Brevet FR2347597A1 — publié le 19771104

le secteur technique de l'invention est celui de la distribution de fluide notamment de gaz cosbustible à un foyer. La présente invention se rapporte à un dispositif de distribution de fluide divers appeareils, formant un circuit intégré hydrodynamique, dispositif caractérisé par le fait qu'il comprend principalement une plaque pourvue d'erifices, qui se trouvent recouverts, par deux couvercles de Jonction, rapportés de fagon étanche d'un côté ot de l'autre de ladite plaque, cou vercles pourvus de canaux de communication sélective entre les orifices précités. Cette distribution vise tous les Duides, compressibles ou non, en vue d'applications les plus variées, nais s'adresse principalement à la distribution de gaz combustible àunfoyer de chaudière de chauffage de locaux par circulation d'un fluide ealo- porteur, éventuellement mixte - chauffage du fluide caloporteur et d'une eau sanitaire i distribuer - ou encore associée à un ballon rapide - sorte d'échangeur à grande surface dans une distribution d'eau chaude sanitaire. Eabituellerent en effet, un circuit de distribution normal comprend plusieurs appareils ayant chacun une fonction déterminée, bloc de sécurité et d'allunage de veilleuse, régula- teur, vanne de modulation de débit de gaz, diaphragme le cas échéant, commandé par le débit d'eau sanitaire, notamment; chaque appareil est pourvu d'un corps, d'un couvercle et d'un fond, avec des brides de raccordement d'entre et de sortie. Ceci multiplie les surfaces de portée et les organes de serrage, les joints correspondants, c'est-à-dire les causes de frais de construe- tiou. Selon l'invention, au contraire, comme cela apparatt ei-dessus, ces inconvénients sont éliminés. La plaque plane comporte seulement deux faces qui forment les plane de Joints. Sur la face supérieure, il est possible de regrouper sous le couvercle; des appareils d'un circuit classique de dis tribution ot de régulation de débit, sur la face inférieure, le couvercle formateur des fonds ou bouchons, les perforations resoen- vertes et ces couvercles établissant les communieations. Dans un couvercle, il est aussi possible de prévoir une subdivision et des éléments amovibles d'accès aux appareils inclus. De tels moyens, plaque et couvercles peuvent dès lors être obtenus plus économiquement par moulage, dans des moules dépourvus de tiroirs. Les empreintes de tels ioules peuvent être plus nombreuses à meilleur marché. L'usinage des pièces est sup primé, notamment aux portées d'étanchéité sur Joints ou aux sièges de clapets, en effet, l'absence de tiroir dans un moule permet d'y placer des injecteurs de matière coulée oul'on veut et les retassures sont donc éliminables en dehors des portées précitées. Cette suppression d'usinage est importante, non seulement sur le plan éeonomique mais aussi en considération de la qualité, car avec une meilleure stabilité de dimensions et une meilleure étant chéité - la peau d'un métal moulé étant la partie la plus saine on obtient une stabilité de structure supérieure compte tenu du fait que certains alliages légers notamment, à l'état usiné, ont une structure exposée aux attaques du gaz combustible, leur peau y étant insensible. Avec un tel dispositif, selen l'invention, il est possible de combiner un agencement de régulation de débit, dans lequel on utilise l'action de courants de Fouc;ult pour entratner le mouvement d'un clapet de réglage de débit, en opposition à l'action d'un couple de rappel constant, courants de Feueault développés dans un ergane d'entraînement au levage de elapet par l'action d'un aiiant mis en rotation permanente par un moteur, avec variation, sous l'action d'une amplification de signal d'erreur, sur la température de l'eau chauffée notamment, soit de l'entrefer, aimant-siège des courants de Foucault, soit de la plongée dans l'entrefer d'une cloche, à vitesse du moteur constante, soit de cette vitesse de moteur, à entrefer constant. Dans une forme d'exécution avantageuse, la. variation de plongée dans l'entrefer est réalisée par déplacement axial, soit d'une cloche vis-à-vis d'un aimant axialement fixe, soit par déplacement axial de l'aimant, avec son moteur, dans le cas cloche ou disque axialement fixe. Dans une autre forme d'exécution, il pourrait s'agir d'un variateur continu de vitesse entre un arbre moteur à vitesse de rotation fixe et le siège des courants de Foucault. L'invention comprend en outre un dispositif de réglage à levier simple ou à leviers multiples de la variation d'action sur ltorgane siège des courants de Foucault. Un tel dispositif comprend, par exemple, en action de réglage axial de l'ensemble moteur, aimant et organe de fermeture de chemp dudit aimant vis-h-vie d'une cloche de métal conduteur, axialement fixe, entraînant par came à rappel élastique le ddpla- cement d'un clapet de débit de gai, une paire de leviers