Brevet FR2725769A1 — 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 qui au moins à partir d'une certaine pression régnant dans la canalisation ou la gaine, assure une meilleure régulation ctest à dire une moindre variation du débit, ce résultat devant être obtenu sans augmentation sensible du coût ni complication de la fabrication et du montage. 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 que la deuxième feuille de matériau souple constitue un deuxième obturateur qui, à partir d'une valeur déterminée de la pression régnant en amont de l'obturateur, participe à la réduction de section du passage délimité par le corps. Suivant d'autres caractéristiques - les deux feuilles en matériau souple sont réalisées d'un seul tenant - le corps comporte au moins une cloison transversale sensiblement parallèle à la direction du flux de gaz et une cloison oblique s 'étendant à partir de la paroi tubulaire du corps vers la direction amont du flux de gaz, la cloison oblique étant située sensiblement au droit de l'extrémité amont de la cloison transversale - il comprend une pièce de support et de maintien de la ou chaque feuille en matériau souple, dont la forme est complémentaire de celle du logement délimité entre le corps et les cloisons transversale et oblique, des moyens étant prévus pour maintenir cette pièce de façon amovible, par rapport au corps - la cloison transversale porte au moins un organe d'appui pour la deuxième feuille de matériau souple - l'organe d'appui comporte un bord de forme incurvée adapté pour procurer un appui progressif pour la deuxième feuille de matériau souple - la feuille constituant les deux obturateurs comporte une partie centrale de plus faible largeur, reliant deux parties d'extrémité plus larges, constituant les obturateurs proprement dits. L'invention va être 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 perspective éclatée montrant le régulateur suivant l'invention, dans un mode de réalisation La figure 2 est une vue montrant l'obturateur double en position à plat La figure 3 est une vue en élévation de l'arrière du régulateur, en position montée La figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3 La figure 5 est un graphique illustrant les caractéristiques de fonctionnement d'un régulateur suivant l'invention ; La figure 6 est une vue en élévation de l'avant, d'un autre mode de réalisation ; et La figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 6. On voit sur la figure 1 un régulateur de débit comprenant un corps tubulaire 10, de section circulaire d'axe X-X, d'autres formes en section pouvant toutefois être envisagées. Ce corps tubulaire est par ailleurs muni de moyens, non représentés aux dessins, permettant de le solidariser à des tronçons de gaine disposés, respectivement, en amont et en aval. Ce corps tubulaire est réalisé en métal ou en toute matière plastique appropriée. Dans l'exemple représenté, il est moulé en une matière plastique et comporte venues de moulage une cloison transversale 12 orientée sensiblement parallèlement à l'axe du corps et donc à la direction de circulation du flux de gaz et une deuxième cloison 14 qui est orientée obliquement par rapport à l'axe du corps et qui a la forme d'un segment circulaire dont le bord libre rectiligne 14a, s'étendant suivant une corde, est disposée plus en amont que la partie curviligne 14b de ce segment. La cloison oblique 14 est située sensiblement au droit de l'extrémité amont de la cloison 12. La cloison transversale 12 a une forme générale en U dont l'ouverture est dirigée vers l'amont en considérant la direction F de déplacement du flux gazeux. Elle comporte dans chacune de ses branches 15 une encoche 16, et elle porte sur sa face supérieure 17 c'est à dire sa face opposée à celle dirigée vers la cloison oblique 14, une nervure 18 qui est venue du moulage et fait saillie dans la partie centrale du U. Le bord 19 de cette nervure, dirigé vers l'amont du flux de gaz, a une forme incurvée, comme cela est visible sur la figure 1 et sur la figure 4. L'extrémité amont de cette nervure se trouve à peu près à la verticale du bord amont de la cloison oblique 14, ou légèrement en arrière comme représenté à la figure 4. On a représenté à la figure 2 un deuxième composant 20 intervenant dans la constitution de ce régulateur de débit. Ce deuxième composant est découpé dans une feuille d'un matériau souple qui peut être un métal ou une matière plastique convenable. Cette feuille est découpée et comporte deux parties actives 21, 22 reliées par une bande centrale 23 et deux zones 24, 25 intermédiaires entre la bande centrale et les parties actives. Dans le mode de réalisation représenté, qui ne correspond qu'à un exemple, les deux parties actives comportent un bord circulaire 26, 27 ou de tout autre forme adaptée au profil du passage délimité dans le corps. Chaque bord circulaire 26, 27 est prolongé par deux bords droits 28, 29 destinés à faciliter le montage et à assurer un trajet de fuite pour le gaz.La bande centrale 23 de liaison a ici une largeur relativement faible et elle est reliée aux deux parties actives 21, 22 par des zones de raccordement 24, 25 de forme générale trapézoïdale pour la partie 24 et de forme générale rectangulaire pour la partie 25. Un orifice 30 est prévu à la jonction entre la bande centrale 23 et la zone de raccordement 24. La troisième pièce 31 constituant ce régulateur a pour principales fonctions de supporter