Brevet FR2845451A1 — publié le 20040409

La présente invention concerne les valves de distribution et de régulation de fluide, notamment pour 5 système embarqué de fourniture de gaz respiratoire à un passager. Les pilotes d'engins modernes, notamment d'avions d'armes, sont alimentés en gaz respiratoire par des systèmes qui fournissent de l'oxygène pur ou un mélange 10 enrichi en oxygène. Une valve de régulation à une entrée et à deux sorties de type proportionnel pour système embarqué de fourniture de gaz respiratoire est décrite dans le Document EP-A-0 499 505 (Zapata et al.). Dans la pratique actuelle, une source d'oxygène de secours est systématiquement prévue pour pallier les pannes éventuelles de la source principale d'oxygène, et un organe sélecteur, activé automatiquement ou manuellement, permet à l'utilisateur de commuter l'entrée de la valve de 20 régulation sur la source principale ou, à défaut, sur la source de secours. La présente invention a pour objet de proposer une architecture nouvelle de valve de distribution et de régulation de fluide regroupant les fonctions de sélection 25 entre deux sources de fluide et la fonction de régulation classique, utilisant une structure mobile unique, dans un agencement simplifié, compact et à fiabilité accrue. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, la valve de distribution et de régulation de 30 fluide comprend un corps de valve définissant quatre zones intérieures, chacune connectable à un circuit de fluides extérieur, et une structure mobile déplaçable dans au moins quatre positions pour établir sélectivement une communication de fluide entre deux de ces zones et isoler chacune des deux autres zones. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la valve comprend: - une première zone connectable à un circuit de fluide utilisateur et susceptible d'être sélectivement mis en communication avec chacune des trois autres zones selon le déplacement de la structure mobile; - une deuxième et une troisième zones connectables 10 respectivement à des sources de fluide sous pression pour alimenter séquentiellement le circuit de fluide utilisateur, - une structure mobile constituée d'un tiroir coulissant dans des cloisons délimitant les différentes 15 zones. La présente invention a également pour objet un système embarqué de fourniture de gaz respiratoire à un passager comprenant une telle valve et dans lequel les sources de fluide sous pression sont typiquement des 20 sources d'oxygène principale et de secours. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur 25 lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un système embarqué de fourniture de gaz respiratoire à un passager selon l'invention dans une première configuration; et - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques 30 montrant d'autres configurations de la valve de distribution et de régulation de la figure 1. Dans le mode de réalisation représenté schématiquement sur les figures, une valve de distribution et de régulation de fluide selon l'invention comprend un corps de valve 1, de configuration générale avantageusement cylindrique, dans lequel sont ménagées une multiplicité de zones séparées les unes des autres par des cloisons munies d'orifices 5 traversants sélectivement obturable ou non par un tiroir de valve désigné généralement par la référence 2. Plus spécifiquement, comme représenté sur la figure 1, le corps de valve 1, de configuration générale sensiblement symétrique par rapport à un plan médian orthogonal à l'axe 10 du tiroir 2, comprend, dans le plan médian et de part et d'autre du tiroir 2, une première zone 3 munie d'un passage d'entrée/sortie de fluide 4 formé dans le corps de valve 1 et une quatrième zone 5 munie d'un passage d'entrée/sortie de fluide 6 formé dans le corps de valve 1. Les zones 3 et 5 sont séparées, par des cloisons 7 et 8, respectivement, d'une première chambre intermédiaire 9 et d'une deuxième chambre intermédiaire 10 elles-mêmes séparées, respectivement, par des cloisons 11 et 12, d'une deuxième zone 13 munie d'un passage d'entrée/sortie de 20 fluide 14, et d'une troisième zone 15 munie d'un passage d'entrée/sortie de fluide 16. Les cloisons 7, 8, 11, 12, parallèles entre elles, comportent chacune une ouverture traversante, telles que celles identifiées 17, 18 et 19 sur les figures, formées 25 dans l'alignement les unes des autres et dans lesquelles coulisse le tiroir 2 de forme cylindrique et muni localement d'une zone amincie 20 permettant, selon la position du tiroir, le passage de fluide au travers d'une des ouvertures, telles 17 à 19. Comme on le voit sur les figures, dans la configuration de la figure 1, le tiroir 2 établi une communication, via l'ouverture 17, entre la deuxième zone 13 et la chambre 9. Les zones 5 et 15 et la chambre 10 sont chacune isolée. Dans la configuration de la figure 2, le tiroir 2 permet une communication, via l'ouverture 18, entre cette chambre intermédiaire 9 et la quatrième zone 5, les zones 13 et 15 et la chambre 10 étant isolées. Dans la 5 configuration de la figure 3, le tiroir 2 établi une communication, via l'ouverture 19, entre l'autre chambre intermédiaire 10 et la troisième zone 