Brevet FR2833676A1 — publié le 20030620

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de la régulation de la circulation de fluides, notamment de liquides, et a pour objet un dispositif de régulation à clapet, notamment sous la forme d'un thermostat à clapet pour circuit de refroidissement. On connaît de nombreuses réalisations de clapet de régulation dans lesquelles un corps de clapet discoïdal est déplaçable en translation et vient obturer une ouverture ou un passage, le débit pouvant être régulé en éloignant plus ou moins le corps de clapet de son siège de manière à modifier les dimensions de la fente formant la section de passage lorsque le corps de clapet décolle de l'ouverture et s'éloigne de cette dernière. Les figures 1 à 3 montrent un exemple de réalisation connu d'un tel dispositif à clapet, plus particulièrement dans le cas d'un clapet de thermostat pour circuit de refroidissement, comprenant un corps de clapet 2 monté sur un tronc et déplaçable en translation par rapport à un corps creux 3, dont il peut obturer une ouverture en venant en contact avec le bord périphérique de cette dernière. La figure 1 montre en coupe le dispositif de clapet à l'état fermé et la figure 2 montre, également en coupe, ledit dispositif dans une position ouverte, la figure 3 étant une vue en perspective de dessous dudit dispositif dans sa configuration de la figure 2. Avec une telle construction de dispositif de clapet, l'évolution du débit en fonction de la position en translation du corps de clapet sera toujours proportionnelle, notamment dans les positions d'ouverture de faible amplitude, et déterminée par le produit de la distance séparant le bord de l'ouverture du corps de clapet par la circonférence de ladite ouverture. Or, dans certaines applications, il peut être souhaitable d'avoir une régulation plus fine du débit, c'est-à-dire une variation plus faible du débit en fonction de la translation du corps de clapet, dans certaines plages d'ouverture du dispositif de clapet, et en particulier en début d'ouverture. La présente invention a donc pour but de fournir une solution simple permettant de répondre au souhait précité et, préférentiellement, de permettre de proposer une grande variété de profils d'évolution [débit/position du corps de clapet] dans une certaine plage d'ouverture d'un tel dispositif de clapet. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de régulation à clapet, notamment pour circuit de circulation de liquide, en particulier de liquide de refroidissement, comprenant principalement un corps de clapet, mobile en translation, et un corps creux comportant une ouverture dont une zone de bord périphérique constitue un siège ajusté pour le corps de clapet, permettant l'obturation totale de ladite ouverture lorsque ledit corps repose intimement contre ledit siège, caractérisé en ce qu'au moins une structure protubérante est prévue sur le corps creux autour de l'ouverture et/ou sur le corps de clapet au niveau de sa face tournée vers l'ouverture du corps creux, ladite au moins une structure étant disposée et s'étendant de telle manière qu'elle obstrue au moins partiellement la fente circonférentielle formant section de passage définie entre le bord de l'ouverture et le corps de clapet, lorsque ledit corps de clapet est situé à distance de son siège. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : les figures 4A et 4B sont des vues en coupe d'un dispositif de clapet selon une première variante de réalisation de l'invention, respectivement en position d'obturation et dans une position d'ouverture ; la figure 5 est une vue en perspective de dessous du dispositif de clapet représenté sur la figure 4B ; les figures 6A et 6B sont des vues en coupe d'un dispositif de clapet selon une seconde variante de réalisation de l'invention, respectivement en position d'obturation et dans une position d'ouverture, et, la figure 7 est une vue en perspective de dessous du dispositif de clapet représenté sur la figure 6B. Comme le montrent les figures 4 à 7 des dessins annexés, le dispositif 1 de régulation à clapet, notamment pour circuit de circulation de liquide, en particulier de liquide de refroidissement, comprend principalement un corps de clapet 2, par exemple de forme sensiblement discoïdale, mobile en translation suivant une direction D, et un corps creux 3 comportant une ouverture 4 dont une zone de bord