FR2827357A1 - Fluid circulation control valve for automobile engine cooling circuit, has one input and two or three outputs and output fluid regulating part, with a sloping end, which rotates inside the valve body - Google Patents
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Abstract
Description
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Vanne de commande pour un circuit de circulation de fluide, en particulier pour un circuit de refroidissement d'un moteur L'invention se rapporte à une vanne de commande pour un circuit de circulation de fluide, ainsi qu'au circuit équipé d'une telle vanne. The invention relates to a control valve for a fluid circulation circuit, as well as to the circuit equipped with such a control valve for a fluid circulation circuit, in particular for a motor cooling circuit. valve.
Elle vise plus particulièrement à procurer une vanne de commande destinée à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile. It more particularly aims at providing a control valve intended for a cooling circuit of a thermal engine of a motor vehicle.
Un tel circuit de refroidissement est parcouru par un fluide de refroidissement, habituellement de l'eau additionnée d'un antigel, qui circule en circuit fermé sous l'action d'une pompe de circulation. Such a cooling circuit is traversed by a cooling fluid, usually water with an antifreeze added, which circulates in a closed circuit under the action of a circulation pump.
Généralement, un tel circuit de refroidissement comprend plusieurs branches, dont une branche qui contient un radiateur de refroidissement, une branche qui constitue une dérivation du radiateur de refroidissement et une branche qui contient un radiateur, encore appelé"aérotherme", servant au chauffage de l'habitacle. Generally, such a cooling circuit comprises several branches, including a branch which contains a cooling radiator, a branch which constitutes a bypass of the cooling radiator and a branch which contains a radiator, also called "air heater", used for heating the cabin.
Il est connu d'utiliser une vanne thermostatique qui comprend une entrée de fluide reliée à la sortie du moteur et deux sorties de fluide qui correspondent respectivement à la branche contenant le radiateur de refroidissement et à la branche formant dérivation. It is known to use a thermostatic valve which comprises a fluid inlet connected to the engine outlet and two fluid outlets which correspond respectively to the branch containing the cooling radiator and to the branch forming a branch.
Lors du démarrage à froid du moteur, et tant que la température du fluide de refroidissement n'atteint pas un certain seuil, la vanne fait circuler le fluide de refroidissement dans la branche de dérivation en court-circuitant le radiateur de refroidissement. Dès que la température du fluide de refroidissement atteint et dépasse le seuil précité, le fluide During the cold start of the engine, and as long as the temperature of the coolant does not reach a certain threshold, the valve circulates the coolant in the branch branch by shorting the cooler. As soon as the coolant temperature reaches and exceeds the above threshold, the coolant
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de refroidissement traverse le radiateur de refroidissement et contourne la branche de dérivation. the cooling radiator and bypasses the branch branch.
Généralement, le fluide de refroidissement circule en permanence dans la branche qui contient le radiateur de chauffage, le chauffage de l'habitacle étant alors obtenu par mixage d'un flux d'air froid et d'un flux d'air chaud qui a balayé le radiateur de chauffage. Il est connu aussi de prévoir une vanne séparée sur le radiateur de chauffage pour régler le débit de fluide de refroidissement qui le traverse. Generally, the cooling fluid circulates permanently in the branch which contains the heating radiator, the heating of the passenger compartment being then obtained by mixing a flow of cold air and a flow of hot air which has swept the heating radiator. It is also known to provide a separate valve on the heating radiator to regulate the flow of cooling fluid passing through it.
L'invention vise à procurer une vanne de commande destinée à un circuit de circulation de fluide qui, dans une forme de réalisation préférée de l'invention, constitue un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile. The invention aims to provide a control valve for a fluid circulation circuit which, in a preferred embodiment of the invention, constitutes a cooling circuit of a thermal engine of a motor vehicle.
Dans cette application particulière, elle vise à procurer une vanne qui permet de gérer indépendamment le débit du fluide de refroidissement dans les différentes branches du circuit de refroidissement du moteur, afin d'optimiser la température du moteur thermique et le chauffage de l'habitacle. In this particular application, it aims to provide a valve which makes it possible to independently manage the flow of cooling fluid in the different branches of the engine cooling circuit, in order to optimize the temperature of the heat engine and the heating of the passenger compartment.
