Brevet FR2872881A3 — publié le 20060113

FR 2872881 A3 20060113 FR 0504929 A 20050517 2872881 1 SOUPAPE DE SURETE POUR CHAUDIERES MURALES La présente invention concerne une soupape de sûreté pour chaudières de chauffage de type mural, adaptée pour être montée sur le groupe hydraulique normal de régulation dont les chaudières murales sont normalement, équipées. Comme on le sait, les chaudières actuelles de chauffage de type mural sont équipées d'un groupe hydraulique de régulation comprenant un corps en matière plastique, complété par la pompe de circulation de l'eau et par les dispositifs de logement et/ou de raccordement pour divers appareils de command Selon certaines normes actuellement en vigueur, il faut prévoir pour les chaudières murales du type susmentionné une soupape de sûreté apte à intervenir automatiquement pour évacuer l'eau lorsque la pression interne de la chaudière dépasse une valeur préalablement fixée. En général, ces normes prévoient que la soupape de sûreté doit intervenir pour ouvrir et évacuer automatiquement l'eau dans un purgeur, oL de façon que celle-ci s'écoule, lorsque la pression interne de la chaudière dépasse d'une valeur en pourcentage la pression normale de service, en fermant ensuite l'évacuation lorsque la pression a de nouveau diminué. La tendance actuelle consiste à réaliser des soupapes de sûreté avec un corps entièrement en laiton, à visser au groupe hydraulique de. la chaudière murale. L'utilisation d'une soupape de sûreté avec corps en laiton, :.i elle présente d'une part l'avantage de permettre l'assemblage de toute la soupape en usine et d'effectuer de manière correcte les opérations nécessaires de calibrage, présente d'autre part certaines limites ou certains inconvénients, dus aux caractéristiques du corps de la soupape qui, sous certains aspects, sont liées aux formes et aux dimensions d'encombrement de cette soupape et de la conduite d'évacuation. Actuellement, la tendance consiste aussi à uniformiser le plus possible la conception et l'assemblage de tout le groupe hydraulique au point de vue du regroupement des diverses fonctions ainsi que des caractéristiques techniques des matériaux employés. Dans le cas des groupes de régulation pour chaudières de type mural, une solution qui prévoit la réalisation de la soupape de sûreté en tant que partie intégrante du corps en plastique du groupe de régulation, e:;t difficilement réalisable, parce que l'opération de calibrage doit être effectuée après le montage par un installateur; de cette manière, il n'y a pas de garantie de la parfaite précision du calibrage ni de l'intervention que les normes exiger t, puisqu'elles dépendent de l'expertise plus ou moins grande de l'installateur et sont difficilement vérifiables après le montage de la soupape. Vu ce problème, il est donc nécessaire de trouver une solution nouvelle et différente, qui permet de simplifier la conception de la soupape et d'en réduire les coûts, tout en conservant inchangées les caractéristiques fonctionnelles prescrites par les normes, selon lesquelles il est nécessaire de maintenir ur; juste rapport entre les sections de passage de l'écoulement, à l'entrée et à la sotie, en évitant le plus possible les passages tortueux ou restreints. 2872881 3 Associée à cette exigence, il existe aussi la nécessité Je réduire les dimensions en hauteur du corps de la soupape, sans en modifier les caractéristiques hydrauliques, compte tenu des espaces limités dans lesquels ces soupapes sont normalement montées. La présente invention a pour but général de fournir une soupape de sûreté pour l'évacuation de l'eau dans des chaudières murales, adéquate pour résoudre les problèmes indiqués précédemment. Un but de l'invention consiste en particulier à fournir une soupape de sûreté pouvant être entièrement assemblée et calibrée en usine, qui présente les caractéristiques hydrauliques requises par les normes en vigueur el qui, en même temps, est de conception simple et d'un coût comparativement réduit par rapport aux soupapes de sûreté actuellement utilisées. Un autre but de l'invention est de fournir une soupape de sûreté comme indiqué ci-dessus, qui est d'encombrement réduit et qui, en même temps, maintient un rapport élevé entre la section de sortie, ou d'évacuation de l'eau, et la section minime d'entrée, au niveau de la garniture d'étanchéité de l'obturateur. Un autre but consiste à fournir une soupape de sûreté qui est facile et rapide à monter et qui empêche, du côté sortie, une restriction de l'écoulement qui pourrait compromettre le bon fonctionnement et l'intervention de la soupape. Ce qui précède est réalisable au moyen d'une soupape de sûreté pour chaudières murales comprenant: un corps de soupape comportant une entrée et une conduite de sortie de 25 l'eau, communiquant avec une chambre de l'obturateur; un obturateur d'interception de l'écoulement, mobile à l'intérieur de ladite chambre, et un moyen élastique agissant pour pousser l'obturateur en fermeture contre une garniture d'étanchéité ; caractérisée en ce que le corps de soupape avec l'entrée, le siège de soupape et la conduite de sortie de l'eau sont moulés en matière plastique et en ce que la conduite de sortie de l'eau présente une section transversale de forme aplatie, qui s'étend principalement en largeur, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la garniture d'étanchéité