Brevet FR2812954A1 — publié le 20020215

La présente invention se rapporte à un régulateur de pression d'un fluide, en particulier d'un gaz, circulant dans une canalisation. On connaît, dans l'état de la technique, des régulateurs de pression, du type comprenant un détendeur doté d'une chambre de détente et d'une membrane déplaçable dans la chambre sous l'effet d'une variation de débit du fluide dans la canalisation et délimitant dans la chambre un premier compartiment en communication avec la canalisation et un deuxième compartiment équipé d'un évent raccordé à un conduit débouchant dans une enceinte dans laquelle est disposé le régulateur. Généralement, l'enceinte est constituée par une enveloppe enterrée et non étanche, qui peut dès lors être accidentellement inondée. Ainsi, dans ce type de régulateur de pression, en cas d'inondation, de l'eau est susceptible de pénétrer dans le deuxième compartiment ce qui, notamment, altère considérablement le fonctionnement du régulateur. On a tenté de palier cet inconvénient en conformant l'extrémité libre du conduit de façon recourbée ou en coiffant cette dernière par une cloche. Cependant, cette technique présente un inconvénient majeur, dans la mesure où, en cas d'inondation, la pression régnant dans le deuxième compartiment subit une modification de pression. En effet, lorsque l'extrémité libre du conduit est immergée, une variation du niveau de liquide dans l'enceinte provoque une variation consécutive du débit dans la canalisation, en aval du régulateur. Le but de l'invention est de palier cet inconvénient. Elle a donc pour objet un régulateur de pression du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un flotteur disposé dans l'enceinte et un clapet d'obturation du conduit dont l'ouverture et la fermeture sont commandés par le flotteur. Ce régulateur de pression peut également comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - il comporte en outre un clapet de décompression du deuxième compartiment monté en dérivation par rapport au clapet d'obturation et sollicité en position fermée ; - le clapet d'obturation est constitué par une soupape généralement annulaire déplaçable par rapport au conduit et portée par le flotteur, la soupape coopérant avec un siège monté sur l'extrémité libre du conduit ; - il comporte un boisseau généralement cylindrique coiffant l'extrémité libre du conduit et solidaire du clapet d'obturation et du flotteur, ledit boisseau délimitant intérieurement des premier et deuxième canaux qui débouchent dans l'enceinte et qui sont respectivement pourvus dudit clapet d'obturation et dudit clapet de décompression, et étant monté axialement déplaçable par rapport au conduit entre des positions respectives d'ouverture et de fermeture du clapet d'obturation du conduit ; - le boisseau comporte intérieurement un premier alésage par lequel il vient se monter autour de l'extrémité libre du conduit et qui délimite avec le siège ledit premier canal et un deuxième alésage coaxial au premier alésage et qui constitue ledit deuxième canal, le clapet d'obturation étant inséré dans le premier alésage et étant pourvu de rainures qui sont ménagées dans sa surface périphérique radialement interne et qui délimitent avec la surface périphérique externe du conduit des passages vers l'enceinte ; - la face d'extrémité libre du boisseau délimite un siège de réception du clapet de décompression ; - il comporte en outre un capuchon en forme générale de cloche, qui est monté sur le boisseau et qui délimite avec celui-ci un passage vers l'enceinte, un élément élastique de rappel, interposé entre le capuchon et le clapet de décompression, sollicitant ce dernier en position fermée ; - le flotteur a une forme générale de cloche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 montre une vue en coupe d'un régulateur de pression selon l'invention, en l'absence d'eau dans l'enceinte; - la figure 2 montre le régulateur de pression de la figure 1, en cas d'inondation; et - la figure 3 est un schéma illustrant le fonctionnement du clapet de décompression du régulateur de pression des figures 1 et 2. Sur les figures 1 à 3, on a représenté un régulateur de pression conforme à l'invention, désigné par la référence numérique générale 10. I1 est destiné à réguler la pression d'un gaz véhiculé par une canalisation 12. A cet effet, il comprend un détendeur 14 doté d'une chambre de détente 16 et d'une membrane 18 montée déplaçable dans la chambre 16 et délimitant dans celle-ci un premier