Brevet FR2550605A1 — publié le 19850215

La présente invention concerne un bloc de dérivation pour circuit hydraulique, notamment pour circuit de chauffage central à eau chaude comportant au moins deux générateurs de chauffage. I1 est de plus en plus fréquent de disposer sur un même circuit de chauffage central à eau chaude plusieurs générateurs de chauffage consommant des énergies d'origines diverses et utilisés alternativement ou simultanément en fonction des disponibilités ou des tarifs de ces énergies ou encore de la puissance à fournir aux corps de chauffe. Ainsi, dans une installation de chauffage à eau chaude incluant une chaudière à fuel ou à gaz, on peut être amené à installer un deuxième générateur de chauffage qui sera constitue soit par une deuxième chaudière du type à combustible solide ou du type cheminée d'âtre, soit par une pompe à chaleur air-eau ou eau-eau ou encore par une chaudière électrique à eau chaude. Le raccordement du deuxième générateur au circuit existant s'effectue souvent au moyen d'une boucle de dérivation; l'installateur éprouve alors des difficultés dans la mesure où il lui faut souder ou braser les tuyauteries aller et retour de la boucle dérivée, de même que des vannes d'isolement de cette boucle ou de réglage de débit. I1 est possible d'insérer sur un circuit de chauffage central à eau chaude existant un bloc de dérivation comprenant un opercule à position réglable permettant d'ajuster la proportion entre le débit dérivé et le débit direct, c'est-à-dire entre les débits d'eau traversant et bipassant le deuxième générateur, et comprenant des tubulures de raccordement au deuxième générateur; chacune de ces tubulures est munie d'une vanne d'isolement pour permettre, soit le passage d'un débit dérivé autorisant le fonctionnement du deuxième générateur en série avec le premier quand les vannes sont ouvertes, soit l'isolement du deuxième générateur par exemple en vue de sa réparation, de sa vidange ou de son démontage quand les vannes sont fermées. Un tel bloc est toutefois relativement onéreux et complique. La présente invention a notamment pour but de faciliter un branchement rapide sans soudure d'un circuit de dérivation sur un circuit primaire au moyen d'un bloc de dérivation de conception simple et de fabrication peu coûteuse. Elle vise un bloc de dérivation pour circuit hydraulique tel qu'un circuit de chauffage central à eau chaude comprenant un premier générateur de chauffage relié à des corps de chauffe par une boucle de tuyauterie primaire et, en vue de raccorder au circuit un deuxième générateur de chauffage par le moyen d'une boucle de tuyauterie de dérivation, une tubulure directe rigide de longueur déterminée présentant des moyens de raccordement à la boucle primaire dans un tronçonnement de même longueur pratiqué dans cette boucle, la tubulure étant munie de deux branches de raccordement à la boucle de dérivation. Selon l'invention, la tubulure directe est rectiligne et elle est susceptible d'être insérée dans la tuyauterie de la boucle primaire à l'aide de moyens de raccordement rapide sans soudage, les deux branches de dérivation étant rattachées à la tubulure rectiligne au niveau d'un noeud de celle-ci formant le logement d'une vanne à tournant qui constitue en combinaison une vanne de réglage du rapport des débits direct et dérivé et un moyen d'isolement de chacune des deux branches de dérivation. Le bloc de dérivation peut ainsi être fabriaué aisément au moyen d'une seule pièce venue de moulage; il peut se monter rapidement sur un circuit primaire sans soudage. Son fonctionnement est extrêmement simple: dans une première position correspondant à la mise hors service ou au démontage du deuxième générateur, la vanne à tournant obture la boucle de dérivation et ouvre totalement la tubulure directe; dans une deuxième position correspondant au fonctionnement du deuxième générateur en série avec le premier, sans aucun bipass du deuxième, le tournant obture la tubulure directe et ouvre totalement la boucle de dérivation; entre ces deux positions extrêmes, le tournant peut prendre une série de positions intermédiaires assurant un partage du débit hydraulique entre la tubulure directe et la boucle de dérivation. Le bloc décrit est particulièrement approprié au branchement d'un générateur de chauffage supplémentaire sur un circuit existant. L'installateur peut grâce à ce bloc prérégler ou ajuster le débit dérivé pour l'amener au débit nominal propre au deuxième générateur de chauffage, tout en conservant un débit total plus important dans la boucle primaire; ceci peut en effet être nécessaire soit à cause de la forte capacité en volume des corps de chauffe, soit à cause du système de chauffage, par exemple de type monotube, qui exige un fort débit. De préférence, la perte de charge produite par le