Brevet FR2675598A1 — publié le 19921023

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour réguler le débit de fluide dans un réseau de distribution de fluide comprenant un ou plusieurs circuits, ayant chacun une entrée et une sortie. Le but de l'invention est de réaliser un autoréglage du débit de passage du fluide, de telle sorte que son augmentation ou sa diminution varie en fonction de la différence de pression existant entre l'amont (entrée) et l'aval (sortie) du circuit A cet effet le dispositif de régulation du débit visé par l'invention comprend, entre l'entrée et la sortie, des moyens d'autorégulation automatique adaptés pour maintenir constante la différence de pression de fluide entre l'entrée et la sortie, à une valeur de consigne prédéterminée. Suivant un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'autorégulation comprennent, placés sur un conduit de fluide, entre l'entrée et la sortie, un organe de réglage mobile permettant de créer une perte de pression variable, et des moyens de réglage de cette perte de pression à la valeur de consigne, coopérant avec ledit organe de réglage par l'intermédiaire d'une première enceinte débouchant sur organe de réglage mobile et pouvant être mise en communication, soit avec la sortie, soit avec l'entrée de fluide, en fonction de la valeur effective de la différence de pression entre l'entrée et la sortie par rapport à la valeur de consigne. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue schématique d'une première forme de réalisation du dispositif de régulation du débit d'un fluide conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en élévation partielle d'une seconde forme d'exécution du dispositif visé par l'invention. Le dispositif représenté à la Fig.1 constitue un circuit de fluide pouvant faire partie d'un réseau de distribution comportant un ensemble de tels circuits, par exemple de chauffage central. Ce circuit comprend un conduit principal 1 dans lequel le fluide circule dans le sens indiqué par les flèches Fi et F2. Ce dispositif comprend, placé sur le conduit 1 entre une entrée A et une sortie B de fluide, un organe de réglage mobile 2 constitué par une membrane souple 3 équipée d'un pointeau 4. La membrane souple 3 est fixée intérieurement à une pièce tubulaire 5 débouchant dans la conduite 1 entre l'entrée A et la sortie B, le pointeau 4 étant positionné en regard d'un étranglement 6 ménagé dans une cloison intérieure 7 de la conduite 1. Le pointeau 4 et l'étranglement 6 sont dimensionnés de manière que ce dernier puisse être obturé partiellement ou totalement par le pointeau 4, poussé par la membrane 3, si la pression exercée sur la face de celle-ci opposée au pointeau 4 est suffisante. La pièce tubulaire 5 délimite une première enceinte 8 fermée d'un côté par la membrane 3 et de l'autre par un fond 9, et qui communique par une canalisation 11 avec le conduit 1 au niveau de la sortie B de fluide. La première enceinte 8 se prolonge par une seconde enceinte 12, avec laquelle elle communique par un passage étranglé 13 formant orifice de fuite, traversé par une tige 14. Une extrémité de cette dernière est fixée à une membrane-souple 15 dont le pourtour est luimême fixé intérieurement à la paroi de la seconde enceinte 12. Cette dernière est ainsi divisée en un premier compartiment 12a, contenant une partie de la tige 14, et un second compartiment 12b, contenant un organe élastique 16 de tarage de la différence de pression de fluide entre l'entrée A et la sortie B.Cet organe élastique peut être par exemple, comme représenté, un ressort hélicoïdal 16 comprimé entre la membrane souple 15 et une vis 17 de réglage, traversant le fond du compartiment 12b. L'extrémité de la tige 14 opposée à la membrane 15 porte un pointeau 18 susceptible d'obturer l'entrée de la dérivation constituée par la canalisation 11, lorsque la pression dans le compartiment 12b est suffisante. La tige 14 porte un second pointeau 19, positionné en regard du passage 13 afin de pouvoir l'obturer lorsque la pression dans l'enceinte 8 est suffisante, le pointeau 18 étant alors écarté de l'entrée de la canalisation 11 ainsi mise en communication avec l'enceinte 8. Le second compartiment 