Brevet FR2510637A1 — publié le 19830204

Dans les installations d'élévation d'eau utilisées pour la distribution d'eau dans les immeubles à usage d'habitation et autres, on utilise des pompes de refoulement à fonctionnement intermittent commandées par des pressostats et combinées à une ou plusieurs bouteilles formant réserve d'air comprimé, qu'on désigne habituellement "réservoirs d'air", qui constituent des accumulateurs hydrauliques destinés à la régularisation de l'écoulement et à la commande des pompes pour faire intervenir ces dernières en temps voulu. Les installations de ce genre exigent la présence d'une quantité d'air appropriée dans le réservoir d'air ou l'accumulateur ou dans chaque réservoir d'air ou accumulateur, par rapport au volume total de ce réservoir ou accumulateur et à la caractéristique désirée pour l'installation à alimenter de manière à obtenir un fonctionnement régulier. I1 en dérive la nécessité de supprimer le risque de perte d'air par entrainement par l'eau expulsée ou d'assurer le rétablissement de la quantité d'air désirée. Une solution adoptée pour éviter la perte d'air et pour maintenir l'efficacité de l'accumulateur hydraulique consistait jusqu'à présent dans l'utilisation de diaphragmes souples, éventuellement cylindriques, pour séparer l'air de l'eau ; d'un autre côté, on a constaté dans certains cas un effet insuffisant d'imperméabilité de ces diaphragmes à l'air, en particulier lorsqu'il s'est agi d'utiliser des mélanges de caoutchouc capables de respecter les normes régissant les matériaux destinés à entrer en contact avec des produits alimentaires (comme l'eau potable). L'absence d'une absolue imperméabilité dans un diaphragme du genre en question entraîne une réduction progressive de la quantité d'air et, par conséquent, la perte d'efficacité de l'installation et la nécessité d'un entretien continuel. L'invention a pour objet une solution permettant d'éviter les inconvénients mentionnés plus haut. Suivant l'invention, le dispositif comprend, dans un raccord inférieur du réservoir ou autre récipient constituant l'accumulateur : un passage en tube de Venturi comportant un espace en dépression destiné à rappeler l'air pendant le rétablissement du niveau du liquide dans le réservoir ; un passage de section limitée allant dudit espace en dépression à un orifice qui s'ouvre dans la zone de niveau liquide maximale dans le fonctionnement en régime ; et un clapet d'entrée d'air situé dans ledit espace en dépression, pour le rappel d'air lorsque la dépression augmente en raison du fait que l'orifice dudit passage de section limitée est recouvert par le liquide. Ledit passage de section limitée peut comprendre un tube de petit diamètre qui part du raccord et s'étend à l'intérieur du réservoir à un organe de réglage de la section à vis pointeau ou équivalent. Dans le raccord peuvent être prévues des lumières pour la sortie du liquide, en parallèle avec le tube de Venturi, ainsi que des moyens formant clapets et destinés à empêcher le liquide d'entrer à travers ces lumières. Ces lumières peuvent être formées par une couronne de trous qui entourent le siège du tube de Venturi et sont commandées par une lèvre flexible annulaire faisant fonction de clapet. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description donne ci-après et en regard des dessins annexés qui représentent un exemple non limitatif de réalisation de l'invention. Sur ce dessin La Figure 1 représente un schéma d'installation La Figure 2 est une vue éclatée et en coupe du raccord avec le dispositif ; et La Figure 3 est une coupe transversale prise sensiblement suivant la ligne III-III de la Figure 2. Dans l'exemple représenté aux dessins annexés, on a indiqué en 1 le conduit de refoulement d'une pompe P illustrée symboliquement, destinés par exemple à l'alimentation d'un réseau domestique D, lui aussi représenté symboliquement. Pour le fonctionnement régulier d'une installation d'élévation ou autoclave du type indiqué, ou pour la commande en temps voulu de la pompe ou des pompes qui aspire(nt) dans un réservoir approprié, il est prévu d'utiliser un ou plusieurs accumulateurs hydrauliques réalisés sous la forme de réservoirs 3 qui sont raccordés à la conduite 1 au moyen d'un raccord inférieur 5 ; de cette façon, on constitue un réservoir