Brevet FR2139026A1 — publié le 19730105

La présente invention a pour objet une vanne pour radiateur de chauffage comportant, dans le corps de la vanne, un tube plongeur disposé coaxialement à l'intérieur d'un tube reliant la vanne au radiateur, ltespace intermédiaire entre ce dernier tube et le tube plongeur formant conduit d'arrivée d'un fluide caloporteur au radiateur, et le tube plongeur formant conduit de sortie du radiateur pour ledit fluide, avec, à l'intérieur du boî- tier de la vanne, un corps de vanne mobile suivant l'axe longitudinal dudit corps, actionnée par une manette pour l'ouverture ou la fermeture du conduit d'arrivée du fluide, en même temps que pour la fermeture ou l'ouverture du canal de passage entre un orifice d'entrée du fluide dans le corps de la vanne et un orifice de sortie de ce même fluide, déporté longitudinalement par rapport à l'orifice d'entrée. Les vannes connues jusqu'à présent pour le réglage de la circulation du fluide caloporteur dans un radiateur de chauffage comportent un orifice d'entrée et un orifice de sortie, et sont en général disposés dans la canalisation d'entrée au radiateur. La rotation d'une manette modifie la section de passage du fluide) par déplacement d'un corps de vanne mobile à l'intérieur de la vanne, c'est-à-dire que, dans les deux positions extrêmes de cette vanne, celle-ci est complètement ouverte ou complètement fer niée. Dans les installations actuellerent courantes de chauffage central, le fluide caloporteur est mis en circulation par une pompe. Lorsque la vanne est manoeuvrée de façon à réduire la section de passage, la perte de charge en amont de la vanne augmente, de sorte que la quantité de fluide qui la traverse ne diminue pas proportionnellement à la réduction de section. Le réglage est ainsi très délicat et, dans la pratique, un ajustement précis n'est la plupart du temps pas possible, la pièce à chauffer étant par suite, ou trop chaude, ou trop froide. De plus, la quantité de fluide qui passe dans des radiateurs montés en série est également influencée par cette vanne, de sorte que les emplacements des canalisations d'arrivée sont soumis à certaines restrictions. La présente invention a pour objet une vanne pour radiateurs de chauffage exempte des inconvénients mentionnés. La vanne suivant l';nvention est caractérisée en ce que a) le corps de vanne est de forme cylindro-conique; b) au moins une ouverture permettant l'écoulement du fluide sortant du radiateur par le tube plongeur vers la canalisation de sortie du bottier de vanne est ménagée dans la paroi cylindrique du corps de vanne entre la base de l'évidement cylindro-conique de celui-ci et une surface circulaire d'étanchéité; c) quand la vanne est en position fermée, l'extrémité du tube plongeur pénétrant dans le corps de vanne est obturée par la base de l'évidement cylindre conique du corps de vanne. L'objet de l'invention va être plus com;tement décrit, avec référence aux figures annexées. Dans celles-ci La figure 1 représente un radiateur muni d'une vanne suivant l'invention. La figure 2 représente en coupe la vanne et une portion du radiateur. La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. Le radiateur 2 de la figure 1 se compose de plumeurs éléments 1. A l'extrémité inférieure gauche du radiateur, un fluide caloporteur, de préférence de l'eau, arrive par une canalisation 3 et une vanne 4, et est évacué par la même vanne et une canalisation 5. La vanne 4 pourrait également être placée à l'extrémité supérieure gauche du radiateur 2o Une manette 7 de réglage du débit du fluide introduit est portée par la face frontale de la partie cylindrique 6 de la soupape 4. Sur la fig. 2, le cylindre 6 de la vanne 4 comporte à l'une de ses extrémités une portion de diamètre plus faible. Cette portion 8 porte sur sa surface externe un filetage mâle 9 et, sur sa surface interne 10, trois ailettes radiales 11 orientées vers l'axe du cylindre et plus visibles sur la figure 3. La portion rétrécie 8 est serrée par