EP0935101A1 - Vanne de réglage de débit de fluide - Google Patents

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Publication number
EP0935101A1
EP0935101A1 EP99420029A EP99420029A EP0935101A1 EP 0935101 A1 EP0935101 A1 EP 0935101A1 EP 99420029 A EP99420029 A EP 99420029A EP 99420029 A EP99420029 A EP 99420029A EP 0935101 A1 EP0935101 A1 EP 0935101A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
calibrated
fluid
valve according
adjustment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99420029A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
René Louis Gential
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Desbordes SA
Original Assignee
Desbordes SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Desbordes SA filed Critical Desbordes SA
Publication of EP0935101A1 publication Critical patent/EP0935101A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1036—Having differential pressure measurement facilities

Definitions

  • the present invention relates to fluid flow control valves intended to be mounted in or on a thermal emitter network, such as a heating or air conditioning system to ensure, after a prior conventional differential pressure measurement operation, the setting the fluid flow to the desired value.
  • the present invention relates to a fluid flow control valve. intended to be mounted in or on a thermal emitter network, of the kind heating or air conditioning installation, comprising a main body in which two connected fluid pressure taps are provided respectively upstream and downstream of a calibrated organ, taking into account the direction of flow of the fluid, to form an upstream pressure tap and a downstream pressure tap, and a means for adjusting the flow rate of the fluid.
  • This process for adjusting the fluid flow rate of the installation implements a adjustment device comprising a fitting mounted on a the heating system in the vicinity of the radiator to be balanced and the elbow adjusting the radiator.
  • the fitting has two pressure taps fluid arranged on either side of a calibrated nozzle, that is to say upstream and downstream of the nozzle considering the direction of flow of the fluid, said nozzle being provided in the fitting.
  • Pressure measurement fluid differential is read and read from a differential pressure gauge connected in bypass to each of the two fluid pressure taps.
  • the fluid flow that is to say the balancing of the radiator, is carried out, if that proves necessary, by acting on the integral flow adjustment means of the elbow or adjustment tee, and controlling the operation using the pressure gauge.
  • the object of the present invention therefore aims to remedy the disadvantages of the listed fluid flow control devices previously and to propose a new flow control valve for fluid of reduced volume to be easily integrated in all points of a thermal emitter network whatever its configuration and its location while allowing flow measurement and adjustment particularly precise.
  • Another object of the invention is to propose a new control valve particularly compact fluid flow rate and incorporating all of the organs necessary for adjusting the fluid flow.
  • Another object of the invention is to provide a new valve for adjusting the fluid flow with a reduced number of parts.
  • the fluid flow control valve according to the invention and illustrated in Figures 1 to 4 is intended to be mounted in or on a transmitting network thermal like heating or air conditioning.
  • a transmitting network thermal like heating or air conditioning In the description which follows, reference will be made more particularly to a heating system, it being understood that the flow control valve fluid according to the invention can be advantageously used in any thermal emitter installation or network including a network of pipes connecting devices of the radiator, fan-convector, convector, air conditioner, etc.
  • fluid any type of fluid, for example water, ice or hot.
  • flow control valve of fluid according to the invention can be used in conjunction with all types fluids regardless of their viscosity and properties thermal.
  • the fluid flow control valve illustrated in Figures 1 to 4 has a main body 1, generally made of a metallic material, by example in brass, defining the general envelope of the control valve according to the invention.
  • the main body 1 is formed towards its part lower by a pipe 2, for example of circular section, limited externally by two end pieces 3a, 3b intended to be connected, respectively by an external thread and an internal thread, at a pipeline, for example from a heating installation or directly to an installation radiator.
  • the main body 1 is provided with a central well 4 comprising, at least on part of its length, an internal thread 5 and extends from the line 2, preferably in a substantially perpendicular direction to the axis of the pipe 2, and from the latter.
  • the main body 1 forms a monobloc assembly in which are formed two fluid pressure taps 10, 11 (FIGS. 1 and 2), advantageously provided with internal threads and through advantageously by their lower parts in a reception 12 forming the junction between line 2 and the lower part of the central well 4.
  • the pressure taps 10, 11 are advantageously formed by two tubes 10a, 11a formed in the mass of the main body 1 and extending, for example, according to directions substantially parallel to each other. Tubes 10a, 11a are advantageously inclined relative to the axis of symmetry of the pipe 2.
  • the pressure taps 10 and 11 are intended to serve as connection with a differential pressure gauge, or similar device, view of measuring the differential pressure of the fluid circulating between the two pressure taps 10 and 11.
