Brevet FR2816358A1 — publié le 20020510

Dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous systèmes de fonction de régulation thermique. L'invention concerne un dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous systèmes de fonction de régulation comprenant un corps 1, une armature 2, un élément de régulation thermique 3 (pilote ou non), un ressort de fermeture 4, une butée de mise en sécurité 5, une assistance de mise en sécurité 6, un joint de maintient 7 (purge et anti-fuite), une valve intérieure 10, une valve extérieure 11, un élément fusible 12, une chambre de réaction 13, un verrouillage de sécurité 14, d'un élément chauffant piloté 15. Depuis ces dernières années, toutes les technologies concernées pour la réalisation de nouveaux moteurs thermiques ont considérablement progressées. Elles offrent aujourd'hui à ceux-ci de meilleures performances, et des consommations réduites. Les fourchettes comprises entre le rendement optimum et la rupture sont de plus en plus restreintes. La moindre défaillance d'un des éléments de quelque système de fonction de régulation thermique que ce soit est trop souvent fatale pour les moteurs thermiques. Les systèmes de fonction de régulation thermique anciens ou nouveaux de génération électronique ne sont pas sécurisés avec un système d'ouverture automatique ou programmé de circuit de régulation thermique. La présente invention a pour but de remédier à tous ces inconvénients subits ou causés par tous les éléments qui constituent le système de fonction de régulation thermique. L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, résout tous les problèmes de fonctions défaillantes de tous les systèmes de fonction de régulation thermique. Elle annihile tous les effets nuisibles destructeurs subits par les systèmes victimes d'une quelconque défaillance de son système de fonction de régulation thermique. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci : - Une pleine ouverture de vanne (s) (conçue (s) par la valve intérieure 10, par la valve extérieure 11, par l'élément fusible 12, par la chambre de réaction 13) en cas de défaillance d'un quelconque élément du système de fonction de régulation. - Un verrouillage de la sécurité dans des cas de fonctions extrêmes du système de fonction de régulation, mais néanmoins normales par le concours d'une chambre de réaction 13, conçue de deux systèmes S anti-fluage (laminage, étranglement...) et antifuites (pliage...) combiné à un système de verrouillage de sécurité 14 solidaire de la valve extérieure 11 (fig. 6). - Une mise en sécurité automatique (fusion) ou pilotée (résistance) 15 pour certaines applications grâce à un élément fusible12. - Une mise en butée (5) de l'élément de régulation (3) pour un passage en sécurité plus rapide avec l'utilisation de la puissance du ressort de fermeture 4. La poussée du ressort 4 facilite l'éjection de la valve intérieure 10 vers cette butée de mise en sécurité 5 et supprime tous problèmes de grippage, de rouille sur l'élément fusible et offre une puissance maximum d'éjection. - Une assistance de mise en sécurité 6, qui propulse la valve extérieure 11 par sa poussée dans un sens axial opposé au sens axial de la valve intérieure 10, qui permet l'ouverture rapide et complète du circuit de régulation thermique. - Un joint de maintient spécial anti-perte, spécial purge de première mise en service. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins représentants seulement les modes d'exécution de chacune des fonctions d'un système de régulation équipé de dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous les systèmes de régulation thermique. La figure 1 représente un système de régulation équipé du dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tout système de fonction de régulation, lors de sa première mise en service. Le joint de maintient 7 en matière thermo déformable bloque l'élément de régulation thermique 3 en position ouverte sur la butée de mise en sécurité 5. Ce blocage permet, lors de la première mise en service du système, une purge rapide, automatique et efficace du circuit de régulation thermique. Dès sa première montée en température du système, le joint de maintenance 7 perd toute résistance mécanique et se déforme sous la pression du ressort de fermeture 4 de l'élément de régulation 3. Le système débloqué se referme, la butée de mise en sécurité est libérée. Le joint de maintient 7 après cette déformation assure une parfaite fonction anti-fuites d'élément fusible de la chambre de réaction 13 lors des phases de neutralisation et d'enclenchement de la sécurité, conformément à la présente invention (voir fig. 2). La figure 2 représente un système de régulation équipé du dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous les systèmes de fonction de régulation thermique en fonction de marche normale. La température de fonctionnement est inférieure à la température d'ouverture du système en régulation normale. Le ressort de fermeture 4 comprime l'élément de régulation thermique 3, la valve intérieure 10 et la valve extérieurel 1 sur le corps 1. La vanne (conçue par 10, 11, 12, 13) est fermée conformément à la présente invention. La figure 3 représente un système de régulation équipé du dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous les systèmes de fonction de régulation thermique en fonction de marche normale, le moteur à température de fonctionnement optimum vanne ouverte (conçue par 10, 11,12, 13) conformément à la présente invention. La figure 4 représente un système de régulation équipé d'un dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous les systèmes de régulation thermique en fonction de sécurité déclenchée. Lors d'une quelconque défaillance d'un ou plusieurs organes de système de régulation, la vanne formée par la valve intérieure 10, la valve extérieure 11, l'élément fusible 12, de la chambre de réaction 13, est en position fermée sous l'effet du ressort de fermeture 4, le système de régulation défaillant ne peut se faire. La température augmente jusqu'à atteindre la température de fusion de l'élément fusible 12, inséré dans la chambre de réaction 13, cette fusion désolidarise la valve intérieure 10 et extérieure 11. Cette élévation de température déclenche automatiquement la mise en sécurité de la vanne (conçue par 10, 11, 12,13). La valve intérieure 10 est entraînée sous la poussée