L'invention concerne ainsi plus particulièrement une vanne de commande pour un circuit de circulation de fluide, comprenant un corps qui est muni d'une entrée de fluide et d'au moins deux sorties de fluide et qui délimite un logement cylindrique pour un organe de réglage propre à tourner autour d'un axe de rotation et à prendre différentes positions angulaires pour contrôler la distribution du fluide au travers des sorties. The invention thus relates more particularly to a control valve for a fluid circulation circuit, comprising a body which is provided with a fluid inlet and at least two fluid outlets and which delimits a cylindrical housing for a adjustment suitable for turning around an axis of rotation and for taking different angular positions to control the distribution of the fluid through the outlets.
Selon une définition générale de l'invention, le corps comprend une paroi de fond dans laquelle débouche l'entrée de fluide et une paroi latérale cylindrique dans laquelle débouchent les sorties de fluide à des hauteurs axiales et en des positions angulaires choisies par rapport à l'axe de rotation, et dans laquelle l'organe de réglage comprend une extrémité tronquée According to a general definition of the invention, the body comprises a bottom wall into which the fluid inlet opens and a cylindrical side wall into which the fluid outlets open at axial heights and at angular positions chosen with respect to the axis of rotation, and in which the adjusting member comprises a truncated end
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tournée vers la paroi de fond, ce qui permet de réaliser le contrôle des sorties de fluide avec une loi définie en fonction de la position angulaire de l'organe de réglage dans le corps de vanne. facing the bottom wall, which makes it possible to control the outlets of fluid with a law defined as a function of the angular position of the adjusting member in the valve body.
Il est possible ainsi de gérer le débit du fluide au travers des différentes sorties de la vanne, et cela en fonction de la position angulaire donnée à l'organe de réglage de la vanne. It is thus possible to manage the flow of the fluid through the various outputs of the valve, and this as a function of the angular position given to the valve adjustment member.
De cette manière, il est possible de gérer la distribution du fluide selon une loi prédéfinie. In this way, it is possible to manage the distribution of the fluid according to a predefined law.
Une telle vanne peut ainsi équiper un circuit de circulation de fluide, et en particulier un circuit de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, pour gérer indépendamment les débits de fluide de refroidissement dans les différentes branches du circuit. Such a valve can thus equip a fluid circulation circuit, and in particular a cooling circuit of a motor vehicle engine, to independently manage the coolant flow rates in the different branches of the circuit.
Avantageusement, l'extrémité tronquée comprend une face généralement plane qui forme avec l'axe de rotation un angle choisi voisin de 45 degrés. Advantageously, the truncated end comprises a generally planar face which forms with the axis of rotation a chosen angle close to 45 degrees.
Dans la vanne de l'invention, l'une au moins des sorties de fluide peut être une tubulure radiale, ou encore une tubulure tangentielle. In the valve of the invention, at least one of the fluid outlets can be a radial pipe, or even a tangential pipe.
Dans une application particulière, la vanne comprend trois sorties de fluide. In a particular application, the valve includes three fluid outlets.
Dans une forme de réalisation de l'invention, l'organe de réglage est recouvert d'une bague fendue, rendue solidaire en rotation par un ergot en saillie que comporte l'organe de réglage. In one embodiment of the invention, the adjustment member is covered with a split ring, made integral in rotation by a projecting lug which comprises the adjustment member.
En ce cas, la bague fendue est avantageusement faite d'un matériau à faible coefficient de frottement. Une telle bague In this case, the split ring is advantageously made of a material with a low coefficient of friction. Such a ring
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fendue présente avantageusement un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du corps de vanne avant montage et un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre de l'organe de réglage après montage. The split advantageously has an outside diameter slightly greater than the inside diameter of the valve body before mounting and an inside diameter slightly greater than the diameter of the adjusting member after mounting.
Il est avantageux que la bague fendue recouvre une région de l'organe de réglage qui est munie de rainures circulaires. Ces rainures garantissent en effet le plaquage de la bague fendue contre la paroi intérieure du corps, en assurant ainsi une bonne étanchéité en fonctionnement. It is advantageous for the split ring to cover a region of the adjusting member which is provided with circular grooves. These grooves indeed guarantee the plating of the split ring against the internal wall of the body, thus ensuring good sealing in operation.