  • the pressure taps 10, 11 are connected respectively upstream and downstream of a calibrated member 15 ( Figures 3 and 4), the upstream and downstream of the calibrated member 15 being defined in consideration the normal flow direction of the fluid in line 2 and noted by the arrow F (figure 1).
  • the calibrated member 15 is formed by an insert in the main body 1, preferably in the receiving chamber 12, for ensuring the interface between the two pressure taps 10, 11 and the member calibrated 15 and its orifice calibrated 17 on the one hand, and to connect without mixes the fluid circulating in the conduit 2, upstream of the calibrated member 15 to the upstream pressure tap 10, as well as the fluid having passed through the calibrated member 15 leaving downstream of said member, at the downstream pressure tap 11 on the other hand.
  • This feature ensures the interface between the two downstream and upstream pressure zones located on either side of the organ calibrated while ensuring the hydraulic separation of the fluid by through pressure transmission channels produced by the interface.
  • the calibrated member 15 has a series of conformations 16 and a calibrated orifice 17 of inlet defining with the walls of the receiving chamber 12 of the connection passages separated to allow the fluid to be distributed to each of the pressure 10, 11.
  • the second recess 23 is formed on another angular sector of the ring 20, and forms, with the walls of the receiving chamber 12 and a orifice 27 formed in the thickness of the wall 2, the connection passage with the lower part of the tubing 11a associated with the pressure tap downstream 11.
  • the second recess 23 is also advantageously provided at its upper part with an orifice 27 in the form of a notch 27.
  • the ring 20 comprises at as a calibrated orifice 17 a calibrated notch or diaphragm 25 formed at through the wall of the first recess 22, for example from its edge upper (fig 3).
  • the notch 27 can be replaced by a simple longitudinal slit extending over all or part of the height of the ring 20 or by a passage of any shape.
  • the second recess 23 can also be in any form from the moment it ensures the connection between the interior of the calibrated member 15 (or of the ring 20) with the tubing 11a.
  • the recesses 22 and 23 extend over part of the height of the walls 21 to provide a rim 26 at the base of the ring 20 serving to facilitate the centering of the ring 20 and to ensure good sealing of the wall 21 with the receiving chamber 12 in the zones preventing mixing of upstream / downstream pressures.
  • the ring 20 is placed in the reception chamber 12 in combination with a polarizing means (not shown in the figures) to ensure mounting a positioning precise angularity of the ring 20 relative to the passage section of the line 2 and at the lower orifices of the pipes 10a, 11a associated with the pressure taps 10, 11, said orifices having to open into the chamber reception 12 at the level of the conformations 16.
  • the coding means can be conventionally made up of positioning pins extending into the receiving chamber 12.
  • the ring 20 is also associated with blocking means which can be formed by an annular locking flange 30 screwed into the central well 4 via thread 5 to hold ring 20 in place.
  • the blocking means can also include a stop 31 formed by a wall coming from the main body 1 and extending at the bottom of the reception room 12.
  • the flow control valve also includes a flow control means 40, conventionally produced in the form a rod or a needle mounted in the main body 1 and extending in the central well 4.
  • the means of flow control 40 is directly screwed onto the main body 1 by through thread 5 so that the bottom of the means 40 adjusts and extends into the ring 20, substantially according to its main axis of symmetry.
  • the adjustment means 40 can be associated with a device for locking its position after adjustment, formed for example by an adjustment counter-screw 42.
  • the central well 4 is covered by a cap protection 43 screwed onto the upper end of the central well 4.
  • FIG. 5 shows a second variant embodiment of the invention which does not differs from the variant shown in Figures 1 to 4 than by mounting the adjustment means 40.
  • the adjusting means 40 is mounted not on the main body 1, but directly on the ring 20 which then serves as a reception seat. Thanks to this arrangement, it is possible to reduce the number of parts constituting the flow control valve according to the invention.
  • the ring is advantageously made in one metallic material whereas in the first variant, the ring 20 can be made of a plastic type material.
  • the ring 20 is threaded axially so waterproof, via O-rings, in and towards the bottom of the seat receiving 12 to rest against said bottom and is locked in position via a clamping member 45.
  • the adjusting means 40 thus extends at least partly in and against the internal walls peripherals of the ring 20. It is moved thanks to the thread 46 which links it to the rotating part 44 accessible to the operator.
  • the adjusting means 40 do not itself can rotate due to its non-circular guidance in the ring 20.
  • a screw 42 serves to lock the adjusting means 40 in position.
