Brevet FR2393116A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne les installations collectives de confort domestique ainsi que les installations industrielles, elle vise en particulier l'alimentation en eau de ville a sécurité anti-retour de certaines de ces installations, tel le remplissage de base et d'appoint des circuits hydrauliques de chauffage central. L'alimentation en eau de ville des équipements collectifs hydrauliques circuit de chauffage central, circuit desservant des bouches d'arrosage situées au niveau du so3 injection d'eau dans des installations de produits toxiques, ... est réglémentée pour des raisons d'hygiène sanitaire afin de proscrire tout retour éventuel provenant des circuits à alimenter. Les réglements sanitaires français interdisent toute communication directe entre une canalisation d'eau de ville et une installation de chauffage central ou de produits toxiques, etc. Or le raccordement direct économisait, d'une part, des travaux de plomberie et, d'autre part, l'introduction d'une pompe d'alimentation puisqu'on pouvait mettre a profit la pression d'eau de ville pour le remplissage des circuits de chauffage central et autres applications. L'application des réglements actuels nécessite l'introduction de groupes incluant au moins un dispositif anti-retour pour menager une barriere infranchissable entre la canalisation d'eau de ville et le circuit alimenter et, a la suite de ce dispositif, une pompe destinee a procurer une pression suffisante pour alimenter le circuit a remplir. Les groupes d'alimentation en eau de ville sécurité anti-retour construits jusqu a présent présentent l'aspect d'une bâche de rupture d'une capacité volumique élevée, correspondant a au moins cent litres de fluide, associée a ur.e pompe standard pour la mise en pression du fluide contenu dans la bâche aux fins de remplissage. De tels appareillages sont encombrants et fort coûteux même lorsque le constructeur prévoit une possibilité de commande automatique d'une électrovanne disposée sur la canalisation en eau de ville. Aussi pour concilier avec les exigences des réglements sanitaires en vigueur celle d'une disposition ménageant l'espace d'implantation et celle d'une saine économie de matières premieres, 11 invention propose un groupe hydraulique pour l'alimentation en eau de ville avec une sécurité anti-retour comprenant une pompe d'alimentation et un dispositif de sécurité anti-retour qui, relié par une premiere vanne au circuit hydraulique d'alimentation et par une seconde vanne au circuit a alimenter en eau de ville, est remarquable en ce que, la seconde vanne étant ouverte et une garde de fluide étant maintenue dans l'enceinte du dispositif de sécurité entre deux niveaux limite prédéterminés, il comporte deux organes sensibles aux différences de niveaux dont l'un assure la commande automatique de l'ouverture de la première vanne quand le fluide atteint un niveau limite inférieur et celle de la fermeture de ladite vanne-quand le fluide franchit un niveau limite supérieur et dont l'autre autorise le fonctionnement de la pompe d'alimentation entre deux niveaux, l'un haut, légerement inférieur au niveau limite supérieur précité, l'autre bas, légerement inférieur au niveau limite inférieur précité, et en ce que ledit groupe se présente sous une forme dont I'encombrement total est -inférieur a celui de deux pompes identiques a celle qu'il comprend. Le groupe hydraulique proposé selon l'invention est remarquable en ce que le dispositif de sécurité qu'il comprend ménage pour toutes les valeurs du débit de sortie une régulation automatique du débit d'entrée en eau de ville en fonction du débit de sortie au moyen du mécanisme de mise en route et d'arrêt de l'électrovanne coopérant avec celui d'arrêt éventuel de la pompe, ces deux mécanismes étant commandés par deux organes sensibles aux différences de niveaux. L'invention est encore remarquable en ce que les deux organes sensibles aux différences de niveaux qu'inclut le groupe hydraulique d'alimentation sont deux organes sensibles a la pression aptes a délivrer un signal de coaarande électrique, tels des organes du type dit "pressostat". L'invention est encore remarquable en ce que la premiere vanne co-andée par l'intermédiaire du premier organe sensible est une vanne a corapande électrique du type dit "électrovanne Enfin l'invention est encore remarquable en ce que l'enceinte du dispositif de sécurité anti-retour est pourvu d'un premier trop-plein relié a une conduite d'évacuation et d'un second trop-plein de sécurité l'air libre pour assurer une préservation de la canalisation d'eau de ville en tout état de cause. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaltront plus clairement a la lecture de la description suivante d'exemples de réali- sation, ladite description étant faite en relation avec le dessin ci-annexé dans lequel la figure unique représente une vue schématique du groupe d'alimentation en eau de ville selon l'invention. La figure illustre un groupe d'alimentation en eau de ville réalisé selon 1 invention. Le groupe est vu de devant. I1 comprend un dispositif de sécurité anti-retour 11 et une pompe 12, qui peut être d'un type standard. Ces deux éléments sont réunis par une canalisation hydraulique d'interconnexion 13 située dans les parties 14 et 15 formant socle de base pour chacun desdits éléments. Une vanne 16, manuelle, est située sur la canalisation d'eau de ville, elle double la premiere vanne 17 du groupe,laquelle est ici constituée par une électrovanne dont on distingue le bottier commande par la connexion électrique 27, raccordée en 18 au tableau de commande électrique 19,solidaire de la pompe 12.Un premier organe 20,sensible aux différences de niveaux, qui peut être un appareil du type pressostat, pénetre dans l'enceinte du dispositif de sécurité 11 de manière à détecter la pression, fonction du niveau liquide. Un second organe 20', sensible aux différences de niveaux, qui peut être du type pressostat, est fixé à la base de l'enceinte. Ces organes sont reliés par les connexions 21 et 21' au tableau de commande électrique 19. Un orifice 22 est percé dans l'enceinte 11' du dispositif de sécurité ; cet orifice qui débouche dans la paroi arrière de l'enceinte est relié a une évacuation ou un égout.Une pluralité de larges orifices tels 23, 23r sont encore ménagés dans la paroi de l'enceinte-réservoir 11' à un niveau supérieur au niveau de l'orifice 22. Un brise-jet 30 excentré est disposé entre l'orifice de la vanne 17 et le réservoir forme par l'enceinte 11' du dispositif de sécurité 11. La pompe 12 est ici d'un modèle standard ; elle est reliée au circuit à alimenter par une canalisation 25 dont l'accès est commandé par la vanne d'isolement 26 qui constitue la seconde vanne du groupe d'alimentation. Un clapet de retenue 31 est disposé derrière la vanne manuelle 26 qui isole la canalisation du circuit a alimenter. Le tableau électrique 19 est, par ailleurs, relié a une source de courant, non figurée, au moyen de la connexion électrique 28. Dans la réalisation illustrée on a choisi, comme organes sensibles aux différences de niveaux du liquide à l'intérieur de l'enceinte du dispositif de sécurité 11, des appareils du type pressostat sensibles a la pression. Au cours d'essais préliminaires on a réglé le premier pressostat 20 pour agir sur la commande électrique de la puissance de la pompe 12 de manière a ce que le démarrage de la pompe soit autorisé pour toute valeur de niveau supérieure à un certain niveau, représenté en 4 et situé dans la moitie supérieure de l'enceinte du dispositif 11. Pour éviter que la pompe tourne lorsque le niveau du liquide est insuffisant, le même pressostat est préréglé pour commander l'arrêt de la pompe à un certain niveau 6 situé dans la moitié inférieure de l'enceinte. On prérègle le second pressostat 20'pour commander l'ouverture de l'électrovanne 17 à un certain niveau 5, constituant le niveau limite inférieur, et pour commander la fermeture de la même vanne à un certain niveau 3, situé dans la moitié supérieure de l'enceinte. Les niveaux 6, 5, 4, 3, sont situés dans un ordre vertical croissant ainsi que l'illustre la figure. Pour la mise en route du groupe d'alimentation en eau de ville, on ouvre la vanne 26 qui commande l'accès du circuit à alimenter ainsi que 1; vanne 16 et on relie la connexion 28 à une source de courant électrique. Le tableau électrique 19 est ainsi électriquement alimenté à l'arrivée. I1 est muni d'une paire de touches marche-arrêt figurée en M