12b, dans lequel est placé le ressort de tarage 16, communique par une canalisation 21 avec le conduit 1 au niveau de la sortie B de fluide, tandis que le premier compartiment 12a de l'enceinte 12 communique par une canalisation 22 avec l'entrée A de fluide. Le fonctionnement du dispositif de régulation automatique qui vient d'être décrit est le suivant. La valeur de la perte de pression entre l'entrée A et la sortie B est fixée par le tarage du ressort 16 au moyen de la vis 17. Cette vis peut éventuellement être supprimée, si le ressort 16 est prévu taré de cons truction, à une valeur fixe. La différence de pression entre A et B peut être considérée comme égale à la valeur de tarage du ressort 16. La prise de pression en A est alors transmise au compartiment 12a de l'enceinte 12, et cette pression comprime la membrane 15. La pression à la sortie B, inférieure à la pression en A, est transmise au premier compartiment 12b de l'enceinte 12 par la canalisation 21, et appuie sur l'autre face de la membrane 15. La pression dans le compartiment 12b vient ainsi, grâce au complément fourni par la pression du ressort 16, équilibrée la pression A régnant dans le compartiment 12a. De ce fait, le pointeau terminal 18 de la tige-guide 14 solidaire de la membrane 15, vient obturer l'orifice d'entrée de la canalisation 11. Dans cette position, le pointeau 19 contigü à l'orifice de fuite 13, libère ce dernier comme représenté à la Fiv.1, ce qui permet l'équilibre des pressions entre A et le compartiment 12a d'une part, et l'enceinte 8 d'autre part. Il en résulte une compression de la membrane 3, dont le pointeau 4 vient obturer l'étranglement 6 de l'organe de réglage 2. Si la différence de pression de fluide entre A et B diminue, rien ne se produit, car, à ce moment, la pression B dans le compartiment 12b, majorée de la pression exercée par le ressort 16, est supérieure à la pression en A et dans le compartiment 12a, de sorte que le pointeau 18 reste en position d'obturation de la canalisation de dérivation 11. Si au contraire, la différence de pression entre A et B augmente, la pression A va devenir supérieure à la somme des pressions en B et du ressort 16, de sorte que la membrane 15 se déplacera dans le sens qui com prime le ressort 16. Cette compression a pour effet de déplacer la tige-guide 14 dans le sens qui éloigne le pointeau 18 de l'entrée de la canalisation 11 ainsi mise en communication avec l'enceinte 8, tandis que le pointeau 19 vient obturer l'orifice de fuite 13. A ce moment, la pression dans l'enceinte 8 devient égale à la pression à la sortie B, ce qui libère la membrane 3 qui revient de sa position 3a rapprochée de l'étranglement 6 vers sa position 3, tandis que corrélativement le poin teau 4 revient de sa position 4a dans laquelle il obture l'étranglement 6, jusqu'à sa position 4 dans laquelle il libère l'étranglement 6. Cette ouverture de l'étranglement 6 autorise la circulation du fluide à travers l'organe de réglage 2 ce qui diminue la différence de pression entre A et B. Lorsque la différence de pression a de nouveau atteint son point de consigne, déterminé par le tarage du ressort 16, le dispositif se positionne à nouveau en équilibre et ne laisse passer, par l'étranglement 6, que la quantité de fluide nécessaire au maintien de cet équilibre. Si la différence de pression recommence à décroître, le dispositif se referme, par obturation de l'étranglement 6 par le pointeau 4. La constance de la différence de pression entre A et B est toutefois limitée à une valeur égale à la perte de charge de l'organe de réglage 2 grand ouvert, et pour le débit de fluide maximum, correspondant à la valeur de perte de charge. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé comme vanne de décharge progressive en pied de colonnes de chauffage, en vanne de décharge progressive de pompe ou en vanne de dérivation ("by-pass") de cir cuit régulé, cette énumération n'étant pas limitative. On notera que ce dispositif fonctionne sans apport d'énergie extérieure, grâce à l'énergie du fluide régulé. Dans la seconde forme d'exécution représentée à la Fig.2, la membrane 3 ne porte plus de pointeau et vient obturer directement une pièce tubulaire 23, sdli- daire du bord de l'étranglement 6 et de longueur appropriée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation du débit d'un fluide dans un réseau de distribution de fluide comprenant un ou plusieurs circuits ayant chacun une entrée (A) et une sortie (B), caractérisé en ce qu'il comprend, entre l'entrée et la sortie, des moyens (2, 3, 4, 5, 12, 14..) d'autorégulation automatique adaptés pour maintenir constante la différence de pression de fluide entre l'entrée et la sortie, à une valeur de consigne prédéterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'autorégulation comprennent, placés sur un conduit (1) de fluide entre l'entrée (A) et la sortie (B), un organe (2) de réglage mobile permettant de créer une perte de pression variable, et des moyens de réglage de cette perte de pression à la valeur de consigne, coopérant avec ledit organe de réglage par l'intermédiaire d'une première enceinte (5) débouchant sur l'organe de réglage mobile et pouvant être mise en communication, soit avec la sortie (B), soit avec l'entrée (A) de fluide en fonction de la valeur effective de la différence de pression entre l'entrée et la sortie par rapport à la valeur de consigne. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première enceinte (5) est limitée, du côté de l'organe de réglage mobile (2), par une membrane souple (3) pouvant obturer le conduit (1) de fluide lorsque la pression dans ladite enceinte est suffisante, et ce dispositif comprend une seconde enceinte (12) communiquant avec la première et contenant une membrane souple (15) divisant ladite seconde enceinte en deux compartiments (12a, 12b), munie d'une tige (14) traversant un passage (13) entre les deux enceintes, l'extré mité de cette tige portant un pointeau (18) susceptible d'obturer une dérivation (11) reliant la première enceinte (5) à la sortie (B) de fluide, et la seconde enceinte contient un organe élastique (16) agissant sur la membrane (15) pour maintenir le pointeau (18) dans sa position d'obturation de la dérivation lorsque la différence de pression du fluide entre l'entrée et la sortie est égale ou inférieure à la valeur de consigne à laquelle est réglé ledit organe élastique, et pour écarter le pointeau (18) de sa position d'obturation lorsque cette différence de pression est supérieure à la valeur de consigne. 4. Dispositif selon la revendciation 3, caractérisé en ce que la tige (14) est pourvue d'un second pointeau (19) positionné pour obturer le passage (13) entre la première enceinte (5) et un premier compartiment (12a) de la seconde enceinte (12), lorsque le premier pointeau est dans sa position d'ouverture de la dérivation associée. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe élastique (16) est disposé dans le second compartiment (12b) de la seconde enceinte (12) situé à l'opposé du passage (13) de communication entre les deux enceintes (5, 12) qui relie le premier compartiment (12a) à la première enceinte, cet organe élastique pouvant être un ressort taré à une valeur préréglée ou tarable à une valeur de consigne. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé ' en ce que ledit premier compartiment (12a) de la seconde enceinte (12) débouche dans une canalisation (22) de liaison avec l'entrée (A) de fluide. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté risé en ce que le second compartiment (12b) de la seconde enceinte (12) est relié à la sortie (B) par une canalisation (21) de fluide, et la première enceinte (5) est également reliée par une canalisation (11) à la sortie du fluide. 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la membrane souple (3) est équipée d'un élément d'obturation constitué par un pointeau (4) apte à obturer un étranglement (6) de passage du fluide, ménagé dans une cloison intérieure (7) du conduit (1) de fluide séparant l'entrée (A) et la sortie (B). 9. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la membrane souple (3) peut obturer directement une pièce tubulaire (23) solidaire du bord d'un étranglement (6) de passage du fluide, ménagé dans une cloison intérieure (7) du conduit (1) de fluide séparant l'entrée (A) et la sortie (B), cette pièce tubulaire ayant une longueur appropriée.