  • a flow control valve comprising on a monobloc piece of reduced size both the gripping devices pressure as well as the flow control means and a calibrated member it is possible to integrate said valve in an extremely small space while allowing the use of a fluid flow control technique proven and precise.
  • the invention also allows, thanks to the role of interface and connection to the calibrated member, to geometrically separate the measurements from pressure, which can thus be removed from the calibrated orifice, signals representative of the pressures which are for one downstream, for the other in upstream of the calibrated orifice. We are thus free from all constraints geometric layout without compromising the quality and measurement of pressures.
  • the operation of the fluid flow control valve according to the invention is as follows: When it is desired to balance a heating or air conditioning installation for example, the operator begins by plugging a differential pressure measuring device, of the pressure gauge type, onto and into the fluid pressure taps 10 , 11 after having previously removed a protective means covering the orifice of the pipes 10a, 11a.
  • the operator then performs the flow measurement at the measurement points and can then directly read the measured value on a gauge dial and compare it to the desired theoretical value. If the measured value differs from the desired theoretical value, it is then necessary to carry out a fluid flow adjustment operation. For this, the operator removes the cap 43 and releases the adjustment means 40 by unscrewing the counter-screw of tightening 42.
  • the operation for adjusting the fluid flow rate then consists in move the adjusting means 40 along the longitudinal axis of the central well 4 in order to adjust the fluid flow in line 2. Such an adjustment is performed by checking the value of the fluid flow rate obtained by direct reading on the pressure gauge dial. The desired value being obtained and read, the operator performs the operations previously written in the direction reverse namely blocking in position of the adjusting means 40 by the counter-screw 42 then closing the cap 43.
  • the notch or diaphragm calibrated 25 intended to achieve the pressure drop can be shaped any and also provided at any location on the valve as soon as its value is perfectly calibrated and that it (it) is correctly positioned in the duct 2.
  • the fluid flow control valve according to the invention is particularly suitable for adjusting the flow rate of installations commonly providing fluid flow rates of the order of 20 liters / hour to 400 liters / hour and can even go up to 1200 liters / hour.

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Abstract

Vanne de réglage de débit de fluide. L'invention concerne une vanne de réglage de débit de fluide destinée à être montée dans ou sur un réseau émetteur thermique, du genre installation de chauffage ou de climatisation comportant : un corps principal (1) dans lequel sont ménagées deux prises de pression (10, 11) de fluide reliées respectivement à l'amont et à l'aval d'un organe calibré (15) en considération du sens d'écoulement du fluide pour former une prise de pression amont (10) et une prise de pression aval (11), un moyen de réglage (40) du débit du fluide, caractérisée en ce que l'organe calibré (15) est formé par une pièce rapportée dans le corps principal (1) pour assurer l'interface entre les deux prises de pression (10, 11) et son orifice calibré (17, 25) d'une part et connecter sans mélange l'amont de l'organe calibré (15) à la prise de pression amont (10) et l'aval du dit organe à la prise de pression aval (11) d'autre part. Vanne ou robinet de réglage de débit de fluide. <IMAGE>

Description

La présente invention se rapporte aux vannes de réglage de débit de fluide destinées à être montées dans ou sur un réseau émetteur thermique, du genre installation de chauffage ou de climatisation en vue d'assurer, après une opération préalable de mesure de pression différentielle classique, le réglage du débit de fluide à la valeur souhaitée.
La présente invention concerne, une vanne de réglage de débit de fluide destinée à être montée dans ou sur un réseau émetteur thermique, du genre installation de chauffage ou de climatisation, comportant un corps principal dans lequel sont ménagées deux prises de pression de fluide reliées respectivement à l'amont et à l'aval d'un organe calibré, en considération du sens d'écoulement du fluide, pour former une prise de pression amont et une prise de pression aval, et un moyen de réglage de débit du fluide.
