Brevet FR2075853A1 — publié le 19711015

La présente invention se rapporte aux installations de chauffage central à usage domestique ou ind@@triel qu utilisent - une circulation accélérée du fluide thermique ; - une variation et une adaptation des car@@téristiques hydrauliques de la pompe de circulation en fonction ae l'installation ; - une régulation de la température du fluide thennique - un isolement étanche dï c- eu]aXvcur par rapport à l'installation en cas de démontage du ciroulat@ur ; - un dégazage et une pu@ge du fluide thermique ; - un contrôle de la t@mpérature f't de la pression du fluide de circulation. Pour effectuer ces div@rn@s fonctions, il est nécessaire de disposer d'un circulateur, d'un disp@@itif de var @ion @ débit et de pression, d'un séparateur d'air, d'une vanne mél@@ -ouse a@xquels il faut adjoindre une soupape de sureté et des indicateurs th@rmomé @riques et manométrique. Actuellenent, les organes mettant en oeuvre ces diverses fonctions sont plus ou moins disséminés sur l'installation, ce qui nécessite de nombreux montages indépendants et ce qui crée des difficultés en ce qui concerne la maintenance de l'ensemble. On connaît déjà certains appareils regroupant certains de ces organes, toutefois, présentement, aucun appareil ne regroupe tous les organes. A cette fin, la présente invention propose un nouvel appareil de commande et de raccordement d'une chaudière à une installation de chauffage central regroupant tous les organes nécessaires à l'installation et prévoit en outre une disposition judicieuse de ces organes pour obterir une meilleure efficacité. De plus, cet appareil présente l'avantage de pouvoir Etre monté extrêmement facilement sur tallation. Selon l'invent'on l'appareil comporte, moulé@ en une seule pièce ; - un dispositif de variation de débit et de pression à quatre voies ; - un circulateur branché entre deux voies du dispositif de variation ; - un séparateur d'air branch@ entre une troisième voi du dispositif de variation et la canalisation da départ vers l'installation - une vanne mélangeuse a quatre voies, dont une voie communique avec la quatrième voie du dispositif de variation, dont une seconde voie communique avec la canalisation de retour de l'instellation, dont une troisième voie communique avec la canalisation de départ de la chaudière sur laquelle est montée une soupape de surrn té et dont la quatrième voie communique avec la canalisation de retour vers la chaudière. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'appareil peut comporter un vase d'expansion branché sur la canalisation de départ de la chaudière. Selon une caractéristique particulière à l'invention, le dispositif de varia tion de débit et de pression comporte un boisseau mobile permettant graduellement et sélectivement deux couples de mises en communications distinctes, étanches les unes ps.r rapport aux autres - un premier couple formé par une mise en communication de la vanne mélangeuse avec le circulateur et par un nilse en communication du circulateur avec la cant-- lisation dc départ de l'installation - un second couple formé par une aise en communication directe de la vanne mélan- gueuse avec la canalisation de départ vers l'installation et par un circuit do communication avec le ciroulateur qui se referme sur lui-même. La présente invention propose également une réalisation particulière du dispositif de variation de débit t de pression,destinéc à permettre d'effectuer cette variation par un dosage approprié de la circulation du fluide débité par le circulateur sans mise en communication directe de la vanne mélangeuse avec la canalisation de départ vers l'installation. Cetta disposition particulière présente l'avantage de permettre un isolement hydraulique du circulateur dc chauffage central, ce qui permet de démonter le moteur du circulateur sans avoir a vidanger l'installation. D'autre part, cette disposition offre également l'avantage de prévoir un petit circuit hydraulique étanche qui se referme à trlvers le dispositif de variation de débit et de pression at qui permet une meilleurc évacuation de la chaleur engendrée par le circulateur lorsqu'il tourne sur luimAeme, c'est-à-dire quand il est isolé de l'installation alors que dans la disposition connue, aucun circuit d'évacuation ntest prévu pour le circulateur, de telle sorte que le fluide qui demeure constamment entre les palettes du circulateur chauffe très vite et peut entrainer une détérioration de l'appareil. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description déteillée ci-dessous. Bien entendu la description et le dessin ne sont donnés qutà titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure 1 représente schématiquement et en plan un exemple dc réalisation d'un appareil de commande et de raccordement selon l'invention. Les figures 2 et 3 représentent en perspective les deux positions essenticlles de fonctionnement du dispositif de variation de débit et de pression. Tel que cela est représenté sur la figure 1, l'appareil 10 est destiné à raccorder une chaudière 11, qui peut autre de type classique, à une installation de chauffage central matérialisée sur le dessin par un radiateur 12. La représentation de la chaudière 11 et de l'installation de chauffage 12 est faite de manière extrêmement simplifiée et à une échelle très réduite par rapport à l'échelle du dessin de l'appareil 10, afin d'illustrer et de mieux expliquer les principes essentiels de la présente invention. L'appareil proprement dit 10, objet de la présente invention, comporte un support 13 sur lequel sont disposées : - la canalisation 14 de départ de la chaudière ; - la canalisation 15 de départ vers l'installation ; - la canalisation 16 de retour dc l'installation , - la canalisation 17 de retour vers la chaudière. La canalisation de départ de la chaudière 14 communique avec une vanne mé- langeuse 18 à quatre voies par une première voie 18a. Une deuxième voie 18L communique avec une première entrée (ou v@ie) 19a d@@m dispositif 19 de variation de débit et de pression à quatre voies également. La troisième voic 18e de la vanne 18 communique avec la canalisation 16 de retour de l'installation tandis que la quatrième voie 18d dc la vanne 18 comunni- que avec la canalisation 17 de retour vers la chaudière, La vanne mélangeuse 18 est de type classique et comporte un boisseau 20 pouvant se présenter sous la forme d'uno simple palette pivotante autour de son axe entre deux butées 21 ct 22. La commande de ce boisseau peut êtré manuelle à l'aide d'un levier 23 représenté très schématiquement sur le dessin. Le dispositif 19 de variation dc débit et de pression est également à qu@tre voies mais au lieu que les cuatu@@voies soient régulièrement réparties à sa périphérie commo pour la vanne mélangeuse 18, le dispositif 19 comporte, en plus dc la première vois 19a mentionnée précédemment,une seachde voie 19b diamétralement opposée à la voie 19a et deux autres voies 19c et l9d disposées en regard respec tivcment des voies 19a et 19b radialement, Les voies 19a et 19b sont en prolonge- ment l'une de l'autre perpendiculairement à ltaxe du dispositif ], tandis que les votes 19e et 19d sont parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires aux voies 19a et 19b. La disposition précise des diverses voies du dispositif 19 est représentée plus en détail sur les figures 2 et 3. La commande du dispositif 19 de variation de débit et de pression peut être également manuelle à l'aide d'un levier représenté très schématiquement an 21'- sur la figure 1. La voie l9c alimente un circulateur 25 de chauffage central qui, lui-même débite dans la voie lad du dispositif. La sortie 19b du dispositif 19 communique avec la canalisation 15 de départ vers l'installation par l'intermédiaire d'un séparateur d'air 26 sur lequel est monté un purgeur 27 qui peut être à flotteur par exemple. Pour le bon contrôle du fonctionnement de l'appareil, celui-ci comporte deux indicateurs thermométriques 28 et 29 montés respectivement sur les canalisations 15 et 16. Do même, il est prévu un indicateur manométrique 30 monté sur la c@@@ lisation 14 afin d'indiquer la pression du fluide thermique. L'appareil comporte en outrc une soupape dc surets 31 montée sur la canalisation 14 de préférence au même endroit que l'indicateur de pression 50 et il est prévu une prise 32 montée entre la canalisation 14 et la vanne mélangeuse 18 et destinée à brancher un vase dlexpansion (non représenté sur le dessin) qui peut également faire partie intégrante de l'appareil 10. En fonctionnement normal, le boisseau 20 de la vanne mélangeuse 18 occupe la position représentée sur le dessin et le dispositif 19 est dans une position telle que le circulateur 25 est en service dans l'installation. La circulation du fluide thermique dans la chaudière, dans l'appareil et dans l'installation de chauffage central est indiquée par les flèches 33. Le dispositif 19 de variation de débit et de pression est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3 et est conçu d'une manière particulière qui forme Itune des caractéristiques de la présente invention. Ce dispositif 19 comporte essentiellement un boisseau cylindrique 34 mobile autour de son axe, qui est commandé directement par le levier 24 et qui est logé et ajusté dans un récepta cle 35 fixe sur lequel aboutissent les voies 19a, 19b, 190 et 19d décrites précé demment. Le boisseau cylindrique 34 comporte 4 orifices 34a, 34b, 34c, et 34d régulière. ment répartis à sa périphérie. Les orifices 34a et 34c communiquent à travers