de dépla- cemant axial de moteur, chaque ievier étant entraîné par une capsule thermométrique don't l'une est dans un circuit d'eau de chauffage et l'autre dans un circuit d'eau sanitaire, par exemple. Dans ces conditions, le moteur étant posé au-dessus des extrémités voulues des leviers, c'est toujeurs celui d'eatre eux qui correspond au fluide à la température la moins élevée qui assume l'actien réglante, dans le sens de la diminution d'entrefer autour de la cloche et donc d'augmentation du débit de gas-au foyer, ou inversement. On obtient de cette façon une adaptation de réglage aux circonstances fonctionnelles, un. sensibilité et une fidélité augmentées, en conjonetion avec une amélioration de sécurité. La description qui va suivre d1un exemple nen limitatif de l'ensemble distributeur-régulateur de débit conforme à l'invention, permettra de bien comprendre, en regard des dessins annexés, comment cette dernière peut être mise en pratique. La figure I montre en coupe développée avec un arra- chement complémentaire un dispositif distributeur-régulateur de gaz combustible de chaudière selon des plans passant par les lignes indiquées sur la figure 2. La figure 2 montre à plus petite échelle une vue de dessus du dispositif de la figure 1, avec indication de la ligne brisée de coupe et de la droite d'arrachement. La figure 3 est un schéma d'aetionneur à courants de Foucault, dans une forme comportant une cloche conductrice. La figure 4 est un schéma de disposition d'une paire de leviers de contôle. La figure 5 est une vue en plan des platines du délul- tiplicateur de commande de rappel de la came et de la; cloche à courants de Foucault0 La figure 6 est un diagramme de fonctionnement de chaudière ainsi équipée sur le plan de la régulation. Comme on le voit sur la figure 1, le distributeur régu- laveur comporte une plaque-embase 1, convenablement nervurée et renforcée sur laquelle on fait apparaître, sur une face aussi bien que sur l'autre, des perforations 2 bordées. De part et d'autre, on applique deux couvercles 3 s'y rattachant de façon étanche sur Joints élastiques ou plastiques. Le. couvercle supérieur permet l'accès à deux mécanismes par deux bouchons en cas de besoin. Une première partie de couvercle inférieur 3a, forme raccerd de tubulure d'alimentation, entourant la perferation 2a correspondante et coiffant une paire de perferationsconnexes 2b et 2e. Une partie de couvercle supérieur 3b formant corps de tOte de sécurité à élément thermique, sécurité magnétique et système d'allumage de veilleuse X, recouvre la sertie de la perforation 2 et l'entrée à la perforation 2b, dans laquelle un siège de clapet double 5 est inséré avec Joint torique d'étanchéité.Le poussoir 6 d'allumage de veilleuse sert de ce premier couvercle 3a dans cette partie. Une partie de couvercle raccerd 3c formant corps pour un régulateur classique 7 recouvre sur la face supérieure de plaque 1 la perforation 2c et une perforation subséquente 2d. Sous cette dernière est placée une partie de couvercle inférieur 3a qui renferme la commande mécanique de régulation de débit 8 ciaprès décrite, ladite partie de couvercle recouvrant l'orifice 2d et un siège de clapet 2e connexe. Cette même partie de couverclé 3d, par une extension, recouvre une chambre séparée, forant corps de diaphragme 9 classique, un siège correspondant 10, qui est une perforation connexe bordée, et raccord de sortie 11 de gaz au foyer à alimenter. Du côté de la face supérieure de plaque 1, le siège 2e de clapet est recouvert du couvercle 3e qui forme corps de clapet 12 de réglage de débit; il s'agit d'un clapet double, avec un élément externe sphérique 14 de coopération avec le siège correspondant 2e, élément formant lui-même intérieurement un siège pour un pointeau interne conique 15 de réglage de petit débit. La tige de commande 16 est butée sous le pointeau 15 par épaulement et est rappelée par un ressort correspondant. Elle coulisse dans le clapet sphérique 14 et porte une butée de levage de ce dernier, à distance de l'épaulement et du clapet. Ce clapet 14 est pourvu d'un ressort individuel de rappel à la fermdnre. La tige comporte, à son extrémité apparaissant dans la partie de couvercle 3d, une traverse dont les extrémités portent parallèlement par galets sur les rampes identiques, en répétition symétrique par rapport à l'axe, d'une came 17 frontale, en forme de tambour. En aval de la partie de couvercle 3c.est aménagécune partie de couvercle 3 qui recouvre le. siège. de diaphragme 9 et au; ouas où la chaudière est mixte, un diaphragme y est monté avec commande hydraulique 18, actionnée à l'ouverfure de diaphragme lors d1un puisage d'eau sanitaire. Ce montage est effectué lorsque le circuit gaz doit être source d'une plus faible en situation de fourniture de chauffage de locaux qu'en situation de chauffage d'eau sanitaire. Une partie de couvercle inférieur 