Brevet FR2422885A1 — publié le 19791109

La présente invention est relative à une vanne distributrice ou mélangeuse destinée notamment à assurer le réglage d'installations de climatisation, de chauffage et de réfrigération. Dans un tel type de vanne, le débit de fluide est réglé à laide d'un système électro-magnétique, en fonction de l'intensité diun courant électrique. La principale difficulté rencontrée dans la conception d'une telle vanne est de réaliser un dispositif électro-magnétique susceptible de fournir une force et de se positionner avec précision en fonction de l'intensité. Dans les systèmes actuellement connus, la vanne est équilibrée, le noyau magnétique du système électro-magnétique est mis hors fluide, ce qui présente Irin convénient d'une hystérésis due aux frottements du presse-étoupe et d'un déséquilibrage de la vanne du à la pression statique. Pour pallier ces inconvénients, on utilise, dans certaines réalisations connues, des presseétoupe à soufflet et des dispositifs de rééquilibrage en général délicats à régler. La présente invention se propose d'apporter une vanne ne présentant pas ces inconvénients. En conséquence, l'invention concerne une vanne, notamment pour le réglage d'installations de climatisation, de chauffage et de réfrigération, du type comportant un système électro-magnétique réglant le débit du fluide en fonction de l'intensité d'un courant électrique, cette vanne étant caractérisée en ce que le noyau magnétique, rappelé par ressort à l'encontre de l'action du courant d'excitation, du système électro-magnétique qui constitue également le système de clapets de la vanne, est placé dans le fluide et en ce que ar noyau magnétique est réalisé sous la forme d'un tiroir de distribution hydraulique, équilibré dans le fluide, par Itapplication, à chacune de ses extrémités, de la pression du fluide prélevée dans lrorifice à débit constant de la vanne. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le noyau magnétique, réalisé sous la forme d'un tiroir comporte un alésage axial le traversant de part en part et débouchant sur un ai ésage radial positionné en regard dudit orifice à débit constant afin d'assurer un équilibrage des pressions sur les deux extrémités de ce noyau. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en regard du dessin annexé, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure unique du dessin annexé représente en coupe axial e longitu dinale une vanne selon l'invention En se référant au dessin, on voit que la vanne représentée à titre d'exemple est du type à trois voies 10, 12 et 14. La voie 10 constitue la voie d'admission à débit constant du fluide à distribuer, la voie 12 délivre un débit régulé à un circuit d'utilisation et la voie 14 constitue un by-pass dérivant la portion de fluide non utilisée. Le système électro-magnétique assurant, en fonction de l'intensité d'un courant électrique, le réglage du débit du fluide passant par la voie 12, comporte une bobine 20 et un noyau plongeur magnifique 16. Ainsi qu'on le voit clairement sur le dessin, ce noyau magnétique 16 constitue également le système de clapets de la vanne en coopération avec les joints toriques 15, 17. Un ressort de rappel 18 sollicite le noyau à l'encontre de la force résultant de l'excitation de la bobine 20. Selon l'invention le noyau magnétique est réalisé sous la forme d'un tiroir de distribution hydraulique et il est positionné dans le fluide ce qui évite l'utilisation de presse-étoupe. Par ailleurs ce noyau est équilibré dans le fluide par l'application sur chacune de ses extrémités de la pression prélevée dans l'orifice à débit constant 10. A cet effet, dans l'exemple de rSali- sation décrit ici, le noyau plongeur 16 est muni d'un alésage 22 le traversant de part en part, cet alésage communiquant avec un alésage radial 24 foré dans le noyau en regard de la voie à débit constant 10. De cette façon les pressions sur les extrémités 23 et 24 du noyau plongeur sont équilibrées. Le fonctionnement de cette vanne ressort clairement de l'examen du dessin. Lorsqu'on excite la bobine 20, le noyau plongeur 16 se positionne de façon précise en fonction de l'intensité du courant d'excitation. En l'absence de courant d'excitation (position repos représentée à la figure), on réalise un by-pass du débit dfalimentatioÛ vers la voie 14. Parmi les avantages apportés par la vanne selon l'invention, on peut citer a) absence totale de presse-étoupe, ce qui élimine les frottements; b) absence de déséquilibrage statique en raison de l'équilibrage dans le fluide du noyau plongeur; c) la disposition symétrique de lXéquilibrage du noyau et du système de distribution permet d'utiliser la vanne indifféremment en ouverture ou fermeture à mise sous tension (sécurité hors-gel); d) la conception de la vanne la rend silencieuse et permet également son utilisation en système "tout ou rien" dans des installations chronoproportionnelles; e) possibilité d'utilisation en vanne mélangeuse (admission normale par la voie 10, ou mise en dépression au travers de cette voie). ll demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée à ltexem- ple de réalisation décrit ici ni aux exemples d'application mentionnés plus haut, mais quelle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1) Vanne, notamment pour le réglage d'installations de climatisation, de chauffage et de réfrigération, du type comportant un système électromagnétique réglant le débit du fluide à distribuer en fonction de l'intensité d'un courant électrique, caractérisée en ce que le noyau magnétique, rappelé par ressort à l'encontre de l'action du courant d'excitation, du système électromagnétique qui constitue également le système de clapets de la vanne, est placé dans le fluide et en ce que ce noyau magnétique est réalisé sous la forme d'un tiroir de distribution, équilibré dans le fluide, par l'application, à chacune de ses extrémités, de la pression de fluide prélevée dans l'orifice à débit constant de la vanne. 2) Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le noyau magnétique, réalisé sous la forme d'un tiroir comporte un alésage axial le traversant de part en part et débouchant sur un alésage radial positionné en regard dudit orifice à débit constant afin d'assurer un équilibrage des pressions sur les deux extrémités de ce noyau.