En variante ou en complément, l'extrémité tronquée de l'organe de réglage peut comprendre un canal ayant une forme choisie, avantageusement en arc de cercle, ce qui permet d'optimiser la progressivité d'ouverture. As a variant or in addition, the truncated end of the adjustment member may comprise a channel having a chosen shape, advantageously in an arc, which makes it possible to optimize the opening progressiveness.
En variante ou en complément, l'organe de réglage peut être muni d'un patin d'étanchéité, de préférence monté sur ressort, ce qui permet d'obtenir l'étanchéité, notamment sur la branche du circuit qui est la plus critique. As a variant or in addition, the adjustment member may be provided with a sealing pad, preferably mounted on a spring, which makes it possible to obtain sealing, in particular on the branch of the circuit which is the most critical.
Dans une autre forme de réalisation, l'organe de réglage comprend, à l'opposé de l'extrémité tronquée, deux portions de parois cylindriques sensiblement opposés diamétralement pour contrôler l'une des sorties de fluide. Ceci convient tout particulièrement dans le cas où cette sortie de fluide possède une section importante et évite d'augmenter le diamètre du corps de vanne. Ceci est utile lorsque l'on veut isoler une branche choisie du circuit. In another embodiment, the adjusting member comprises, opposite the truncated end, two portions of cylindrical walls substantially diametrically opposite to control one of the fluid outlets. This is particularly suitable in the case where this fluid outlet has a large section and avoids increasing the diameter of the valve body. This is useful when you want to isolate a chosen branch from the circuit.
La vanne de commande comprend avantageusement des moyens de motorisation propres à entraîner l'organe de réglage pour l'amener dans des positions angulaires choisies par rapport au corps de vanne. The control valve advantageously comprises motorization means capable of driving the adjustment member to bring it into selected angular positions relative to the valve body.
Sous un autre aspect, l'invention concerne un circuit de In another aspect, the invention relates to a circuit for
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circulation de fluide, lequel comprend une vanne de commande comme définie précédemment, dont l'entrée de fluide est reliée à une source de fluide et dont les sorties de fluide sont reliées respectivement à des branches du circuit. fluid circulation, which comprises a control valve as defined above, the fluid inlet of which is connected to a source of fluid and the fluid outlets of which are respectively connected to branches of the circuit.
Dans une application préférentielle, le circuit est réalisé sous la forme d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile qui est parcouru par un fluide de refroidissement sous l'action d'une pompe de circulation. In a preferred application, the circuit is produced in the form of a cooling circuit of a thermal engine of a motor vehicle which is traversed by a cooling fluid under the action of a circulation pump.
Dans cette application, la vanne de commande est une vanne à trois voies, dont l'entrée de fluide est reliée à une arrivée de fluide de refroidissement en provenance du moteur, et dont les trois sorties de fluide sont reliées respectivement à une première branche du circuit qui contient un radiateur de refroidissement, à une deuxième branche du circuit qui constitue une dérivation du radiateur de refroidissement et à une troisième branche du circuit qui contient un aérotherme pour le chauffage de l'habitacle. In this application, the control valve is a three-way valve, the fluid inlet of which is connected to a coolant inlet from the engine, and the three fluid outlets of which are respectively connected to a first branch of the circuit which contains a cooling radiator, to a second branch of the circuit which constitutes a bypass of the cooling radiator and to a third branch of the circuit which contains an air heater for heating the passenger compartment.
Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en perspective d'une vanne de commande, du type à trois voies, selon une première forme de réalisation de l'invention ;
- la Figure 2 est une vue de dessus de la vanne de la Figure 1. In the description which follows, given solely by way of example, reference is made to the appended drawings, in which: - Figure 1 is a perspective view of a control valve, of the three-way type, according to a first form of carrying out the invention;
- Figure 2 is a top view of the valve of Figure 1.
