Brevet FR2014704A1 — publié le 19700417

La présente invention concerne une soupape de réglage de l'écoulement d'un fluide. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre faite en regard de la figure unique du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nul liement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. La soupape représentée en coupe schématiaue est destinée par exemple à être mise en place dans un passage d'évacuation provenant d'un réservoir dar.s lequel de l'oxygène liquide est emmagasiné. L'installation toute entière est destinée à etre montée sur un avion et l'oxygène liquide est destiné à etre transformé selon les besoins en oxygène gazeux, ce dernier étant fourni sous pression à l'équipage de l'avion, Normalement, les installations connues fonctionnent à une pression d'oxygène de 4,90 kg/cm2. A cette pression, l'oxygène gazeux se d-gage par abullition de l'oxygène liquide à une température de - 1620 environ. torso;u'un réservoir en partie plein ou complètement vide doit être recharge d'oxygène liquide, celui - ci est normalement fourni en provenance d'uz! récipient dans lequel l'oxygène liquide est exposé à l'a'mosphère et est par conséquent à une température de - 1830 C, environ. Ainsi, l'oxygène liquide est sensiblement plus froid que le réservoir et les conduite associées dans lesquels il doit être introduit. Il en résulte que lorsque oxygène liquide pénètre d'abord dans le réservoir, il s'évapore à une vitesse élevée, en donnant lieu à un débit d'oxygène élevé à travers un passage d'évacuation provenant du réservoir.Cette action se poursuit jusqu'à ce que le réservoir ait été suffisamment refroidi pour que l'oxygène liquide puisse pénstrer dans le réservoir et rester liquide, avec une vitesse de dégagement d'oxygène gazeux bien inférieure. Pendant la période de refroidissement initiale du réservoir, il est important que l'écoulement d'oxygène liquide dans le réservoir soit à peu près libre, de façon que le gaz dégagé puisse aisément quitter le réservoir. Toutefois, vers la fin du processus de rechargement, il est nécessaire d'élever la pression de l'oxygène gazeux dans le réservoir , de façon que l'écoulement d'oxygène dans le passage d'évacuation puisse alors être arrêté. Il faut tenir compte de cette ccmplication supplémentaire qu'à mesure que la température du gaz dégagé baisse vers - 183 C., sa densité augmente sensiblement. Afin de diminuer - le temps que prend un réservoir pour être rempli, il est avantageux de fournir dans le passage d'évacuation une soupape qui offre peu de résistance à l'écoulement d'oxygène gazeux dans ceiui-ci au cours de la phase de refroidissement initiale du pIocessvs de rechargement et qui offre une résistance sensiblement plus élevée à 1'écoulement de gaz dans le passage d'évacuation lorsqu'on désire élever la pression d'oxygène gazeux dans le réservoir au-dessus de a pression atmosphérique et la soupape représentée vise à remplir ces deux critères. La soupape comprend un corps tubulaire 2 en forme d'l; ayant-un sens d'écoulement de gaz préféré indiqué par la flèche 4. Dans le corps on prévoit une chambre d'admission 6 séparée d'une chambre de sortie 8 par un siège 10 de soupape contenant un passage d'évacuation principal 12 et un passage d'évacuation auxiliaire 14. Dans la chambre d'admission 6 est mise en place une tette 16 de soupape fixée à une extrémité d'une bande bi]ame 18 en forme d'U fixée par son autre extrémité à ur bloc de montage 20 qui est au contact d'une vis 22 tourillonnant dans un trou prévu dans la paroi du corps 2. Entourant la tige de la vis 22 se trouve un ressort de compression hélicoïdal 24 qui écarte le bloc de montage 20 de la paroi voisine du corps 2. La vis 22 est vissée dans le bloc de montage 20 et un moyen (non représenté) est prévu pour empêcher le bloc 20 de tourner lorsque la vis est mise en rotation. Par ce- moyen, la rotation de la vis est susceptible de rapprocher ou d'écarter le bloc 20 de la surface adjacente du corps 2, et ainsi, on règle la position de la tête 16 de la soupape par rapport à 1'extrémité voisine du passage d'évacuation principal 12. Lorsqu'elle est dans sa position de manoeuvre, l'extrémité d'entrée 28 du corps 2 est fixée à une conduite reliée à un réservoir (non