Brevet FR2554903A1 — publié le 19850517

La présente invention est relative à une vanne à fonctionnement automatique destinée à être intercalée sur un écoulement gazeux . notamment pour lui offrir une section de passage variable , avec l'amplitude de la dépression relative Une vanne de ce type trouve son emploi notamment sur une installation de ventilation du genre de celles qu'on utilise dans des locaux d'habitation . On sait en effet que la recherche des économies d'énergie conduit à calfeutrer les portes ou fenêtres des locaux d'habitation I1 en résulte , pour le local , une étanchéité qui peut etre très poussée .Dans ces conditions , du fait des odeurs se dégageant d'une cuisine , ou de la vapeur d'eau qui se condense par suite de la respiration des occupants , ou de 1' utilisation des sanitaires et salles de bains , le local deviendrait rapidement humide et inhabitable si l'on ne veil- lait à l'équiper d'un systeme de ventilation contrôlée Un systême connu consiste à placer un ventilateur extracteur dans un groupe dont le carter fixe comporte plusieurs vannes , reliees chacune à l'une des pièces du local . Le but recherché est généralement de maintenir sensiblement constant le débit de l'air vicié extrait par le ventilateur de certaines pièces ,alors qu'on fait varier la vitesse du ventilateur ,alors que les debits partiels extraits des autres pièces .Par exemple , on souhaite , dans certains cas , que le débit d'air vicié extrait de la cuisine ou de la salle de bains augmente,alors que restent constants les débits élémentaires prelevés danses chambres à coucher I1 est donc connu d'équiper le carter du groupe , de diverses vannes , les unes tendant à augmenter la section de passage offerte au débit d'air lorsque la depression relative augmente à cet endroit , les autres tendant au contraire à réduire la section de passage quand la dépression relative locale augmente . Un mode de réalisation connu et simple consiste à utiliser comme vanne , un carter tubulaire dans. lequel est intercalée une lame souple , dont la flexion elastique varie en fonction de la dépression relative à laquelle elle est soumise . L'inconvénient d'un tel systeme connu est que la lame élastique souple entre en vibration à cer tains regimes de fonctionnement , ce qui correspond à un fonctionnement instable et rend l'installation exagérément bruyante la présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant de façon simple et robuste une vanne régulatrice à fonctionnement automatique offrant à 1' écoulement gazeux qui la traverse une section de passage variable en fonction de la dépression relative locale Une vanne de réglage automatique selon 1' vention comprend un corps tubulaire dont est solidaire une extrémité d'une lame souple flexible élastiquement , et elle est caractérisée en ce qu'à cette première lame souple , est associée une seconde lame souple , dont une extrémité est elle aussi , solidaire- du corps tubulaire , tandis que son extrémité libre oppose prend appui contre la première lame à proximité de son extrémité libre , le pied de la première lame étant ancré dans le corps tubulaire suivant la direction d'un plan orienté différemment du plan selon la direction duquel est ancré le pied de la seconde lame souple , si bien que les deux lames sont soumises à une flexion de précontrainte l'une contre l'autre , leurs orientations instantanées respectives resultant de la superposition à chaque instant de cette contrainte , et de l'effet différentiel de la dépression relative locale Autrement dit , à chaque instant , les zones d'extrémités des deux languettes frottent l'une sur l'autre et se déplacent l'une par rapport à l'autre , lorsque les variations de la depression relative font varier l'équilibre entre leurs forces relatives de précontrainte de flexion Suivant une mode de réalisation préféré le pied de la premiere languette est fixé sur la première aile d'une cornière , alors que le pied de la seconde languette est fixe sur l'autre aile de cette même cornière , laquelle est fixée transversalement à l'intérieur du corps tubulaire Suivant une autre caractéristique de l'invention, la première aile de la cornière est située dans un plan de section transversale du corps tubulaire , alors que le plan de la seconde aile est parallèle à un plan diamétral de ce même corps tubulaire. Suivant une autre