d'air puisque dans la partie haute du réservoir 3 est contenue une certaine quantité d'air, qui doit rester le plus possible constante pour se dilater et se comprimer continuellement pendant les prélèvements d'eau et les entrées en action de la pompe ou des pompes. Pour la commande des pompes, il est prévu un pressostat tel que celui indiqué en 7 (éventuellement combiné à un manomètre destiné à fournir l'indication de la pression qui règne dans le réservoir ou accumulateur hydraulique 3), destiné à provoquer l'entrée en action du dispositif de pompage lorsque la pression tend à descendre au-dessous d'une limite de tarage et jusqu'à ce que la pression devienne supérieure à une autre limite de tarage. Ainsi qu'on l'a représenté sur le dessin annexé, le raccord désigné dans son ensemble par la référence 5, monté à l'extrémité inférieure du réservoir 3, comprend un corps 12 muni d'un filetage 14 servant à la monter dans la paroi du fond inférieur du réservoir 3 et un filetage 16 servant à le relier au conduit 17 de raccordement à la conduite 1 de l'installation.Ce corps 12 présente intérieurement un passage traversant à l'intérieur duquel est logé un élément 18 en forme de tube de Venturi qui peut être réalisé en deux pièces qui forment respective ment le cône de pression 20 situé à l'extérieur du réservoir 3 et le cône de dépression 22 situé à l'intérieur de ce réservoir ; l'espace ou chambre 24 défini entre les deux cônes 20 et 22, qui constitue une chambre d'aspiration, c'est-à-dire de dépression, communique avec un espace annulaire intérieur 26 délimité entre l'élément 18 et la lumière traversante formée par le corps 12. Cet espace annulaire 26 communique avec l'atmosphère extérieure, c'est-à-dire avec l'air extérieur, à travers un clapet d'aspiration d'air 27 qui est engagé dans un raccord radial 28 formé par le corps 12 lui-meme. Dans la forme de réalisation représentée, il est prévu un adaptateur 30 monté sur le raccord 28 ; et destiné à recevoir le clapet draspiration d'air 27 et sur cet adaptateur est monté un corps support 32 qui porte le clapet 34 proprement dit, qui permet la pénétration de l'air lorsque la dépression dans l'espace annulaire 26 et, par conséquent, dans la chambre de dépression 24 excède une certaine valeur. Dans l'espace annulaire 26 débouche également un petit passage radial fileté 36 auquel arrive un trou longitudinal 38 ménagé dans le corps 26 parallèlement à l'axe de la lumière qui reçoit l'élément central en tube de Venturi 18. Le passage 38, 36 est réglé, dans un but qui sera indiqué plus bas, au moyen d'une vis de réglage 40 à pointeau ou analogue, munie d'un écrou de blocage 42. Au trou longitudinal 38 qui s'étend dans le corps 12 en partant de la partie intérieure du réservoir 3, se raccorde un petit tube 44 relativement fin et presque capillaire, qui est dimensionné en longueur de telle manière que son extrémité supérieure 44A atteigne un niveau qui correspond à la hauteur désirée pour le niveau moyen de l'eau, c'est-à-dire pour le niveau de séparationentre l'eau et l'air accumulé. L'eau peut pénétrer à travers le passage de Venturi 20, 24, 22 lorsque la pompe P est actionnée, pour faire augmenter le niveau de l'eau et augmenter la pression de l'air dans le réservoir 3, jusqu'à la limite de tarage de pression maximale. Au début d'une distribution d'eau, l'eau est initialement fournie par le réservoir ou les réservoirs 3 jusqu'à ce que, avec l'abaissement de la pression, le pressostat 7 intervienne pour provoquer la mise en marche de la pompe P, ce qui assure la poursuite de la distribution d'eau et rétablit le niveau d'eau et la pression dans le réservoir 3 ou dans chacun des réservoirs 3. Pour rétablir le niveau de l'eau et la pression dans le réservoir, il suffit d'une entrée d'eau relativement lente pendant le fonctionnement de la pompe, de sorte que le passage à travers le Venturi 20, 24, 22 est suffisant. Au contraire, au début d'une sortie d'eau, l'eau doit s'écouler du réservoir 3 ou de chacun des réservoirs 3 avec le débit demandé et le flux d'eau doit donc pouvoir être relativement fort ; en conséquence, étant donné que l'écoulement à travers le passage 22, 24, 20 du Venturi peut ne pas être suffisant, il est prévu autour du Venturi lui-même, dans le corps 11, plusieurs trous 46 qui