Brevet FR2224685A1 — publié le 19741031

La présente invention concerne une soupape à trois voies pour ins- tallations de chauffage de type dit "monotube", c'est-à-dire du type dans lequel on dérive des radiateurs à partir d'une conduite principale de fluide chauffant ui est fermée en anneau, de façon que le fluide chauffant soit prélevé dans la conduite principale, parcoure le circuit d'échange thermique à l'intérieur de chaque radiateur, et soit renvoyé dans la conduite principale. L'invention concerne plus spécialement une soupape du type précité, comportant un dispositif de pre-règlage de la quantité maximale d'eau devant parcourir le radiateur, relativement à la quantité d'eau qui shunte ce radiateur. On connait déjà des soupapes à trois voies pour installations de chauffage du type monotube. wes soupapes, qui ne possèdent pas de dispositif de pré-rêglage de la dérivation, ont l'inconvénient suivant: une ouverture ou fermeture excessive de la soupape elle-même par un usager essayant de règle la température dans un certain local, peut provoquer un déséquilibrage important dans l'ensemble du circuit thermique, dont le projet a été étudié pour une répartition bien déterminée de l'énergie thermique entre les divers radiateurs. Cet inconvenient est d'autant plus grave que le déséquilibrage de l'ensemble du circuit thermique peut être provoqué par la fermeture ou ouverture excessive, meme d'une seule soupape. L'objectif principal de l'invention consiste donc à réaliser une soupape du te précité, qui possède des organes permettant de régler préalablement la quantité maximale d'eau devant traverser la radiateur contralé par cette soupape. Exprimé d'une autre façon, l'objectif principal de l'invention con oiste à réaliser une soupape du type précité, possédant des organes qui permettent d'empêcher que la quantité d'eau qui shunte le radiateur puisse descendre en dessous de la valeur minimale prévue par le projet du circuit thermique, et cela indépendamment de la maladresse de manoeuvre de la soupape par un usager. Ces objectifs sont atteints par une soupape à trois voies pour nstallations de chauffage monotube, dans laquelle deux de ces voies sont connectées en série à une conduite principale de fluide chauffant et la troisième voie comnunique avec l'intérieur d'un radiateur, et dans laquelle le des organes réglables d'interception du fluiie chauffant sont interposés entre les deux voies précitées et la troisieme voie précitée, cette dernière étant divisée en deux zones séparées qui constituent repective- ment un conduit d'arrivée et un conduit de retour entre la conduite du fluide et le radiateur, cette soupape étant caractérisée en ce que l'on prévoit un dispositif limiteur de course réglable et agissant en liaisonavec les organes d'interception pour empêcher, dans la position de fin de course fixée d'avance des organes d'interéptions que la quantité de fluide chauffant qui shunte le radiateur tombe en dessous dSune valeur minimale fixée d'avance. Dlautres caracteristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exem ple de réalisation référé lmis non exclusif et on se référant aux desoins annexés donnés à titre indicatif et non limitatif sur lesquels:: La fig. 1 représente une vue perspecMve et décomposée de la soupape de l'invenQion; La fig. 2 est une vue frontale de la soupape de la fig. 1; La g. 3 est une vue explosée d'un guide des filets fluides de l'écoulement d'arrivée et de l'écoulement de retour du fluide chauffant; La fig. 4 représente une vue perspective du dispositif de règlage des organes limiteurs de courses bloqué dans la position correspondant à 44 de la dérivation minimale. On voit sur les fi gares que la soupape comprend un corps cylindrique de soupape 12 comportant un passage intérieur 2. Deux courts tronçons tubulaires 3 et 4 partent du corps i et sont destines à Astre connectés par les raccords respectifs 5 et 6 à une conduite principale de fluide chauffant (non représentée) et en série sur cette conduite. Des organes d'interception qui, dans l'exemple décrit, sont constitués par une soupape à corps cylindrique 7 qui sera mieux décrite dans la suite, sont destinés à interrompre la communication (ou au contraire à l'établir) entre la partie de la cavité du corps cylindrique voisine des raccords 3 et 4 et la partie dans laquelle est prévu le passage