Brevet FR2955641A1 — publié le 20110729

DISPOSITIF DE SURETE POUR UN CIRCUIT DE FLUIDE La présente invention concerne un dispositif de sureté pour un circuit de fluide. Elle concerne principalement un conduit comportant un clapet dit « anti- retour » n'autorisant le passage d'un fluide que dans un sens d'écoulement privilégié. Un tel clapet comporte un premier volet obturateur s'étendant dans le conduit et mobile entre une position extrême fermée interdisant le passage du fluide dans le conduit et une position extrême ouverte offrant une section maximale de passage du fluide dans le conduit, le clapet étant conformé pour io ouvrir le premier volet obturateur par excès de pression du fluide sur le coté amont du premier volet, correspondant au sens d'écoulement privilégié, et pour fermer le premier volet obturateur par l'action de moyens de rappel. Un tel conduit est par exemple présent dans le document GB 434 396, comportant un clapet anti-retour, n'autorisant le passage d'un fluide dans le is conduit que suivant un sens privilégié de circulation. Mais un tel clapet anti-retour, qui exerce en permanence sur le fluide une gêne due à l'action des moyens de rappel qui tendent à refermer le conduit, crée une perte de charge limitant l'écoulement du fluide dans le conduit. L'objet de l'invention consiste à proposer un dispositif de sureté pour un 20 circuit de fluide, dont le conduit assurant le passage du fluide comporte un clapet anti-retour qui, en position d'ouverture maximum, réduit ou supprime la gêne exercée par le volet à l'encontre de l'écoulement du fluide du fait des moyens de rappel. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de sureté pour un circuit 25 de fluide, comportant un conduit assurant le passage du fluide, un clapet anti- retour fixé sur le conduit pour n'autoriser le passage du fluide que dans un sens d'écoulement privilégié, le clapet comportant un premier volet obturateur s'étendant dans le conduit et mobile entre une position extrême fermée interdisant le passage du fluide dans le conduit et une position extrême ouverte offrant une section maximale de passage du fluide dans le conduit. Le clapet est conformé pour ouvrir le premier volet obturateur par excès de pression du fluide sur le coté amont dudit premier volet, correspondant au sens d'écoulement privilégié, et pour fermer le premier volet obturateur par l'action de moyens de rappel. Suivant l'invention, le clapet comporte des moyens d'assistance et de maintien à l'ouverture du premier volet obturateur pour amener et maintenir ce dernier en position extrême ouverte, ces moyens étant commandés par le débit du fluide s'écoulant dans le conduit. io Suivant un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'assistance et de maintien sont formés par un second volet obturateur, distinct du premier volet obturateur, et par un orifice débouchant, positionné sur la paroi du conduit, faisant communiquer l'intérieur du conduit avec l'extérieur du conduit, le second volet obturateur et l'orifice coopérant pour amener et maintenir le is clapet en position extrême ouverte. Suivant une première caractéristique de l'invention, le second volet obturateur est positionné à l'extérieur du conduit et comporte une face venant coopérer avec l'orifice en l'obturant. La face correspondante du second volet obturateur présente une forme correspondante à la forme extérieure du conduit 20 au droit de l'orifice. Le second volet obturateur comporte aussi des moyens d'étanchéité coopérant avec le conduit en position extrême ouverte du premier volet obturateur. Suivant une deuxième caractéristique de l'invention, le premier volet obturateur à une forme en segment de cylindre épousant la paroi intérieure du 25 conduit. La paroi intérieure du conduit comporte un évidement permettant de contenir le premier volet obturateur dans sa position extrême ouverte, avec le premier volet obturateur articulé sur la paroi du conduit et venant en effleurement avec la surface interne du conduit une fois positionné dans cette position extrême ouverte. Suivant une dernière caractéristique de l'invention, les moyens de rappel sont constitués par un contrepoids, avec le contrepoids étant positionné à l'extérieur du conduit. La présente invention concerne aussi un clapet pour un dispositif de sureté comportant au moins l'une des caractéristiques précédentes. Un tel clapet comporte un corps avec une extrémité comportant un premier volet obturateur, une autre extrémité comportant un contrepoids, le contrepoids étant prolongé par un second volet obturateur. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente io invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - les figures 1 et 2 représentent des vues en perspective d'un conduit suivant l'invention, comportant un clapet représenté respectivement, dans une position extrême fermée et dans une position extrême ls ouverte ; - les figures 3 à 5 représentent des vues en coupe du conduit, comportant le clapet suivant l'invention respectivement, dans la position extrême fermée, dans une position intermédiaire et dans la position extrême ouverte; et 20 - la figure 6 représente un exemple, en fonction du temps, de l'évolution du débit d'un fluide circulant dans le conduit, positionnant le clapet selon l'invention dans ses différentes positions. Les figures 1 et 2 représentent des vues en perspective d'un conduit 1 permettant le passage d'un fluide, ce fluide étant ici de l'air servant au 25 refroidissement d'un bac de batteries d'un véhicule hybride. Le conduit 1 comporte un clapet 2 pouvant présenter différentes positions entre une position extrême fermée, telle que représentée à la figure 1, et une position extrême ouverte, telle que représentée en figure2. Le clapet 2 est composé d'un premier volet obturateur (non visible sur ces deux premières figures) positionné dans le conduit 1, d'un bras 22 traversant un couvercle 4, recouvrant une partie de la paroi du conduit 1, au travers d'une ouverture 41, et d'un contrepoids 23 positionné à l'extérieur du conduit 1. Le contrepoids 23 est prolongé par un second volet obturateur 24. Le clapet 2 pivote autour d'un tourillon 3 formant un axe de pivot. Le conduit 1 comporte une première ouverture 11, dont l'utilité sera expliquée ultérieurement. Le second volet obturateur 24 est positionné de telle sorte à venir obturer la première ouverture 11 lorsque le clapet 2 est dans la position extrême ouverte. Pour permettre le positionnement du premier volet obturateur dans le conduit 1, le conduit 1 comporte une seconde ouverture io (non visible sur ces deux premières figures) qui, comme expliqué ultérieurement, présente le même dimensionnement que le premier volet obturateur. Cette seconde ouverture est recouverte par le couvercle 4 servant de support au tourillon 3. Lors de l'assemblage du volet 2 sur le conduit 1, le volet 2 est is préalablement solidarisé au couvercle 4. L'ouverture 41 est constituée par une encoche se prolongeant à partir d'un des bords du couvercle 4, permettant d'y introduire le bras 22 du volet 2. Une fois le bras 22 en position, le tourillon 3 est translaté, traversant une ouverture formée dans le bras 22 et deux autres ouvertures formées dans le 20 couvercle 4, positionnées de part et d'autre de l'encoche 41. Le couvercle 4 est ensuite assemblé au conduit 1 en recouvrant la seconde ouverture du conduit 1. Durant cet assemblage, le premier volet obturateur est positionné dans le conduit 1 en traversant cette seconde ouverture. Dans le mode de réalisation qui est décrit, le clapet 2 est réalisé en une 25 seule pièce, imposant que le conduit 1 soit adapté en conséquence pour permettre le montage d'un tel clapet 2 sur le conduit 1. Une autre solution, non décrite, consiste à réaliser le clapet 2 en plusieurs parties, et à assembler le contrepoids 23 et le second volet obturateur 24 au bras 22, une fois le premier volet obturateur positionné dans le conduit 1 et le bras 22, prolongeant le premier volet obturateur, solidarisé au conduit 1 dans une ouverture formée dans sa paroi latérale, évitant ainsi la présence du couvercle 4. Les figures 3 à 5 représentent des vues en coupe du conduit 1 et du clapet 2 ; le clapet 2 étant présenté respectivement, dans la position extrême 5 fermée, dans une position intermédiaire et dans la position extrême ouverte. Ces vues en