Brevet FR2725770A1 — publié le 19960419

La présente invention concerne les régulateurs de débit destinés notamment à être incorporés à des canalisations ou gaines de systèmes de ventilation et/ou de climatisation, ou encore à des accessoires de ventilation tels que, par exemple, des bouches d'extraction ou de soufflage ou des ventilateurs. La fonction de ces régulateurs de débit est d'assurer un débit aussi constant que possible du gaz, en l'occurrence de l'air, circulant à l'intérieur de la gaine. On connaît de tels régulateurs comprenant un corps tubulaire délimitant un passage pour le gaz, et un obturateur mobile formé d'une feuille d'un matériau souple, qui est monté dans le corps tubulaire et qui peut occuper une position variable en fonction de la pression régnant dans la gaine en amont de l'obturateur, entre une position de repos ou d'obturation minimale pour laquelle la feuille est orientée obliquement avec son bord libre dirigé vers l'amont du flux de gaz, et une position d'obturation maximale du passage délimité dans le corps. Afin d'éviter ou limiter des phénomènes d'instabilité de l'obturateur, susceptibles d'engendrer des vibrations et des bruits, certains régulateurs connus comportent une deuxième feuille souple, élastique qui est disposée sur la face aval de la feuille constituant l'obturateur et qui agit élastiquement sur cette dernière en la sollicitant vers sa position de repos ou d'obturation minimale du passage. Un inconvénient de ces régulateurs connus réside principalement dans le fait que lorsque la pression du gaz augmente, le débit de gaz à travers le régulateur est toujours croissant, depuis la position de repos jusqu'à la position d'obturation maximale. La régulation n'est donc pas très efficace. Dans d autres cas, l'obturateur souple passe brusquement d'une première position correspondant à un premier débit, à une deuxième position correspondant à un deuxième débit, la régulation étant alors encore moins satisfaisante que dans le cas précédent. L'objectif que se fixe l'invention est de réaliser un régulateur de débit présentant une caractéristique de régulation améliorée et qui soit plus efficace que les régulateurs connus, en ce qui concerne les phénomènes d'instabilité de l'obturateur. A cet effet, l'invention a pour objet un régulateur de débit de gaz, notamment pour installation de ventilation ou de climatisation, comprenant un corps tubulaire délimitant un passage pour le gaz, et un obturateur formé d'une première feuille réalisée en un matériau souple, comportant une partie de fixation sur le corps et une partie active ou d'obturation, déformable à partir d'une position de repos pour laquelle la feuille s'étend en oblique, avec le bord libre de sa partie d'obturation dirigé vers l'amont par rapport au flux de gaz, le régulateur comportant de plus une deuxième feuille réalisée en un matériau souple, en appui sur la face aval de la première feuille et qui tend à rappeler cette dernière vers sa position de repos, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe servant d'appui pour la deuxième feuille de matériau souple, cet organe d'appui délimitant une surface procurant un appui pour la deuxième feuille de matériau souple, réduisant ainsi la longueur active de cette deuxième feuille lorsque la pression du gaz augmente en amont du régulateur. Suivant d'autres caractéristiques : - ce régulateur comporte au moins une première cloison disposée dans le corps, sensiblement parallèlement à la direction générale d'écoulement du gaz, l'organe d'appui étant porté par cette cloison et s'étendant sensiblement perpendiculairement à elle tout en étant sensiblement parallèle à la direction générale d'écoulement du gaz - la surface d'appui a la forme d'une courbe monotone et procure un appui progressif - la surface d'appui a la forme d'une courbe étagée non monotone et procure un appui étagé - l'organe d'appui forme une cloison qui s'étend jusqu'à la partie tubulaire du corps - le régulateur comporte une deuxième cloison sensiblement parallèle à la première et disposée du côté de cette première cloison, opposé à celui où se trouve l'organe d'appui, une pièce de support et de maintien de la ou chaque feuille de matériau souple, étant reçue dans le volume délimité entre les deux cloisons parallèles. L'invention va etre décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation à partir de l'amont, d'un régulateur suivant l'invention La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 Les figures 3 et 4 sont deux vues analogues à celles des figures 1 et 2, représentant une variante Les figures 5 à 7 sont trois schémas illustrant le mode de fonctionnement d'un régulateur selon l'invention ; et La figure 8 représente une variante de l'organe d'appui. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on voit un régulateur comprenant un corps tubulaire 110 d'axe X-X, qui peut entre moulé en matière plastique et qui est destiné à être inséré dans une canalisation ou une gaîne (non représentée) faisant partie d'un système de ventilation ou de climatisation. Ce corps est venu de moulage avec deux cloisons transversales 112, 114, sensiblement parallèles entre elles et à la direction de générale de déplacement du gaz, représentée par la flèche F. La cloison inférieure 112, sur le dessin, porte de plus un élément de cloison oblique 116 dont le bord libre 118 est dirigé vers l'amont. La cloison supérieure 114, telle que représentée au dessin, porte un élément de cloison verticale 120 qui s'étend entre la cloison transversale 114 et la partie supérieure du corps 110. Le bord 122 de cette cloison, dirigé vers l'amont, a une forme incurvée et constitue comme on le verra ci-après une surface d'appui. Le volume compris entre la cloison transversale inférieure et le corps est de préférence rempli d'un matériau 124 possédant des qualités d'isolant acoustique. Le régulateur comprend une deuxième pièce 130, qui peut aussi être moulée en matière plastique et dont la forme et les dimensions sont telles qu'elle peut venir occuper l'espace délimité entre le corps et les cloisons transversales 112, 114. Cette deuxième pièce constitue un support pour une feuille de matériau souple 132, qui est disposée comme représenté sur la figure 2 et qui, lorsque l'ensemble est monté dans le corps, délimite deux parties actives, une première partie ou lame 134 constituant un obturateur proprement dit, et une deuxième partie ou lame 136 disposée en arrière de la première et qui constitue un organe élastique de rappel. La feuille 132, délimitant les deux lames 134, 136 est pincée ou encastrée entre la pièce 130 et les cloisons 112, 114, cet encastrement jouant un rôle important dans le bon comportement des lames, en fonctionnement. La pièce 130 peut comporter des moyens élastiques d'encli quetage, par exemple un ou deux doigts, munis à leur extrémité d'un crochet qui vient en prise sur le bord amont de la cloison 114. De tels moyens n'ont pas été représentés. Le fonctionnement d'un tel régulateur est le suivant : lors de variations de pression en amont du régulateur, la feuille 134 constituant l'obturateur est déformée et déplacée vers l'aval à partir de sa position de repos (Fig. 5), à l'encontre de la force de rappel exercée par la deuxième feuille 136 de matériau souple. Dans cette position de repos la feuille ou lame 134 forme un angle a o avec le plan de la cloison 112 et la partie active de la feuille ou lame 136 correspond à la partie Ao Bo. A partir d'une pression déterminée, cette deuxième feuille vient en appui sur une partie inférieure de la cloison 120 (Fig. 6) et au fur et à mesure que la pression augmente, la surface de contact entre la deuxième feuille et l'organe d'appui augmente également (Fig. 7). La force de rappel exercée par cette deuxième feuille augmente ainsi non seulement en raison de l'augmentation de l'angle a que forme cette feuille avec une direction de référence qui est celle des cloisons 112 ou 114, mais aussi de la diminution de sa longueur active A, B, puis A2 B2 qui a pour effet d'augmenter sa raideur. On obtient ainsi une meilleure régulation du débit. De plus, l'appui progressif de la deuxième feuille sur l'organe d'appui limite les déplacements de cette feuille et donc de l'obturateur lors des variations de pression et procure une résistance de frottement qui est tout à fait favorable en s'opposant à l'établissement de mouvements oscillatoires. Dans la variante représentée aux figures 3 et 4, l'organe d'appui 140 ne s'étend pas jusqu'à la partie tubulaire du corps 110 mais procure néanmoins un appui progressif sur toute la course