- les Figures 3 et 4 sont des vues latérales de la vanne des Figures 1 et 2 ; - la Figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la Figure 3 ; les Figures 6 à 8 sont des vues en coupe prises respectivement selon les lignes VI-VI, VII-VII et VIII-VIII de la Figure 4 ;
- la Figure 9 est une vue en perspective d'un organe de réglage d'une vanne de commande, selon une autre forme de réalisation - Figures 3 and 4 are side views of the valve of Figures 1 and 2; - Figure 5 is a sectional view along line VV of Figure 3; Figures 6 to 8 are sectional views taken respectively along lines VI-VI, VII-VII and VIII-VIII of Figure 4;
- Figure 9 is a perspective view of an adjustment member of a control valve, according to another embodiment
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de l'invention, qui est munie d'un canal ; - les Figures 10 et 11 sont deux vues de côté de l'organe tournant de la Figure 9 ; - les Figures 12 à 15 sont des vues en coupe, correspondant respectivement aux Figures 5 à 8, pour une vanne de commande équipée d'un organe tournant selon les Figures 9 à 11 ; - la Figure 16 est une vue en perspective d'un organe de réglage équipé d'un patin d'étanchéité ; - la Figure 17 est une vue de côté de l'organe de réglage de la Figure 16 ; - la Figure 18 est une vue en coupe selon la ligne XVIII-XVIII de la Figure 17 ; - les Figures 19 à 22 sont différentes vues en coupe, correspondant respectivement aux Figures 5 à 8, d'une vanne de commande équipée d'un organe de réglage selon les Figures 16 à 18 ; les Figures 23 à 30 sont différentes vues, analogues respectivement aux figures 1 à 9, d'une vanne de commande selon une autre forme de réalisation ; - la Figure 31 est une vue en perspective d'un organe de
réglage équipé d'une bague fendue ; - la Figure 32 est une vue de côté correspondant à la Figure 31 ; - la Figure 33 est une vue en coupe selon la ligne XXXIII- XXXIII de la Figure 32 ; - la Figure 34 montre à chaque fois trois vues en coupe différentes de la vanne pour des positions angulaires de l'organe de réglage, numérotées de 1 à 21, qui se suivent par incréments de 15 degrés dans le sens horaire ; - la Figure 35 représente un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile équipé d'une vanne de commande ou régulation selon l'invention ; - la Figure 36 est une vue en perspective d'une vanne de commande, du type à trois voies, selon une autre forme de réalisation de l'invention ; - la Figure 37 est une vue latérale de la vanne de la Figure of the invention, which is provided with a channel; - Figures 10 and 11 are two side views of the rotating member of Figure 9; - Figures 12 to 15 are sectional views, corresponding respectively to Figures 5 to 8, for a control valve equipped with a rotating member according to Figures 9 to 11; - Figure 16 is a perspective view of an adjustment member equipped with a sealing pad; - Figure 17 is a side view of the adjustment member of Figure 16; - Figure 18 is a sectional view along line XVIII-XVIII of Figure 17; - Figures 19 to 22 are different sectional views, corresponding respectively to Figures 5 to 8, of a control valve equipped with an adjustment member according to Figures 16 to 18; Figures 23 to 30 are different views, similar to Figures 1 to 9, respectively, of a control valve according to another embodiment; - Figure 31 is a perspective view of a member of
adjustment fitted with a split ring; - Figure 32 is a side view corresponding to Figure 31; - Figure 33 is a sectional view along the line XXXIII- XXXIII of Figure 32; - Figure 34 shows each time three different sectional views of the valve for angular positions of the adjusting member, numbered from 1 to 21, which follow each other in increments of 15 degrees clockwise; - Figure 35 shows a cooling circuit of a thermal engine of a motor vehicle equipped with a control or regulation valve according to the invention; - Figure 36 is a perspective view of a control valve, of the three-way type, according to another embodiment of the invention; - Figure 37 is a side view of the valve of Figure
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36 ; - les Figures 38,39 et 40 sont des vues en coupe radiale de la vanne des Figures 36 et 37, passant respectivement par les axes des trois tubulures de sortie ; - les Figures 41,42 et 43 sont des vues coupe respectivement selon les lignes XLI-XLI, XLII-XLII et XLIII-XLIII de la Figure 37 ; - la Figure 44 est une vue latérale de l'organe de réglage de la vanne des Figures 36 à 43 ; - la Figure 45 est une vue en perspective de l'organe de réglage de la Figure 44 ; - Les Figures 46 et 47 sont des vues analogues aux Figures 44 et 45, respectivement, l'organe de réglage étant équipé d'une bague fendue ; et - la Figure 48 montre à chaque fois trois vues en coupe différentes de la vanne des Figures 36 à 43 pour des positions angulaires de l'organe de réglage, numérotées de 1 à 36, qui se suivent par incréments de 10 degrés dans le sens horaire.