3g recouvre le dia phragme 9 et son siège pour former un raccord à ltorifice de sortie 11. On constate ainsi l'établissement d'un circuit de contrôle et de distribution que la figure 1 illustre on coupe dévelop- pée, passant par une ligne brisée Joignant les axes A de raccord d'entrée, B de sécurité thermique, C de régulateur, D de clapet de débit réglable de gaz et E de raccord de sertie, visibles sur la figure 2. Sur la figure 1 apparaît aussi en arrachement, un agencement de régulation vu en coupe selon la ligne séparée F-G de la figure 2, dans l'emplacement d'attache de la partie de couvercle inférieur 3h. Sous cette partie de couvercle est disposé, moté coulissant (avec l'aide de ressorts compensateurs 20a, 21a) sur. des colonnes 20, 21 de réunion de deux platines 22, 29 d'un train d'engrenage 24 réducteur (voir aussi figure 5), un ensemble 25 à moteur 26, aimant 27 et pièce de fermeture de champ 28. Entre cet. aimant 27 et cette pièce 28, plonge la bordure d'une cloche 29 de métal très conducteur, siège de courants de Foucault lors de la rotation de l'aimant. Cette cloche est calée sur l'axe 29a d'un pignon d'entrée du train 2X, dont un axe intermédiaire 17a est celui de la came 17 et dont l'axe final 30 (figure 5) est solidaire d'une roue attachée par une perforation au crochet terminal d'un ressort de rappel 31. La démultiplication est telle que le déplacement de l'attsehe de ressort 31 est très faible et dans le sens d'une réduction de bras de levier à l'extension du ressort, par mesure de compensation, pour la constance du couple de rappel de came et de cloche. Lènsemble 25 repose sur les extrémités - l'une ou l'autre - de deux leviers 32, 33. Chaque levier est monté par son extrémité opposée sur un couteau 34 mobile en oscillation en articulation sur un support fixe 35 et sur un couteau 36, pied de tige de piston d'un ensemble 37 à cylindre 38 déplaçable en cou plissement axial dans un support rixe 39 (portée de coulissement dans la paroi de partie de couvercle 3h). Le cylindre 38 est relié par un tube capillaire à un bulbe thermométrique 40, influencé par la température d'un fluide chauffé, eau sanitaire ou fluide caleporteur.Le cylindre repose sur un ensemble de réglage non repré- senté qui comprend une came de levage dudit levier, solidaire de l'axe d'un bouton d'affichage, par exemple. Ce bouton permet l'affichage d'une température que le bulbe 40, par le couteau 36 de levier, maintiens thermostatiquement en réglant la hauteur du levier 32 ou 33 correspondant, done la hauteur de l'ensemble 25, donc l'enfoncement de la cloche 29 à courants de Foucault dans son entrefer. Le. moteur 25 tournant à vitesse constante, le couple mécanique sur cloche est à une valeur qui est en corrélation avec la plengée dans l'entrefer et est on relation umivoque avec la position donnée à la came 17, en opposition à l'action du ressort de rappel 31. Ceci fixe la position du clapet 15 de petit débit d'abord, si le poussoir de la tige de clapet est en-aval d'un point Isa anguleux de rampe de came, et le passage brusque à la veilleuse par la position en amont dudit point, et inversement. On constate que le levier 32 ou 33 qui porta l'ensemble 25 correspond toujours à celui qui est sous la dépendance de la température, mesurée par les bulbes 40, la plus basse, qui est ainsi seule réglante. Il est évident que l'organe siège des courants de Foucault pourrait avoir la forme d'un disque, monté à distance variable d'un aimant, la mobilité pouvant résulter non pas de celle de l'ensemble 25, mais du coulissement commandé dudit organe sur son axe 29a Avec de tels moyens, comme on le voit sur la figure 6, ----l'exploitation offre les caractères ci-après. La figure 6 correspond à un diagramme qui, en abscisses représente le temps T, en ordonnées positives les températures t de l'eau sanitaire, par exemple, et en ordonnées négatives les débits d'eau soutirée d - à la courbe S de soutirage, correspon- dent les brèves oscillations 1 et 2 de température - sous l'action des mouvements du clapet 14 ocoasionnés par la came 17 et donc l'enfoncement varié de la cloche 29 dans son entrefer, le moteur 26 étant en rotation permanente. Cette température d'eau est maintenne à une valeur Tc rigoureusement comstante -------- et lors des variations de grandeur du débit de soutirage, selon la courbe S. Ces agencements sont applicables aux chaudières simples aussi bien qu'aux chaudières mixtes, par exemple, avec priorité au fonctiomnement sanitaire sur le chauffage et même sur une horloge. Il va de soi que, sas sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être déerites et que la ecmpréhension même de larature de l'invention ne mécessite pas de plus amples développements sur le plan fonctionnel. C1est ainsi que le transmetteur à courants de Foucault pourrait comprendre, avec une eloche corne ci-dessus, d'autres moyens d'asservisement