de déformation de la feuille 136. De plus, une paroi 142 perpendiculaire à la direction de déplacement des gaz est prévue entre la cloison 112 et la partie inférieure du corps. Le choix du profil de la surface d'appui 122 de l'organe 120 permet de déterminer à volonté la caractéristique de régulation. C'est ainsi qu'alors que dans les premiers modes de réalisation, la surface d'appui 122 a un profil correspondant à une courbe monotone, dans le mode de réalisation de la figure 8, cette surface d'appui 152 de la cloison 150 a un profil étagé correspondant à une courbe non monotone, ce qui permet d'obtenir un comportement étagé de la caractéristique de régulation. Bien entendu de nombreuses variantes peuvent être apportées à ce dispositif, sans sortir du cadre de l'invention, notamment en ce qui concerne la forme et la réalisation des diverses pièces, pour autant que l'on retrouve la caractéristique principale de l'invention qui réside dans la présence d'un organe procurant un appui progressif pour la deuxième feuille souple. C'est ainsi que l'on peut prévoir un agencement mettant en oeuvre deux feuilles ou lames souples séparées, pour constituer les deux obturateurs fonctionnant en série. Le corps 110 peut aussi être muni, comme connu en soi, d'au moins un déflecteur disposé en amont de l'obturateur et d'une cale de calibrage, déterminant la section de passage du gaz. REVENDICATIONS 1. Régulateur de débit de gaz, notamment pour installation de ventilation ou de climatisation, comprenant un corps tubulaire (110) délimitant un passage pour le gaz, et un obturateur (136) formé d'une première feuille réalisée en un matériau souple, comportant une partie de fixation sur le corps et une partie active ou d'obturation, déformable à partir d'une position de repos pour laquelle la feuille s'étend en oblique, avec le bord libre de sa partie d'obturation, dirigé vers l'amont par rapport au flux de gaz, le régulateur comportant de plus une deuxième feuille (136) réalisée en un matériau souple, en appui sur la face aval de la première feuille et qui tend à rappeler cette dernière vers sa position de repos, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe (120; 140; 150) servant d'appui pour la deuxième feuille (136) de matériau souple, cet organe d'appui délimitant une surface (122; 152) procurant un appui pour la deuxième feuille (136) de matériau souple, réduisant ainsi la longueur active de cette deuxième feuille lorsque la pression du gaz augmente en amont du régulateur. 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui (122) a la forme d'une courbe monotone et procure un appui progressif. 3. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui (152) a la forme d'une courbe étagée non monotone et procure un appui étagé. 4. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une première cloison (112) disposée dans le corps, sensiblement parallèlement à la direction générale (F) d'écoulement du gaz, l'organe d'appui (120; 140; 150) étant porté par cette cloison et s'étendant sensiblement perpendiculairement à elle tout en étant sensiblement parallèle à la direction générale (F) d'écoulement du gaz. 5. Régulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'appui forme une cloison (120; 150) qui s'étend jusqu'à la partie tubulaire du corps. 6. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième cloison (114), sensiblement parallèle à la première (112) et disposée du côté de cette première cloison, opposé à celui où se trouve l'organe d'appui (120; 140; 150), une pièce (130) de support et de maintien de la ou chaque feuille de matériau souple, étant reçue dans le volume délimité entre les deux cloisons parallèles (112, 114). 7. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le volume compris entre la deuxième cloison (114) et la partie tubulaire adjacente du corps (110) est rempli avec un matériau (124) possédant des propriétés d'isolant acoustique. 8. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la deuxième cloison (114) est reliée à la partie tubulaire adjacente du corps (110) par une paroi (142) sensiblement perpendiculaire à la direction générale (F) d'écoulement du gaz. 9. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les deux feuilles de matériau souple (134, 136) sont réalisées d'un seul tenant (132).