Brevet FR3054316A1 — publié le 20180126

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de la fluidique plus particulièrement des dispositifs de mesure de quantités volumiques de fluide liquide circulant dans une ligne ou conduite d'alimentation ou de circulation. Plus précisément, l'invention a pour objet un compteur pour fluide liquide, dans lequel le flux d'entrée est, sinon laminaire, du moins dépourvu de tourbillons et de remous avant son introduction dans la chambre de mesure. En particulier lorsque, en amont du compteur, le conduit comporte un coude ou un segment cintré, un mouvement de rotation est induit dans le flux de liquide. Ce type de flux perturbé peut avoir un impact notable sur la performance, la fiabilité et l'exactitude du compteur, surtout pour certaines technologies de mesure. Par ailleurs, les compteurs d'eau en particulier doivent répondre 15 à un niveau qualitatif de mesure réglementaire. Ainsi, le standard EN 14154 spécifie les tests auxquels un compteur d'eau est soumis, avec application de perturbateurs normalisés, et qu'il doit passer avec succès pour être homologué. Actuellement, la solution la plus répandue pour éliminer les 20 perturbations, turbulences et remous dans le contexte précité consiste à mettre en oeuvre une plaquette montée à l'entrée de l'embout d'admission et s'étendant transversalement à travers le passage. Néanmoins, cette plaquette crée un obstacle notable à l'écoulement et génère une perte de charge non négligeable. 25 De plus, en tant que pièce séparée, elle doit être montée dans le cadre d'une opération spécifique, renchérissant ainsi les coûts de revient du compteur et ralentissant la production. Une autre solution connue consiste à insérer une buse pourvue d'ailettes dans l'embout d'admission de la chambre du compteur. 30 Avec cette seconde solution connue, il est également nécessaire de fabriquer une pièce additionnelle adaptée au type de compteur, et de l'assembler dans une opération spécifique. De plus, la mise en place de cet insert en forme de buse réduit automatiquement la section de passage 3054316 - 2 - initiale de l'embout d'admission, en plus de la réduction de section découlant de la présence des ailettes. La présente invention a pour but de surmonter les inconvénients et limitations des solutions connues précitées. 5 A cet effet, l'invention a pour objet un compteur pour fluide liquide, en particulier compteur d'eau, comprenant un corps renfermant une chambre de mesure avec au moins une ouverture d'admission de liquide se prolongeant vers l'extérieur par une buse d'injection ou une portion de conduit analogue, formée d'un seul tenant avec ledit corps et s'étendant 10 suivant un axe médian longitudinal, compteur caractérisé en ce que la ou chaque buse d'injection comporte au moins une structure saillante interne sous forme d'ailette, réalisée d'un seul tenant avec la face interne de la paroi de la buse d'injection, disposée dans un plan contenant l'axe médian longitudinal et s'étendant sur une partie au moins de la longueur axiale de ladite buse. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : les figures lA et 1B sont des vues en perspective selon deux directions différentes d'un compteur d'eau selon un mode de réalisation de l'invention faisant état de deux ailettes stabilisatrices dans la buse d'injection ; la figure 2 est une vue en coupe selon le plan contenant les 25 deux ailettes du compteur représenté figures lA et 1B ; la figure 3 est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire au plan de coupe de la figure 2 mais contenant l'axe médian longitudinal de la buse d'injection ; les figures 4 à 7 sont des représentations schématiques 30 partielles d'entrées de buses d'injection vues dans la direction de l'axe médian longitudinal, en accord avec différents autres modes de réalisation du compteur de l'invention ; la figure 8A est une vue partielle en coupe, selon un plan similaire à celui de la figure 3, de la buse d'injection d'un compteur selon 35 l'invention, équipé d'une variante de réalisation des ailettes stabilisatrices, et, 3054316 - 3 - la figure 8B est une vue partielle en coupe, selon un plan similaire à celui de la figure 2, de la buse d'injection d'un compteur selon une autre variante de réalisation des ailettes. Les figures 1 à 3 illustrent, à titre non limitatif, un compteur 1 5 pour fluide liquide, en particulier compteur d'eau, comprenant un corps 2 renfermant une chambre de mesure 3 avec au moins une ouverture 4 d'admission de liquide se prolongeant vers l'extérieur par une buse d'injection ou une portion de conduit analogue 5, formée d'un seul tenant avec ledit corps 2 et s'étendant suivant un axe médian longitudinal AML. 10 Le corps 2 comporte également au moins un embout d'éjection 8, généralement situé à l'opposé de la buse d'injection 5. Conformément à l'invention, la ou chaque buse d'injection 5 comporte au moins une structure saillante interne 6, 6' sous