coupe illustrent le premier volet obturateur 21 positionné dans le conduit 1, ainsi que la seconde ouverture 12 du conduit 1. La figure 3 représente le clapet 2 en position extrême fermée. Le premier volet obturateur 21, dont la surface périphérique est en contact avec la io surface interne du conduit 1, obture alors le passage de fluide dans le conduit 1. Pour optimiser cette obturation, la surface périphérique du premier volet obturateur 21 est prolongée par une lame souple formant un joint d'étanchéité en appui contre la paroi interne du conduit 1. La figure 4 représente le clapet 2 en position intermédiaire. Le fluide is circule dans le conduit 1 dans un sens privilégié de circulation Co, ouvrant le conduit 1 par excès de pression sur le coté amont du premier volet obturateur 21, s'opposant au contrepoids 23. Un tel contrepoids 23 doit préférentiellement se déplacer dans un plan sensiblement vertical guidé par le tourillon 3. Le premier volet obturateur 21 et le second volet obturateur 24, guidés tous deux 20 aussi par le tourillon 3, se déplacent dans le même plan vertical. Le conduit 1, dans lequel se déplace le premier volet obturateur 21 est aussi préférentiellement aligné suivant un axe de révolution sensiblement vertical. La figure 5 représente le clapet 2 en position extrême ouverte, positionnant le premier volet obturateur 21 contre la paroi interne du conduit 1. 25 Pour optimiser la section d'ouverture du conduit 1 dans cette position extrême ouverte et afin d'optimiser la vitesse d'écoulement du fluide circulant dans le conduit 1, le premier volet obturateur 21 présente le même profil que la surface interne du conduit 1. De plus, le premier volet obturateur 21 en se positionnant dans la seconde ouverture 12, contre la paroi interne du couvercle 4, vient en affleurement avec la surface interne du conduit 1. Le second volet obturateur 24 est alors en appui contre la paroi extérieure du conduit 1, présentant le même profil que la surface externe du conduit 1, obturant la première ouverture 11. Un joint solidaire du second volet obturateur 24, renforce l'étanchéité de l'obturation de cette première ouverture 11. Lorsque la vitesse d'écoulement du fluide dans le conduit 1 devient suffisante, il se crée une dépression dans le conduit 1. Cette dépression est transmise par l'ouverture 11 sur la surface du second volet obturateur 24 en regard de cette ouverture 11. Cette dépression aspire et maintien le second io volet obturateur 24 contre la paroi externe du conduit 1, s'opposant à l'action du contrepoids 23 et maintenant le premier volet obturateur 21 dans la position extrême ouverte. Une telle aspiration étant maintenue tant que le débit du fluide dans le conduit 1 reste à un niveau suffisant. La figure 6 représente un exemple, en fonction du temps, de l'évolution 15 du débit du fluide circulant dans le conduit 1, pour différentes positions du clapet 2. Entre le temps TO et le temps Ti, le fluide est progressivement pulsé dans le conduit 1, ouvrant partiellement le premier volet obturateur 21 jusqu'à atteindre un débit Douverture pour lequel le premier volet obturateur 21 est dans 20 la position extrême ouvert. Le fluide circulant dans le conduit 1 atteint alors un débit suffisant pour créer une dépression dans le conduit 1. Cette dépression, par l'intermédiaire de la première ouverture 11, est transmise sur la paroi du second volet obturateur 24 positionné de manière étanche en regard de la première ouverture 11, s'opposant à l'action du contrepoids 23, maintenant le 25 clapet 2 en position extrême ouverte. Entre le temps Ti et le temps T2, le débit du fluide présente une série d'ondulations, restant toujours au dessus d'un débit Dfermeture représentant le débit minimum nécessaire pour exercer sur le second volet obturateur 24 une dépression suffisante pour maintenir le clapet 2 en position extrême ouverte. Au temps T2, le débit du fluide passe en dessous du débit Dfermeture. La dépression maintenant le second volet obturateur 24, plaqué contre la paroi externe du conduit 1, devient trop faible pour contrer l'action de rappel du contrepoids 23, positionnant alors le premier volet obturateur 21 