compartiment 20 en communication avec la canalisation 12 et un deuxième compartiment 22 doté, comme cela est classique, d'un évent 24 auquel est raccordé un conduit 26 débouchant dans le volume intérieur 28 d'une enceinte 30 dans laquelle est placé le régulateur 10. Comme on le voit sur les figures 1 à 3, la paroi de la chambre 16 est pourvue d'une jupe 32 généralement cylindrique dans laquelle s'insère un ressort 34 sur lequel repose la membrane 18, et sollicitant cette dernière dans une position de repos, visible sur les figures 1 à 3, qui correspond à un débit minimum de gaz. Lorsque le débit dans la canalisation 12 augmente, la membrane 18 se déplace dans la chambre 16 de détente, de manière à adopter la configuration représentée en traits mixtes sur les figures 1 à 3. Comme cela est classique, le déplacement de la membrane 18 dans la chambre de détente 16, sous l'effet d'une variation de débit du gaz dans la canalisation 12, permet de réguler la pression de ce gaz. Afin de limiter le déplacement de la membrane 18 lorsque le débit chute, cette dernière est dotée d'une butée 36 venant en appui contre le bord d'un passage 38 ménagé entre la canalisation 12 et le premier compartiment 20. Par ailleurs, le régulateur 10 est doté de moyens permettant l'obturation de l'extrémité libre 40 du conduit 26 en cas d'inondation de l'enceinte 30. Comme on le voit sur les figures 1 à 3, ces moyens comprennent un flotteur 42 solidaire d'un clapet 44 et d'un boisseau 46 de forme générale cylindrique. Le clapet d'obturation 44 est constitué par une soupape de forme générale annulaire montée de façon généralement coaxiale au conduit 26. La surface périphérique radialement interne de la soupape 44 comporte un ensemble de rainures, telles que 48 formant, avec la surface périphérique externe du conduit 26, un ensemble de passages vers le volume intérieur 28 de l'enceinte 30. Le clapet 44 coopère avec un siège 50 fixé sur l'extrémité libre 40 du conduit 26. Le boisseau 46, quant à lui, a une forme générale cylindrique et comporte un premier alésage 52, dans lequel est monté le clapet d'obturation 44, avec interposition d'un joint d'étanchéité 54, et un deuxième alésage 56, coaxial au premier alésage 52 et débouchant vers l'enceinte 30. Comme cela sera décrit en détail par la suite, le deuxième alésage 56 est équipé d'un clapet de décompression du deuxième compartiment 22, désigné par la référence numérique 58. Ce deuxième clapet est monté en dérivation par rapport au clapet d'obturation 44. Le diamètre du premier alésage 52 est choisi de manière que le boisseau délimite, conjointement avec le siège 50, un premier canal 60 s'étendant à partir de l'extrémité libre 40 du conduit 26 et débouchant dans les passages 48 du clapet 44. Le deuxième alésage délimite, quant à lui, un deuxième canal constituant une dérivation par rapport au premier canal. Le clapet de décompression 58, quant à lui, se présente sous la forme d'un obturateur sollicité en appui contre un siège 62 ménagé dans la tranche d'extrémité libre du boisseau 46. Comme on le voit sur les figures 1 à 3, ce dernier est coiffé par un capuchon 64 en forme de cloche et conformé de manière à délimiter, avec la surface périphérique externe du boisseau 46, un passage 66 débouchant dans l'enceinte 30. Un ressort 68 s'étend entre le capuchon 64 et le clapet de décompression 58 de manière à solliciter ce dernier en appui contre le siège 62. Comme indiqué précédemment, le siège 50 est fixé sur l'extrémité libre du conduit 26. L'ensemble constitué par le flotteur 42, le clapet d'obturation 44, le boisseau 46, portant le capuchon 64 et le clapet de décompression 58 et, quant à lui monté axialement déplaçable par rapport au conduit 26 entre une première position, visible sur la figure 1, dans laquelle le clapet 44 est ouvert et autorise une circulation d'air entre le deuxième compartiment 22 et l'enceinte 30, par l'intermédiaire du conduit 26, et une deuxième position, visible sur les figures 2 et 3, obtenues en cas d'inondation de l'enceinte 30, selon laquelle le clapet 44 vient en appui contre le siège 50, obturant dès lors l'évent 24. Ainsi, et comme on le conçoit, l'évent 24 du régulateur est rendu hermétique à partir d'un certain niveau d'eau dans l'enceinte 30. Le régulateur fonctionne alors à pression constante et ce, tant qu'il n'y a pas de variation de température ou de volume du deuxième compartiment 22. En cas de variation de débit de gaz dans la canalisation 12, la pression régnant dans la