Il est déjà connu d'avoir recours à des dispositifs de réglage de débit de fluide, notamment pour vérifier et éventuellement corriger le débit de fluide circulant dans des installations de chauffage au niveau de chaque radiateur. Il est en effet souhaitable dans des installations de chauffage, et plus particulièrement celles de forte capacité, de type chauffage central, telles que celles équipant de manière centralisée des locaux ou bâtiments de type industriel ou à vocation d'habitation, d'assurer un réglage particulier du débit de fluide sur chaque radiateur. En effet, les installations centralisées impliquent un grand nombre de radiateurs de tailles diverses pour s'adapter à des locaux dont les besoins thermiques sont plus ou moins élevés, et qui de plus sont situés à des distances variables et parfois importantes du générateur de chaleur, les radiateurs étant de surcroít répartis à des étages différents. Il en résulte une grande variabilité de la puissance de chauffe au niveau de chaque radiateur , et par la même des températures très éloignées de celles désirées si aucun réglage de débit n'est fait. Les conséquences d'une absence de réglage de débit de fluide au niveau de chaque radiateur, opération plus communément connue sous le terme « opération d'équilibrage de l'installation » sont connues et entraínent de plus une perte énergétique globale et en conséquence un coût de fonctionnement de l'installation qui n'est pas optimal. Pour les utilisateurs cela implique soit des locaux surchauffés, en général les locaux situés aux étages inférieurs des bâtiments, soit des locaux sous chauffés, en règle générale les locaux ou appartements situés dans les étages supérieurs, loin de la chaufferie.
Sur la base de ce principe connu de réglage de débit de fluide d'installation de chauffage, il est déjà connu d'avoir recours, au niveau de chaque radiateur, à un simple té ou coude de réglage de débit monté sur chaque radiateur. Le réglage du débit de fluide, en l'occurence de l'eau chaude circulant dans le radiateur, s'effectue de manière empirique par la rotation d'une vis ou pointeau de réglage disposé dans le té. De tels dispositifs ont bien évidemment l'avantage de la simplicité et sont par ailleurs d'un coût peu élevé. En revanche, le réglage obtenu est imprécis et n'apporte aucune contribution véritablement positive à la recherche d'un réglage optimal lors de l'équilibrage des installations de chauffage à forte capacité incluant un grand nombre de radiateurs.
Pour améliorer la fiabilité et la précision des dispositifs classiques de réglage de débit à l'aide de té de réglage et en même temps pour trouver une solution efficace pouvant s'adapter à l'équilibrage d'installation de chauffage de forte capacité, il a été proposé d'avoir recours à une technique de mesure du débit par le moyen d'une mesure de pression différentielle de fluide au voisinage de chaque radiateur, puis à assurer le réglage du débit de fluide en fonction du résultat de la mesure de pression différentielle à l'aide d'un moyen classique de réglage de débit de fluide, du genre tige ou pointeau.
Ce procédé de réglage de débit de fluide de l'installation met en oeuvre un appareil de réglage comportant un raccord monté sur une canalisation de l'installation de chauffage au voisinage du radiateur à équilibrer et du coude de réglage du radiateur. Le raccord comporte deux prises de pression de fluide disposées de part et d'autre d'un ajutage calibré, c'est-à-dire en amont et en aval de l'ajutage en considérant le sens d'écoulement du fluide, ledit ajutage étant ménagé dans le raccord. La mesure de la pression différentielle de fluide est relevée et lue à partir d'un manomètre différentiel branché en dérivation sur chacune des deux prises de pression de fluide. Une fois la mesure lue sur le cadran du manomètre différentiel, le réglage du débit de fluide, c'est-à-dire l'équilibrage du radiateur, est effectué, si cela s'avère nécessaire, en agissant sur le moyen de réglage de débit solidaire du coude ou té de réglage, et en contrôlant l'opération à l'aide du manomètre.
Un tel procédé apporte indéniablement une contribution positive au réglage du débit d'installation de fortes capacités dans la mesure où le réglage obtenu est précis puisqu'il s'agit d'une valeur mesurée susceptible d'être individualisée dans toute l'installation au niveau de chaque radiateur.
En revanche, une telle solution s'avère nécessiter le recours à un raccord spécifique distinct du moyen de réglage de débit, c'est-à-dire du coude ou té de réglage. Un tel procédé requiert en conséquence de pouvoir disposer au niveau de chaque radiateur d'un minimum d'espace pour pouvoir intégrer l'ensemble des organes nécessaires non seulement à l'équilibrage de l'appareil mais encore à la lecture de la mesure. Sur le plan pratique, il a pu être constaté que la simple adjonction d'un système de mesure et d'un système de réglage rendait difficile la conception d'un ensemble compact. Par ailleurs, le recours à plusieurs pièces distinctes, pour assurer des fonctions juxtaposées de réglage et de mesure, conduit au total à un dispositif de réglage de débit de fluide de coût notable.