tournant dans la tubulure rectiligne directe est proportionnelle à l'angle de rotation du tournant entre ses deux positions extrêmes. Le bloc de dérivation peut présenter avantageusement une forme de K dont les ailes constituent les branches de dérivation, les extrémités libres des branches offrant des axes paralleles séparés par un entraxe notable; celui-ci est par exemple du même ordre de grandeur que la longueur-de la tubulure rectiligne. I1 en résulte que l'installateur peut, d'une part, raccorder plus facilement les tuyauteries aller et retour de la boucle dérivée et, d'autre part, implanter sur celle-ci des appareils annexes encombrants, tels qu'un circulateur auxiliaire, à proximite de l'une des branches du bloc. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ciaprès relative à un mode de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description, sur lesquels: La fig. 1 représente schématiquement un circuit de chauffage central existant muni d'un premier générateur de chauffage. La fig. 2 représente le même circuit auquel est adjoint un deuxième générateur de chauffage par le moyen d'un bloc de dérivation conforme à l'invention. La fig. 3 représente à plus grande échelle le bloc de dérivation en coupe par un plan de symétrie. Les fig. 4 et 5 montrent le tournant du bloc de la fig. 3 dans deux autres positions. Le circuit de chauffage central à eau chaude représenté sur la fig. 1 comprend un premier générateur de chauffage 10 relié à des corps de chauffe 11 par une boucle de tuyauterie primaire 12; le générateur 10 est constitué par une chaudière à combustible par exemple à fuel ou à gaz. La boucle primaire 12 présente un circulateur 13 et une vanne trois voies 14 commandant le cheminement de l'eau via la chaudière ou via un bipass 15. L'installateur qui souhaite raccorder au circuit un deuxième générateur de chauffage au moyen du bloc selon l'invention va préalablement tronçonner une longueur de tuyauterie L. Le deuxième générateur de chauffage 20 est indiqué sur la fig. 2; il est disposé sur une boucle de tuyauterie de dérivation 21 comprenant notamment un circulateur auxiliaire 22. Le deuxième générateur est dans le présent exemple de réalisation une pompe à chaleur air-eau dont le condenseur 23 est inséré dans la boucle 21; il pourrait bien entendu s'agir d'une pompe à chaleur eau-eau ou d'une chaudière électrique ou d'une deuxième chaudière à combustible. La boucle de dérivation 21 présente une tuyauterie aller 21a et une tuyauterie de retour 21b raccordées à la boucle primaire 12 au moyen du bloc de dérivation 30 conforme à l'invention. Le bloc 30 comporte (fig. 3) une tubulure rigide 31 qui est rectiligne et de longueur L1 du même ordre de grandeur que L; la tubulure 31 est destinée à remplacer la partie correspondante tronçonnée dans la tuyauterie primaire 12. I1 comporte également deux branches obliques 32, 33 destinées au raccordement respectif des parties aller 21a et retour 21b de la boucle dérivée 21. Les branches 32, 33 se réunissent en biais à la tubulure 31 au niveau d'un noeud central 34 de celle-ci; le noeud 34 forme le logement d'une vanne à tournant 35 dont le ralle sera expliqué plus loin. Le bloc de dérivation 30 offre ainsi une forme générale de K particulièrement appropriée à l'installation par insertion dans le vide de longueur 1 pratiqué dans la boucle primaire et par raccordement des parties aller 21a et retour 21b de la boucle dérivée. I1 convient de remarquer que les branches 32, 33 formant les ailes du K ont des extrémités 32a, 33a d'axes parallèles séparées par un entraxe notable E dans le présent mode de réalisation, l'entraxe E est du même ordre de grandeur que la longueur L de tuyauterie primaire tronçonnée et la longueur L1 de la tubulure rectiligne rapportée. Ceci permet d'effectuer plus aisément les raccordements en 32a, 33a et de disposer le circulateur 22 (fig. 2) à proximité de l'extrémité 32a de la branche 32. La tubulure 31 est insérée dans la tuyauterie primaire tronçonnée à l'aide de deux raccords rapides 36, 37 ne nécessitant aucune opération de soudage ou filetage sur la boucle primaire. Le raccord 36 par exemple présente une bride 38 pour l'assemblage étanche à une contre-bride 39 du bloc 30; la bride 38 est elle-meme fixée à l'extrémité tronçonnée de la tuyauterie 12 au moyen d'un système classique de serrage étanche 40 à écrou 41. Les branches 32, 33 du bloc 30 en forme de K sont raidies par des nervures 42, 43 de liaison avec la tubulure 31, tandis que celle-ci est renforcée à l'opposé des branches par une nervure longitudinale 44. Les nervures en question viennent de moulage avec l'ensemble du bloc de dérivation qui est dès lors apte à restituer à la tuyauterie primaire 12 sa rigidité d'origine L'axe de rotation A du tournant est de préférence situé au centre du noeud 34 en