constituent la lumière d'un clapet de sortie, lequel peut être constitué par une garniture 48 formant une lèvre souple qui empêche l'eau de s'écouler dans le sens allant de la conduite 1 vers le réservoir 3 mais permet le passage de l'eau dans le sens allant du réservoir vers la conduite 1. Le dispositif décrit permet de rétablir automatiquement la quantité d'air, qui tendrait à se réduire comparativement à la quantité nécessaire pour le bon fonctionnement de l'installation. Le dispositif permet de rappeler de l'air de l'extérieur lorsque l'extrémité 44A est submergée par l'eau, tandis qu'il ne vient pas d'air lorsque cette extrémité 44A se trouve au-dessus du niveau de l'eau dans le réservoir 3. Lorsque le niveau de l'eau dans le réservoir 3 se trouve au-dessous de l'extrémité 44A, l'actionnement de la pompe P détermine un envoi d'eau en montée à travers le passage de Venturi 20, 24, 22 ; la dépression de la chambre 24 appelle aisément de l'air à travers le petit tube 44 et le passage réglé par la vis pointeau 40, et l'air appelé par le tube revient en cycle fermé dans la partie haute du réservoir 3, à travers la chambre 24 et le cône de dépression 22 ; le clapet d'entrée d'air 34 ne s'ouvre pas parce que la dépression dans la phase qu'on vient de décrire n'atteint pas dans l'espace annulaire 26 une valeur suffisante pour provoquer l'ouverture du clapet 34 lui-même. Lorsque le niveau de l'eau dans le réservoir se trouve au-dessus de l'extrémité 44A, la dépression formée par le passage de Venturi 20, 24, 22 augmente dans l'espace 26 au-delà de la limite précédente en raison de la difficulté d'écoulement de l'eau (plutôt que de l'air) à travers le petit tube 44 et le passage qui peut être réglé au moyen de la vis pointeau 40 ; cette plus forte dépression qui se forme dans l'espace 26 est de nature à provoquer l'ouverture du clapet 34 et à faire parvenir de l'air de l'extérieur jusque dans l'espace 26 et dans la chambre 24 ; de cette façon, l'air extérieur est entrainé par le courant d'eau qui pénètre dans le réservoir 3 et, en conséquence, la quantité d'air désirée se rétablit plus ou moins progressivement jusqu'à faire abaisser le niveau de régime de l'eau au-dessous de l'extrémité 44A du petit tube 44 ; à ce moment, la réalimentation en air cesse et le fonctionnement en circuit fermé décrit plus haut reprend. Il va de soi que le dessin ne montre qu'un exemple de réalisation, donné uniquement à titre de démonstration pratique de l'invention, et que l'on peut apporter diverses modifications aux formes et dispositions sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le rétablissement du cpntenu d'air dans les installations d'élévation d'eau comportant des pompes et des accumulateurs hydrauliques de type réservoirs d'air, caractérisé en ce qu'il comprend : un raccord inférieur (5) du réservoir (3) ou autre conteneur constituant l'accumulateur, un passage en tube de Venturi (20, 24, 22) comportant un espace de dépression (24) adapté pour rappeler de l'air pendant le rétablissement du niveau du liquide dans le réservoir (3), un passage (36, 38, 44) de section limitée s'étendant dudit espace en dépression (24) à un orifice (44A) qui s'ouvre dans la zone de niveau maximal du liquide dans le fonctionnement en régime, et un clapet (27) d'entrée d'air dans ledit espace en dépression qui sert pour le rappel d'air lorsque la dépression augmente, en raison du fait que l'orifice (44A) dudit passage (36, 38, 44) de section limitée est submergé par le liquide. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit passage de section limitée comprend un tube fin (44) qui prend naissance sur le raccord (5) et s'étend à l'intérieur du réservoir (3) et un dispositif de réglage à vis pointeau (40) ou équivalent. 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans le raccord (5) sont prévues des lumières (46) pour la sortie du liquide, disposées parallèlement au tube de Venturi (22, 24, 20) et équipées de moyens formant clapets (48) qui empêchent le liquide de pénétrer à travers ces lumièvres 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les lumières (46) sont formées par une couronne de trous qui entourent le logement du tube de Venturi (18) et ces trous sont commandés par une livre flexible annulaire (48) jouant le r6le de clapet.