Brevet FR2453367A1 — publié le 19801031

La présente invention se rapporte d'une manière générale aux radiateurs, et concerne plus particulièrement un radiateur à tubes parallèles réunis par des collecteurs d'alimentation et de retour, et dans-lequel le collecteur d'alimentation est équipé d'une vanne monotube. I1 est déjà connu d'utiliser des vannes monotube pour les appareils de chauffage à eau, tels que par exemple des radiateurs. D'une manière générale, ces vannes comprennent un corps de vanne duquel fait saillie un tube relativement long disposé coaxialement à l'intérieur de ce corps et pénétrant dans l'appareil de chauffage lorsque la vanne est montée sur lui. Ainsi, lorsque la vanne est ouverte, le fluide caloporteur circule en passant par ledit tuyau ainsi que par l'espace annulaire entre ce tuyau et le corps de vanne. L'alimentation en fluide se fait par le tuyau et le retour par l'espace annul-aire, ou bien l'inverse, selon le type de vanne monotube auquel on a à faire. Lorsqu'on veut utiliser ces vannes avec des radiateurs spéciaux, tels que par exemple des radiateurs constitués par une nappe de tubes réunis par des collecteurs tubulaires d'alimentation et de retour, on se heurte à des problèmes de bon fonctionnement du radiateur. En effet, le fluide d'alimentation parvenant dans le radiateur par l'intermédiaire de ladite vanne a tendance à repasser dans celleci avant d'être distribué de manière homogène à tous les éléments du radiateur. I1 en résulte une perte de charge importante et un fonctionnement non satisfaisant du radiateur. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un radiateur utilisant une vanne monotube dans lequel le fluide entrant dans le radiateur est canalisé et séparé du fluide qui en sort, de sorte que les pertes de charge que l'on rencontrait avec le type de vannes considéré, sont désormais évitées. A cet effet, l'invention a pour objet un radiateur à tubes parallèles réunis par des collecteurs d'alimenta tion et de retour, le collecteur d'alimentation étant équipé d'une vanne monotube du type comprenant un corps de vanne duquel fait saillie un tube disposé coaxialement à l'intérieur de ce corps et pénétrant dans ledit collecteur de façon que le fluide caloporteur, lorsque la vanne est ouverte, circule en passant par ledit tube ainsi que par l'espace annulaire entre ce tube et le corps de vanne, caractérisé en ce qu'on prévoit dans le collecteur une cloison ou analogue délimitant deux chambres pour séparer et canaliser le fluide entrant dans le radiateur et en sortant, laquelle cloison est percée d'un orifice formant siège étanche pour l'extrémité dudit tube. Ainsi, grâce à la présente invention, lestrajetE des fluides d'alimentation et de retour au niveau de la vanne, ne risquent pas de se confondre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le plan moyen de la cloison précitée est incliné sur l'axe longitudinal du tube. Et le bord de l'orifice précité présente avantageusement un profil tangent extérieurement au tube. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la cloison précitée est munie d'un élément de butée du tube dans l'orifice précité. Suivant une autre caractéristique du radiateur de l'invention, la cloison est localement défoncée ou emboutie pour former deux portions de surface gauche déportées respectivement de part et d'autre du plan initial de ladite cloison de façon à définir entre elles l'orifice précité qui est circulaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, le collecteur d'alimentation présente une section circulaire, et la cloison s'étend sur une partie de la longueur de ce collecteur et comporte à l'une de ses extrémités un flasque de fermeture du collecteur, tandis que l'autre extrémité de la cloison comporte un flasque sensiblement semi-circulaire. Selon un autre mode de réalisation, le collecteur d'alimentation présente une section carrée ou rectangulaire et la cloison est disposée suivant l'une des diagonales du collecteur et s'étend sur toute la longueur de celui-ci, tandis qu'aux deux extrémités du collecteur, sont prévus des flasques de fermeture coopérant avec ladite cloison. Cette coopération des flasques précités avec la cloison est étanche grâce à la prévision sur chacun de ce ces flasques de deux languettes ou analogues définissant une gorge dans laquelle s'encastre de manière étanche la tranche ou bord de ladite cloison. Bien entendu, on prévoit dans le collecteur une ouverture apte à recevoir la vanne monotube, laquelle ouverture se trouve dans l'axe de l'orifice précité de la cloison. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue de face et en élévation d'un premier mode de réalisation de radiateur conforme à l'invention, avec arrachements partiels et coupe suivant la ligne I-I de la figure 2, - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe suivant sensiblement la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue de dessous et en coupe suivant la ligne V-V de la figure 6, d'un deuxième mode de réalisation de radiateur selon l'invention, et - la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5. En se reportant aux dessins annexés, on voit qu'un radiateur conforme à l'invention comprend essentiellement une pluralité de tubes parallèles et aplatis 1 réunis par un collecteur d'alimentation 2 et de retour 3 de fluide caloporteur, le collecteur d'alimentation étant équipé dtune vanne monotube 4 permettant de régler la température du radiateur. Les tubes 1 forment une (figures 1 à 4) ou deux (figures 5 et 6) nappes de tubes, étant bien entendu que l'agencement et le nombre des tubes 1 peut autre quelconque sans sortir du cadre de l'invention. Les tubes 1 communiquent avec les collecteurs d'alimentation 2 et de retour 3 par l'intermédiaire d'orifices 5, et l'assemblage des tubes aux collecteurs est, par exemple, réalisé conformément à la demande de brevet français nO 77 17255 appartenant à la demanderesse. La vanne monotube 4 est actionnée par un bouton ou volant 6 et comprend, comme connu en soi, un corps 7 à bypass incorporé 8, duquel corps fait saillie un tube ou tuyau distributeur 9 disposé coaxialement à l'intérieur du corps 7. Plus précisément, et comme on le voit bien sur les figures, un espace annulaire 10 est laissé entre le corps de vanne 7 et la périphérie extérieure du tuyau 9. Comme celà est clairement illustré dans les dessins au moyen de flèches, le fluide caloporteur, lorsque la vanne 4 est ouverte, pénètre dans le radiateur par l'espace annulaire 10, et il en sort par passage dans le tuyau 9. Mais on pourrait tout aussi bien imaginer la situation inverse, sans sortir du cadre de l'invention, et suivant laquelle l'alimentation en fluide se ferait par le tuyau 9, et le retour du fluide se ferait par l'espace annulaire 10. Toutes les dispositions ci-dessus sont connues et n'ont été rappelées que pour faciliter la description de l'invention qui suit. Conformément à l'invention, on prévoit dans le tube collecteur 2 une cloison essentiellement formée d'une plaque Il qui délimite deux chambres, à savoir une chambre 12 canalisant le fluide entrant dans le radiateur, et une chambre 13 canalisant le fluide de retour passant par le tube 9 de la vanne 4. Comme on le voit bien sur les figures, le plan moyen de la plaque Il est, suivant un exemple de réalisation préféré, incliné sur l'axe longitudinal 9a du tube 9 de façon à assurer la communication des chambres 12 et 13 avec les tubes 1 par l'intermédiaire des orifices 5. Mais la plaque Il pourrait autre orientée différemment, cela étant bien entendu fonction de l'agencement des tubes 1, ainsi que aes orifices de communications entre les tubes 1 et le collecteur d'alimentation. Sur la plaque 11, est fixée une plaquette 14 formant un bec 15 servant de butée pour le tube 9 de la vanne 4. Plus précisément, lors du montage de la vanne 4 sur le collecteur d'alimentation 2, l'extrémité du tube 9 est positionnée dans un orifice 16 prévu dans la cloison ou plaque 11 et vient buter contre le bec 15. L'orifice 16, comme on le voit, constitue un siège étanche pour l'extrémité du tube 9. Comme on le voit bien sur les figures, la plaque Il est localement défoncée ou emboutie pour former deux portions 17 et 18 de surface gauche déportées respectivement de part et d'autre du plan initial de ladite cloison. Les bords de ces deux portions 17 et 18 deiinissent l'orifice précité 16 qui présente une section circulaire à bord tangent extérieurement au tube, comme on l'a montré en 16a (voir notamment figures 2 et 5). En d'autres termes, l'inclinaison de la plaque Il sur l'axe longitudinal 9a du tube 9 nécessite les déformations 17 et 18 si l'on veut obtenir un orifice 16 qui soit parfaitement circulaire et forme manchon ou siège étanche pour l'extrémité du tube 9. Tout ce qui a été décrit précédemment s'applique aux deux modes de réalisation illustrés resepctivement par les figures 1 à 4, et les figures 5 et 6. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 4, le collecteur d'alimentation 2 présente une section circulaire, et, comme on le voit sur les figures 1 et 4, la cloison ou plaque Il s'étend sur une partie seulement de la longueur du collecteur 2. A l'une de ses extrémités, la plaque Il comporte un flasque 19 de fermeture du collecteur 2 (voir figures 1 et 4). A l'autre extrémité de la cloison ou plaque 11, est prévu un flasque 20 sensiblement semicirculaire, comme on le voit clairement sur les figures 2 et 3. Ce flasque 20 peut être réalisé par simple pliage de la plaque 11, tandis que le flasque 19 peut être assemblé de manière étanche à ladite plaque, comme on l'a montré en 19a sur la figure 4. Ainsi, la plaque 11 et ses deux flasques associés forment un ensemble unitaire qui est insérable dans le collecteur d'alimentation 2, ce après quoi on soude le flasque 19 sur ledit collecteur. A ce sujet, on notera qu'un radiateur comprenant les tubes 1 et les collecteurs 2 et 3 n'est pas accessible depuis l'extérieur, sinon par les extrémités desLémens, de sorte que l'ensemble unitaire précité constitue une solution particulièrement avantageuse de montage dans un collecteur,d'une cloison délimitant deux chambres pour séparer et canaliser le fluide entrant dans le radiateur et en sortant. Le radiateur des figures 1 à 4 comprend une seule nappe de tubes 1, et fonctionne de la manière suivante. En se reportant plus particulièrement à la figure 1, et aux flèches portées sur cette figure, on voit que le fluide caloporteur sortant par l'espace annulaire 10 heurte la cloison Il et est guidé ou canalisé, en passant dans la chambre 12, vers le tube supérieur