L'objet de la présente invention vise en conséquence à porter remède aux inconvénients des dispositifs de réglage de débit de fluide énumérés précédemment et à proposer une nouvelle vanne de réglage de débit de fluide de volume réduit pour pouvoir être facilement intégrée en tous points d'un réseau émetteur thermique quels que soient sa configuration et son emplacement tout en permettant une mesure et un réglage de débit particulièrement précis.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle vanne de réglage de débit de fluide particulièrement compacte et incorporant l'ensemble des organes nécessaires au réglage du débit de fluide.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle vanne de réglage de débit de fluide susceptible d'être réalisée et montée de manière particulièrement simple et de conduire à une bonne précision de mesure. Un autre objet de l'invention est de fournir une nouvelle vanne de réglage de débit de fluide dont le montage peut être réalisé de manière particulièrement simple et sans risque d'erreur.
Un autre objet de l'invention vise à fournir une nouvelle vanne de réglage de débit de fluide comportant un nombre de pièces réduit.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une vanne de réglage de débit de fluide destinée à être montée dans ou sur un réseau émetteur thermique, du genre installation de chauffage ou de climatisation comportant :
  • un corps principal dans lequel sont ménagées deux prises de pression de fluide reliées respectivement à l'amont et à l'aval d'un organe calibré en considération du sens d'écoulement du fluide pour former une prise de pression amont et une prise de pression aval,
  • un moyen de réglage du débit du fluide
caractérisée en ce que l'organe calibré est formé par une pièce rapportée dans le corps principal pour assurer l'interface entre les deux prises de pression et son orifice calibré d'une part et connecter sans mélange l'amont de l'organe calibré à la prise de pression amont et l'aval dudit organe à la prise de pression aval d'autre part.
D'autres détails et avantages de l'invention seront décrits de manière détaillée à la lumière de la description et des exemples illustratifs qui suivent ci-après, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs dans lesquels :
  • La figure 1 illustre selon une vue en coupe transversale longitudinale, une première variante de réalisation d'une vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention.
  • La figure 2 illustre, selon une vue de dessus, un exemple de réalisation d'une vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention.
  • La figure 3 illustre selon une vue en perspective, un détail de réalisation d'un organe calibré conforme à l'invention.
  • La figure 4 illustre selon une vue de dessus conforme à la figure 3, un détail de réalisation d'un organe calibré conforme à l'invention.
  • La figure 5 illustre selon une vue transversale longitudinale, une vanne de réglage de débit de fluide conforme à une seconde variante de réalisation de l'invention.
La vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention et illustrée aux figures 1 à 4 est destinée à être montée dans ou sur un réseau émetteur thermique du genre installation de chauffage ou de climatisation. Dans la description qui suit il sera plus particulièrement fait référence à une installation de chauffage, étant entendu que la vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention peut être avantageusement utilisée dans toute installation ou réseau émetteur thermique incluant un réseau de canalisations reliant des appareils du genre radiateur, ventilateur-convecteur, convecteur, climatiseur, etc.
Dans la description qui suit il sera également plus particulièrement fait référence de manière générale à un fluide de circulation étant entendu que sous le terme fluide il convient d'entendre tout type de fluide, par exemple de l'eau, glacée ou chaude. En particulier la vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention peut être utilisée en conjonction avec tous types de fluides indépendamment de leur viscosité et de leurs propriétés thermiques.
La vanne de réglage de débit de fluide illustré aux figures 1 à 4 comporte un corps principal 1, généralement réalisé en un matériau métallique, par exemple en laiton, définissant l'enveloppe générale de la vanne de réglage conforme à l'invention. Le corps principal 1 est formé vers sa partie inférieure par une conduite 2, par exemple de section circulaire, limitée extérieurement par deux embouts 3a, 3b destinés à être raccordés, respectivement par un filetage externe et un taraudage interne, à une canalisation, par exemple d'une installation de chauffage ou directement à un radiateur de l'installation.
Le corps principal 1 est pourvu d'un puits central 4 comportant, au moins sur une partie de sa longueur, un filetage interne 5 et s'étend à partir de la conduite 2, de préférence selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de la conduite 2, et à partir de cette dernière.
Le corps principal 1 forme un ensemble monobloc dans lequel sont ménagées deux prises de pression de fluide 10, 11 (figures 1 et 2), avantageusement pourvues de filetages internes et débouchant avantageusement par leurs parties inférieures dans une chambre de réception 12 formant la jonction entre la conduite 2 et la partie inférieure du puits central 4. Selon l'invention, les prises de pression 10, 11 sont avantageusement formées par deux tubulures 10a, 11a ménagées dans la masse même du corps principal 1 et s'étendant, par exemple, selon des directions sensiblement parallèles entre elles. Les tubulures 10a, 11a sont avantageusement inclinées relativement à l'axe de symétrie de la conduite 2.