15, les zones 13 et 5 et la chambre 9 étant isolées. Dans une configuration (non représentée) intermédiaire entre celle des figures 2 et 3, 10 le tiroir permet, symétriquement par rapport à la figure 2, une communication entre la quatrième zone 5 et la deuxième chambre intermédiaire 10 au travers de l'ouverture formée dans la cloison 8 et traversée par le tiroir 2. Dans le mode de réalisation représenté, la première 15 zone 3 est en communication permanente avec les chambres intermédiaires 9 et 10 via des ouvertures 21 et 22 formées respectivement dans les cloisons 7 et 8. Le tiroir 2 est continment positionnable entre la position extrême de la figure 1 et la position extrême de 20 la figure 3 par un servomoteur 23, électrique ou pneumatique, la position du tiroir étant en permanence détectée par un détecteur de position 24, de type électromagnétique ou optique. On va maintenant décrire le fonctionnement de la valve 25 dans son application à un système embarqué de fourniture d'oxygène à un pilote d'aéronef. Dans un tel système, la première zone 3 est reliée, via le passage 4, à un circuit utilisateur U alimentant le masque M du pilote. La deuxième zone 13 est reliée, via le 30 passage 14, à une source principale d'oxygène Sl, par exemple un générateur d'oxygène du type à adsorption ou perméation, et le passage de fluide 16 de la troisième zone 15 est relié à une source de secours d'oxygène gazeux ou liquide S2. Le passage de fluide 6 de la quatrième zone 5 est relié à un circuit de purge 25 débouchant à l'extérieur du cockpit. La figure 1 représente la configuration de régulation 5 d'un débit d'oxygène en provenance de la source S, vers le masque M pour contrôler automatiquement le débit respiratoire demandé par l'utilisateur par modulation du passage au niveau de l'ouverture 17. Dans cette configuration, la troisième zone 15 et la deuxième chambre 10 10 sont isolées des autres zones. La figure 2 représente la position de purge du circuit utilisateur U par déplacement du tiroir 2 depuis la configuration de la figure 1, la deuxième zone 13 étant alors isolée et la chambre intermédiaire 9 établissant la 15 communication entre la première zone 3 et la quatrième zone 5 pour purge du mélange gazeux du circuit utilisateur vers l'extérieur via le passage 6. La figure 3 représente la configuration symétrique de celle de la figure 1, o le circuit utilisateur U est 20 alimenté en oxygène depuis la source de secours S2 via la troisième zone 15, l'ouverture de régulation 19 dans la cloison 12, la deuxième chambre intermédiaire 10 et la première zone 3. Dans cette configuration la deuxième zone 13 et la cinquième zone 5 sont isolées des autres zones. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. En 30 particulier, la structure particulière du tiroir 2 et des ouvertures coopérantes telles 17, 18 et 19 peut être adaptée avec des profils évolutifs, et le tiroir coulissant peut être remplacé par un organe de valve rotatif débouchant dans des zones angulairement réparties dans le corps de vanne. REVENDICATIONS 1. Valve de distribution et de régulation de fluide, 5 comprenant un corps de valve (1) définissant quatre zones internes (3, 5, 13, 15) connectables chacune à un circuit de fluide extérieur via un passage de fluide respectif (4, 6, 14, 16), et une structure mobile (2) déplaçable dans au moins quatre positions pour établir sélectivement une 10 communication de fluide entre deux de ces zones et isoler chacune des deux autres zones. 2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une première zone (3) connectable à un circuit de fluide utilisateur (U) et susceptible d'être 15 sélectivement mise en communication avec chacune des trois autres zones (5, 13, 15) selon le déplacement de la structure mobile (2). 3. Valve selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une deuxième (13) et troisième (15) 20 zones connectables respectivement à des sources (S1; S2) de fluide sous pression pour alimenter séquentiellement le circuit de fluide utilisateur (U). 4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une quatrième zone (5) connectable à un 25 circuit de purge (25). 5. Valve selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure mobile est un tiroir (2) coulissant dans des cloisons (7, 8, 11, 12) délimitant les différentes zones (3, 5, 13, 15). 6. Valve selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle présente une architecture interne symétrique par rapport à un plan médian orthogonal au tiroir (2). 7. Valve selon les revendications 4 et 6, caractérisée en ce que les première (3) et quatrième (5) zones sont disposées au niveau du plan médian, de part et d'autre du tiroir (2). 8. Valve selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de chambres intermédiaires (9; 10) en communication permanente (21; 22) avec la première zone (3). 9. Système embarqué de fourniture de gaz respiratoire à un passager, comprenant une valve selon l'une des revendications précédentes. 10. Système selon la revendication 9 dans son rattachement aux revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les sources de fluide sous pression sont des sources d'oxygène principale (S1) et de secours (S2).