Brevet FR2919356A1 — publié le 20090130

-1- La présente invention concerne une pompe modulante à liquide, notamment à fioul. A titre d'exemple, le présent texte fera référence à une pompe modulante destinée à être utilisée avec un brûleur à fioul. On comprend cependant que la pompe modulante selon l'invention n'est pas limitée à cette utilisation particulière. Depuis longtemps, les fabricants de brûleurs à fioul cherchent un moyen d'adapter la puissance des brûleurs aux besoins réels en chauffage au gré des variations de température extérieure. On connaît des brûleurs pouvant fonctionner à deux puissances, dites basse et haute. Une telle pompe est divulguée notamment par le document EP 0 715 704. Elle comprend une pompe à engrenages internes qui est raccordée à une unité d'atomisation du fioul par une conduite maintenue à pression constante grâce à un régulateur de pression et un dispositif de soupape à trois voies. Ce dispositif relie de façon optionnelle l'unité d'atomisation du fioul soit avec le côté pression de la pompe soit avec le côté retour de la pompe afin de créer une pression modulée. Le dispositif de soupape applique la pression constante ou la pression modulée à l'unité d'atomisation ce qui permet au brûleur de fonctionner à deux niveaux de puissance. Les pompes équipant ces brûleurs ne peuvent cependant pas être commandées dans un mode intermédiaire, entre la puissance haute et la puissance basse. On connaît également des brûleurs à modulation pour des moyennes et grandes puissances, par exemple de 1000 à 30 000 kW, dont la pression de pulvérisation du fioul est réglée de façon continue par action sur une vis de réglage d'un régulateur de pression. Le document FR 2 241 746 décrit un tel brûleur. Toutefois, ce type de régulation SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE BUCD - 2 - n'est pas adapté, en raison de son coût et de son encombrement, aux brûleurs de faibles puissances. L'invention a pour but de permettre de façon simple la commande de manière continue d'une pompe modulante entre une pression minimale et une pression maximale. Par commande en continu, on entend que la pression de sortie du liquide peut être commandée à une pression de consigne quelconque entre la pression minimale et la pression maximale. L'invention repose sur l'utilisation d'une pompe électromagnétique agencée dans une pompe modulante et sur un dispositif de commande électrique pour régler la course du piston de cette pompe électromagnétique. Le Demandeur a en effet constaté que la pression du liquide en sortie de la pompe modulante est une fonction pratiquement linéaire de la tension du signal de commande électrique appliqué à la pompe électromagnétique. L'invention a ainsi pour objet une pompe modulante à liquide comprenant un port d'entrée pour recevoir un liquide et un port de sortie pour distribuer ledit liquide, une pompe électromagnétique disposée entre le port d'entrée et le port de sortie comprenant un piston pour pomper ledit liquide, un moyen de régulation de la pression du liquide, ladite pompe modulante étant caractérisée en ce que ledit moyen de régulation est de type électrique et est apte à réguler la course dudit piston en fonction d'un signal électrique de consigne. De manière avantageuse, la course du piston est commandée par le niveau de tension du signal électrique de 30 consigne. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de régulation est conçu pour appliquer sur un enroulement d'excitation de la pompe électromagnétique un signal de tension électrique modulé. SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE 6UCD - 3 - En particulier, le moyen de régulation est conçu pour recevoir un signal électrique de tension alternatif et peut comporter un moyen de redressement de ce signal, par exemple un pont de diodes si l'on souhaite redresser les alternances négatives ou une diode si l'on souhaite simplement supprimer les alternances négatives. Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de régulation est apte à recevoir un signal électrique alternatif à une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz. De manière avantageuse, la pompe modulante comporte un dispositif anti-refoulement du liquide entre le port d'entrée et le port de sortie. En particulier, le dispositif anti-refoulement peut comprendre une soupape d'aspiration disposée en amont de la pompe électromagnétique et une soupape de refoulement disposée en aval de la pompe électromagnétique. Selon un mode de réalisation préféré, la pompe modulante comprend un moyen de pompage supplémentaire disposé entre le port d'entrée et la pompe électromagnétique. Ce moyen de pompage supplémentaire est avantageusement de type pompe à engrenage. De manière préféré, la pompe modulante peut comprendre un moyen de régulation de la pression minimale 25 et/ou de la pression maximale du liquide. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui va suivre, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence au dessin unique annexé sur lequel on a représenté schématiquement une pompe modulante selon 30 l'invention pour alimenter un gicleur à fioul. La pompe modulante 2 comprend un port d'entrée 4 destiné à être relié à un réservoir de fioul 6 et un port de sortie 8 destiné à être relié à un gicleur 10. Une pompe électromagnétique 12 est disposée entre le SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE BUCD - 4 - port d'entrée et le port de sortie. Cette pompe électromagnétique 12 comprend, de manière classique, un enroulement d'excitation 14 qui est destiné à être alimenté par un signal électrique de commande, une armature cylindrique 16 liée à un piston de pompe 18 et un ressort 20 de compression. Le piston coulisse dans un cylindre 22 qui communique avec l'aspiration par une soupape d'aspiration 24 et avec le refoulement par une soupape de refoulement 26. Le Demandeur a constaté que lorsque la tension d'alimentation sur l'enroulement d'excitation 14 décroît, ce qui entraîne une réduction de la course du piston 18, la pression du fioul décroît également dans la pompe modulante, et ce de façon presque linéaire. Plus exactement, la tension d'alimentation définit la course du piston, et par suite le débit du fioul pompé par le piston et ainsi la pression du fioul au niveau du port de sortie 8. Cette tension d'alimentation est une tension modulée, pour entraîner le piston dans un mouvement de va-et-vient. Elle est fournie par un moyen de régulation 28 qui reçoit un signal électrique de consigne Vc. Le signal de consigne est dérivé par exemple d'un signal de tension alternative issu du réseau électrique à 50 Hz ou 60 Hz et dont la tension est ajustée en fonction de la pression de fioul désirée. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen de redressement 30 est une diode, ce qui supprime les alternances négatives du signal Vc. On pourrait également redresser les alternances négatives au moyen d'un pont de diodes. Enfin, dans certaines applications, il est possible d'appliquer directement le signal alternatif à l'enroulement d'excitation, si la fréquence du signal alternatif est choisie suffisamment faible pour permettre SUN001-FR-5 _TEXTE DEPOSE BL/CD - 5 -au piston d'accomplir son mouvement de va-et-vient avec l'amplitude désirée, malgré son inertie. Dans certaines applications, la pompe électromagnétique 12 peut avoir une capacité d'aspiration insuffisante pour permettre seule le fonctionnement correct de la pompe modulante 2, notamment lorsque le réservoir de fioul 6 est éloigné de la pompe modulante 2, par exemple lorsque cette distance est de plusieurs mètres. Dans ce cas, la pompe modulante 2 comprend avantageusement une pompe supplémentaire 28, telle que par exemple une pompe à engrenage, qui est disposée en amont de la pompe électromagnétique et qui est destinée à suppléer la faible capacité d'aspiration de la pompe électromagnétique. La pompe modulante comprend en outre généralement un régulateur de pression minimale 34 et un régulateur de pression maximale 36 respectivement en amont et en aval de la pompe électromagnétique, ces régulateurs étant par ailleurs reliés à une canalisation de refoulement 18 débouchant dans le réservoir 6. Elle peut comprendre encore du côté du refoulement de la pompe électromagnétique 12, comme représenté, un capteur de pression 38, un accumulateur hydropneumatique 40, pour effectuer un lissage des fluctuations de pression dues au mouvement de va-et-vient du piston, et une électrovanne de coupure de sécurité 42. SUN001-FR-5 TEXTE DEPOSE BUCD REVENDICATIONS 1 - Pompe modulante (2) à liquide comprenant un port d'entrée (4) pour recevoir un liquide et un port de sortie (6) pour distribuer ledit liquide, une pompe électromagnétique (12) disposée entre le port d'entrée et le port de sortie et comprenant un piston (18) pour pomper ledit liquide, -_adite pompe modulante comprenant un moyen de régulation (28) de la pression du liquide, caractérisée en ce que ledit moyen de régulation (28) est de type électrique et est apte à réguler la course dudit piston (18) en fonction d'un signal électrique de consigne (Vc). 2 - Pompe modulante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la course du piston (18) est commandée par le niveau de tension du signal électrique de consigne (Vc). 3 - Pompe modulante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de régulation (28) est conçu pour appliquer sur un enroulement d'excitation (14) de la pompe électromagnétique (12) un signal de tension électrique modulé. 4 - Pompe modulante selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de régulation (28) est conçu pour recevoir un signal électrique de tension alternatif et comporte un moyen de redressement (30) de ce signal. 5 - Pompe modulante selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le moyen de régulation (28) est apte à recevoir un signal électrique alternatif à une SU N001-FR-5TEXTE DEPOSE BUCO- 7 - fréquence de 50 Hz ou 60 Hz. 6 - Pompe modulante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif anti-refoulement (24, 26) du liquide entre le port d'entrée et le port de sortie. 7 - Pompe modulante selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif anti-refoulement comprend une soupape d'aspiration (24) disposée en amont du piston (18) de la pompe électromagnétique (12) et une soupape de refoulement (26) disposée en aval du piston (18) de la pompe électromagnétique (12). 8 - Pompe modulante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de pompage (32) supplémentaire disposé entre le port d'entrée (4) et la pompe électromagnétique (12). 9 - Pompe modulante selon la revendication 10, caractérisée en ce que le moyen de pompage supplémentaire est de type pompe à engrenage. 10 - Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de réglage (34, 36) de la pression minimale et/ou de la pression maximale du liquide. SUN001-FR-5 TEXTE OEPOSE BIJCD