir, il suffit dans ce cas, de fermer le système de fermeture 9 de dévisser le bouchon 11 et de remplir le récipient 3 avec du liquide a, de fermer à nouveau le bouchon 11 et d'ouvrir le système de fermeture 9 pour trasener le liquide 2 au niveau désiré dans le réservoir 1 et rétablir les conditions d'équilibre. Il convient d'observer que la présence du système de férme- ture 9 dans beaucoup de cas n'est pas essentielle, car a8ae lorsque l'embouchure 10 est ouverte pour introduire du liquide dans le récipient 3, opération qui s'effectue très rapidement, des quantités faibles de liquide pëuvent des- cendre par la conduite tubulaire reliant le récipient au réservoir (la quantité de liquide étant fonction du diamètre, de la rugosité, de la longueur et de la configuration de la conduite tubulaire, ainsi que de la viscosité du liquide, du volume mort de liquide etc*..). Ces faibles quantités ne font pas varier sensiblement le niveau du liquide à l'intérieur du réservoir 1. Afin de ralentir la descente du liquide le long de ia conduite reliant le récipient au réservoir, cette conduite peut être munie d'un rétrécissement dont la section de passage sera fixée en fonction de la nature du liquide, dont on doit maintenir constant le niveau dans le réservoir et de la quantité de liquide que l'on désire faire s'écouler le long de la conduite par unité de temps Le récipient 3 peut être muni, au lieu de l'ouverture 10, et du bouchon correspondant 11, d'une soupape de type connu s'ouvrant automa- tiquement lorsque dans celle-ci est insérée ltextre^mité d'un tuyau flexible par l'intermédiaire duquel le liquide peut être introduit dans le récipient 3, cette soupape se fermant automatiquexRnt quand l'extr8mité du tuyau flexible est enlevée de la soupape. Si le réservoir 1 et le récipient 3 sont montés sur un appareil mobile, par exemple sur un véhicule automobile (dans ce oas on pourrait supposer le réservoir 1 constitué par un carter d'huile lubrifiante pour moteur) soumis à des accélérations et décélérations continues et à descahots, la surface du liquide dans le réservoir 1 ne resterait pas plane, mais aurait une surface présentant des vagues : dans ce cas la quantité de liquide renfermée dans le réservoir 1 serait telle que pendant les mouvements supportés par le réservoir, le liquide fermerait continuellement l'ouverture de sortie de ltélément tubulaire 6 dans ce réservoir I1 est évident que dans ce cas, quand les mouvements du réservoir 1 s'arrêtent, le niveau du liquide dans ledit réservoir sera légèrement au-dessus de l'ouverture de l'élément tubulaire 6. Affin de réduire les effets des oscillations et des mouvements auxquels le réservoir i peut entre soumis, on prévoit dans ce réservoir une paroi perforée s'étendant tout autour de lextrité inférieure de 1'é- lément tubulaire 6. En outre l'élément tubulaire 6 au lieu de déboucher à l'intérieur du réservoir 1 par une seule ouverture circulaire coaxiale de lté- lément tubulaire lui-rnême, peut y déboucher par une pluralité de petits trous percés dans la paroi de l'élément tubulaire, dont on fermerait dans ce cas l'ouverture infErieure. En effectuant des essais probants, on a pu vérifier que l'effet des oscillations du liquide 2 dans le réservoir est amorti quand de petits trous tels que décrits ci-dessus sont prévus dans l'élément tubulaire 6. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour maintenir sensiblement constant le niveau d'un liquide dans un réservoir, comprenant un récipient de réserve relié dudit réservoir par une conduite tubulare, caractérisé en ce que ledit récipient de réserve est un récipient fermé comprenant des moyens d'ouverture et de fermeture étanche aux gaz, servant eant a introduire une quantité de liquide dans ledit récipient, 3t que ce récipient est placé à un niveau plus élevé que le niveau du liquide dans le réservoir, ltextrS é supérieure de la conduite tubulaire débouchant à l'intérieur du récipient de réserve e proximité du fond de celui-ci et l'extrêmité inférieure da la conduite tubulaire débouchant à l'intérieur bu réservoir au niveau auquel on désire maintenir le liquide dans celui 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ae que l'extrêmité inférieure de ladite conduite tubulaire pEnbtre dans le réservoir par une ouverture ménagée daas celui-ci et quXil est prévu des moyens pour maintenir n position stable cette extrêmité inférieure de la conduite tubulaire sur le réservoir à l'endroit de l'ouverture. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé on ce que l'extrêmité inférieure de la conduite tubulaire est constituée par un élément tubulaire en materiau rigide dont l'extrêmité inférieure débouche à l'intérieur du réservoir 1 et dont l'extrêmité supérieure débouche à l'extrieur du réservoir et en ce que lesdits moyens pour maintenir en position stable ladite extrêmité inférieure de ia conduite tubulaire sur le réservoir sont constitués par une virole taraudée intérieurement et fixée sur le rOser- voir à l'endroit de l'ouverture ménagée dans celui-ci et par un taraudage effedué sur la surface extérieure de l'élément de tuyau et on prise avec le taraudage de ladite virole, la conduite tubulaire comprenant en outre un tu- yau en matière flexible dont une estrêmité est montée sur ltextrêmité sup6- rieure de la conduite tubulaire et l'autre extrêmité sur l'extrêmité libre d'un élément de tuyau rigide faisant saillie dans le fond du récipient de réserve. 4 Dispositif suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite conduite tubulaire est munie d'un système de fermeture 5. Dispositif suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans la conduite est munie uau moins un rétrécissement. 6. Dispositif suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens pour introduire le liquide dans le récipient de réserve comprennent une embouchure solidaire de la partie supérieure dudit récipient et débouchant dans celui-ci, et un bouchon de fermeture étanche à l'air pour cette embouchure. 7. Dispositif suivant les revendications i à 6, caractérisé en ce que dans ledit réservoir est muni d'au moins une paroi perforée s'étendant autour de ltextrêmité iniOrieure de la conduite tubulaire intérieure au réservoir.