Brevet FR3118115A1 — publié le 20220624

L'invention concerne une vanne (1) qui permet de manière automatique d’effectuer séquentiellement le transfert d’un fluide puis d’un gaz comprimé en n’utilisant que la force du gaz comprimé. L’invention comprant : - Un conduit (3) positionné en biais par rapport à l’horizontal et dont la partie basse présente une ouverture horizontale (4) le reliant à la partie basse d’un récipient hermétique (5) - Un flotteur (2) contenu dans le conduit (3), pouvant translater à l’intérieur de celui-ci jusqu’à obstruer l’ouverture horizontale (4). - Une saignée (6) dans la partie inférieure du conduit, s’arrêtant avant l’ouverture horizontale servant de collecteur à la sortie (7). - Une saignée (8) est reliée à l’alimentation en gaz comprimé. La collecte du fluide se fait en mettant sous pression le récipient (5) par le gaz comprimé. Lorsque la totalité du fluide a été transférée, le flotteur glisse par gravité pour obstruer l’ouverture (4). Le transfert du gaz comprimé peut ainsi s’effectuer sans augmenter davantage la pression à l’intérieur du récipient. Figure pour l'abrégé : [Fig 1] Vanne séquentielle automatique liquide gaz Un fluide peut être mis sous pression en utilisant un gaz comprimé à l’intérieur d’un réservoir résistant à la pression. Le fluide peut être transféré à l’intérieur du réservoir de différentes manières : Le fluide peut simplement être versé à l’intérieur du réservoir. Mais cela implique que le réservoir puisse être orienté ou présente une ouverture sur sa partie supérieure. Le fluide peut être transféré par une pompe motorisée par le gaz comprimé ou une autre source de puissance. Mais cela impose l’utilisation d’une pompe relativement complexe et d’un moteur. La présente invention a pour but de simplifier le remplissage séquentiel du réservoir en liquide puis en gaz, en évitant les solutions employées dans les installations de même type. L'invention a également pour but d’automatiser l’ensemble de la phase de remplissage. L'invention a en outre pour but de minimiser le poids et l’encombrement de l’installation. Pour se faire, l’invention concerne une vanne permettant le transfert d’un fluide dans un réservoir depuis un récipient hermétique où il est préalablement stocké puis sa mise sous pression par un gaz comprimé en n’utilisant que la force de ce dernier. Elle consiste en un dispositif placé sur la partie inférieure du récipient de stockage renfermant un flotteur mobile emprisonné à l’intérieur d’un conduit orienté de manière oblique. La partie basse de ce conduit présente un resserrement, suivi d’une ouverture horizontale qui donne sur la partie base du récipient de stockage. Le resserrement permet de retenir le flotteur à l’intérieur du conduit et par la même d’obstruer l’ouverture horizontale. Deux saignées parcourent le conduit parallèlement de telle sorte qu’elles ne sont jamais obturées quelle que soit la position du flotteur et s’arrêtent juste avant le resserrement. La première saignée est placée le long de la partie inférieure du conduit. Elle présente une forme d’entonnoir en 2 dimensions afin que toute l’eau qui passe à l’intérieur soit orientée vers la canalisation du réservoir. La deuxième saignée est reliée à l’alimentation en gaz comprimé. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : Lorsque le récipient n’est pas vide, le liquide remplit le conduit jusqu’au niveau haut de l’ouverture horizontale. Le flotteur est donc poussé vers le haut du conduit et laisse l’ouverture horizontale dégagée. Le gaz comprimé provenant de la deuxième saignée s’accumule dans la poche de gaz située dans la partie supérieure du conduit grâce à la poussée d’Archimède et pousse légèrement l’eau vers le bas jusqu’à dégager un passage en haut de l’ouverture horizontale vers la partie haute du récipient hermétique. Le liquide est donc chassé du récipient par la pression du gaz qui s’y accumule et est évacué par la saignée inférieure vers la seule sortie accessible. Lorsque le récipient a été vidé, le niveau du liquide dans le conduit baisse et entraine le flotteur vers le bas jusqu’à ce que ce dernier obstrue l’ouverture horizontale. Cette obturation permet d’effectuer le transfert du gaz comprimé en poussant devant lui le liquide afin d’augmenter sa pression sans augmenter davantage la pression dans le récipient de stockage. Le dimensionnement de ce dernier est ainsi beaucoup moins contraignant. Avantageusement et selon l’invention, la deuxième saignée est placée de telle sorte que l’ensemble de son tracé se trouve à un niveau supérieur à celui de l’ouverture horizontale et par conséquent dans la poche de gaz qui y est présente, ce qui protège d’une éventuelle remontée du liquide vers l’alimentation en gaz. Avantageusement et selon l'invention, l’étanchéité entre le flotteur et le resserrement du conduit peut être obtenue garce à un joint placé entre les deux éléments. Avantageusement et selon l'invention, l’étanchéité entre le flotteur et le resserrement du conduit peut être obtenue grâce au choix d’un matériau flexible pour la construction d’une partie ou de l’ensemble de l’un ou l’autre des deux éléments. Avantageusement et selon l'invention, l’alimentation en gaz comprimé provient d’une source extérieure. La multiplicité des sources possibles rend l’invention polyvalente. Avantageusement et selon l'invention, l’alimentation en gaz comprimé provient d’une pompe intégrée au dispositif. L’encombrement et les branchements de l’invention s’en trouvent ainsi réduits. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au vu de la description qui va suivre et des dessins 5 annexés dans lesquels : - est une vue schématique, en vue en coupe de côté, d’une première variante de la vanne selon l’invention ; - est une vue schématique, en vue en coupe de côté, d’une deuxième variante de la vanne selon l’invention ; - est une vue schématique, en vue en coupe de côté sans le flotteur de la vanne selon l'invention ; - est une vue schématique en perspective d'une vanne selon l'invention, dont le flotteur est enrobé d’un matériau souple ; - est une vue schématique en perspective d'une vanne selon l'invention, dont l’étanchéité est assurée par un joint. On se réfère aux et dans lesquelles on a représenté une vue en coupe vue de côté de deux variantes d’une vanne selon l’invention, une première variante ( ) dans laquelle la vanne fait partie intégrante de la pompe qui l’alimente en gaz comprimé, et une deuxième variante ( ) dans laquelle la source de gaz comprimé est séparée de la vanne. Dans l'une ou l'autre des variantes, la vanne 1 comporte un flotteur 2 contenu dans un conduit 3 en biais. Le conduit est alimenté en liquide à travers une ouverture horizontale 4 située à sa partie base depuis le récipient hermétique 5 dont le culot est placé sur la partie inférieure. Le conduit présente deux saignées. La première 6 est située sur la partie inférieure et récolte le liquide puis le gaz vers la sortie 7. La deuxième 8 est reliée à l’alimentation en gaz comprimé. Dans l'exemple représenté à la , la vanne fait partie intégrante d’une pompe manuelle 9 de gaz comprimé. Bien entendu, la vanne peut être alimentée par une pompe motorisée par une autre source d’énergie. De même, son architecture n’est pas limitée à celle d’une pompe à piston et pourrait être basée sur celle d’une pompe à membrane ou d’une pompe rotative. Dans l'exemple représenté à la , la vanne est séparée de la source de gaz comprimé. L’arrivée de gaz comprimé 10 permet une alimentation modulable par une pompe ou une bombonne sous pression. Dans une variante illustrée à la , le flotteur de la vanne 1 n’est pas représenté pour des raisons de visibilité, l’ensemble du tracé de la deuxième saignée 8 est placé à un niveau supérieur à celui de l’ouverture horizontale 4 afin de se trouver dans la poche de gaz 11 emprisonnée dans la partie supérieure du conduit 3. Cette disposition permet d’éviter tout écoulement de liquide vers l’alimentation en gaz comprimé. La sonde d’un manomètre 12 est elle aussi placée à un niveau supérieur à celui de l’ouverture horizontale 4 afin de la protéger du liquide. D'autres modifications et adaptations peuvent être apportées à une telle vanne 1. Par exemple, comme représenté à la , lorsque la totalité du liquide a été évacuée et que le flotteur 2 obstrue l’ouverture horizontale 4, l’étanchéité peut être obtenue grâce au choix d’un matériau souple pour l’enrobage 13 du flotteur 2. Bien entendu, si la résistance du matériau est suffisante il peut constituer l’ensemble du flotteur. De même, l’enrobage souple peut être appliqué au resserrement du conduit 3 plutôt qu’au flotteur 2. Dans une variante de la vanne 1 illustrée à la , l’étanchéité entre le flotteur 2 et le resserrement du conduit 3 peut être obtenue par l’intercalage d’un joint souple 14 maintenu à sa périphérie par une rainure 15 dans le resserrement du conduit 3. Bien entendu, si la forme du flotteur 2 empêche sa rotation à l’intérieur du conduit, le joint 14 peut être fixé au flotteur 2. Bien entendu, cette description est donnée à titre d’exemple illustratif uniquement et l’homme du métier pourra y apporter de nombreuses modifications sans sortir de la portée de l’invention, comme par exemple utiliser une telle vanne en remplaçant le gaz comprimé par un liquide sous pression, non missile et moins dense que celui déjà contenu dans le récipient hermétique 5. Dispositif de vanne (1), comprenant : Un conduit (3) positionné en biais par rapport à l’horizontal et dont la partie base présente une ouverture horizontale (4) le reliant à la partie base d’un récipient hermétique (5). Un flotteur (2) contenu dans le conduit (3), pouvant translater à l’intérieur de celui-ci jusqu’à obstruer l’ouverture horizontale (4). Une saignée (6) dans la partie inférieure conduit, s’arrêtant avant l’ouverture horizontale servant de collecteur à la sortie (7). Une deuxième saignée (8) reliée à l’alimentation en gaz comprimé. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de gaz comprimé est externe au dispositif. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’un compresseur de gaz comprimé (9) est intégré au dispositif. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tracé de la deuxième saignée se trouve à un niveau supérieur à celui de l’ouverture horizontale afin de protéger l’alimentation en gaz de tout écoulement de liquide Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la sonde d’un manomètre à air est installé dans le conduit à un niveau supérieur à celui de l’ouverture horizontale afin de le protéger du liquide. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’étanchéité entre le flotteur et le resserrement est assurée par le revêtement souple de l’un des deux composants. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’étanchéité entre le flotteur et le resserrement est assurée par un joint intercalé entre le flotteur et l’ouverture horizontale.