Brevet FR2521318A3 — publié le 19830812

FR 2521318 A3 19830812 FR 8201871 A 19820205 L'invention concerne un dispositif de réglage de soupape commandé par thermostat, pour chauffage à eau chaude, notamment pour chauffage par le sol ou le plancher, comportant au moins un moteur électrique agissant sur la tige de soupape et un démultiplicateur intercalé. Des dispositifs de ce type, qui peuvent revêtir un grand nombre de formes différentes, sont utilisés, par exemple, entre la chaudière de chauffage à eau chaude et la nourrice de distribution. Les moteurs électriques fonctionnent sous tension du secteur et sont habituellement raccordés à une vanne à trois voies ou à quatre voies. La commande par thermostat dans de tels dispositifs connus de réglage de soupape conduit a une régulation du type dit par tout ou rien ou à deux positions, ce qui revient à dire que le dispositif de réglage suit directement la variation de température en fermant totalement ou en ouvrant totalement la vanne. Pour de tels dispositifs de réglage de soupape, on utilise des soupapes ou vannes dont la tige de soupape se présente sous la forme d'une tige verticale ou non, ou d'une tige coulissante qui déplace une plaquette d'étanchéité, un cône d'étanchéité ou un boisseau pour l'amener contre l'ouverture de passage de la vanne, afin de limiter ainsi, par exemple, la quantité d'eau pénétrant dans la surface chauffante-ou dans le radiateur de chauffage. Mais les vannes ou soupapes à deux voies utilisées dans ce cas ont un inconvénient : la limitation de la quantité d'eau ne s'effectue pas proportionnellement aux besoins en chaleur et la perte de pression des vannes, notamment dans le tiers inférieur du débit total, est si grande qu'on ne peut plus obtenir un débit d'eau constant. L'invention a pour but de créer un dispositif du type indiqué plus haut qui présente une forme particulièrement compacte et qui puisse donc également être utilisée pour des corps de chauffe pour local isolé. Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que le moteur électrique est de préférence un petit moteur basse tension fonctionnant au courant alternatif, qui est muni d'un transformateur abaisseur de tension. I1 est possible de cette façon de diminuer le plus possi ble les dimensions du dispositif de réglage. Le moteur électrique peut être un moteur à courant continu et être muni d'un redresseur de courant. Même si, pour des raisons de dimensions, on préfère utiliser des petits moteurs à courant continu, on peut évidemment recourir également à des moteurs basse tension alimentés en courant continu. On utilise de préférence des petits moteurs 12 volts ou 24 volts de type commercial qui sont alimentés en courant alternatif. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, il est prévu un petit moteur pour chacun des sens de déplacement de la tige de soupape. Les deux petits moteurs peuvent être disposés sur un arbre commun. Dans ce cas, l'un des petits moteurs sert à ouvrir lentement la soupape et l'autre petit moteur à la fermer lentement, ce qui évite d'avoir à recourir à des commutateurs de fin de course. Les petits moteurs peuvent être stoppés en fonction de la commande par thermostat dans n'importe quelle position, de sorte que la soupape peut rester dans n'importe quelle position intermédia ire. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le démultiplicateur agissant également dans les deux sens de rotation est doté d'une démultiplication de 1 pour 2000 et, de préférence, de 1 pour 6000. Grâce à cette démultiplication, le mouvement de la soupape d'une position terminale à l'autre position terminale peut s'effectuer par exemple en six à huit minutes lorsqu'on utilise un petit moteur 24 volts à vitesse de 375 tours/minute. Selon un mode de réalisation particulièrement favorable de l'invention, la vanne se présente sous la forme d'une vanne à deux voies pour la régulation du débit d'eau. Tandis qu'il est possible de commander la soupape à deux voies au moyen d'une tige de soupape, il est de préférence prévu de confier cette commande et cette régulation à une clé ou noix de robinet tournantes. En utilisant une noix tournante à l'intérieur d'une soupape à deux voies, on peut obtenir, au prix d'une dépense technique relativement faible, une forme de construction particulièrement compacte. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue oblique d'ensemble du dispositif; la figure 2 est une coupe effectuée suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 est une vue en élévation latérale d'une partie du dispositif la figure 4 est une vue en coupe d'une autre partie du dispositif. A un corps de vanne 1 est raccordée une transmission démultiplicatrice 2 qui porte elle-meme deux moteurs électriques 3 et 4 et les câblages correspondants. Les deux moteurs électriques 3 et 4 alimentés par courant alternatif sont de type commercial courant et sont logés dans des boîtes ou capsules d'environ 1 cm d'épaisseur ayant un diamètre de 3,5 cm : ils sont alimentés en courant alternatif de 24 volts et leur vitesse de rotation est de 375 tours/ minute. Ainsi qu'il sera expliqué en détail plus loin, l'un des moteurs 3 a pour rôle d'ouvrir la vanne et le deuxième moteur 4 de la fermer ; les deux moteurs électriques sont montés sur l'arbre commun 5. Outre des câbles dont le détail importe peu, il est encore prévu, par exemple, une résistance 6 et un câble 7 d' alimentation 24 volts. On n'a pas représenté le transformateur-dévolteur nécessaire pour adapter à la tension du secteur. Le démultiplicateur 2 est encadré par deux plaquettes 8 et 9 qui sont maintenues à une certaine distance l'une de 1' autre au moyen d'éléments d'écartement 10. Entre les deux plaquettes sont logées les différentes crémaillères et roues dentées