du fluide dérivé vers le radiateur. Une garniture 8 assure une étanchéité e~Sicace entre la soupape 7 et le corps de soupape 1. La soupape 7 est constituée par un élément de soupape cylindrique Ta qui est creux, ferné à une extrémité d'où part une tige aplatie 9, et ouvert à l'extrémité opposée. La carvi latérale de l'élément cylindrique 7a comporte un trou 7b dans la région de la zone de raccordement entre le corps de soupape 1 et le tube 3 recevant le liquide chauffant. Dans toutes les positions de l'élément cylindrique, sauf la position unique permettant de shunter complètement le radiateur, ce trou 7b fait communiquer le tube 3 avec un tube d'arrivée 10 du liquide chauffant le radiateur, qui s'engage dans l'élément 7a. (liquide indiqué par les flèches en traits pleins). Le bord de l'extrémité ouverte de l'élément cylindrique 7a comporte une partie amincie 7c pour guider dans le tube 4 le liquide de retour (flèches en petits traits) qui parcourt le conduit il délimité par la paroi extérieure du tube 10 et la paroi intérieure d'un raccord 12 pourvu d'un guide 12a qui stengage sur l'extrémité filetée du corps de soupape au moyen d'un écrou 14. Le déplacement de la soupape 7 en avant et en arriere dans le corps de soupape est commandé par une poignée 15 liée à une tige 16. Dans ce but, la poignée 15 est pourvue à l'extrémité inférieure de la tige 16 d'un appendice cylindrique 17 qui-est excentré relativement à l'axe de cette-tige 16. L'appendice 1-7 s'engage dans une gorge aménagée sur l'ex- trématé libre de la tige aplatie 9. La position de la soupape 7 dans le corps de soupape i détermine la quantité de liquide chauffant qui est dérivée vers le radiateur, relativement à la quantité qui shunte ce radiateur.Par exemple, dans la position située le plus en arrière de la soupape T, position dans laquelle le trou 7b.est complètement superposé au passage dans le raccord entre leJtube 3 et ls corps de soupape 1, la totalité du liquide entrant dans la soupape se trouve dérivée dans le conduit d'arrivée 10 dans le radiateur, et la quantité shuntée est donc nulle. te déplacement progressif de la soupape 7 en avant, qu'on peut obtenir en manoeuvrant la poignée 15, provoque une diminution progressive de la section libre de passage entre le tube 3 et l'intérieur de ltele- ment cylindrique Ta, et réduit de façon correspondante la quantité de liquide chauffant dérivée vers le radiateur, en favorisant le liquide qui, à travers le corps de soupape 1 derrière l'extrémité fermée de l'élément cylindrique Ta, passe directement dans le tube 5, en shuntant ainsi le radiateur.Dans la position la plus avancée de la soupape 7, la section de passage libre entre le tube 3 et l'intérieur de l'élément cylindrique 7a, est nulle, si bien que la quantité d'eau dérivée vers le radiateur est de 0%, tandis que la quantité shuntée est de 100%. Un dispositif indiqué dans son ensemble par 13, et comportant des organes limiteurs de course réglables pour le corps cylindrique 7, sert à empêcher que, dans le cas où le projet du circuit thermique a preuve qu'unie quantité fixée d'avance de liquide chauffant snunte toujours le radiateur desservi par la soupape objet de la présente invention, une ouverture excessive de la soupape au moyen de la poignée 15 tasse diminuer ou même annule la quantité de liquide shuntant le radiateur. Le dispositif 18 comprend un élément cylindrique 19 portant des cames 19a, 19bf 19c ..... dont les hauteurs vont en diminuant. L'élément à cames 19 est commandé par un petit volant 20 à plusieurs positions qui correspondent aux diverses cames servant de fins de course pour la tige 19 de la soupape 7. Les fig. 2 et 4 montrent'un petit volant à cinq positions qui correspondent au même nombre de positions de fin de course pour la tige 19. La hauteur- de came qui détermine la position de fin de course e la soupape 7 est choisie de façon à correspondre à des rapports fixes d'avance entre le liquide chauffant dérivé vers le radiateur et le liquide shuntant le radiateur.Ces figures 2 et 4 montrent un petit vu- lant qui permet de renfler la quantité minimale de liquide de shuntage respectivement à 016, 20gs 40%, 60% et 80% de la totalité de liouide en- trant dans la soupape. Le petit volant 20 porte des crans ou des enco- ches 20a, 20b, 20c pour faciliter le blocage dans la position choisie, sur des