Les prises de pression 10 et 11 sont destinées à servir d'organes de branchement avec un manomètre différentiel, ou un appareil similaire, en vue de mesurer la pression différentielle du fluide circulant entre les deux prises de pression 10 et 11. A cette fin, les prises de pression 10, 11 sont reliées respectivement à l'amont et à l'aval d'un organe calibré 15 (figures 3 et 4), l'amont et l'aval de l'organe calibré 15 étant définis en considération du sens d'écoulement normal du fluide dans la conduite 2 et noté par la flèche F (figure 1).
Selon l'invention, l'organe calibré 15 est formé par une pièce rapportée dans le corps principal 1, de préférence dans la chambre de réception 12, pour assurer l'interface entre les deux prises de pression 10, 11 et l'organe calibré 15 et son orifice calibré 17 d'une part, et pour connecter sans mélange le fluide circulant dans le conduit 2, en amont de l'organe calibré 15 à la prise de pression amont 10, ainsi que le fluide ayant traversé l'organe calibré 15 sortant en aval du dit organe, à la prise de pression aval 11 d'autre part. Cette particularité permet d'assurer l'interface entre les deux zones de pression aval et amont situées de part et d'autre de l'organe calibré tout en assurant la séparation hydraulique du fluide par l'intermédiaire de canaux de transmissions de pression réalisés grâce à l'interface.
Il est ainsi possible, grâce à la fonction de séparation et de répartition de la pression du fluide arrivant vers l'organe calibré 15 et de celle sortant du dit organe calibré, de relever dans chaque prise de pression 10, 11 des valeurs différentielles représentatives de l'écoulement du fluide.
Tel que cela est montré aux figures 3 et 4, l'organe calibré 15 comporte une série de conformations 16 et un orifice calibré 17 d'entrée définissant avec les parois de la chambre de réception 12 des passages de connexion séparés pour permettre au fluide de se répartir vers chacune des prises de pression 10, 11.
Selon une version particulièrement avantageuse de l'invention, l'organe calibré 15 est formé par une bague 20 de forme cylindrique qui comporte en tant que conformations 16, réalisées sur des secteurs distincts de la bague 20 et dans l'extérieur de l'épaisseur de sa paroi périphérique 21 :
  • un premier évidement 22 formant avec les parois de la chambre de réception 12, le passage de connexion avec la partie inférieure de la tubulure 10a associée à la prise de pression amont 10,
  • un second passage de connexion avec la prise de pression aval 11 reliant l'intérieur de la bague avec ladite prise et formé, de préférence, par un second évidement 23,
  • et un orifice calibré 25 ménagé dans la bague 20, de préférence dans le premier évidement 22.
Le second évidement 23 est ménagé sur un autre secteur angulaire de la bague 20, et forme, avec les parois de la chambre de réception 12 et un orifice 27 ménagé dans l'épaisseur de la paroi 2 , le passage de connexion avec la partie inférieure de la tubulure 11a associée à la prise de pression aval 11.
Tel qu'illustré en particulier aux figures 3 et 4, le second évidement 23 est également pourvu, avantageusement à sa partie supérieure, d'un orifice 27 en forme d'encoche 27. Selon cette réalisation, la bague 20 comporte en tant qu'orifice calibré 17 une encoche ou diaphragme calibré 25 ménagé à travers la paroi du premier évidement 22, par exemple à partir de son bord supérieur (fig 3). A titre de variante, l'encoche 27 peut être remplacée par une simple fente longitudinale s'étendant sur tout ou partie de la hauteur de la bague 20 ou par un passage de forme quelconque. Le second évidement 23 peut également être de forme quelconque dès l'instant ou il assure la connexion entre l'intérieur de l'organe calibré 15 (ou de la bague 20) avec la tubulure 11a.
Avantageusement, les évidements 22 et 23 s'étendent sur une partie de la hauteur des parois 21 pour ménager à la base de la bague 20 un rebord 26 servant à faciliter le centrage de la bague 20 et à assurer une bonne étanchéité de la paroi 21 avec la chambre de réception 12 dans les zones empêchant le mélange des pressions amont/aval.
Selon une version de l'invention, la bague 20 est mise en place dans la chambre de réception 12 en association avec un moyen de détrompage (non représenté aux figures) permettant d'assurer au montage un positionnement angulaire précis de la bague 20 relativement à la section de passage de la conduite 2 et aux orifices inférieurs des tubulures 10a, 11a associées aux prises de pression 10, 11, lesdits orifices devant déboucher dans la chambre de réception 12 au niveau des conformations 16. Le moyen de détrompage peut être de manière classique constitué d'ergots de positionnement s'étendant dans la chambre de réception 12.