caractéristique de 1 'in- vention , les deux languettes ont une flexibilité propre et une fréquence de résonance différentes d'une languette à l'autre Suivant une autre caractéristique de l'invention , l'une des deux languettes est découpee suivant un contour plus long et plus large que celui de l'autre languette Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 montre un groupe de ventilation susceptible d'être equipe de vannes automatiques selon llin- vention Fig. 2 et 3 sont des vues en perspective montrant respectivement a 'état libre les deux languettes d'une vanne automatique Figure 4 est une vue éclatée illustrant la structure intérieure d'une vanne , après montage des deux lames souples Figures 5 à 7 , sont des coupes longitudinales , illustrant trois positions successives de fonctionnement d'une meme valve automatique. Figures 8 à 10 sont des vues de face correspondant respectivement à chacune des figures 5 à 7 On a représenté sur les dessins , une vanne réglable automatique 1 selon l'invention , destinee à équiper un groupe repartiteur de ventilation 2 ( figure 1) . Un groupe 2 de type connu comporte un carter 3 , qu'on installe par exemple sous les combles d'une villa .A l'intérieur du carter 3 , tourne un ventilateur extracteur , qui souffle 1' air vicié extrait par une canalisation de refoulement 4 ( fle- che 5) Cet air vicié est aspiré par le ventilateur à travers diverses vannes telles que par exemple trois vannes 1 selon l'invention et une vanne 6 reliee à la cuisine et aux sanitaires Habituellement , on fait en sorte que la vanne 6 tende à s'ouvrir davantage lorsque la depression d' aspiration du ventilateur augmente .Au contraire , les vannes 1 sont reliées aux pièces autres que la cuisine de la villa , et elles tendent à se refermer progressivement au fur et à mesure qu'augmente la depression d'aspiration du ventilateur Chaque vanne 1 selon l'invention comporte un corps tubulaire 7 , prolonge par un raccord 8 , ega- lement tubulaire , destine à recevoir une canalisation d' aération de type connu , non représentée . A l'intérieur du corps tubulaire 7 , est défini un support transversal en forme de cornière , dont la première aile 9 se trouve orientée transversalement , dans un plan de section transversale du corps 7 . La deuxième aile 10 est située dans un plan parallèle à un plan diamétral du corps tubulaire 7 .Autrement dit , on voit sur les figures 5 à 10 , que la cornière de support 9 , 10 , obture une partie ( la partie inférieure sur les figures 5 à i) , de la section de passage de l'air à l'intérieur du corps tubulaire 7 La vanne 1 comporte par ailleurs deux lames souples realisees en un matériau flexible , et notamment en matière plastique , à savoir - une premiere lame 11 , dont le pied , muni de perforations 12 , est prévu pour être fixé à plat contre la première aile 9 de la cornière ( figure 4) ; - une seconde lame 13 , dont le pied est destiné à être fi xe à plat sur la seconde aile 10 La fixation de la première lame 12 est realisee , par exemple , a l'aide de clips , chevilles ou rivets 14 , engagés dans les perforations 12 , et dans des perforations 15 , prévues en regard sur la première aile 9 ; par contre , le pied de la seconde lame 13 peut etre fixé sur la seconde aile 10 par simple pincement , à l'aide d' une barrette fendue 16 , engagée. à foce à la fois sur le bord aval de l'aile 10 , et du pied de la seconde lame 13 On voit sur les figures 4 à 10 , que du seul fait du montage de leur pied à plat contre les ailes 9 et 10 du supoort en corniere , les extrémités avant des deux lames 11 et 13 , se t-rouvent fléchies élastiquement au contact l'une de l'autre .En particulier , la seconde lame 13 etant plus courte que la premiere lame ll , son bord transversal amont 17 porte contre la première lame 11, en deçà du bord transversal amont 18 de cette dernière (cas des figures 5 et 8 , ou la vanne assemble est représentée au repos , c'est-à-dire sans aucun écoulement d'air, ni dans un sens ni dans l'autre , à l'intérieur du coprs 7) Le fonctionnement est le suivant Comme indiqué précédemment , la vanne 1 occupe au repose la position illustrée sur les figures 5 et 8 . L'extrémité libre 18 de la plus longue des deux lames Il et 13 , définit à l'intérieur du corps tubulaire 7 et de son raccord 8 , une section de passage 19 .L'importance de cette section