aplati 1 pour ensuite passer dans le collecteur de retour 3 et revenir par le tube inférieur aplati 1 pour en quelque sorte s'accumuler dans la chambre de sortie 13 constituée par la plaque Il et les flasques 19 et 20, et pénétrer dans le tube 9 de la vanne 4. Ainsi, la cloison ou plaque 11 forme en quelque sorte une chicane qui sépare bien l'alimentation et le retour du fluide caloporteur, ce qui évite les pertes de charge que l'on rencontrait auparavant et qui étaient essentiellement ddes au retour quasi-immédiat du fluide pénétrant dans le radiateur. Selon le mode de réalisation des figures 5 et 6, le collecteur d'alimentation 2 présente une section transversale sensiblement rectangulaire, et la cloison Il est disposée suivant l'une des diagonales du collecteur, comme on le voit bien sur la figure 5. La cloison ou plaque 11 s'étend sur toute la longueur du collecteur (figure 6), et auxdeux extrémités dudit collecteur, on prévoit deux flas-ques de fermeture 21 et 22 qui coopèrent de manière étanche avec la plaque Il et-sont soudés aux extrémités du collecteur. Plus précisément, chacun des flasques 21, 22 comporte deux languettes ou analogues 23 définissant une gorge dans laquelle s'encastre de manière étanche la tranche de la plaque 11. Le fonctionnement de cette variante de radiateur est sensiblement identique à ce qui a été décrit précédemment, à celà près, comme on le voit par les flèches sur les figures 5 et 6, que le fluide caloporteur est guidé, grâce à -la cloison 11, vers l'une des nappes de tubpour ensuite revenir par le collecteur de retour 3 et l'autre nappe de tubes àla vanne 4. Là encore, comme pour le mode de réalisation précédent, on réalise, gracie à l'invention, une séparation et un guidage forcé de l'alimentation et du retour du fluide caloporteur. Dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, la vanne monotube 4 est montée dans une ouverture 24 du collecteur d'alimentation 2, laquelle ouverture est prévue dans 1 1axe de 1 orifice circulaire 16 de la cloison résultant de la déformation locale de celle-ci, comme expliqué précédemment. A cet égard, on notera que les déformations 17 et 18 de la cloison peuvent être omises sans sortir du cadre de l'invention qui, encore une fois, réside essentiellement dans la prévision d'une cloison logée dans un collecteur d'alimentation, délimitant deux chambres sensiblement étanches pour séparer et canaliser le fluide entrant dans le radiateur et en sortant, et munie d'un orifice formant siège étanche pour l'extrémité du tuyau d'une vanne monotube. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. - Radiateur à tubes parallèles réunis par des collecteurs d'alimentation et de retour, le collecteur d'ali tentation étant équipé d'unevze monotube du e coeiprenant un corps de vanne duquel fait saillie un tube relativement long disposé coaxialement à l'intérieur de ce corps et pénétrant dans ledit collecteur de façon que le fluide caloporteur, lorsque la vanne est ouverte > circule en passant par ledit tube ainsi que par l'espace annulaire entre ce tube et le corps de vanne > caractérisé en ce qu'on prévoit dans le collecteur une cloison ou analogue délimitant deux chambres pour séparer et canaliser le fluide entrant dans le radiateur et en sortant, laquelle cloison est percée d'un orifice formant siège étanche pour l'extrémité dudit tube. 2. - Radiateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan moyen de la cloison précitée est incliné sur l'axe longitudinal du tube. 3. - Radiateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord de 11 orifice précité presente un profil tangent extérieurement au tube. 4. - Radiateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cloison précitée est munie d'un élément de butée du tube dans l'orifice précité. 5. - Radiateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cloison précitée est localement défoncée ou emboutie pour former deux portions de surface gauche déportées respectivement de part et d'autre du plan initial de ladite cloison de façon à définir entre elles l'ori- fice précité qui est circulaire. 6. - Radiateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le collecteur précité présentant une section circulaire, la cloison précitée s'étend sur une partie de la longueur de ce collecteur et comporte à l'une de ses extrémités un flasque de fermeture du collecteur, tandis que l'autre extrémité de la cloison comporte un flasque sensiblement semi-circulaire. 7. - Radiateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le collecteur précité présentant une section carrée ou rectangulaire, la cloison précitée est disposée suivant l'une des diagonales du collecteur et s'étend sur toute la longueur de celui-ci, tandis qu'aux deux extrémités du collecteur, sont prévus des flasques de fermeture coopérant avec ladite cloison. 8. - Radiateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesflasquesprécités comportent chacun deux languettes ou analogues définissant une gorge dans laquelle s'encastre de manière étanche le bord de la cloison précitée. 9. - Radiateur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le collecteur précité comprend une ouverture recevant, comme connu en soi, le corps de vanne, laquelle ouverture est prévue dans l'axe de l'orifice précité de la cloison.