l'oburateur et de le maintenir dans le corps 10. Cette pièce a ici la forme générale d'un segment de cylindre creux dont les dimensions sont telles qu'il peut venir se loger dans l'espace délimité entre le corps 10, et les deux cloisons 12 et 14. Cette pièce qui est également moulée en matière plastique comporte sur sa face plane supérieure 32 deux tétons 33 en saillie, destinés à coopérer avec deux encoches 34 ménagées dans le bord amont de la cloison 12. Dans le prolongement de sa paroi supérieure, la pièce 31 comporte deux doigts élastiques 35 en forme de crochet, qui sont destinés à venir s'encliqueter sur le fond des encoches 16 de la cloison 12. De plus, cette même pièce 31 comporte à sa partie inférieure un doigt 36 de forme cylindrique destiné à coopérer avec l'orifice 30 et un logement de forme complémentaire ménagé dans la cloison oblique 14. Enfin, cette pièce 31 comporte deux nervures 38 s'étendant à partir de son fond 39 et de sa paroi cylindrique 40 et terminées par un bord libre 41 incliné, sensiblement parallèle à la paroi 14 et qui en position montée du régulateur se trouve à une faible distance de cette même paroi 14. On va maintenant décrire le montage et le fonctionnement d'un tel régulateur. Les deux pièces moulées 10 et 31 ayant été réalisées et la feuille de matériau souple 20 découpée comme représenté à la figure 2, le montage s'effectue de la façon suivante. La feuille de matériau souple 20 est tout d'abord montée sur la pièce 31, le doigt 36 étant engagé dans l'orifice 30 et la partie de liaison 23 entre les deux parties actives de la feuille souple s'étendant comme représenté sur la figure 4 le long des parois inférieure, arrière et supérieure de la pièce 31. Cet ensemble constitué par la pièce 31 et la feuille souple 20 est alors introduit dans le corps 10 à partir de l'arrière de ce dernier, comme représenté sur la figure 1, les deux parties actives 21, 22 de la feuille de matériau souple étant engagées dans l'intervalle délimité entre les deux cloisons 12 et 14. La pièce 31 est alors déplacée dans le corps jusqu'à ce que les doigts 35 viennent s'encliqueter derrière les bords des encoches 16. La feuille 21 est alors en appui contre la cloison oblique 14. La fixation de chaque feuille 21, 22 est ainsi réalisée par pincement ou encastrement entre la pièce 30 et le corps 10, 12, un tel encastrement jouant un rôle important pour obtenir un bon comportement des feuilles ou lames 21, 22. Le régulateur étant ainsi monté est mis en place dans une canalisation ou une gaine de l'installation de ventilation ou de climatisation. Sous l'effet de la pression régnant dans cette gaine et qui s'exerce sur la face dirigée vers l'amont, de l'obturateur 20, ce dernier occupe une position qui peut varier entre une position de repos pour laquelle une section libre maximale est ménagée dans le corps (position en trait plein sur la Fig. 4), et une position d'obturation maximale, représentée en trait mixte sur la figure 4. Selon l'invention, la deuxième partie active 22 de la feuille de matériau souple, qui est en appui sur la face aval de l'obturateur principal 21, assure non seulement une fonction de rappel et de stabilisation, mais aussi une fonction d'obturation. En effet, à partir d'une certaine valeur de pression, cette deuxième partie active de l'obturateur s'étend au-delà de la première et réduit la section de passage du gaz, ce qui permet de modifier la loi de variation de cette section et donc du débit, en fonction de la pression. Cela est représenté à la figure 5 et l'on peut voir que la loi de variation du débit en fonction de la pression est beaucoup plus favorable dans le cas d'un agencement selon l'invention (courbe A) que dans le cas d'un régulateur classique (courbe B). On peut aussi remarquer que la nervure 18 dont le bord 19 en contact avec la feuille de matériau souple, est profilé, procure un appui constant et progressif, ce qui participe à l'obtention d'une caractéristique satisfaisante et d'une très bonne stabilité. Ce régulateur comportant deux pièces moulées 10, 31 et une feuille 20 de matériau souple, découpée, est d'un prix de revient relativement faible et il est particulièrement simple à monter, notamment en raison du fait que la feuille de matériau souple se place sur son support 31 et que cet ensemble est ensuite introduit facilement dans le corps 10. Le démontage est tout aussi facile puisqu'il suffit de débloquer les deux doigts 35 et de sortir la pièce 31 par l'arrière du corps. 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 de deux obturateurs intervenant en quelque sorte en série, pour obtenir une loi améliorée de variation du débit en fonction de la pression. C'est ainsi que l'on peut prévoir un agencement mettant en oeuvre deux feuilles souples séparées, pour constituer les deux obturateurs fonctionnant en série. Le corps 10 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. Dans une variante représentée aux figures 6 et 7, le corps 110 comporte deux cloisons transversales 112, 114, parallèles à l'axe X-X du corps et à la direction de déplacement du gaz. L'une 112 de ces cloisons comporte de plus une paroi oblique 116 dont le bord libre 118 est dirigé vers l'amont comme dans le mode de réalisation précédent. La deuxième 114 cloison porte quant à elle un élément de cloison verticale 120, dans la position représentée aux dessins, qui s'étend entre cette cloison transversale 114 et la partie