étant décalé d'une distance d par rapport à l'axe B de la tubulure 31, ceci étant favorable pour le dessin du bloc et pour les écoulements. Le tournant 35 est susceptible d'occuper deux positions extrêmes; dans l'une de ces positions, illustrée par la fig. 3, le tournant isole simultanément les deux branches 32, 33 en ouvrant totalement la tubulure directe 31, dans l'autre (fig. 4), le tournant obture totalement la tubulure 31 et ouvre le circuit dérivé. Entre ces deux positions, le tournant peut occuper une serie de positions intermédiaires dont l'une est illus trëe par la fig. 5 et qui permettent de régler la perte de charge dans la tubulure directe et donc la proportion entre le débit direct et le débit dérivé. Le tournant 35 peut être muni de moyens (concavité ou moyens annexes) visant à réduire le bruit de dérivation d'écoulement. Le bloc de dérivation décrit s'installe et fonctionne de la manière suivante: après avoir découpé dans la boucle primaire un segment de tuyauterie de longueur L, l'installateur pose les systèmes de serrage 40, puis intercale le bloc 30, assemble le tout et raccorde les parties aller 21a et retour 21b de la boucle dérivée. Pour faire fonctionner le deuxième générateur de chauffage, l'installateur peut dans certains cas disposer le tournant 35 dans la position de la fig. 4 où il ne subsiste aucun débit d'eau direct dans la tubulure 31. Généralement, il sera préférable de régler le tournant 35 dans une position intermédiaire telle qu'illustrée par la fig. 5 pour adapter le débit dérivé au débit nominal prescrit par le constructeur du deuxième générateur. Ce débit nominal doit en effet être respecté quel que soit le système de corps de chauffe utilisé (par exemple un système de radiateurs monotube requiert un débit hydraulique important) et le volume hydraulique des corps de chauffe. Pour mettre hors fonctionnement le deuxième générateur, notamment en vue de sa réparation ou de son démontage, l'installateur disposera le tournant 35 dans la position de la fig. 3. I1 va de soi que l'invention, décrite en regard d'un circuit de chauffage, est applicable à tout autre circuit hydraulique auquel on veut adjoindre un circuit dérivé, ces circuits comprenant des appareils hydrauliques, par exemple des pompes, au lieu des générateurs de chauffage. REVENDICATIONS 1. Bloc de dérivation pour circuit hydraulique, notamment pour circuit de chauffage central à eau chaude, comprenant un premier générateur de chauffage relié à des corps de chauffe par une boucle de tuyauterie primaire et, en vue de raccorcer au circuit un deuxième générateur de chauffage par le moyen d'une boucle de tuyauterie de dérivation, une tubulure rigide directe de longueur déterminée présentant des moyens de raccordement à la boucle primaire dans un tronçonnement de même longueur pratique dans cette boucle, la tubulure étant munie de deux branches de raccordement à la boucle de dérivation, caractérisé par le fait que la tubulure directe (31) est rectiligne et susceptible d'être insérée dans la tuyauterie de la boucle primaire (12) à l'aide de moyens de raccordement rapide sans soudage (36,37), les deux branches de dérivation (32,33) étant rattachées à la tubulure rectiligne au niveau d'un noeud (34) de celle-ci formant le logement d'une vanne à tournant (35) qui constitue en combinaison une vanne de réglage du rapport des débits direct et dérivé et un moyen d'isolement de chacune des deux branches de dérivation. 2. Bloc de dérivation selon la revendication 1, caractérise par une forme générale en K dont les ailes constituent les branches de dérivation (32,33), les ex trémités libres (32a,33a) de ces branches étant d'axes parallèles séparés par un entraxe notable (E) autorisant l'implantation d'un appareil annexe tel qu'un circulateur (22) à proximité de l'une des branches du bloc. 3. Bloc de dérivation selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'entraxe (E) entre les ex trémités libres (32a,33a) des branches du K est du même ordre de grandeur que la longueur (L1) de la tubulure directe (31). 4. Bloc de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'axe de rotation (A) du tournant (35) est situé au centre du noeud (34) en étant décalé par rapport à l'axe (8) de la tubulure directe (31). 5. Bloc de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le tournant (35) est agencé pour produire entre l'entrée et la sortie de la tubulure directe (31) une perte de charge proportionnelle à son angle de rotation. 6. Bloc de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, réalisé par moulage et carac térisé par le fait qu'il est prévu des nervures de raidissement (42,43) entre la tubulure directe (31) et les branches de dérivation (32,33) et une nervure de raidissement longitudinale (44) renforçant la tubulure directe à l'opposé des branches.