destinées à réaliser la démultiplication souhaitée de 1 pour 6000. Le pignon 11 calé sur l'arbre 5 engrène avec une roue dentée 15 dont l'arbre 16 porte un pignon 17. Le pignon 17 engrène avec une roue dentée 18 ; cette dernière est en liaison avec une roue dentée 20 par l'intermédiaire d'un pignon 19. L'arbre 21 qui porte la roue dentée 20 est en liaison avec une grande roue dentée 23 par l'intermédiaire d'un pignon 22. L'arbre 24 portant la roue dentée 23 est en même temps 1' arbre d'actionnement pour la tige de soupape 25. La tige de soupape 25 tournante porte la soupape proprement dite 26 qui comporte une surface 28 lisse inclinée par rapport à l'axe de rotation 27 ; la soupape 26 est montée en position d'ouverture. Le dispositif de réglage de soupape fonctionne de la façon suivante. Les deux moteurs électriques 3 et 4 sont commandés à partir d'un thermostat, dont la précision de commutation est, par exemple, de 0,20C. Lorsque le local dont est assurée la régulation de chauffage réclame de la chaleur, le moteur électrique3 se met en marche pour ouvrir la vanne 26. Le moteur fait tourner par 1' intermédiaire du démultiplicateur la soupape 26 affectant la forme d'une noix de robinet, dans le sens "ouvert" ; l'eau chaude destinée au chauffage par le sol pénètre alors dans les tuyauteries de chauffe, en quantité correspondant à la position de la noix 26. Dans le mode de réalisation représenté, le mouvement de rotation de la noix 26 effectue dans un espace de temps d'au moins six, et de préférence huit minutes, c'est-à-dire très lentement. Cette lenteur d'ouverture de la vanne à deux voies et de la section de passage d'eau est nécessaire lorsque le thermostat fonctionne avec une précision de commutation de 0,20C comme il a été indiqué plus haut, car la chaleur qui augmente doit être amenée lentement. Lorsque la température souhaitée est atteinte, la rotation de la tige 25 peut être stoppée sur le champ grâce à la grande valeur de démultiplication, de sorte que la soupape ou la noix restent immobilisées dans cette position atteinte ; la quantité d'eau qui arrive aux tuyaux de chauffage est donc seulement celle qui est nécessaire pour obtenir la température désirée. Si l'apport de chaleur au local chauffé est trop grand, le petit moteur électrique 2 destiné au mouvement de fermeture est mis en marche. Ce deuxième moteur enclenche immédiatement par l'intermédiaire d'un contact à permutation du thermostat non représenté et provoque la mise en mouvement de la noix en sens inverse ; étant donné que le rapport de démultiplication n'a pas changé, la vitesse de ce mouvement est la même que précédemment. Ainsi qu'il vient d'être décrit, la soupape 1 montée en amont des tuyaux de chauffage est maintenue en permanence en mouvement de "ouvert" vers" fermé" et inversement, d'une façon correspondant aux conditions de température régnant dans le local, de sorte que les tuyaux de chauffage reçoivent en permanence la quantité d'eau nécessaire. Etant donné que la quantité de chaleur cédée par l'eau chaude à un local est fonction de la tempétature moyenne de l'eau chaude, c'est-àdire de la différence de température entre l'eau d'arrivée et l'eau de retour, la régulation proportionnelle de quantité d'eau qui vient d'être décrite se prête de façon remarquable à régler de façon énergétiquement économique la température d'un local à chauffer uniquement en fonction de la différence de température entre l'arrivée et le retour de l'eau chaude. Plus l'ouverture de passage de la noix 26 est grande, plus la différence de température est faible et, par conséquent, plus la puissance de chauffage est élevée. Lorsque le débit de l'eau est limité, la différence de température entre arrivée et retour augmente automatiquement et la puissance de chauffage diminue. Grâce à l'extrême lenteur du mouvement de rotation de la noix 26 à l'intérieur du corps de vanne 1 muni d'une entrée 30 et d'une sortie 31, on obtient une régulation glissante et proportionnelle de la quantité d'eau chaude, analogue à celle que donne un mélangeur à trois voies ou à quatre voies, bien que l'on n'utilise qu'une vanne à deux voies. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage de soupape commandé par thermostat pour chauffage à eau chaude, notamment pour chauffage par le sol, comportant au moins un moteur électrique agissant sur la tige de la soupape et un démultiplicateur intercalé, caractérisé en ce que le moteur électrique (3 ;4) se présente sous la forme d'un petit moteur basse tension, de préférence alimenté par courant alternatif et est muni d'un transformateur abaisseur de tension. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (3 ; 4 ) est un moteur à courant continu et est muni d'un redresseur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le petit moteur (3 ; 4) est un moteur de 12 volts ou de 24 volts. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un petit moteur (3 ; 4) pour chacun des sens de mouvement de la tige (25) de la soupape. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux petits moteurs (3 ; 4) sont montés sur un arbre (5) commun. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le démultiplicateur (2) opérant également dans les deux sens de rotation est muni d' un rapport de démultiplication de 1 pour 2000 et, de préférence, de 1 pour 6000. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape ou vanne (26) utilisée pour la régulation de la quantité d'eau est une vanne à deux voies. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vanne ou soupape à deux voies (26) est commandée par une tige (24) jouant le rôle de tige de soupape. 9-. Dispositif selon la revendicaton 7, caractérisé en ce que la soupape à deux voies est commandée et réglée au moyen d'une noix (26) tournante.