36; - Figures 38,39 and 40 are views in radial section of the valve of Figures 36 and 37, passing respectively through the axes of the three outlet pipes; - Figures 41,42 and 43 are section views respectively along the lines XLI-XLI, XLII-XLII and XLIII-XLIII of Figure 37; - Figure 44 is a side view of the valve adjusting member of Figures 36 to 43; - Figure 45 is a perspective view of the adjustment member of Figure 44; - Figures 46 and 47 are views similar to Figures 44 and 45, respectively, the adjusting member being equipped with a split ring; and - Figure 48 shows each time three different section views of the valve of Figures 36 to 43 for angular positions of the adjusting member, numbered from 1 to 36, which follow each other in increments of 10 degrees in the direction schedule.
On se réfère d'abord aux Figures 1 à 8 qui montrent une vanne de commande 10 selon une première forme de réalisation de l'invention. Cette vanne de commande comprend un corps cylindrique 12 limité par une paroi de fond 14 et une paroi cylindrique latérale cylindrique 16 d'axe XX. Dans la paroi de fond 14, débouche axialement une tubulure 18 d'entrée de fluide. Dans la paroi latérale cylindrique 16, débouchent trois tubulures de sortie de fluide 20,22 et 24. Ces trois tubulures de sortie débouchent à des hauteurs axiales et en des positions angulaires choisies par rapport à l'axe de rotation XX. Dans l'exemple, les tubulures 20,22 et 24 débouchent radialement dans la paroi 16. Les tubulures 20 et 24 sont diamétralement opposées, tandis que la tubulure 22 forme un angle de 90 degrés par rapport à l'axe commun des tubulures 20 et 24. Par ailleurs, les tubulures 20,22 et 24 ont des diamètres successivement décroissants. Reference is first made to FIGS. 1 to 8 which show a control valve 10 according to a first embodiment of the invention. This control valve comprises a cylindrical body 12 limited by a bottom wall 14 and a cylindrical lateral cylindrical wall 16 of axis XX. In the bottom wall 14, a fluid inlet pipe 18 opens axially. In the cylindrical side wall 16, three fluid outlet pipes 20, 22 and 24 open. These three outlet pipes open at axial heights and at angular positions chosen with respect to the axis of rotation XX. In the example, the pipes 20, 22 and 24 open radially into the wall 16. The pipes 20 and 24 are diametrically opposite, while the pipe 22 forms an angle of 90 degrees relative to the common axis of the pipes 20 and 24. Furthermore, the pipes 20, 22 and 24 have successively decreasing diameters.
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A l'intérieur du corps de vanne 12, est logé un organe de réglage 26, encore appelé organe tournant, qui est réalisé sous la forme d'un élément cylindrique plein dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre interne du corps de vanne. L'organe de réglage 26 se prolonge par une tige 28 dirigée suivant l'axe XX. Cette tige 28 passe au travers d'une ouverture centrale que comporte un couvercle 30 de forme circulaire qui est vissé sur une collerette 32 du corps de vanne par l'intermédiaire de quatre vis de fixation 34, avec interposition d'un joint d'étanchéité (non représenté). L'organe de réglage 26 est propre à être entraîné en rotation autour de l'axe XX par des moyens de motorisation 36 représentés schématiquement sur la Figure 1. Ces moyens de motorisation peuvent être constitués, par exemple, par un moteur du type pas à pas susceptible d'amener l'organe de réglage 26 dans une multiplicité de positions différentes, soit par incréments successifs, soit de manière continue. Inside the valve body 12 is housed an adjusting member 26, also called a rotating member, which is produced in the form of a solid cylindrical element whose diameter corresponds substantially to the internal diameter of the valve body. The adjusting member 26 is extended by a rod 28 directed along the axis XX. This rod 28 passes through a central opening that has a cover 30 of circular shape which is screwed onto a flange 32 of the valve body by means of four fixing screws 34, with the interposition of a seal. (not shown). The adjusting member 26 is suitable for being driven in rotation about the axis XX by motorization means 36 shown diagrammatically in FIG. 1. These motorization means can be constituted, for example, by a motor of the stepper type. not likely to bring the adjusting member 26 into a multiplicity of different positions, either in successive increments, or continuously.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'organe de réglage 26 comprend une extrémité tronquée 38 qui est tournée du côté de la paroi de fond 14 (comme on le voit le mieux sur la Figure 5). Dans l'exemple, cette extrémité tronquée est formée par une face généralement plane 40 qui forme, avec l'axe de rotation XX, un angle choisi qui, dans l'exemple, est voisin de 45 degrés. According to an essential characteristic of the invention, the adjustment member 26 comprises a truncated end 38 which is turned towards the side of the bottom wall 14 (as best seen in Figure 5). In the example, this truncated end is formed by a generally planar face 40 which forms, with the axis of rotation XX, a chosen angle which, in the example, is close to 45 degrees.