et A. On appuie sur la touche M de mise en marche. Si le niveau liquide est situé en dessous du niveau 5 l'électrovanne 17 s'ouvre automatiquement. Si le niveau liquide est situé au-dessous du niveau 6,la pompe 12 ne peut pas démarrer, mais elle démarre lorsque le liquide délivré par l'intermédiaire de l'électrovanne 17 vient à atteindre le niveau 6 , son démarrage étant alors autorisé par le pressostat 20. Le groupe entre en fonctionnement et le circuit a alimenter reçoit le flux d'eau de ville par la canalisation 25. Si le niveau liquide continue de monter dans l'enceinte en dépit du pompage,il ne peut, en aucun cas,entrer en contact avec le liquide de la canalisation 29 d'eau de villa. En effet quand il atteint le niveau 3, le pressostat 20' transmet a l'electrovanne 17 un signal de coupure qui ferme cette vanne. I1 s'agit la d'une premiere sécurité. Comme cette sécurité dépend de signaux électriques, elle peut n'etre pas considérée comme absolue. Aussi, en prévision de défaillance de cette premiere sécurité, une seconde sécurité a été établie : lorsque le liquide est monté dans l'enceinte jusqu'a atteindre la cote 2,il est évacué par l'intermédiaire de l'orifice 22 relié à un égout, non représenté. Il peut encore être imaginé que l'orifice 22, la canalisation d'evacuation vers I'égout, ou 11 égout luimeme, soit obstrué;aussi on a encore prévu une évacuation ultime par les perçages multiples 23, 23' de grandes sections et a l'air libre.Il s'agit la d'une troisième sécurité, située dans la partie haute du dispositif 11, a la cote I sur la figure. En ce qui concerne les niveaux inférieurs le fonctionnement de la pompe 12 est autorisé jusqu'à ce que le niveau soit descendu à une cote 6 inférieure a la cote 5 de démarrage de l'électrovanne. A ce moment la pompe qui risquerait de se détériorer en tournant a vide est arrêtée par l'intermediaire du signal électrique de commande délivré par le pressostat 20. Ainsi le fonctionnement du groupe est prévu pour apporter une sécurité absolue en toutes circonstances : manque de courant électrique, défaillance d'appareils sensibles, etc... On a, au moyen du dispositif de sécurité ainsi mis au point, réussi a donner a l'enceinte 11' des dimensions tres appréciablement inférieures a celles des dispositifs de sécurité classiques. En effet > ceux-ci étaient basés sur le fait de ménager une réserve d'eau importante entre deux circuits dont l'indépendance devait etre sauvegardée dans le sens du retour Ici le principe de fonctionnement est totalement différant : le groupe comporte un dispositif de sécurité assujetti a ménager pour chaque valeur du débit de sortie, une régulation automatique du débit d'entrée en fonction du débit de sortie et,ce, au moyen d'un mécanisme de mise en route et d'arret de l'électro- vanne d'entrée coopérant avec un mécanisme d'arret de la pompe, les deux dits mécanismes étant coma'andés automatiquement en référence aux niveaux du liquide inclus dans l'enceinte-réservoir. Le choix d'appareils sensibles du type pressostat est dicté par des considérations de faible prix de revient et remplacement facile. En donnant à llanceinte 11' une section d'une surface inférieure à celle de la pompe 12 à laquelle elle est associée dans le groupe d'alimentation, on a constaté qu'un pressostat de type courant était sensible a la différence de pression liquide d'une hauteur de 120 millimètres. Ce qui conduit a ménager un intervalle AN de 120 mm entre les niveaux 6 et 4, d'une part, et 5 et 3, d'autre part. La hauteur H à donner à ltenceinte est la somme des hauteurs partielles - ho hauteur de la cote 6 au-dessus de la base du socle de l'enceinte, - AN difference de niveaux perceptible par les organes sensibles 20 et 20', c' est--dire distance entre les cotes 6 et 4 (ou 5 et 3) - h1 distance entre les cotes 4 et 2, base de l'orifice 22 - h2 distance entre les cotes 2 et 1, base de l'orifice 23 - h3 distance entre les cotes 1 et 0, sommet de l'orifice 23, c'est-à-dire H-h0 + AN + h2 - h3 (1) Dans le cas de la réalisation considérée, avec AN - 120 mm, on est conduit a une hauteur H hors-tout, inférieure a celle de la pompe standard 12.Pour des raisons de symétrie et d'esthétique, on a donné dans l'exemple de réalisation illustré la même hauteur aux deux