supérieure du corps. Le bord amont 122 de cette cloison verticale est profilé pour constituer une surface d'appui. L'espace compris entre la cloison transversale inférieure 112 et le corps 110 est rempli de préférence d'un matériau isolant acoustique 124. Le régulateur est par ailleurs complété, comme dans le premier mode de réalisation par une pièce en matière plastique 130 sur laquelle est disposée une feuille de matériau souple 132 assurant les fonctions d'obturateur et de rappel élastique, par ses deux parties actives 134, 136. La pièce 130 en matière plastique portant la feuille de matériau souple a une forme complémentaire de celle de l'espace délimité entre les deux cloisons 112 et 114. Elle est engagée dans cet espace et y est maintenue par tout moyen approprié, par exemple par des doigts élastiques, comme décrit à propos du premier mode de réalisation. Le bord amont 122 de la cloison 120 constitue une surface d'appui progressif pour la partie 136 de la feuille ou lame souple 132 et ce sur toute la course de déformation de cette feuille. De la sorte, en dehors de l'avantage mentionné à propos du premier mode de réalisation, la présence dans cette variante d'un organe d'appui actif sur toute la course de déformation de la feuille ou lame de matériau souple, procure un effet de régulation supplémentaire en modifiant constamment la force de rappel exercée par la partie 136 de cette feuille 132, en fonction des variations de la pression en amont du régulateur. REVENDICATIONS 1. Régulateur de débit de gaz, notamment pour installation de ventilation ou de climatisation, comprenant un corps tubulaire (10) délimitant un passage pour le gaz, et un obturateur (20) 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 (21), 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 (22) 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 que la deuxième feuille (22) de matériau souple constitue un deuxième obturateur qui, à partir d'une valeur déterminée de la pression régnant en amont de l'obturateur, participe à la réduction de section du passage délimité par le corps (10). 2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux feuilles en matériau souple sont réalisées d'un seul tenant. 3. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps (10) comporte au moins une cloison transversale (12) sensiblement parallèle à la direction du flux de gaz et une cloison oblique (14) s'étendant à partir de la paroi tubulaire du corps vers la direction amont du flux de gaz, la cloison oblique (14) étant située sensiblement au droit de l'extrémité amont de la cloison transversale (14). 4. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce (31) de support et de maintien de la ou chaque feuille (20) en matériau souple, dont la forme est complémentaire de celle du logement délimité entre le corps (10) et les cloisons transversale (12) et oblique (14), des moyens (35, 16) étant prévus pour maintenir cette pièce (31) de façon amovible, par rapport au corps. 5. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce (31) de support et de maintien porte au moins un doigt élastique (35) pouvant s'enclencher élastiquement sur une partie de la cloison transversale (12). 6. Régulateur selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la feuille (20) de matériau souple, en position assemblée du régulateur, s'étend entre la pièce (31) de support et de maintien, et, successivement, la cloison oblique (14), la paroi tubulaire du corps (10) et la cloison transversale (12). 7. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce (31) de support et de maintien comporte au moins un organe (38) servant d'appui pour la première feuille de matériau souple (21). 8. Régulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cloison transversale (12) porte au moins un organe d'appui (18) pour la deuxième feuille (22) de matériau souple. 9. Régulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe d'appui (18) comporte un bord (19) de forme incurvée, adapté pour procurer un appui progressif pour la deuxième feuille de matériau souple. 10. Régulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille (20) constituant les deux obturateurs (21, 22) comporte une partie centrale (23) de plus faible largeur, reliant deux parties d'extrémité (21, 22), plus larges, constituant les obturateurs proprement dits. 11. Régulateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la feuille (20) de matériau souple comporte un orifice (30) dans lequel passe un doigt (36) qui est porté par la pièce (31) de support et de maintien et qui s'engage dans un orifice (37) ménagé dans la cloison oblique (14). 12. Régulateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce (31) de support et de maintien comporte deux tétons (33) qui coopèrent avec deux encoches (34) prévues le long du bord aval de la cloison transversale. 13. Régulateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe d'appui (120) coopère avec la deuxième feuille (136) de matériau souple sur toute la course de déformation de cette dernière. 14. Régulateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'organe d'appui s'étend entre la cloison transversale (114) et le corps (110). 15. Régulateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu deux cloisons transversales (112, 114) sensiblement parallèles entre elles, entre lesquelles est engagée une pièce (130) portant la ou chaque feuille (132) de matériau souple.