dans une position intermédiaire, exerçant de nouveau une gêne à l'encontre de l'écoulement du fluide circulant dans le conduit 1. Au temps T4, comme précédemment au temps Ti, le débit du fluide dans le conduit 1 redevient suffisant pour positionner et maintenir le premier volet obturateur 21 en position extrême ouverte. io Un tel système de maintien du clapet 2, en fonction du débit du fluide circulant dans le conduit 1, est dépendant de la pression régnant à l'extérieure du conduit 1. Ainsi, il peut être intéressant de positionner un capot autour du contrepoids 23 et du second volet obturateur 24, avec un tuyau débouchant dans une zone du véhicule offrant une pression stable. De même, il est is possible de positionner le clapet 2 dans une partie resserrée du conduit 1, formant un effet venturi accélérant le débit du fluide dans cette zone. Bien entendu, l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés à l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention telle 20 que revendiquée. REVENDICATIONS1. Dispositif de sureté pour circuit de fluide, comportant un conduit (1) assurant le passage du fluide, un clapet anti-retour (2) fixé sur ledit conduit (1) pour n'autoriser le passage du fluide que dans un sens d'écoulement privilégié, ledit clapet (2) comportant un premier volet obturateur (21) s'étendant dans le conduit (1) et mobile entre une position extrême fermée interdisant le passage du fluide dans le conduit (1) et une position extrême ouverte offrant une section maximale de passage du fluide dans le conduit (1), le clapet (2) étant conformé pour ouvrir le premier volet obturateur (21) par excès de io pression du fluide sur le coté amont dudit premier volet (21), correspondant au sens d'écoulement privilégié, et pour fermer le premier volet obturateur (21) par l'action de moyens de rappel (23), caractérisé en ce que le clapet (2) comporte des moyens d'assistance et de maintien à l'ouverture du premier volet obturateur (21) pour amener et maintenir ce dernier en position extrême 15 ouverte, ces moyens étant commandés par le débit du fluide s'écoulant dans le conduit (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'assistance et de maintien sont formés par un second volet obturateur (24), distinct du premier volet obturateur (21), et par un orifice (11) débouchant, 20 positionné sur la paroi latérale du conduit (1), faisant communiquer l'intérieur avec l'extérieur du conduit (1), le second volet obturateur (21) et l'orifice (11) coopérant pour amener et maintenir le clapet (2) en position extrême ouverte. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second volet obturateur (24) est positionné à l'extérieur du conduit (1). 25 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second volet obturateur (24) comporte une face venant coopérer avec l'orifice (11) en l'obturant, ladite face présentant une forme correspondante à la forme extérieure du conduit (1) au droit dudit orifice (11). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le second volet obturateur (24) comporte des moyens d'étanchéité coopérant avec le conduit (1) en position extrême ouverte du premier volet obturateur (21). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier volet obturateur (21) à une forme en segment de cylindre épousant la forme de la paroi intérieure du conduit (1). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi intérieure du conduit (1) comporte un évidement (12) permettant de contenir le io premier volet obturateur (21) dans sa position extrême ouverte. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier volet obturateur (21) est articulé sur la paroi du conduit (1). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, is caractérisé en ce que les moyens de rappel (23) sont constitués par un contrepoids (23), ledit contrepoids (23) étant positionné à l'extérieur du conduit (1). 10. Clapet (2) pour dispositif de sureté selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un corps avec une extrémité 20 comportant un premier volet obturateur (21), une autre extrémité comportant un contrepoids (23), ledit contrepoids (23) étant prolongé par un second volet obturateur (24).