périphérique 5 constitue un siège ajusté pour le corps de clapet 2, permettant l'obturation totale de ladite ouverture 4 lorsque ledit corps 2 repose intimement contre ledit siège 5. Conformément à l'invention, au moins une structure protubérante 6 est prévue sur le corps creux 3 autour de l'ouverture 4 et/ou sur le corps de clapet 2 au niveau de sa face 2'tournée vers l'ouverture 4 du corps creux 3, ladite au moins une structure 6 étant disposée et s'étendant de telle manière qu'elle obstrue au moins partiellement la fente circonférentielle formant section de passage 7 définie sensiblement entre le bord de l'ouverture 4 et le corps de clapet 2, lorsque ledit corps de clapet 2 est situé à distance de son siège 5. Ainsi, le principe à la base de l'invention consiste à limiter la section de passage entre l'ouverture 4 et le corps de clapet 2 lorsque ce dernier est décollé de son siège, en créant au moins un obstacle obstructif pour l'écoulement du fluide et réduisant de ce fait le débit de fluide s'écoulant dans l'ouverture 4. Selon une première variante de réalisation de l'invention, représentée aux figures 4 et 5 des dessins annexés, ladite au moins une structure protubérante 6 est sous la forme d'au moins une portion de paroi, est disposée ou formée sur le corps creux 3 à proximité immédiate autour de la zone de bord 5 de l'ouverture 4 formant siège et suit le contour extérieur de ce dernier. Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, représentée aux figures 6 et 7 des dessins annexés, ladite au moins une structure protubérante 6 est sous la forme d'au moins une portion de paroi, est disposée ou formée sur la face 2'du corps de clapet 2 tournée vers le corps creux 3, à proximité immédiate du pourtour intérieur de la zone de bord périphérique 8 dudit corps de clapet destinée à venir en appui sur le siège 3, et suit le contour dudit pourtour intérieur. Il peut également être prévu, en fonction d'éventuelles contraintes de fabrication ou de réalisation de profils d'évolution section/distance particuliers, que le corps creux 3 et le corps de clapet 2 soient tous deux pourvus d'au moins une portion de paroi obstructive 6. Les structures protubérantes 6, par exemple sous forme de portions de parois, pourront s'étendre sur toute la circonférence de l'ouverture 4 ou du corps de clapet 2 ou sur une partie seulement de cette dernière et présenter éventuellement une forme extérieure profilée facilitant l'écoulement du fluide après la section de passage 7. En outre, lesdites structures protubérantes 6 pouvant être formées d'un seul tenant avec le corps creux 3 ou le corps de clapet 2, ou être rapportées sur ces ou l'un de ces derniers. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, et comme le montrent les figures 4 à 7 des dessins annexés, ladite au moins portion de paroi 6 consiste en une collerette ou jupe annulaire pourvue de découpes 9, d'encoches, de créneaux ou analogues et dont la génératrice est parallèle à la direction de translation D du corps de clapet 2. Afin de disposer d'une section de passage déterminée non nulle dès le décollement du corps de clapet 2 de son siège 5, au moins certaines des découpes ou encoches 9 peuvent s'étendre du bord libre 6'de la collerette 6 jusqu'à sa base, en la divisant ainsi en une pluralité de portions de paroi élémentaires 10 distinctes adjacentes, disposées suivant le contour extérieur du bord de l'ouverture 4. La collerette 6 et les portions de paroi 10 sont disposées et s'étendent de telle manière qu'elle (s) coulissent de façon pratiquement ajustée dans l'ouverture 4 lorsqu'elle (s) est (sont) montée (s) ou formée (s) sur le corps de clapet 2 ou que ledit corps de clapet 2 coulisse le long d'elle (s) de façon pratiquement ajustée lorsqu'elle (s) est (sont) montée (s) ou formée (s) autour de l'ouverture 4 sur le corps creux 3. Bien que les découpes ou encoches 9 puissent éventuellement présenter des formes et des tailles variées, la collerette 6 comportera avantageusement une pluralité de découpes 9 de forme triangulaire, l'un des côtés des triangles découpés étant confondus avec le bord libre 6'de ladite collerette 6, ces découpes 9 étant préférentiellement de forme triangulaire isocèle et uniformément réparties sur la circonférence de ladite collerette 6. Selon une autre variante de réalisation, non représentée aux dessins annexés, la collerette 6 peut présenter une