De la sorte, l'organe de réglage 26 permet de contrôler les sorties de fluide 20,22 et 24 avec une loi définie en fonction de la position angulaire dudit organe dans le corps de vanne. In this way, the adjusting member 26 makes it possible to control the fluid outlets 20, 22 and 24 with a law defined as a function of the angular position of said member in the valve body.
Dans la position représentée aux Figures 5 à 8, le fluide qui arrive par la tubulure d'entrée 18 ne peut s'échapper que par la tubulure de sortie 24, les autres tubulures de sortie 20 et
22 étant fermées. In the position shown in FIGS. 5 to 8, the fluid which arrives through the inlet pipe 18 can escape only through the outlet pipe 24, the other outlet pipes 20 and
22 being closed.
En modifiant ensuite la position angulaire de l'organe de Then by changing the angular position of the
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réglage, on peut ajuster le débit de fluide au travers des différentes tubulures de sortie 20,22 et 24, et cela de manière progressive. adjustment, the fluid flow can be adjusted through the various outlet pipes 20, 22 and 24, and this in a progressive manner.
L'organe de réglage 26 représenté aux Figures 9 à 11, est semblable à celui de la forme de réalisation précédente, sauf que l'extrémité tronquée 38 comprend un canal 42 de forme choisie qui, ici, a sensiblement une forme en arc de cercle centré autour de l'axe XX. Ce canal en arc de cercle s'étend sur sensiblement 90 degrés, comme on peut le voir sur les Figures 12 à 15, lesquelles correspondent respectivement aux Figures 5 à 8 de la forme de réalisation précédente. The adjusting member 26 shown in Figures 9 to 11, is similar to that of the previous embodiment, except that the truncated end 38 comprises a channel 42 of selected shape which, here, has substantially a shape of an arc centered around the XX axis. This arcuate channel extends over substantially 90 degrees, as can be seen in Figures 12 to 15, which correspond respectively to Figures 5 to 8 of the previous embodiment.
La présence de ce canal permet de réaliser une progressivité d'ouverture de la vanne sur deux voies de cette dernière, à savoir sur les tubulures de sortie 22 et 24. The presence of this channel allows a progressive opening of the valve on two ways of the latter, namely on the outlet pipes 22 and 24.
La position de l'organe de réglage 26 des Figures 12 à 15 correspond à celle de l'organe de réglage 26 des Figures 5 à 8. The position of the adjusting member 26 of Figures 12 to 15 corresponds to that of the adjusting member 26 of Figures 5 to 8.
Cependant, la présence de ce canal fait qu'un léger débit de fluide peut s'échapper par la tubulure de sortie 22, alors que cette tubulure de sortie est complètement fermée dans le cas de la forme de réalisation précédente. Par contre, là encore, la tubulure de sortie 20 est fermée par l'organe de réglage 26. However, the presence of this channel means that a slight flow of fluid can escape through the outlet tubing 22, while this outlet tubing is completely closed in the case of the previous embodiment. On the other hand, here again, the outlet pipe 20 is closed by the adjusting member 26.
On se réfère maintenant aux Figures 16 à 18 qui montrent un organe de réglage 26 analogue à celui de la forme de réalisation des Figures 1 à 8. La principale différence réside dans le fait que cet organe est ici muni d'un patin d'étanchéité 44 de forme cylindrique, reçu dans un logement 46 ménagé à la périphérie de l'organe tournant et sollicité par un ressort 48. Ce patin permet d'assurer une étanchéité au niveau le plus critique du circuit. La présence du ressort permet de compenser les variations de dilatation des matériaux, en raison des variations de température du fluide qui traverse la vanne. We now refer to Figures 16 to 18 which show an adjustment member 26 similar to that of the embodiment of Figures 1 to 8. The main difference lies in the fact that this member is here provided with a sealing pad 44 of cylindrical shape, received in a housing 46 formed at the periphery of the rotating member and biased by a spring 48. This shoe makes it possible to ensure sealing at the most critical level of the circuit. The presence of the spring makes it possible to compensate for the variations in expansion of the materials, due to the variations in temperature of the fluid passing through the valve.