de l'obturateur. En particulier, la conduite de sortie d'eau présente une section de forme sensiblement rectangulaire; de cette façon, par rapport à une section de forme circulaire, il est possible de réduire les dimensions de la conduite en hauteur et donc de tout le corps de la soupape sans influencer ses caractéristiques hydrauliques, en particulier sans modifier le rapport requis entre la section de sortie et la section d'entrée de l'eau. L'utilisation du système d'attache à baïonnette ou à fourche, en remplacement des attaches normales filetées, permet aussi de simplifier les opérations d'assemblage, en empêchant de toute façon un montage défectueux de la soupape. Ces caractéristiques et d'autres de la soupape de sûreté selon l'invention seront expliquées plus en détail dans la description ci-après, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 représente une vue en perspective de la soupape; la fig. 2 représente une vue de face; la fig. 3 représente une coupe longitudinale selon l'axe 3-3 de la fig. 2; la fig. 4 représente une coupe transversale illustrant un système d'attache par clip. Comme le montrent les figures, en particulier la coupe de la fig. 3, une soupape de sûreté pour chaudières murales comprend un corps de soupape 10 comportant un raccord 11 d'entrée d'eau et une conduite de sortie 12, qui s'ouvrent vers une chambre 13 d'un obturateur. La soupape comprend en outre un obturateur 14, d'un type quelconque, par exemple du type à membrane, poussé par un ressort 15 contre une garniture d'étanchéité 16 ayant une section de passage de l'écoulement de valeur préalablement fixée. Le calibrage de la valeur de la pression d'ouverture de la soupape peut être réglé d'une façon appropriée quelconque en agissant par exemple sur la compression du ressort 15 au moyen d'un manchon fileté 17; clans l'exemple représenté, le manchon 17 est guidé le long d'une tige 18 solidaire de l'obturateur, à l'intérieur d'un tube 19 vissé dans un emplacement du corps de soupape 10. Enfin, 20 sur la fig. 3 désigne une poignée de commande qui permet, en la tournant en sens antihoraire, d'actionner l'ouverture de la soupape au moyen de l'action d'une came 21. Selon une première caractéristique, le corps de soupape 10 est obtenu par moulage en matière plastique, avec l'entrée d'eau, la garniture d'étanchéité et la conduite d'évacuation. Bien que l'emploi de matière plastique pour la réalisation d'appareils hydrauliques ait été proposé différemment, la présente invention le propose pour 25 la première fois avec des soupapes de sûreté pour chaudières rnurales, car il 2872881 6 permet de former le corps de soupape avec des caractéristiques techniques et fonctionnelles particulières, difficiles à obtenir avec un corps en métal, sauf à des coûts nettement supérieurs, car elles exigeraient des usinages supplémentaires. En effet, en moulant le corps 10 en matière plastique, il est possible de donner une forme fonctionnelle quelconque au corps de soupape ou à une partie de celui-ci. En particulier, il est possible de concevoir la conduite 12 (le sortie d'eau avec une section de forme sensiblement rectangulaire, c'est-à-cire une forme aplatie qui s'étend davantage en largeur qu'en hauteur, vue dans un plan perpendiculaire à l'axe de la soupape ou de la garniture d'étanchéité 16. Le choix adéquat du rapport entre la largeur et la hauteur de la conduite de sortie ou d'évacuation de l'eau entraîne différents avantages. En particulier, la forme aplatie ou rectangulaire de la conduite d'évacuation 12 permet de réduire les dimensions en hauteur de tout le corps da soupape par rapport à une conduite de même section, mais de forme circulaire, sans changer le rapport réel entre la surface de la section minimale d'entrée de l'écoulement, donnée par le siège de soupape 16, et celle de cette conduite d'évacuation 12. De cette façon, l'assemblage de toute la soupape en usine permet d'effectuer un parfait calibrage, avec la certitude qu'il ne sera pas modifié au moment du montage. L'utilisation d'un corps de soupape en plastique, muni d'une conduite d'évacuation de section élargie ou de forme différente de la forme circulaire, empêche aussi un installateur peu scrupuleux de raccorder n'importe quel tube d'évacuation, de manière inadéquate, à la conduite de sortie de l'eau, par exemple en l'introduisant directement à l'intérieur de cette conduite, paatique assez répandue qui compromet les performances de la soupape de:;ûreté, car elle réduit la section d'évacuation. Afin de permettre un raccordement correct d'un tube d'évacuation de la soupape, il est possible, selon un autre aspect de l'invention, d'utiliser un adaptateur 21 approprié en matière plastique, représenté schématiquement sur la fig. 3; l'adaptateur 21 présente une partie 22 de section rectangulaire qui se fixe par déclenchement, par pression ou d'une autre façon à l'extérieur de la conduite de sortie 12 de la soupape, et une partie cylindrique 23 sous forme d'un raccord pour tube d'évacuation, non représenté. Une autre caractéristique de la soupape de sûreté selon l'invention, résultant de l'utilisation d'un corps de soupape en matière plastique moulée, consiste dans l'adoption de différents systèmes d'attache d'un groupe de régulation pour chaudières murales au corps en plastique 26. Par exemple, l'utilisation d'un système d'attache à baionnette, pour