structure sensiblement continue et une hauteur variable suivant la circonférence, par exemple de manière à former une succession de bosses et de creux. Afin d'assurer une bonne étanchéité à l'état obturé et un guidage avec centrage du corps de clapet 2 dans son déplacement immédiatement avant obtention, la zone de bord 5 de l'ouverture 4 formant siège et la zone de bord périphérique 8 du corps de clapet 2 coopérant entre elles pour réaliser l'obturation consistent en des surfaces biseautées (Voir figures 4 à 7). De plus, le bord 8 du corps 2 pourra être pourvu d'au moins un joint d'étanchéité. Bien que l'invention puisse s'appliquer à des dispositifs de régulation à clapet 1 de forme et de structures variées, elle s'appliquera préférentiellement lorsque l'ouverture 4 du corps creux 3 et le corps de clapet 2 présentent des formes circulaires. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation à clapet, notamment pour circuit de circulation de liquide, en particulier de liquide de refroidissement, comprenant principalement un corps de clapet, mobile en translation, et un corps creux comportant une ouverture dont une zone de bord périphérique constitue un siège ajusté pour le corps de clapet, permettant l'obturation totale de ladite ouverture lorsque ledit corps repose intimement contre ledit siège, caractérisé en ce qu'au moins une structure protubérante (6) est prévue sur le corps creux (3) autour de l'ouverture (4) et/ou sur le corps de clapet (2) au niveau de sa face (2') tournée vers l'ouverture (4) du corps creux (3), ladite au moins une structure (6) étant disposée et s'étendant de telle manière qu'elle obstrue au moins partiellement la fente circonférentielle formant section de passage (7) définie sensiblement entre le bord de l'ouverture (4) et le corps de clapet (2), lorsque ledit corps de clapet (2) est situé à distance de son siège (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une structure protubérante (6) est sous la forme d'au moins une portion de paroi, est disposée ou formée sur le corps creux (3) à proximité immédiate autour de la zone de bord (5) de l'ouverture (4) formant siège et suit le contour extérieur de ce dernier. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une structure protubérante (6) est sous la forme d'au moins une portion de paroi, est disposée ou formée sur la face (2') du corps de clapet (2) tournée vers le corps creux (3), à proximité immédiate du pourtour intérieur de la zone de bord périphérique (8) dudit corps de clapet destinée à venir en appui sur le siège (3), et suit le contour dudit pourtour intérieur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite au moins portion de paroi (6) consiste en une collerette ou jupe annulaire pourvue de découpes (9), d'encoches, de créneaux ou analogues et dont la génératrice est parallèle à la direction de translation (D) du corps de clapet (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins certaines des découpes ou encoches (9) s'étendent du bord libre (6') de la collerette (6) jusqu'à sa base, en la divisant ainsi en une pluralité de portions de paroi élémentaires (10) distinctes adjacentes, disposées suivant le contour extérieur du bord de l'ouverture (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la collerette (6) comporte une pluralité de découpes (9) de forme triangulaire, l'un des côtés des triangles découpés étant confondus avec le bord libre (6') de ladite collerette (6), ces découpes (9) étant préférentiellement de forme triangulaire isocèle et uniformément réparties sur la circonférence de ladite collerette (6). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la collerette (6) présente une structure sensiblement continue et une hauteur variable suivant la circonférence, par exemple de manière à former une succession de bosses et de creux. 8. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le corps creux (3) et le corps de clapet (2) sont tous deux pourvus d'au moins une portion de paroi obstructive (6). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la zone de bord (5) de l'ouverture (4) formant siège et la zone de bord périphérique (8) du corps de clapet (2) coopérant entre elles pour réaliser l'obturation consistent en des surfaces biseautées. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'ouverture (4) du corps creux (3) et le corps de clapet (2) présentent des formes circulaires.