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Sur les Figures 19 à 22, qui s'apparentent respectivement aux Figures 5 à 8, le patin d'étanchéité 44 assure, dans la position représentée, l'étanchéité avec la tubulure 20. In FIGS. 19 to 22, which are similar to FIGS. 5 to 8 respectively, the sealing pad 44 ensures, in the position shown, sealing with the pipe 20.
On se réfère maintenant aux Figures 23 à 30 qui s'apparentent respectivement aux Figures 1 à 8, l'organe de réglage 26 étant ici muni d'un patin 44 comme dans la forme de réalisation précédente. La différence principale réside ici dans le fait que les tubulures 20 et 24 débouchent tangentiellement dans le corps de vanne 12, tandis que la tubulure 22 débouche radialement dans ce dernier. Reference is now made to FIGS. 23 to 30 which are respectively similar to FIGS. 1 to 8, the adjusting member 26 here being provided with a shoe 44 as in the previous embodiment. The main difference here lies in the fact that the pipes 20 and 24 open tangentially in the valve body 12, while the pipe 22 opens radially in the latter.
On se réfère maintenant aux Figures 31 à 33 qui montrent un organe de réglage analogue à celui des Figures 1 à 8. L'organe de réglage est ici recouvert d'une bague fendue 50 qui comprend une fente 52 pour laisser passage à un ergot 54 formé radialement en saillie sur l'organe de réglage. Il en résulte que cette bague fendue est solidaire en rotation de l'organe de réglage 26. La bague fendue 50 est faite d'un matériau à faible coefficient de frottement, par exemple en Téflon vs (polytétrafluoréthylène, en PPA ou en PPS, avec ou sans revêtement de surface. We now refer to Figures 31 to 33 which show an adjustment member similar to that of Figures 1 to 8. The adjustment member is here covered with a split ring 50 which includes a slot 52 to allow passage to a lug 54 formed radially projecting from the adjusting member. It follows that this split ring is integral in rotation with the adjusting member 26. The split ring 50 is made of a material with a low coefficient of friction, for example in Teflon vs (polytetrafluoroethylene, in PPA or in PPS, with or without surface coating.
En outre, cette bague fendue présente un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du corps de vanne avant montage et un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre de l'organe de réglage après montage. Ceci permet de garantir un contact étanche de la bague sur le corps, et cela sans entraîner un couple trop élevé. In addition, this split ring has an outside diameter slightly greater than the inside diameter of the valve body before mounting and an inside diameter slightly greater than the diameter of the adjusting member after mounting. This ensures a tight contact of the ring on the body, and this without causing too high a torque.
On se réfère maintenant à la Figure 34 qui montre différentes positions successives de l'organe de réglage, numérotées de 1 à 21, à chaque fois respectivement au niveau des trois tubulures de sortie 20,22 et 24. Dans l'exemple, ces positions sont obtenues par des rotations successives de 15 degrés, dans le sens horaire, de l'organe de réglage à l'intérieur du corps Reference is now made to FIG. 34 which shows different successive positions of the adjustment member, numbered from 1 to 21, each time respectively at the level of the three outlet pipes 20, 22 and 24. In the example, these positions are obtained by successive rotations of 15 degrees, clockwise, from the adjuster inside the body
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de vanne. On constate ainsi que les différentes tubulures de sortie peuvent être ouvertes ou fermées avec une loi définie, et de manière progressive. valve. It is thus noted that the various outlet pipes can be opened or closed with a defined law, and gradually.
Ces différentes positions sont obtenues par les moyens de motorisation 36 qui sont pilotés par un circuit de commande approprié. These different positions are obtained by the motorization means 36 which are controlled by an appropriate control circuit.