et notamment de variation d'entrefer par mobilité de la pièce de fermeture de champ, la cloche et l'aimant étant axialement fixes et ladite pièce mobile, soit axialement, soit radialement en étant alors divisée en plusieurs segments, la mobilité de cette pièce de fermeture de champ étant alors donnée par un dispositif d'amplificmien comprenant plusieurs leviers selon le principe précédemment décrit. De même, au lieu d'une cloche, le siège des courants de Foucault pourrait avoir la forme d'un disque, inséré entre un aimant et une pièce de fermeture de champ, l'asservissement pou vant s'opérer par variation d'entrefer ausée soit par mouvement axial de l'aimant de la pièce de fermeture de champ ou les deux à la fois, relativement au disque. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de distribution et de régulation d'un débit de fluide, notamment d'un combustible gazeux, caractérisé par le fait qu'il comprend, en association, une plaque de distribution pourvue d'orifices la traversant et, en association étanche avec ladite plaque, au moins deux couvercles pourvus de canaux réunissant de façon sélective les débouchés desdits orifices, afin de constituer un circuit intégré hydrodynamique, plaque et couvercles ayant des parois latérales exclusivement perpendiculaires, -à l'angle de dépouille près- au plan des joints dans ladite association et une paroi unique transversale, sensiblement parallèle audit plan. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les couvercles peuvent autre subdivisés. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que plaque et couvercles sont moulés. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que certains canaux de couvercle sont capables de renfermer des mécanismes de sécurité, de régulation de pression et. d'asservissement de débit notamment. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ensemble d'asservissement actionne un clapet par une channe mécanique comportant un transmetteur à courants de Foucault. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le transmetteur comporte un moteur d'entratnement d'un aimant, en regard duquel est prévu un élément à haute conductibilité électrique, siège des courants de Foucault actionnant par sont entraenement en provenance de l'aimant, une came qui par poussoir lève ledit clapet. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, l'aimant étant avantageusement solidaire axialement de son moteur d'entratnement lequel est mobile axialement, ledit aimant coopérant avec une pièce de fermeture de champ pour créer un entrefer annulaire, le siège des courants de Foucault est une cloche dont la jupe peut plonger à degré variable dans l'entrefer qui apparat entre ledit aimant et ladite pièce de fermeture de champ, l'axe de cloche étant relié à une came à rampe frontale de soulèvement de clapet de débit de gaz. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'axe de came est l'un des axes d'un train démultiplicateur entratné par la cloche à courants de Foucault et terminé par une roue attelée à un ressort de rappel, l'attelage étant réalisé avec un bras de levier sur roue qui est de valeur décroissante alors que l'élongation du ressort augmente. 9.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la came comporte une rampe au moins, à peint anguleux de menvement brusque de clapet petit débit. 5 10.- Dispositif selon la revendication 7 ou la revendica tion 8, caractérisé par le fait que l'ensemble moteur-aimant est renté à coulisse aveo ressorts de compensation, en appui sur au moins un levier thermeztatique. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé 10 par le fait qu'il est prévu autant de leviers bn parallèles que sont à desservir de circuits de chauffe, le levier du circuit le moins chaud seul prenait ainsi par appui la commande de régulation. 12.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le transmetteur à courants de Foucault comprend un 15 élément moteur tu type aimant et plaque de fermeture de champ, non tournant, avec un élément récepteur du type disque, compris entre aimant et plaque, des moyens de déplacement axial conjoints du récepteur et de la plaque créant un entrefer variable. 13.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par 20 le fait que le transmetteur à courants de Foucault est constitué par un élément moteur du type aimant, axialement fixe, l'élément récepteur étant une cloche axialement fixe et un anneau de ferme- turc de champ étant prévu en deux parties au moins, suseeptible de s'écarter sous l'action de moyens de réglage, déterminant ainsi un 25 entrefer variable* 14.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le transmetteur à courants de Foueault comprend un élément moteur du type aimant associé à des moyens d'entraînement constitués par un moteur électrique à vitesse variable sous l'ac30 tion de moyens électriques de réglage.