le boisseau par un conduit étanche 36. Les deux autres orifices 34b et 34d se pro longent symétriquement dans le boisseau et débouchent sur la même face ou base du boisseau cylindrique respectivement par les orifices 34e et 34f. La face sur laquelle aboutissent les orifices 34e et 34f est concave. Ainsi, lorsque le boisseau 34 est logé dans le réceptaole 35 leurs positions respectives restant celles re voie présentées sur la figure 2, l'orifice 34d est en regard de la/l9a l'orifice 34f est en regard de la voie 19c, l'orifice 34e est en regard de la voie l9d et fiche 34b est en regard de la voie l9b.L'espace compris entre la face plane du réceptacle 35 et du boisseau 34 sur laquelle aboutissent les orificcs 34e et 34f forme avec la concavité du reste de la face du boisseau 34, une cevité étanche. Les positions respectives du boisseau 34 et du réceptacle 35 représentées sur la figure 2 correspondent au fonctionnement normal à plein régime illustré dans son ensemble sur la figure 1. Lorsque l'on veut isoler le circulateur du reste de l'installation, on maneouvre lo levier 24 de manière à faire tourner le boisseau 34 pour qu'il occupe la position représentée sur la figure 3. Dans ce cas, fice 34a vient en regard dc la voie l9b et l'orifice 34c vient en regard de la voie 19a. Les voies 19e et 19d sur lesquelles est raccordé le circulateur, commu- niquent alors au travers de la cavité étanche décrite précédemment, selon un trajet illustré par les flèches 3T, tandis que les voies l9a et 19b communiquent directement entre elles par l'intermédiaire du conduit 36 selon la flèche 38. Il y a, cn quelque sorte, à l'aide du boisseau 34 deux trajets dc communication distincts, étanches l'un par rapport à l'autre, superposés et illustrés par les flèches 37 et 38. pour la position @eprésentée sur la figure 3 le petit cirouit hydraulique formé par les voies 19c, 19d et ladite eavité, sur lesquelles est branché le circulateur 25, constitue un circuit totalement isolé de l'installation, ce qui permet de démonter le motour du circulatour sans avoir à vidanger l'installation. Pour obtenir toute variation souhaitée de débit et de pression dans l'installation, il suffit de donor au lovior 24 de manoeuvre du boisseau 34 toute position intermédiaire requise entre les deux positions extrêmes représentées sur les figures 2 et 3. De même, pour obtenir toute régulation souhaitée de la température du @luide thermique, il suffit Ce manoeuvrer le levier 23 de commande du boisseau 23 pour donner à celui-ci toute position requiso intérmédiaire entre les butées 21 et 22, pour cbtenir un mélange dosé de l'eau chaude de départ vers les radiateurs ct de l'eau froide de retour vers la chaudière. Le dispositif 19 se comporte sensiblement comme une vanne mélangeuse à quatre voies de telle sorte qu'il pourrait être du même type que la vanne 18. Le disposi- tif 19 a été ponçu de manière particulière pour permettre une variation du débit et de la pression par un dosage approprié de la circulation du fluide débité par le circulateur 25 sans mise en communication directe de la vanne mélangeuse 18 avec la canalisation de départ vers En effet lorsque l'on tourne le boisseau 34 dans le sens de la flèche 39 partir de la position représentée sur la figure 2 la portion du fluide qui s'écou- le par le conduit 19b diminue alors qu'apparaît une circulation de fluide à travers le cavité formée par la face concave du boisseau 34. Le guantité de fluide débitée par le circulateur 25 étant sensiblement constante la portion de fluide qui s'écoula par le conduit 19b diminue graduellement alors qu'augmente corrélabivement la portion de fluide qui traveres la cavité. Quand l'orifice 34b n'est plus de taut en regard de la vois 19b tout le fluide débité par la cireulateur passe par la cavité ; la circulation entre a chaudière et l'installetion est alors bloquée jusqu'à ce que le boisseau 34 ait tourné suffisamment pour que l'orifiee 34a soit en regard de la voie 19b.On est alors dans la portion reerésentée sur la figure Tous les organes constitutifs de l'apparoil 10 qui vionnent d'ôtre décrits pouvent être moulés en une seule pièce avec le support 13, @@ qui supprimo tout montage isolé fastidieux et coûtoux de chacun des organes. D'autre part, l'onstmble de l'appareil 10 est de dimensions aussi réduites que pescibles @t son branchement est trs aisé@ L'invention n'est pas limité@ au s@ul exemple de réalisation déerit et r@@ré- senté mais en couvre @@ contraire toutes les variances en. a@ qui @ @earne on particulier, la nature d@ zéparateur d'air 26, @@ purgeur @@ @@@ @irauistour 25, @@ la soupape de sureté 31 et des divers @@liert prs @h@@@mitr@ques et manométrique de contrèle. 