organes d'arrêt 21 appropriés. Si par exemple le circuit thermique a Cté projeté de fagon à être équilibré quand au moins 40* du liquide chauffant shunte un certain radiateur, l1insta)lateur fait coincider le cran 40 du petit-volant 20 avec les organes d'arrêt 21 au cours du réglage de l'installation, et bloque le petit volant dans cette position par la vis 22 (fig. 4).Dans cette position, la came 19b occupe la position. la plus haute, pour constituer un limiteur de course de la tige 9 de la soupape To I1 est évident qu'en manoeuvrant la poignée 15, l'usager peut faire varier à volonté la quantité té de liquide chauffant dérivé vers le radiateur, entre 0% et 6 de la quantité- totale de liquide entrant dans le corps de soupape 1. On a constaté dans la pratique que la soupape, selon l'inventions atteint parfaitement tous les objets fixés, tout en ayant une constitution simple, du fait qu'avec une soupape å trois voies, on relie -prati- quement quatre conduits entre eux. in outre, on 3 constaté expérimentale- ment que l'emploi de soupapes ainsi constitués accroit le rendement de l'installation. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'hom- me de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre dtexemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Dans la pratique, les matiéres employées ainsi que les dimensions adoptées peuvent être quelconques suivant les exigences de chaque cas particulier. REVENCICATIONS 1) Soupape à trois voies pour installations de cBau"^ase monotube, dans laquelle deux de ces voies sont connectées en série à une conduite principale de fluide chauffant et a troisième voie communique avec l'ir.terieur d'un radiateur, et dans laquelle des organes règlables d'interception du fluide chauffant sont interposés entre les deux voies précitées et la troi- sième voie précitée, cette derrière étant divisée en deux zones sépares qui constituent respectivement un conduit d'arrivée et un conduit de retour entre la conduite du fluide et le radiateur, cette soupape étant c- ractérisée en ce que lton prévoit un dispositif limiteur de course réglable et agissant en liaison avec les organes d'interception pour empêcher, dans la position de fin de course fixée d'avance des organes dtintercep- tion, que la quantité de fluide chauffant qui shunte le radiateur tombe en dessous dlune valeur minimale fixée d'avance0 2) Soupape selon la revendication 1 comprenant: un corps de soupape à peu près cylindrique, creux, communiquant azialement avec l'intérieur du radiateur contré par cette soupape, ce corps de soupape comportant deux conduits partant de parties opposées de sa surface latérale, pour raccordement à la conduite principale de fluide chauffant; un organe d'interception axialement mobile dans le corps de soupape, depuis une position dans laquelle la communication est fermée entre le radiateur et les deux raccords précités åusoutà une position dans laquelle cette communication est ouverte, cette soupape étant caractérisée en ce que les organes dtin terception sont dotés de dispositifs attaquant le dispositif limiteur de course, et que le dispositif limiteur de course comprend un élément portant plusieurs cames de hauteurs différentes, et un organe de commande de l'élément à cames pour choisir-une came déterminée et la placer en position d'attaque de l'organe dtinterceptionO 3) Soupape selon les revendications 1 et 22 caractérisé en ce que l'organe d'interception est constitué par un élément cylindrique de soupape qui est creux, fermé à une extrémité dtou part unetige aplatie et ouvert à l'extrémité opposée, la paroi latérale de l'élément cylindrique étant percée dans la zone de raccordement entre le corps de soupape et le conduit recevant le fluide chauffant, l'extrémité libre de cette tige portant une poignée pour commander le mouvement axial de l'élément de soupa pe, et attaquant le dispositif limiteur de course dans la position d'ouverture maximale fixée d'avance pour la soupape. 4) Soupape selon l'une quelconque des revendications i à 3 caractérisée en ce que le dispositif limiteur de course comprend un corps cylindrique dont l'axe est parallèle à celui du corps de soupape, ce corps cylindrique portant sur sa surface latérale plusieurs cames longitudinales de hau- teurs différentes pour déterminer plusieurs positions de fin de course de la tiL aplatie.