raccorder la soupape au groupe hydraulique 26 d'une chaudiÈre murale est avantageuse parce qu'il peut être réalisé directement par moulage avec le corps de soupape, sans exiger des usinages successifs; de plus, il permet de monter rapidement et simplement la soupape, en des temps extrêmement réduits. Enfin, l'adoption des moyens appropriés empêche un montage éventuellement défectueux de la soupape de sûreté. Comme le montrent les figures, le corps de soupape 10 est donc muni de deux ailettes latérales 24 et 25 en positions diamétralement opposées, disposées dans un plan situé en dessous de la conduite de sortie 12; les ailettes 24, 25 correspondent à des rainures circulaires situées dans un logement réalisable dans le corps en plastique du groupe hydraulique de la chaudière. Les deux ailettes 24 et 25 peuvent présenter la même largeur; cependant, selon une autre caractéristique de la soupape en question, les ailettes 24 et 25 peuvent présenter une forme, une largeur ou une longueur d fférentes, par exemple une ailette peut être plus étroite que l'autre. De cette façon, on évite le risque de monter la soupape de façon défectueuse avec la conduite d'évacuation 12 tournée vers le haut ou dans une mauvaise direction. Ce système de raccordement particulier à baïonnette donne, pour sa part, des avantages par rapport aux systèmes de raccordement conventionnels. En effet, outre qu'il permet un montage correctement orienté de la soupape, il contribue aussi à en réduire encore les coûts de montage, et évitant qu'un installateur pose une soupape non conforme aux normes ou un soupape non conforme à la spécification de la chaudière murale. Enfin, l'utilisation d'un système d'attache à baïonnette intégré dans le corps moulé en plastique de la soupape constitue aussi un facteur de sûreté, parce qu'elle empêche que la soupape puisse se dégager accidentellement lorsqu'elle doit être actionnée manuellement pour l'ouvrir en agissant sur la poignée de commande 20. On peut y parvenir en concevant l'attache à baïonnette de façon que le mouvement rotatif d'attache au groupe hydraulique se produise dans le même sens de rotation que la poignée 20, requise pour l'ouverture de la soupape. Dans le cas en question, un sens de rotation antihoraire a été choisi; e n outre, le corps de soupape 10 est muni, à proximité de l'une des deux ailettes 24 et 25, d'une griffe de butée 26 qui oblige à faire tourner le corps de soupape dans la bonne direction de rotation, en empêchant qu'il se détache. En variante par rapport au système d'attache à bai Dnnette décrit précédemment, on peut utiliser tout autre système d'attache rapide, sans exclure le système conventionnel d'attache par vissage. Un système différent d'attache est représenté, toujours à t tre d'exemple, dans la coupe de la fig. 4. La fig. 4 montre en particulier un système d'attache à goujon, comprenant un élément 27 en forme de fourche, comprenant deux bras 2.7' et 27" qui s'introduisent à travers des orifices alignés axialement 28 et 29 du corps 26 du groupe hydraulique de régulation de la chaudière, et le long de rainures transversales sur les deux côtés du corps de soupape 11, comme irdiqué. Dans ce cas également, la fourche 27 et les orifice:. de passage correspondants peuvent être conçus et disposés de façon à empêcher un montage défectueux de la soupape de sûreté, comme indiqué précédemment; les garnitures d'étanchéité nécessaires devront être évidemment prévues entre le corps de soupape 11 et le corps 26 du groupe hydraulique. 2872881 10 REVENDICATIONS 1. Soupape de sûreté, adaptée pour être appliquée au groupe hydraulique de régulation d'une chaudière murale, la soupape comprenant: un corps de soupape (10) comportant une entrée et une conduite de sortie (12) de l'eau, communiquant avec une chambre (13) de l'obturateur; un obturateur (14) d'interception de l'écoulement, mobile a l'intérieur de ladite chambre, et un moyen élastique (15) agissant pour pousser l'obturateur en fermeture contre une garniture d'étanchéité (16) ; caractérisée en ce que le corps de soupape avec l'entrée, le siège de soupape et la conduite de sortie de l'eau sont moulés en matière plastique et en ce que la conduite de sortie de l'eau présente une section de forrne aplatie, qui s'étend principalement en largeur, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la garniture d'étanchéité de l'obturateur. 2. Soupape de sûreté selon la revendication 1, caractérisée en ce que la conduite de sortie présente une section sensiblement rectangulaire. 3. Soupape de sûreté selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de soupape présente des ailettes latérales (24, 25) faisant partie d'un système d'attache à baïonnette. 4. Soupape de sûreté selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites ailettes présentent une forme et/ou des dimensions différentes entre elles. 5. Soupape de sûreté selon la revendication 3, caractérisée en ce que le corps de soupape, à proximité de l'une des ailettes d'attache à baïonnette, présente une griffe de blocage. 6. Soupape de sûreté selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de soupape présente au moins une rainure transversale pouvant être positionnée de façon correspondant à des orifices alignés axialement d'un groupe hydraulique de régulation de la chaudière murale pour l'introduction d'un goujon ou d'une fourche de blocage.