représenté) destiné à l'oxygène liquide, tandis que l'extrémité de sortie 26 du corps 2 est fixée à un tuyau d'évacuation (non représenté). Les caractéristiques de la bande bilame 18 et l'espacement de la tête 16 de la soupape de l'extrémitf respective du passage 12, sont choisis de façon que le passage 12 ne soit pas bouché lorsque la température du gaz s'écoulant à travers la soupape est au-dessus d'une valeur choisie.Ainsi, les deux passages 12 et 14 présentent une surface de section droite relativement grande à l'écoulement de gaz en provsnanôe, du rdoertoir pendant la première partie du processus de reehargements Cet écoulement initial s'effectue à peu près à la température atmosphérioue. A mesure que l'opération se poursuit, la température du gaz passant à travers la soupape diminue vers la température la-plus basse-que le gaz est destiné à atteindre à la pression de fonctionnement de l'installation, c'est à dire - 1620 C. environ à une pression de 4,90 kg/cm2. Avec cette diminution de température, l'élément bilame 18 fléchit et pousse la tête 16 de la soupape vers le passage principal 12, jusqu'à ce qu'elle le bouche omplètement. Le gaz est encore évacué du réservoir pendant la partie finale de i'opération de rechargement, ce gaz sortant par le passage auxiliaire 14. Les capacités thermiques et l'isolement thermique de la soupape et d'autres paramètres sont choisis de façon que cet écoulement réduit de gaz à une basse température soit suffisant pour maintenir l'cément bilame 18 dans sa position active. Lorsque le processus de rechargement est achevé, la scupape représentée s'isole du réservoir. Par conséquent, l'écoulement de gaz à travers le passage 14 cesse et la soupape commence à se réchauffer lorsque la chaleur est cédée à cette dernière par l'atmosphère. Il en résulte que l'élément bilame 18 se redresse et que la soupape retourne vers sa position de repos prête pour l'opération de rechargement suivante. Bien qu'un élément bilame ait été représenté comme fournissant le degré de sensibilité à la température désirée , toute autre variante est techniquement possible, par exemple en utilisant une capsule remplie d'un gaz ou d'un liquide ayant un coefficient de dilatation ou de changement de phase suffisamment grand pour provoquer la fermeture du passage 12 à la température désirée du gaz passant à travers la soupape. Il va de soi que l'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel indicatif mais nullement limitatif et que l'on peut introduire toute équivalence dans les éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. REVENDICAT IONS 1. Soupape de réglage de l'écoulement de fluide, caractérisée par le fait qu'elle comprend une chambre d'admission séparée d'une chambre de sortie par un siège de soupape contenant au moins un passage, dans laquelle soupape un élément sensible à la températur re mis en place dans la chambre d'aission est destiné à se déplacer entre une position de repos dans laquelle l'écoulement de fluide dans le ou les passages formés- dans le siège est sensiblement libre et une position de manoeuvre dans laquelle l'écoulement de fluide est réduit mais non arrêté, cet élément se déplaçant vers sa position de manoeuvre lorsque la température du gaz s'écoulant à travers la soupape descend jusqu'à une température choisie ou au dessous de celle-ci. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément sensible à la température est disposé entre une tête de soupape destinée à boucher au moins un passage formé dans le siège lorsque cet élément est dans sa position de manoeuvre et un support dont la position est réglable pour régler l'espacement entre la tête de soupape et le siège lorsque l'élément est dans sa position de repos. 3. Soupape selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément sensible à la température comprend un tronçon de matière bilame. 4. Soupape selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élément sensible à la température comprend une capsule ou autre récipient fermé extensible. 5. Soupape selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée par le fait que le corps de la soupape est tubulaire et a ses extrémités destnées à être fixées d'une façon à peu près étanche aux fluides à un récipient ou conduite associée.