un écrou à recouvrement 12 contre un tube 13 de liaison, monté par un filetage sur le premier élément 1 du radiateur. L'autre extrémité du cylindre 6 porte un filetage femelle 14. Dans ce dernier filetage est vissée une douille 15 qui, d'une part serre une bague 16 contre un épaulement interne 17 du cylindre 6, et d'autre part laisse entre elle-meme et une portion de la bague 16 une rainure annulaire 18. Un soufflet 19 en un matériau inattaquable est solidaire de la bague 16.Le soufflet 19 porte à son autre extrémité un corps de vanne 20 mobile à l'intérieur du cylindre 6, suivant l'axe de celui-ci. Ce corps de vanne 20 se prolonge par une tige filetée 21 pénétrant à l'intérieur du soufflet 19. Cette tige filetée 21 se visse partiellement dans un tube 22 pouvant tourner sur lui-même et portant un filetage interne 23o Le tube 22 porte extérieurement une ailette longitudinale 24 pénétrant dans la rainure annulaire 18 entre la douille 15 et une portion de la bague 16. La manette 7 est fixée rigidement à l'extrémité extérieure du tube 22 par une vis 25.La rotation de la manette 7 fait tourner le tube 22, ce qui fait coulisser la tige filetée 21 qui ne peut tourner, ainsi que l'ensemble du corps de vanne 20, dans une direction qui dépend du sens de rotation du tube 22 à l'intérieur du cylindre Un tube plongeur 26 pénètre dans le cylindre 6 à l'extrémité de celui-ci opposée à la manette 7, ce tube plongeur prenant appui contre les nervures 11 de la partie rétrécie du cylindre 6o Le corps de vanne 20 est de forme cylindro-conique, et une portion du tube plongeur 26 pénètre dans la cavité axiale 27 du corps de vanne 20.La canalisation d'arrivée 3 du fluide débouche å l'intérieur du cylindre 6 par un orifice 28, au voisinage immédiat du corps de vanne 20, tandisque-lâ canalisation de départ 5 part du même cylindre par un orifice 29, plus rapproché de la manette 7. Sur la figure 2, la vanne 4 est représentée en position fermée. Dans cette position de la soupape, le fluide caloporteur arrivant par la canalisation 3 passe directement dans la canalisation de sortie 5, sans traverser le radiateur. L'entrée du fluide dans le radiateur est empêchée, d'une part par un renflement 30 entourant le corps de vanne 20, allant jusqu'à la paroi interne du cylindre 6, et d'autre part par la surface d'étanchéité 31 du corps de vanne, qui s'appuie contre le siège de soupape 32 porté par la partie rétrécie 8 du cylindre 6.Lorsque, par la rotation de la manette7, le corps de vanne 20 est déplacé vers la gauche de la figure 2, une partie au moins du fluide passe de la canalisation d'arrivée 3 dans le radiateur, en passant par l'es- pace creux entre le tube plongeur 26 et la partie rétrécie du cylindre 6 et le tube de liaison 13, celui-ci portant des orifices 33 par lesquels le fluide pénètre dans le premier élément 1 du radiateur. Lorsque le fluide caloporteur a parcouru tous les éléments du radiateur, il sort de celui-ci par le tube plongeur 26 qui, comme on le voit sur la figure 1, pénètre jusqu'à la hauteur du second élément 1 du radiateur. Le fluide arrivant par le tube plongeur 26 dans la cavité 27 du corps de vanne 20 sort par les ouvertures 34 et passe dans la canalisation de sortie 5. En effet, l'extrémité du tube plongeur 26 pénètrant dans la cavité 27 du corps de vanne n'est plus obturée par le rebord de là pièce 35. Dans la position de fermeture, ce rebord 35 joue le rôle de surface de fermeture de la soupape, en s'appuyant sur un autre siège de soupape 36, formé par la face frontale du tube plongeur 26 qui pénètre dans la cavité 27 du corps de vanne 20. En position d'ouverture complète de la vanne 4, le corps de vanne 20 est déplacé vers la gauche, suffisamment pour que son renflement 30 arrive à hauteur de l'autre coté de l'orifice 28, selon la représentation de la figure 20 Dans cette position, la totalité du fluide caloporteur entrant par la canalisation 3 parvient au radiateur, et ne passe qu'ensuite dans la canalisation de sortie 5. Toutes les