Brevet FR2141461A1 — publié le 19730126

POMPE-VANNE AMBIVALENTE La présente invention concerne les pompes-vannes employées dans les installations de chauffage central pour accélérer et répartir le débit dans un, ou plus d'un, circuit de distribution du fluide échangeur thermique ainsi que pour établir des connexions entre la source d'énergie thermique et le ou lesdits circuits de distribution. Le brevet français N" 1 393 467 déposé par la demanderesse le 11 février 1964 décrit une pompe-vanne pour installation de chauffage dans laquelle le déplacement d'un "tiroir" mobile dans la chambre de distribution autorise l'établissement entre quatre voies, ou orifices, de diverses connexions. Le tiroir comporte deux bords extérieurs étroits qui peuvent se placer efficacement soit entre les orifices eux-memes pour assurer le choix de voies séparées, soit chacun devant un passage de voie de façon à partager sur chacune desdites voies le flux d'écoulement à la demande. Pubis la potpe-vanne décrite n'agit que sur le circuit de distribution du fluide échangeur vers les radiateurs de chauffage. Lorsque l'installation comporte un ballon d'eau à échauffer pour l'utilisation domestique, l'alimentation de ce dernier demeure totalement indépendaniede la pompe-vanne. Le ballon de chauffage est relié directement à la source d'énergie thermique ainsi que l'illustre la figure 4 du brevet français NO 1 393 467 précité.La première addition déposée par la demanderesse le 19 Janvier 1970 sous le numéro 70 01790 décrit une pompe-vanne dans laquelle sont prévus, pour la vanne "'élangeuse,un dispositif de commande automatique de position du tiroir et pour le moteur d'entraSnement de pompe,un variateur de vitesse. Toutefois, ainsi que l'indique la figure 2 de l'addition précitée, le deuxième circuit du fluide échangeur, qui est celui d'alimentation du ballon d'eau chaude 45 est indépendant du premier circuit qui est celui de chauffage des radiateurs. ta vanne 5,en effet,n'intéresse que les échanges suivants : arrivée de la chaudière 43, sortie vers l'installation-radiateurs, retour des radiateurs et retour vers la chaudière. Ce traJet est matérialisé par le fléchage 48 L'isolement du premier circuit (vers les radiateurs) pendant la période d'été impose la présence d'une vanne de sectionnement 47. Pour réduire le nombre des vannes et organes à commander sur les installations récentes, la présente invention prévoit une pompe-vanne qui, en plus des fonctions assumées par la pompe-vanne décrite dans le brevet principal NO 1 393 467 et son addition NO 70 01790 précitésassure encore l'isolement du premier circuit d'alimentation des radiateurs. A cette fin, la présente invention prévoit une pompe-vanne de distribution d'un fluide échangeur thermique comportant dans une enceinte unique, d'une part une première pompe de circulation entraînée par un moteur équipé d'un variateur de vitesse, d'autre part une vanne mélangeuse à quatre voies, lesdites pompe et vanne agissant sur un premier circuit de distribution,dans laquelle l'enceinte unique comporte de plus, d'une part une seconde pompe de circulation agissant sur un deuxième circuit de distribution, d'autre part des canalisations disposées de façon à mettre en commnication les quatre orifices de ladite enceinte par l'intermédiaire de ladite vanne afin de répartir à la demande les débits des premier et deuxième circuits. Selon une autre caracjtéristique, l'invention prévoit une pompe-vanne comportant une vote de retour direct sur la source d'énergie thermique. Selon une autre caractéristique qui découle de la précédente, l'invention prévoit une pompe-vanne dans laquelle l'accélération du débit sur le deuxième circuit de distribution du fluide échangeur est améliorée en ce que ladite voie de retour direct provoque un recyclage automatique du fluide de retour. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre qui va suivre. Bien entendu,la description et les dessins qui l'illustrent ne sont donnés qu a titre indicatif, nullement limitatif de l'invention. Parmi ces dessins La figure 1 représente une vue en élévation de la pompe-vanne partiellement en coupe selon l'axe de rotation du tiroir de vanne. La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente une vue schématique de l'installation à double circuit utilisant la pompe-vanne selon l'invention. La figure 1 met en évidence les quatre voies principales de la vanne à quatre voies 4 dans laquelle le tiroir 4' peut mettre en ou hors-circuit les voies deux A deux. Ces voies sont désignées par les lettres A, B, C, D. La vole A est reliée à la chaudière et amène l'eau chaude. La voie B est reliée au réseau de distribution-radiateur. L'eau qui emprunte cette voie est adressée aux radiateurs. La voie C est reliée au retour venant des radiateurs. L'eau qui accede à la vanne par cette voie est considérablement refroidie. La vote D est reliée à la chaudière. L'eau refroidie par la distribution des calories emprunte cette voie pour retourner à la chaudière, source therMique du système. Selon l'invention,comme le montre la figure 2 qui illustre un exemple de réalisation, les organes de la pompe-vanne sont inclus dans une enceinte générale représentée par 1. Cette enceinte peut avantageusement être constituée par l'assemblage étanche des plusieurs corps élémentaires. Dans le cas de la figure 1, enceinte générale 1 est constituée par