éléments du groupe. il apparaît possible par la mise en oeuvre de l'invention de réaliser des groupes d'alimentation comportant un dispositif de sécurité de dimensions encore moindres. En effet, sans sortir du cadre de l'invention, on peut choisir des organes sensibles à des différences de niveau plus faibles, ce qui conduit a une valeur de AN inférieure a la valeur de 120 millimetres indiqués plus haut. La hauteur totale H du dispositif de sécurité pourrait être réduite de ce fait. On peut également diminuer la section de ltenceinte-réservoir. Dans le cas de la réalisation décrite la section de l'enceinte-resersoir 11' a été calculée pour un débit optimal de remplissage d'une installation de chauffage central à l'aide d'une pompe réglée pour débiter 1500 litres à l'heure. Le groupe d'alimentation selon l'invention est particulièrement adapté pour remplir un circuit de chauffage central, qu'il s'agisse du remplissage de base ou d'un apport d'eau en remplissage d'appoint. il est entièrement en accord avec les réglements sanitaires en vigueur en France et en particulier à ceux de la Préfecture de Paris. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemples et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Groupe hydraulique pour l'alimentation en eau de ville avec sécurité anti-retour comprenant une pompe d'alimentation et un dispositif de sécurité anti-retour, relie par une première vanne au circuit hydraulique d'alimentation et par une seconde vanne au circuit a alimenter en eau de villa,caractérisé en ce que - il comporte, pour maintenir une garde de fluide dans l'enceinte du dispositif de sécurité entre deux niveaux de fonctionnement limite, deux organes sensibles aux différences de niveaux, l'un qui assure la commande automatique de l'ouverture de la première vanne quand le liquide atteint un niveau limite inférieur et la fermeture de la meme vanne quand le fluide franchit un niveau limite supérieur, l'autre qui autorise le fonctionnement de la pulpe d'alimentation entre un niveau haut, cependant inférieur au niveau limite supérieur précité et un niveau bas, inferieur au niveau limite inférieur précité, an sorte que, la seconde vanne étant ouverte, le circuit alimenter reçoive un flux sous la pression cosuniquee par la pompe sans que ce flux puisse refluer vers son origine grâce au maintien permanent de la garde de fluide entre les deux niveaux prédéterminés ; - et en ce que ledit groupe se présente sous une forme dont I'encombrement total est inférieur a celui de deux pompes identiques a celle qu'il comprend. 2. Groupe hydraulique d'alimentation en eau de ville avec sécurité antiretour selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité qu'il comprend ménage pour chaque valeur du débit de sortie une regulation automatique du débit d'entrée en fonction dudit débit de sortie et ce, au moyen d'un mécanisme de mise en route et d'arrêt de l'électrovanne d'entrée coopérant avec un mécanisme d'arret de la pompe, mécanismes tous deux commandés automatiquement en référence aux niveaux du liquide contenu dans ltenceinte- réservoir dudit dispositif. 3. Groupe hydraulique pour l'alimentation en eau de ville avec sécurité selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérise en ce que la premiere vanne commandée par un organe sensible aux différences de niveaux dans l'enceinte du dispositif de sécurité est du type a commande électrique dit électrovanne. 4. Groupe hydraulique pour l'alimentation en eau de ville avec sécurité selon la revendication 1, la revendication 2 et la revendication 3, caractérisé en ce que au moins l'un des deux organes sensibles aux différences de niveaux est un organe sensible a la pression, du type pressostat. 5. Groupe hydraulique pour l'alimentation en eau de ville avec sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte du dispositif de sécurité est pourvue dans sa partie supérieure d'un premier orifice de trop-plein destiné a être raccordé a une canalisation d'tout et d'au moins un second perçage, creusé a une cote supérieure a celle du premier orifice, pour assurer un second trop-plein ouvert a l'air libre afin de garantir en cas de défaillances des organes de commande l'isolement de la canalisation d'eau de ville en toute circonstance.