de passage 19 est definie par l'orientation du plan 20 , c'est-à-dire de l'équilibre entre les deux forces antagonistes resultant de la flexion élastique des deux lames 11 et 13 l'une contre l'autre Cet equilibre se trouve détruit lorsqu' on superpose aux deux forces élastiques antagonistes , un effort aérodynamique schématisé sur la figure 6 par la fleche 21 , obtenu par la mise en route du ventilateur extracteur du groupe 2 .Dans ce cas , le plan commun défini par les ex trémites en contact des deux lames 11 et 13 adopte une nouvelle orientation schématisée , sur la figure 6 , par la ré réfence 22 , ce qui réduit d'autant la section de passage 19 ( figure 9) Si l'on augmente la valeur de la dépression , par exemple en augmentant la vitesse de rotation du ventilateur extracteur , on ferme encore davantage la section de passage 19 , jusqu'à la position illustrée sur les figures 7 et 10 .Dans ce cas , le plan commun aux extrémités des deux lames 11 et 13 se relève pratiquement jusqu'à l'orientation d'une section droite , comme indiqué sur la figure 7 , par la référence 23 Bien entendu , les lames Il et 13 reviennent élastiquement à leur position initiale ( figures 5 et 8) , dès que cesse la dépression On constate que le système qui vient d' être decrit comporte de nombreux avantages , en particulier: : - à aucun moment , les lames élastiques il et 13 n'ont ten dance à vibrer ; - on vott sur les figures 5 à 7 , que , lorsque la première lame 11 change d'orientation ( plans successifs 20 , 22 23) . cette variation de flexion s'accompagne d'un dépla cement du bord transversal 17 de la lame 13 , sur le dos de la première lame 11 qui est ainsi raclée en permanence dans un sens et dans l'autre , pendant le fonctionnement du groupe distributeur 2 ; cet effet est important car il evite tout salissement à cet endroit , si bien que la vanne 1 ne risque pas de mal fonctionner du fait de son encras sement , contrairement à ce qu'on observe sur les valves de type connu REVENDICATIONS 1 - Vanne de réglage automatique (1) pour un écoulement fluide , comprendant un corps tubulaire (7) dont est solidaire une extrémité d'une lame souple flexible élastiquement , caractérisée en ce qu' à cette première lame souple (11) est associée une seconde lame souple (13} dont une extremite est , elle aussi , solidaire du corps tubulaire (7) , tandis que son extrémité libre opposée (17) prend appui contre la première lame (11) , à proximité de son extrémité libre (18) , le pied de la premie.rç la- me (11) étant ancré dans le corps tubulaire (7) suivant la direction d'un plan orienté différemment du plan selon la direction duquel est ancré le pied de la seconde lame souple (13) , si bien que les deux lames (11) et (13) sont soumises à une flexion de précontrainte l'une contre l'autre leurs orientations communes instantanées (20) , (22) , (23), résultant de la superposition , à chaque instant,de cette contrainte , et de l'effet différentiel de la dépression relative locale 2 - Vanne automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que , à chaque instant , les zones d'ex .tréùités des deux lames (11) et (13) , frottent l'une sur 1' autre ,et se déplacent l'une par rapport à l'autre , lorsque les variations de la dépression relative font varier l'équi- libre entre leurs forces relatives de précontrainte de flexion 3 - Vanne automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 , caractérisée en ce que le pied de la premiere lame (11) est fixé sur la première aile (9) d'une cornière , alors que le pied de la seconde lame (13) est fixé sur l'autre aile (10) de cette même cornière , laquelle est fixée transversalement à l'intérieur du corps tubulaire (7). 4 - Vanne automatique suivant la revendication 3, caractérisee en ce que la premiere aile (9) de la cornière est située dans un plan de section transversale du corps tubulaire (7) , alors que la plan de la seconde aile (10) est parallèle à un plan diamétral de ce même corps tubulaire (7) 5 - Vanne automatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que les deux lames (11) et (13) ont une flexibilité propre et une fréquence de résonance différentes d'une lame à l'autre 6 - Vanne automatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que l'une des deux lames (11) est découpee suivant un contour plus long et plus large que celui de l'autre lame (13).