l'assemblage étanche des trois corps élémentaires p, q, r. Les Joints d'étanchéité sont représentés en JI, J2, J3, 34. La pompe-vanne comporte - un premier cireulateur 2 pour le circuit de chauffage - un deuxième clrculateur 3 pour le circuit d'alimentation du ballon - une vanne à quatre voies 4 - un bloc moteur 5 - une manette de commande 6. L'enceinte générale débouche à l'extérieur par plusieurs orifices quatre d'entre eux A, B, C, D sont visibles sur la figure 1; ils sont avantageusement montés à brides sur les canalisations du premier circuit de chauffage. Un cinquibme orifice E est monté avantageusement par un filetage vissé sur la canalisation d'alimentation allant vers le ballon d'eau. Un viseur V obture l'enceinte sur la face avant. Ainsi que le montre la figure 2, les conduits internes émergeant aux orifices A et C,visibles sur le dessin,ainsi d'ailleurs que ceux émergeant aux deux autres orifices B et D, appartenant au même plan et visibles sur la figure 1, peuvent être mis en communication avec le deuxième circulateur 3, par l'intermédiaire de la canalisation interne 7. Le deuxième circulateur 9 est entraîné par le même moteur 5 que le circulateur 2. La figure 3 schématise l'installation complète. La chaudière 8 est reliée, côté sortiez l'orifice A de la pompe-vanne 4; côté entrée, elle est reliée d'une part à l'orifice D de la pompe-vanne,d'autre part à la sortie S du ballon 9. L'orifice B de la pompe-vanne est relié à l'entrée R des radiateurs, e tandis que la sortie R5 desdits radiateurs est reliée à l'orifice C de cette pompe-vanne. Enfin, l'orifice E est relié à l'entrée 10 du ballon. Un vase d'expansion 12 complète l'installation. La soupape de streté 11 en garantit l'utilisation. Le fonctionnement entre la chaudière et le premier circuit via la vanne7qua- tre voies et le premier circulateur est suffisamment classique pour qu'il ne soit pas à décrire ici. Le fonctionnement de la distribution sur le deuxième circuit (ballon) est le suivant:l'eau échauffée à sa sortie de chaudière entre dans la pompe-vanne en A;il est pulsé et sort en E pour entrer en 10 dans le ballon. Une fois exploité, le fluide est évacué en S du ballon et retourne vers la source thermique 8. Pour une certaine position de la manette de commande 6, le premier circuit de distribution (radiateurs) peut être isolé du circuit chaudière, tandis que le deuxième circuit (ballon) est alimenté seul. I1 s'en suit que le fonctionnement de la vanne incorporée dans l'enceinte unique 1, procure les avantages suivants 10) dans le fonctionnement simultané des deux circuits de distribution du fluide échangeur, il permet sur les deux réseaux de distribution un aJustement à la demande des débits de fluide,ainsi que cela a été montré dans le brevet principal et l'addition précités, dans le cas d'un seul circuit ; 20)- dans le fonctionnement d'un seul réseau de distribution, il assure 1 t isolement du réseau inemployé. 30)- la vanne mélangeuse qui, sur la figure 2 est réglée manuellement, peut être, dans une variante avantageuse, entratnée par un mieromoteur réducteur ainsi que cela a été décrit dans la demande de brevet français nO 71 03856 déposé le 5 février 1971 par la demanderesse. Crâce à l'entratnement par un micromoteur-réducteur commandé par un thermostat d'ambiance, le groupe-vanne selon l'invention est assorti d'un système de commande automatique, ce qui proeure un confort avantageux à 1'installation. Ainsi, par cette invention, est assurée une solution économique à l'isolement de deux réseaux de distribution de fluide tributaires d'une même source. Cette solution est encore avantageuse sur le plan de l'encombrement dimensionnel puisqu'elle autorise la suppression de la seconde vanne sur l'installation. Elle est encore avantageuse sur le plan technique puisqu'elle permet l'introduction d'une circulation forcée sur l'installation du ballon à éohauffer. Cette amélioration est d'autant plus appréciable que l'alimentation thermique des ballons d'eau chaude à usage domestique est, Jusqu'à présent, conçue en thermosiphon. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 10) Pompe-vanne pour double circuit de distribution d'un fluide échangeur thermique, à partir d'une source d'énergie thermique comportant, dans une enceinte unique, d'une part une première pompe de circulation entraînée par un moteur équipé d'un variateur de vitesse, d'autre part une vanne-mélangeuse à quatre voies reliées à quatre orifices, lesdites pompe et vanne agissant sur un premier circuit de distribution , caractérisée en ce que ladite enceinte comporte en outre - une seconde pompe de cireulation, entraînée en commun avec la première pompe et reliée à un cinquième orifice d'alimentation agissant sur un deuxième circuit de distribution ; ; - des canalisations disposées de façon à mettre en communication entre eux les quatre orifices de ladite enceinte par l'intermédiaire de ladite vanne afin de répartir, à la demande, les débits des premier et deuxième circuits. 20) Pompe-vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une voie de retour direct sur la source d'énergie thermique, l'accélération du débit sur le deuxième circuit de distribution étant ainsi améliorée par le recyclage thermique du fluide. 3a) Pompe-vanne selon revendication l, caractérisée en ce que la vanne mélangeuse est entratnée par un moteur, de préférence un micromoteur- réducteur.