La bague 20 est également associée à des moyens de blocage pouvant être formés par une bride annulaire de blocage 30 vissée dans le puits central 4 par l'intermédiaire du filetage 5 pour maintenir en place la bague 20. Avantageusement, les moyens de blocage peuvent également comporter une butée 31 formée par une paroi issue du corps principal 1 et s'étendant au fond de la chambre de réception 12.
Selon l'invention, la vanne de réglage de débit comporte également un moyen de réglage du débit 40, réalisé de manière classique sous la forme d'une tige ou d'un pointeau monté dans le corps principal 1 et s'étendant dans le puits central 4.
Selon la première variante de réalisation illustrée à la figure 1, le moyen de réglage de débit 40 est directement vissé sur le corps principal 1 par l'intermédiaire du filetage 5 de telle sorte que la partie inférieure du moyen de réglage 40 pénètre et s'étend dans la bague 20, sensiblement selon son axe de symétrie principal.
De manière classique, le moyen de réglage 40 peut être associé à un dispositif de blocage de sa position après réglage, formé par exemple par une contre-vis de réglage 42. Le puits central 4 est couvert par un capuchon de protection 43 vissé sur l'extrémité supérieur du puits central 4.
La figure 5 montre une seconde variante de réalisation de l'invention qui ne diffère de la variante montrée aux figures 1 à 4 que par le montage du moyen de réglage 40. Selon la variante de réalisation illustrée à la figure 5, le moyen de réglage 40 est monté non pas sur le corps principal 1, mais directement sur la bague 20 qui sert alors de siège de réception. Grâce à cette disposition, il est possible de réduire le nombre de pièces constituant la vanne de réglage de débit conforme à l'invention. Selon cette seconde variante de réalisation la bague est avantageusement réalisée en un matériau métallique alors que dans la première variante de réalisation, la bague 20 peut être réalisée en un matériau de type plastique.
Tel qu'illustré à la figure 5, la bague 20 est enfilée axialement de manière étanche, par l'intermédiaire de joints toriques, dans et vers le fond du siège de réception 12 pour reposer contre ledit fond puis est bloquée en position par l'intermédiaire d'un organe de serrage 45. Le moyen de réglage 40 s'étend ainsi au moins en partie dans et contre les parois internes périphériques de la bague 20. Il est déplacé grâce au filetage 46 qui le lie à la pièce tournante 44 accessible à l'opérateur. Le moyen de réglage 40 ne peut lui-même tourner en raison de son guidage non circulaire dans la bague 20. Une vis 42 sert à bloquer le moyen de réglage 40 en position.
Grâce à la réalisation d'une vanne de réglage de débit comportant sur une pièce monobloc de dimension réduite à la fois les organes de prise de pression ainsi que le moyen de réglage de débit et un organe calibré, il est possible d'intégrer ladite vanne dans un espace extrêmement réduit tout en permettant avoir recours à une technique de réglage de débit de fluide éprouvée et précise.
L'invention permet par ailleurs, grâce au rôle d'interface et de connexion de l'organe calibré, de séparer géométriquement les prises de mesure de pression, qui peuvent être ainsi éloignées de l'orifice calibré, des signaux représentatifs des pressions qui sont pour l'une en aval, pour l'autre en amont de l'orifice calibré. On s'affranchit ainsi de toute contrainte géométrique d'implantation sans obérer la qualité et la mesure des pressions.
Le fonctionnement de la vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention est le suivant :
Lorsque l'on souhaite procéder à l'équilibrage d'une installation de chauffage ou de climatisation par exemple, l'opérateur commence par brancher un appareil de mesure de pression différentielle, du genre manomètre, sur et dans les prises de pression de fluide 10, 11 après avoir au préalable ôté un moyen de protection recouvrant l'orifice des tubulures 10a, 11a.
L'opérateur procède ensuite à la mesure de débit aux points de mesure et peut alors directement lire sur un cadran du manomètre la valeur mesurée et la comparer à la valeur théorique souhaitée. Si la valeur mesurée diffère de la valeur théorique souhaitée, il est alors nécessaire d'effectuer une opération de réglage du débit de fluide. Pour cela l'opérateur ôte le capuchon 43 et libère le moyen de réglage 40 en dévissant la contre-vis de serrage 42. L'opération de réglage du débit de fluide consiste alors à déplacer le moyen de réglage 40 selon l'axe longitudinal du puits central 4 en vue de régler le débit de fluide dans la conduite 2. Un tel réglage est effectué en vérifiant la valeur du débit de fluide obtenu par lecture directe sur le cadran de manomètre de pression. La valeur souhaitée étant obtenue et lue, l'opérateur effectue les opérations écrites précédemment en sens inverse à savoir le blocage en position du moyen de réglage 40 par la contre-vis 42 puis la fermeture du capuchon 43.