chambre de détente 16 varie, dans la mesure où la membrane 18, soumise à la pression aval, agit sur ce volume. Lorsque le débit diminue, le volume du deuxième compartiment 22 diminue consécutivement et la pression régnant dans ce compartiment augmente en conséquence. Dès que la pression s'élève au-dessus d'une valeur de seuil déterminée par l'effort de sollicitation exercé par le ressort 68 sur le clapet de décompression 58, ce dernier s'ouvre et adopte la position représentée sur la figure 3 autorisant, comme représenté par la flèche F, une circulation de gaz du deuxième compartiment 22 vers l'enceinte 30 évitant dès lors tout risque de surpression dans la canalisation 12. On notera enfin que, de préférence, le flotteur 42 et le capuchon 64 adoptent chacun une forme de cloche permettant de protéger les clapets et les joints d'étanchéité équipant ces derniers de corps étrangers. Comme on le conçoit, l'invention qui vient d'être décrite, qui utilise un clapet d'obturation fermant, de façon étanche, l'extrémité libre du conduit raccordé à l'évent 24, et un clapet de décompression monté en dérivation par rapport au clapet d'obturation, évite, d'une part, l'entrée d'eau dans le détendeur en cas d'inondation, tout en évitant l'apparition de surpression nocive dans la chambre de détente du détendeur. REVENDICATIONS 1. Régulateur de pression d'un fluide circulant dans une canalisation (12), comprenant un détendeur (14) doté d'une chambre de détente (16) et d'une membrane (18) déplaçable dans la chambre sous l'effet d'une variation de débit du fluide dans la canalisation et délimitant dans la chambre un premier compartiment (20) en communication avec la canalisation et un deuxième compartiment (22) équipé d'un évent (24) raccordé à un conduit (26) débouchant dans une enceinte (30) dans laquelle est disposé le régulateur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un flotteur (42) disposé dans l'enceinte (30) et un clapet (44) d'obturation du conduit dont l'ouverture et la fermeture sont commandés par le flotteur (42). 2. Régulateur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un clapet de décompression (58) du deuxième compartiment (22) monté en dérivation par rapport au clapet d'obturation (44) et sollicité en position fermée. 3. Régulateur de pression selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet d'obturation (44) est constitué par une soupape généralement annulaire déplaçable par rapport au conduit (26) et portée par le flotteur, la soupape coopérant avec un siège (50) monté sur l'extrémité libre (40) du conduit. 4. Régulateur de pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un boisseau (46) généralement cylindrique coiffant l'extrémité libre du conduit (26) et solidaire du clapet d'obturation (44) et du flotteur (42), et en ce que ledit boisseau délimite intérieurement des premier et deuxième canaux (56,60) qui débouchent dans l'enceinte (30) et qui sont respectivement pourvus dudit clapet d'obturation et dudit clapet de décompression, et est monté axialement déplaçable par rapport au conduit (26) entre des positions respectives d'ouverture et de fermeture du clapet d'obturation (44) du conduit. 5. Régulateur de pression selon la revendication 4, dépendante de la revendication 3, caractérisé en ce que le boisseau (46) comporte intérieurement un premier alésage (52) par lequel il vient se monter autour de l'extrémité libre du conduit et qui délimite avec le siège (50) ledit premier canal et un deuxième alésage (56) coaxial au premier alésage et qui constitue ledit deuxième canal, et en ce que le clapet d'obturation (44) est inséré dans le premier alésage et est pourvu de rainures (48) qui sont ménagées dans sa surface périphérique radialement interne et qui délimitent avec la surface périphérique externe du conduit des passages vers l'enceinte. 6. Régulateur de pression selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé la face d'extrémité libre du boisseau (46) délimite un siège (62) de réception du clapet de décompression. 7. Régulateur de pression selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capuchon (64) en forme générale de cloche, qui est monté sur le boisseau (46) et qui délimite avec celui-ci un passage vers l'enceinte, et en ce qu'un élément élastique de rappel (68), interposé entre le capuchon et le clapet de décompression, sollicite ce dernier en position fermée. 8. Régulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le flotteur (42) a une forme générale de cloche.