du ressort de fermeture 4 via l'élément de régulation thermique 3 dans un sens axial jusqu'à la butée de sécurité 5. La valve extérieure 11 est éjectée, entraînée sous la poussée de l'assistance de la mise en sécurité 6 dans un sens axial opposé à celui de la valve 10 et permet une pleine ouverture automatique du circuit de régulation thermique. Le joint de maintient 7 évite les pertes d'élément fusible dans le circuit de régulation thermique en stade de fusion. Le circuit alors en pleine ouverture permet un refroidissement rapide et permanent du moteur victime de la défaillance d'un élément du système de régulation thermique. Lors du refroidissement, sécurité enclenchée après fusion, l'élément fusible 12 se solidifie et soude la valve intérieure10 et la valve extérieure 11 en position de sécurité. Le déclenchement de la mise en sécurité peut être effectué de façon pilotée 15 par la mise en fonction d'un élément chauffant (résistance...). Ce déclenchement piloté 15 permet une mise en sécurité à n'importe quelle température de fonctionnement, conformément à la présente invention. La figure 5 représente un système de régulation équipé du dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes dans tous les systèmes de régulation thermique en fonction de verrouillage de sécurité (fonction de marche extrême ne nécessitant pas une mise en sécurité). Dans certain cas de fonctionnement extrême (température extérieure élevée, surcharge, etc....) des températures plus élevées que la température de fusion de l'élément fusible sont atteintes. JI est nécessaire de verrouiller la sécurité pour éviter des déclenchements intempestifs. Ce verrouillage réalisable grâce à une chambre de réaction 13 conçue par l'ensemble 10, 11, 12, et des deux systèmes S anti-fluage (laminage, étranglement...) et anti-fuites (pliage...) et un système de verrouillage de sécurité 14, évitent les déclenchements intempestifs. Lors de cette fonction, la vanne (formée par la valve intérieure 10 et la valve extérieure 11, l'élément fusible 12, la chambre de réaction 13) atteint une position d'ouverture extrême. Le verrouillage de sécurité 14 vient en, appui sur l'armature 2 puis se comprime. Il verrouille la valve extérieure 11 sur la valve intérieure 10. Les valves 10 et 11 sont dans l'impossibilité d'avoir un mouvement de l'une par rapport à l'autre et la chambre de réaction 13 remplie d'élément fusible 12 est neutralisée par l'assistance de deux systèmes S anti-fluage et anti-fuites. L'élément fusible 12 devient liquide mais reste enfermé dans la chambre de réaction 13. Les deux systèmes S anti-fluage et antifuites évitent tout épanchement d'élément fusible 12 dans le circuit. Lors du refroidissement du système de régulation thermique l'élément fusible 12 se solidifie, soude la valve intérieure 10 et la valve extérieure 11 entre elles dans leurs positions initiales. La vanne (formée de 10, 11, 12,13) se referme au fur et à mesure du refroidissement, sous la poussée du ressort de fermeture 4. La fonction de régulation thermique a été préservée. La mise en sécurité n'est autorisée que si un ou des éléments du système de régulation sont défaillants conformément à la présente invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif de vanne (s) de haute sécurité fusible suppléant tous les organes défaillants dans tous les systèmes de régulation thermique, caractérisé en ce qu'il comporte : un corps 1, une armature 2, un élément de régulation thermique piloté ou non 3, un ressort de fermeture 4, une butée de sécurité 5, une assistance de mise en sécurité 6, un joint de maintient 7 (purge, anti-fuites), une valve intérieure10, une valve extérieure 11, un élément fusible 12, une chambre de réaction 13, un verrouillage de sécurité 14, un élément chauffant piloté 15, permettant une pleine ouverture de la vanne conçue avec la valve intérieurelO, la valve extérieure 11 et l'élément fusible 12 lors d'une défaillance d'organes de tous systèmes de fonction de régulation thermique. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un élément fusible 12 inséré dans la chambre de réaction 13, déclenche automatiquement par sa fusion la mise en sécurité de la vanne (conçue par la valve intérieure 10, la valve extérieure 11, l'élément fusible12, la chambre de réaction 13). 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément fusible 12, lors du refroidissement après fusion et après passage en sécurité se solidifie et soude la valve intérieure 10 et la valve extérieure 11 entre elles en position de sécurité. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de réaction 13 (conçue par la valve intérieure 10, la valve extérieure 11, l'élément fusible 12, la chambre de réaction 13), de ces deux systèmes S anti-fluage (laminage, étranglement...) et anti-fuites (pliage...) et un système de verrouillage de sécurité 14 (solidaire de la valve extérieure 11), neutralisent la sécurité, évitent les déclenchements intempestifs. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une butée de sécurité 5 de l'élément de régulation 3 pour un passage en sécurité plus rapide avec l'utilisation de la puissance du ressort de fermeture 4. La poussée du ressort 4 facilite l'éjection de la valve intérieure 10 vers cette butée de mise en sécurité 5 et supprime tous les problèmes de grippage, de rouille sur l'élément fusible et offre une puissance maximum d'éjection. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une assistance de mise en sécurité 6. La valve extérieure 11 est éjectée, entraînée sous la poussée de l'assistance de la mise en sécurité 6 dans un axe axial opposé à celui de la valve 10, et permet une pleine ouverture automatique du circuit de régulation thermique. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un joint de maintient 7, en matière thermo déformable. Il bloque l'élément de régulation thermique 3 en position ouverte sur la butée de mise en sécurité 5. Ce blocage permet lors de la première mise en service une purge automatique rapide et efficace du circuit de régulation thermique. Dés sa première montée en température, il perd toute résistance mécanique et se déforme sous la pression du ressort de fermeture 4. Le système débloqué se referme. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un élément 15 (résistance ou autre...) qui permet une mise en sécurité à n'importe quelle température de fonctionnement.