Brevet FR2878013A1 — publié le 20060519

DISPOSITIF PERFECTIONNE DE CONTROLE DE DEBIT DE FLUIDE, ET APPLICATION. L'invention concerne, de façon générale, les 5 techniques de contrôle d'écoulement de fluides, et notamment de fluides gazeux. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier aspect, un dispositif de contrôle de débit de fluide comprenant un conduit définissant, dans un plan transversal au mouvement du fluide, une section de circulation de fluide, et un volet d'obturation monté rotatif dans le conduit, entre au moins une première position d'ouverture maximale et une position de fermeture maximale, autour d'un axe disposé dans une partie du conduit élargie dans une direction transversale, en dehors de la section de circulation de fluide. Un exemple d'un tel dispositif est donné dans la demande américaine de brevet US 2003/0234378. De façon générale, les dispositifs connus de contrôle de débit de fluide, en particulier de fluides gazeux, font l'objet d'un dimensionnement qui dépend exclusivement du débit maximal de fluide supposé transiter à travers eux. Ainsi, dans le cas de vannes papillons, dont un exemple est donné dans la demande européenne de brevet EP 1 408 263, il est classique de dimensionner la section de circulation de fluide en tenant compte du fait que le volet d'obturation occupe, même en position d'ouverture maximale, une partie de l'aire de cette section. L'invention repose sur la mise en évidence du fait que cette pratique occulte un aspect essentiel de l'écoulement, bien que négligé jusqu'à présent, et que constitue la distribution des vitesses à l'intérieur de la veine fluide qui circule dans le conduit. Dans ce contexte, la présente invention a pour but 5 de proposer un dispositif de contrôle de débit de fluide prenant en compte ce paramètre méconnu. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que ladite partie élargie du conduit présente des dimensions supérieures aux dimensions de la section de circulation de fluide, et en ce que le volet d'obturation est conformé pour s'inscrire en entier, dans la première position d'ouverture maximale, dans la partie élargie du conduit, en dehors de la section de circulation de fluide. L'invention concerne également l'application d'un tel dispositif à la réalisation d'un dispositif d'admission d'air dans un moteur à combustion interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et: nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe schématique partielle d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe schématique partielle d'un autre dispositif conforme à l'invention; - les figures 3A et 3B sont deux vues en perspective d'un dispositif également conforme à l'invention, respectivement représenté en configuration ouverte et en configuration fermée; et - la figure 4 est une vue en perspective d'un dernier exemple de dispositif conforme à l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif de contrôle de débit de fluide comprenant essentiellement un conduit 1 et un volet d'obturation 3. Le conduit 1 définit, dans un plan transversal au mouvement du fluide symbolisé par une flèche sur les figures 1 et 2, une section 2 de circulation de fluide, par exemple circulaire, et dont la surface peut être ajustée par déplacement du volet d'obturation 3. Ce volet d'obturation 3 est monté rotatif, dans le conduit 1, autour d'un axe 4 disposé dans une partie 10 du conduit qui est élargie dans une direction transversale et qui s'étend en dehors de la section 2 de circulation de fluide. Le volet d'obturation 3 peut ainsi se déplacer notamment entre une première position d'ouverture maximale 01 illustrée en pointillés sur les f=_gures 1 et 2 et une position de fermeture maximale F illustrée en trait plein sur ces figures. Selon l'invention, la partie élargie 10 du conduit 1 présente des dimensions supérieures aux dimensions de la section 2 de circulation de fluide, et donc supérieures aux dimensions que présente lui-même le volet 3 dans le plan de cette section 2. Par ailleurs, le volet d'obturation 3 est conformé pour s'inscrire en entier dans la partie élargie 10 du conduit et en dehors de la section 2 de circulation de fluide, lorsqu'il adopte la première position d'ouverture maximale 01. A cette fin, le volet 3 peut être relativement plat, comme illustré notamment aux figures 1 et 2. La section 2 de circulation de fluide est par exemple circulaire comme le montrent les figures 3A à 4, la partie élargie 10 du conduit 1 formant éventuellement une protubérance à l'extérieur de ce conduit 1 comme le montre la figure 4. Le volet 3 est de préférence monté à rotation autour de l'axe 4 par une partie excentrée 30 de faible largeur. Corrélativement, la partie élargie 10 du conduit est bordée par un rétrécissement 11 dans lequel est insérée la partie excentrée 30 du volet 3 et qui supporte l'axe 4 de ce volet. Dans le cas où le conduit 1 débouche à proximité de l'emplacement du volet 3 (figures 2 à 3B), ce volet 3 peut éventuellement adopter non seulement 1.a première position d'ouverture maximale 01 précédemment décrite, mais également une seconde position d'ouverture maximale 02, qui est symétrique de la première position d'ouverture maximale 01 par rapport à la position de fermeture maximale F. Le dispositif de l'invention, tel qu'il vient d'être décrit, peut très avantageusement être appliqué à la réalisation d'un dispositif d'admission d'air pour un moteur à combustion interne. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de contrôle de débit de fluide, comprenant un conduit (1) définissant, dans un plan transversal au mouvement du fluide, une section (2) de circulation de fluide, et un volet d'obturation (3) monté rotatif dans le conduit (1), entre au moins une première position d'ouverture maximale (01) et une position de fermeture maximale (F), autour d'un axe (4) disposé dans une partie (10) du conduit élargie dans une direction transversale, en dehors de la section (2) de circulation de fluide, caractérisé en ce que ladite partie élargie (10) du conduit (1) présente des dimensions supérieures aux dimensions de la section (2) de circulation de fluide, et en ce que le volet d'obturation (3) est conformé pour s'inscrire en entier, dans la première position d'ouverture maximale (01), dans la partie élargie (10) du conduit, en dehors de la section (2) de circulation de fluide. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la section (2) de circulation de fluide est circulaire. 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie élargie (10) du conduit 25 (1) forme une protubérance à l'extérieur de ce conduit (1). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie élargie (10) du conduit est bordée par un rétrécissement (11) supportant l'axe (4) du volet (3). 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le volet (3) adopte sélectivement une seconde position d'ouverture maximale (02) symétrique de la première position d'ouverture maximale (01) par rapport à la position de fermeture maximale (F). 6. Application du dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes à la réalisation d'un dispositif d'admission d'air dans un moteur à combustion interne.