1 ) Appareil de commande et de ruccordement d'ane chaudière à une instal lation de chauffage central, @@@@@@@frisé an ce qu'il comporte, moulée en ane cule pie ce - un dispositif de variation de débit et de pression à quatre v@ies ; - un ciroulateur branché entre deux @oies du dispositif de variation ; - un séparateur d'air branché entre une troisième voie du dispositif de varia tion et la canalisation de dépert ver l'installation ;; - une vanne mélangeuse à quatre voiss dont une voie communique avec la quatriè- me voie du dispositif de variation, dont une seconde voie communique avec la oanalisation de retcur de l'installation, dont une troisième voie communique avec la canalisation de départ de la chaudière sur laquelle est montee une soupape de sureté et dont la quatrième voie communique avec la canalisation de retour vers la chaudière, 2 ) Appareil selon la revendication 10), caracterisé On ce qu'il comporte un vase d'axpansion branché sur la @anelisation do départ de la chaudière. 3 ) Appareil solon la revendication 1 ), caractérisé en ce que le dispositif de variation de débit et de pression comporte essentiellement un boisseau mobile entre deux positions, permettant en sllant d'une position à l'autre ; - une mise en oommunioation de la vanne melangeuse aveo le circulateur et une mise en communioation du ciroulateur aveo la canalisation de départ vers l'installation, le débit de chaouno de ces deux mises en communication diminuant à mesure que l'on s'éearte de la première position du boissasu ; - un oirouit de communioation avse le eiroulateur qui se referme sur lui-même dont le cirouit augmente à mesure que l'on s'éoarte se la première position, atteint son maximum dés la fin de la double mise en communioation précédente et y demeure jusqu'à l'autre position du boisseau mobile ;; - une mise en communication directe de la vanne mélangeuse avec la canalisation de départ vers l'installation qui s'établit pour l'autre position du boisseau. 4 ) Appareil selon la revendaoation 3 ), caraetérisé on ce que le boisseau mobile est cylindrique et comporte quatre crifices réguliîrement répartis à sa périphérie, deux de oes orifices diamétralement opposés commaniquant à travers le boissoau par un conduit étanche, les ueux autres se prolongeant symétriquemont dans le boisseau et débouchant sur la même baso dans son plan, le roste de la base étant consave et formant une @@vité étanene, et en ce que le réceptaele dane lequel est ajusté le boisscau comporte ceun voios @iamétraloment opposées s'éloignant l'ane de l'autro, susceptibles d'ütrs en regard des orifices périphériques et communiquant respeotivement avec la vanne melangeuse, la canalisation de départ vers l'installation et deux autres voies suscoptiblos d'être en regard des orifices débouchant sur la base du boisseau et communiquant aveo le ciroulateur. 5 ) Appareil selon la revendication 10), caractérisé en ce qu'il comporte deux indicateurs thermométriques montés respectivement sur les canalisations "départ vers l'installation" et "retour de l'installation" et un indicateur de pression monté sur la canalisation "départ de la chaudière". 60) Dispositif de variation de débit at de pression caractérise en ce qu' il comporte essentiellement un boisseau mobile entre deux positions permettant en allant d'une position à - une mise en eommunieation d'une entrée avec le circulateur et une mise en communication du circulateur avec une sortie, le débit de chacune de ces mises en communication diminuant à mesure que l'on s'écarte de la premiere position du boisseau ;; - un circuit de communication avec le circulateur qui se referme sur lui-même dont le circuit augmente à mesure que l'on s'écarte de la première position, atteint son maximum dès la fin de la double mise en communication précédente et y demsure jusqu'à 11 autre position du boisseau mobile - une mise en communication directe de ladite entrée avec la sortie qui slétablit pour l'autre position du boisseau. 7 ) Disp@sitif de variation de délit et de pression selon le rovendication 6 ) car@etérisé on ce que le boissoau mobile est cylindri@ue et comporte quatro orifices regulièrement répartis à sa peripherie, deux do ces oririoes diamstralement opposés communiquant à travers le @@isseau par un conduit étan @he, les deux autres se prolongeant spmétriquement dans le boissoau et débou chant sur la même base dans son plan, le reste de la base étant conoave et formant @un oavité étanche, et an oe que le reooptaole dane lequ@l est ajusté le boisseau comporte deux voies diamétralement opposees s'éloigment l'une de l'mutre, susoeptilles d'être en regard des orifioes périphériques et communi quant respeotivement avec l'ontrée, la sortie et doux autros voies suscepti bles d'être en regard des orifioes débonchant sur la base du boisseau et com muniquant aveo le circnletsur.