positions intermédiaires du corps de vanne 20 sont possibles, entre les positions de fermeture et d'ouverture complètes de la vanne 4, ce qui permet une précision de réglage qu'il n'était pas possible d'obtenir précédemment. La perte de charge à l'entrée de la vanne 4, c'est-à-dire dans la canalisation d'entrée 3, n'est pratiquement pas influencée par la position du corps de vanne 20, de sorte que des radiateurs montés en aval reçoivent toujours la même quantité de fluide caloporteur, quel que soit la position de la soupape. Lorsque plusieurs radiateurs sont montés en série, il y a avantage à n'introduire dans le premier qu'une portion du fluide caloporteur. On peut dans ce but, pour éviter que le corps de vanne 20 ne soit par inattention mis en position d'ouverture totale, prévoir une vis réglable 37, vissée dans le filetage interne 23 du tube tournant 22 et limitant la course du corps de vanne 20. Grâce à la disposition du tube plongeur 26, il se produit à l'intérieur du radiateur 2 un échange calorifique entre l'eau qui entre au radiateur et celle qui en sort, de sorte que la température à l'entrée est abaissée proportionnellement à la quantité de fluide caloporteur nécessaire, ce qui contribue à améliorer encore l'efficacité de la régulation. La vanne ci-dessus décrite permet de régler l'alimentation du radiateur en fluide caloporteur d'une façon efficace et extrê- mement précise. Plusieurs radiateurs peuvent être montés en série sans que leur fonctionnement soit notablement troublé par le réglage d'un radiateur monté en amont. L'invention apporte également une simplification de la disposition des canalisations d'amenée et de départ du fluide, ce qui permet d'abaisser les dépenses dues au montage des installations de chauffage. REVENDICA?IONS 1. Vanne pour radiateur de chauffage, comportant un tube plongeur pénétrant dans le bottier de la vanne et disposé axialement à l'intérieur d'un tube reliant la vanne au radiateur, l'espace intermédiaire entre ce dernier tube et le tube plongeur formant conduit d'arrivée du fluide caloporteur au radiateur, et ledit tube plongeur formant conduit de départ du fluide caloporteur hors du radiateur, un corps de vanne étant disposé à l'intérieur du boîtier de la vanne et déplaçable longitudinalement par une manette pour la fermeture ou l'ouverture de la canalisation d'arrivée du fluide au radiateur, et pour l'ouverture ou la fermeture d'un canal de communication entre un orifice d'entrée du fluide dans le boiter de la vanne et un orifice de sortie du même fluide, déporté longitudinalement par rapport à l'orifice d'entrée, cette vanne étant caractérisée en ce que : a) le corps de vanne est de forme cylindro-conique; b) au moins une ouverture (34) permettant l'écoulement du fluide sortant du radiateur par le tube plongeur vers la canalisation de sortie (5) du bottier de vanne (6), est ménagée dans la partie cylindrique du corps de vanne entre la base de l'évidement tronconique (27) de celui-ci; et la surface circulaire (31) d'étanchéité; c) quand la vanne est en position fermée, l'extrémité du tube plongeur pénétrant dans le corps de vanne est obturée par la base de l'évidement cylindroconique du corps vanne0 2. Vanne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de vanne porte un renflement annulaire (30) venant s'appuyer contre la paroi interne du corps de vanne pour fermer le passage entre l'entrée du fluide dans le corps de vanne et sa sortie dudit corps lorsque la vanne est en position ouverte, 3. Vanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le tube plongeur (26) est guidé par des ailettes radiales (11) dans le canal d'entrée, orientées vers l'axe de celui-ci, ces ailettes étant disposées à la suite d'un siège de soupape (32). 4. Vanne suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la course du corps de vanne (20) est limitée par une butée (37) à position réglable à l'intérieur d'une pièce tubulaire tournante (22) dont la rotation est solidaire de celle de la manette (7).