forme d'ailette, réalisée d'un seul tenant avec la face interne 5" de la paroi 5' de la buse 15 d'injection 5, disposée dans un plan contenant l'axe médian longitudinal AML et s'étendant sur une partie au moins de la longueur axiale de ladite buse 5. Les ailettes 6, 6' qui assurent une stabilisation du flux, au moins de la zone extérieure du flux (généralement la plus exposée aux turbulences 20 rotatoires), font partie intégrante de la paroi 5' de la buse d'injection 5. Cette réalisation spécifique évite le recours à toute pièce ou composant additionnel(le) et permet d'aboutir à une construction plus simple qui est également plus rapide et moins chère à produire. Le corps 2 du compteur 1 peut comporter une ou plusieurs 25 buses d'injection 5 (dont au moins une est équipée des ailettes 6, 6') et un ou plusieurs embouts d'éjection ou de sortie 8. Comme illustré sur les figures 1A, 1B et 4 et 6, en accord avec un mode de réalisation préféré de l'invention, la ou chaque buse d'injection 5 comporte deux ailettes 6 et 6' en regard, préférentiellement opposées et 30 mutuellement symétriques par rapport à l'axe médian longitudinal AML. En variante, et comme représenté figures 5 et 7, il peut aussi être prévu que la ou chaque buse d'injection 5 comporte au moins trois ailettes 6, 6' saillantes intérieurement depuis sa paroi interne 5', préférentiellement réparties angulairement de manière régulière autour de 35 l'axe médian longitudinal AML. Selon une variante de réalisation de l'invention, efficace et simple à fabriquer, ressortant des figures 2 et 8B, l'ailette ou chaque ailette 3054316 -4- 6, 6' présente une structure sensiblement plane, au moins sur une majeure partie de son extension suivant l'axe médian longitudinal AML, avec éventuellement une largeur ou hauteur h variable et/ou une section à forme extérieure variable le long dudit axe AML de la buse d'injection 5 5 concernée. En accord avec une autre caractéristique constructive possible, la ou chaque ailette 6, 6' présente, depuis sa base solidaire de la face interne de la paroi 5' de la buse d'injection concernée 5 vers son bord libre 7, 7' respectif, une section d'épaisseur e variable, en particulier décroissante. 10 La section transversale courante des ailettes 6, 6' peut par exemple être de forme triangulaire, comme le montre la figure 6, avec éventuellement une hauteur variable. Afin de ne pas provoquer de perte de charge au niveau de l'entrée d'admission 4 de la chambre 3, il est avantageusement prévu que la 15 ou chaque ailette 6, 6' se termine, selon la direction de l'axe AML, avant l'ouverture d'admission 4 associée à la buse d'injection 5 correspondante, éventuellement de manière progressive, avec préférentiellement une réduction continue de sa hauteur ou largeur h et/ou de son épaisseur e (figures 2, 3, 8A et 8B à titre d'exemples). 20 Une perte de charge minimale et une stabilisation optimale du flux peuvent être atteintes lorsque les ailettes 6, 6' présentent une forme profilée aérodynamiquement dans la direction normale d'écoulement du flux liquide circulant dans la buse d'injection 5. Pour ne pas créer de turbulences localisées au niveau de leur voisinage immédiat, les ailettes 6, 6' présentent préférentiellement des bords ou des arêtes périphériques de forme arrondie. De plus, au moins certaines desdites ailettes 6, 6' peuvent en outre éventuellement présenter une forme incurvée ou vrillée sur une partie au moins de leur extension selon l'axe médian longitudinal AML. Cette dernière disposition peut par exemple permettre, dans une partie amont de l'ailette 6, 6', de contrer une turbulence particulièrement intense, ou dans une partie aval de l'ailette 6, 6', de conférer au flux un mouvement contrôlé, non rectiligne, ni éventuellement laminaire. Conformément à une mode de réalisation pratique préféré 35 ressortant des figures 1 à 3, la ou chaque buse d'injection 5 présente une constitution tronconique, avec un passage interne effilé en direction de l'ouverture d'admission 4, la ou chaque ailette 6, 6' présentant une forme 3054316 - 5 - générale sensiblement triangulaire telle que le bord libre 7, 7' interne de l'ailette 6, 6' considérée s'étende parallèlement à l'axe médian longitudinal AML, le cas échéant également parallèlement à une ailette opposée 6, 6' symétrique par rapport audit axe AML. 5 Enfin, selon un mode de réalisation pratique préféré, le corps 2 consiste en une seule pièce venue de moulage, de matière métallique, thermoplastique ou thermodur, la ou au moins une, le cas échéant les, buse(s) d'injection 5 présentant une ou des ailette(s) radiale(s) interne(s) 6, 6' réalisée(s) d'un seul tenant ou monobloc avec la paroi 5' de la buse 10 d'injection concernée 5. Les différentes ailettes 6, 6' sont normalement identiques entre elles, à moins que l'une ou certaines d'entre elles n'aient une action spécifique à réaliser en relation avec sa position, la nature des remous et turbulences à corriger (asymétriques par exemple) ou un effet particulier à 15 conférer au flux. Grâce à l'invention, il est donc possible de fournir un compteur 1 avec un corps 2 comportant de fabrication préférentiellement au moins deux ailettes 6, 6' qui permettent notamment de casser un éventuel mouvement tourbillonnant du flux. 20 Par conséquent, on peut garantir que les lignes de flux sont sensiblement parallèles lorsqu'elles entrent dans la chambre de mesure 2 : la circulation à travers le compteur 1 est améliorée, de même que les pertes de pression. Le nombre, la taille, la forme, la disposition et la section choisis 25 par l'homme du métier pour les ailettes 6, 6' peut dépendre notamment de la nature et de la vitesse d'écoulement du liquide, du type et de l'intensité des turbulences qui l'agitent, de la variation de pression acceptable pour l'utilisateur et bien entendu de l'effet souhaité sur le flux. Ainsi, grâce à l'invention le compteur 1 conserve ses 30 performances métrologiques lorsqu'un élément perturbateur, tel qu'un coude, est monté en amont. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Compteur pour fluide liquide, en particulier compteur d'eau, comprenant un corps (2) renfermant une chambre de mesure (3) avec au moins une ouverture (4) d'admission de liquide se prolongeant vers l'extérieur par une buse d'injection ou une portion de conduit analogue (5), formée d'un seul tenant avec ledit corps (2) et s'étendant suivant un axe médian longitudinal (AML), compteur (1) caractérisé en ce que la ou chaque buse d'injection (5) comporte au moins une structure saillante interne (6, 6') sous forme d'ailette, réalisée d'un seul tenant avec la face interne (5") de la paroi (5') de la buse d'injection (5), disposée dans un plan contenant l'axe médian longitudinal (AML) et s'étendant sur une partie au moins de la longueur axiale de ladite buse (5). 2. Compteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou chaque buse d'injection (5) comporte deux ailettes (6 et 6') en regard, 15 préférentiellement opposées et mutuellement symétriques par rapport à l'axe médian longitudinal (AML). 3. Compteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la ou chaque buse d'injection (5) comporte au moins trois ailettes (6, 6') saillantes intérieurement depuis sa paroi interne (5'), préférentiellement 20 réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe médian longitudinal (AML). 4. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ailette ou chaque ailette (6, 6') présente une structure sensiblement plane, au moins sur une majeure partie de son extension 25 suivant l'axe médian longitudinal (AML), avec éventuellement une largeur ou hauteur (h) variable et/ou une section à forme extérieure variable le long dudit axe (AML) de la buse d'injection (5) concernée. 5. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou chaque ailette (6, 6') présente, depuis sa base 30 solidaire de la face interne de la paroi (5') de la buse d'injection concernée (5) vers son bord libre (7, 7') respectif, une section d'épaisseur (e) variable, en particulier décroissante. 6. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la ou chaque ailette (6, 6') se termine, selon la 3054316 - 7 - direction de l'axe (AML), avant l'ouverture d'admission (4) associée à la buse d'injection (5) correspondante, éventuellement de manière progressive, avec préférentiellement une réduction continue de sa hauteur ou largeur (h) et/ou de son épaisseur (e). 5 7. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ailettes (6, 6') présentent une forme profilée aérodynamiquement dans la direction normale d'écoulement du flux liquide circulant dans la buse d'injection (5). 8. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 10 caractérisé en ce que les ailettes (6, 6') présentent des bords ou des arêtes périphériques de forme arrondie, au moins certaines desdites ailettes (6, 6') présentant éventuellement une forme incurvée ou vrillée sur une partie au moins de leur extension selon l'axe médian longitudinal (AML). 9. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la ou chaque buse d'injection (5) présente une constitution tronconique, avec un passage interne effilé en direction de l'ouverture d'admission (4), la ou chaque ailette (6, 6') présentant une forme générale sensiblement triangulaire telle que le bord libre (7, 7') interne de l'ailette (6, 6') considérée s'étende parallèlement à l'axe médian longitudinal (AML), le cas échéant également parallèlement à une ailette opposée (6, 6') symétrique par rapport audit axe (AML). 10. Compteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le corps (2) consiste en une seule pièce venue de moulage, de matière métallique, thermoplastique ou thermodur, la ou au moins une, le cas échéant les, buse(s) d'injection (5) présentant une ou des ailette(s) radiale(s) interne(s) (6, 6') réalisée(s) d'un seul tenant ou monobloc avec la paroi (5') de la buse d'injection concernée (5).