Au sens de l'invention, il convient de noter que l'encoche ou diaphragme calibré 25 destiné à réaliser la perte de charge peut être de forme quelconque et ménagé(e) également à un emplacement quelconque de la vanne dès l'instant que sa valeur est parfaitement calibrée et qu'il (elle) est correctement positionné(e) dans le conduit 2.
La vanne de réglage de débit de fluide conforme à l'invention est particulièrement indiquée pour assurer le réglage de débit d'installations assurant couramment des débits de fluide de l'ordre de 20 litres/heure à 400 litres/heure et pouvant même aller jusqu'à 1200 litres/heure.

Claims (11)

  1. Vanne de réglage de débit de fluide destinée à être montée dans ou sur un réseau émetteur thermique, du genre installation de chauffage ou de climatisation comportant :
    un corps principal (1) dans lequel sont ménagées deux prises de pression (10, 11) de fluide reliées respectivement à l'amont et à l'aval d'un organe calibré (15) en considération du sens d'écoulement du fluide pour former une prise de pression amont (10) et une prise de pression aval (11),
    un moyen de réglage (40) du débit du fluide,
    caractérisée en ce que l'organe calibré (15) est formé par une pièce rapportée dans le corps principal (1) pour assurer l'interface entre les deux prises de pression (10, 11) et son orifice calibré (17, 25) d'une part et connecter sans mélange l'amont de l'organe calibré (15) à la prise de pression amont (10) et l'aval dudit organe à la prise de pression aval (11) d'autre part.
  2. Vanne selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen de réglage (40) du débit est monté dans le corps principal (1).
  3. Vanne selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que l'organe calibré (15) est monté dans une chambre de réception (12) du corps principal (1) et comporte des conformations (16) et un orifice calibré (17, 25) définissant avec les parois de la chambre de réception (12) des passages de connexion séparés pour le fluide vers chacune des prises de pression (10, 11).
  4. Vanne selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'organe calibré (15) est formé par une bague (20).
  5. Vanne selon les revendications 3 et 4 caractérisée en ce que la bague (20) comporte en tant que conformations (16) réalisées sur des secteurs distincts de la bague (20), dans son épaisseur et à partir de sa face externe :
    un premier évidement (22) formant, avec les parois de la chambre de réception (12), le passage de connexion avec la prise de pression amont (10).
    un second passage de connexion avec la prise de pression aval (11) reliant l'intérieur de la bague (20) avec ladite prise et formé de préférence par un second évidement (23),
    et un orifice calibré (25) ménagé dans la bague (20), de préférence dans le premier évidement (22)
  6. Vanne selon l'une des revendications 4 à 5 caractérisée en ce que la bague (20) est mise en place dans la chambre de réception (12) en association avec un moyen de détrompage et avec des moyens de blocage (30, 31).
  7. Vanne selon la revendication 2 et l'une des revendications 4 à 6 caractérisée en ce que le moyen de réglage de débit (40) est un pointeau ou une tige de réglage, monté relativement à la bague (20), avec son axe de réglage sensiblement confondu avec l'axe de symétrie de la bague (20).
  8. Vanne selon la revendication 7 caractérisée en ce que le moyen de réglage (40) est vissé sur le corps principal (1).
  9. Vanne selon la revendication 7 caractérisée en ce que le moyen de réglage (40) est monté sur la bague (20) qui lui sert de siège de réception.
  10. Vanne selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que les prises de pression (10, 11) sont formées par deux tubulures (10a, 11a), de préférence parallèles entre elles et inclinées relativement à l'axe de la conduite (2) de la vanne, formant un ensemble monobloc avec le corps principal (1).
  11. Organe calibré destiné à équiper une vanne de réglage conforme à l'une des revendications 1 à 10.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409121A1 (de) * 1994-03-17 1995-09-21 Gampper Gmbh Warmwasser-Fußbodenheizung
DE29612742U1 (de) * 1995-11-04 1996-10-17 Gampper Gmbh, 67821 Alsenz Ventil mit Voreinstellung der Durchflußmenge für einen Heizkörper einer Warmwasseranlage

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