On se réfère maintenant à la Figure 35 qui montre un circuit 60 pour le refroidissement d'un moteur thermique 62 de véhicule automobile. Le circuit 60 est parcouru par un fluide de refroidissement, typiquement de l'eau additionnée d'un antigel, qui circule sous l'action d'une pompe 78. Le fluide est chauffé par le moteur, quitte ce dernier par une sortie 64 qui est reliée à la tubulure d'entrée 18 d'une vanne de commande 10 du type décrit précédemment. Cette vanne comprend trois tubulures de sortie 20,22 et 24 qui sont reliées à trois branches du circuit. Ce circuit comprend une première branche 66 qui contient un radiateur de refroidissement 68 et un vase d'expansion 70, une branche 72 qui forme une dérivation du radiateur de refroidissement 68 et une branche 74 qui contient un aérotherme 76 servant au chauffage de l'habitacle du véhicule. La tubulure 20 est reliée à la branche 66 (radiateur), la tubulure 22 à la branche 74 (aérotherme) et la tubulure 24 à la branche 72 (dérivation). Referring now to Figure 35 which shows a circuit 60 for cooling a heat engine 62 of a motor vehicle. The circuit 60 is traversed by a cooling fluid, typically water with an antifreeze added, which circulates under the action of a pump 78. The fluid is heated by the engine, leaves the latter via an outlet 64 which is connected to the inlet pipe 18 of a control valve 10 of the type described above. This valve comprises three outlet pipes 20, 22 and 24 which are connected to three branches of the circuit. This circuit includes a first branch 66 which contains a cooling radiator 68 and an expansion tank 70, a branch 72 which forms a bypass of the cooling radiator 68 and a branch 74 which contains an air heater 76 used for heating the passenger compartment. of the vehicle. The tubing 20 is connected to the branch 66 (radiator), the tubing 22 to the branch 74 (air heater) and the tubing 24 to the branch 72 (bypass).
La vanne permet ainsi de gérer indépendamment les débits de fluide dans les branches précitées, afin d'optimiser la température du moteur thermique et le chauffage de l'habitacle. The valve thus makes it possible to independently manage the flow rates of fluid in the abovementioned branches, in order to optimize the temperature of the heat engine and the heating of the passenger compartment.
En particulier, lors du démarrage à froid du moteur, elle permet de faire circuler le fluide dans la branche de dérivation 72 sans passer par le radiateur 68. Pendant cette phase de démarrage, il est possible aussi de faire passer une partie ou la totalité du débit de fluide dans l'aérotherme 76, si un chauffage est désiré. In particular, when the engine is started cold, it makes it possible to circulate the fluid in the branch branch 72 without passing through the radiator 68. During this start-up phase, it is also possible to pass part or all of the fluid flow in the heater 76, if heating is desired.
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Lorsque la température du fluide a atteint ou dépassé un seuil donné, le fluide passe par le radiateur 68 et contourne la dérivation 72. En outre, selon ou non qu'un chauffage est désiré, une partie du fluide peut ou non passer par l'aérotherme 76. When the temperature of the fluid has reached or exceeded a given threshold, the fluid passes through the radiator 68 and bypasses the bypass 72. In addition, depending on whether or not heating is desired, part of the fluid may or may not pass through the heater 76.
La vanne de commande des figures 36 à 47 s'apparente à celles décrites précédemment, les éléments communs étant désignés par les mêmes références numériques. The control valve of Figures 36 to 47 is similar to those described above, the common elements being designated by the same reference numerals.
Les tubulures de sortie 20 et 22 forment entre elles un angle voisin de 90', tandis que la tubulure de sortie 24 s'étend entre les tubulures 20 et 22. De plus, la tubulure de sortie 24, qui est la plus proche du couvercle 30, possède un diamètre supérieur à celui des formes de réalisation précédentes. De ce fait, il faudrait normalement augmenter le diamètre du corps de vanne. Pour éviter cela l'organe de réglage 26 comprend, à l'opposé de l'extrémité tronquée 38, deux portions de paroi cylindrique 78 et 80 sensiblement opposés diamétralement pour contrôler la tubulure de sortie 24. The outlet pipes 20 and 22 form an angle between them of 90 ', while the outlet pipe 24 extends between the pipes 20 and 22. In addition, the outlet pipe 24, which is closest to the cover 30, has a diameter greater than that of the previous embodiments. Therefore, the diameter of the valve body would normally have to be increased. To avoid this, the adjustment member 26 comprises, opposite the truncated end 38, two portions of cylindrical wall 78 and 80 substantially diametrically opposite to control the outlet pipe 24.
Ces deux portions de paroi 78 et 80 prolongent l'organe de réglage 26 en direction opposée à celle de l'extrémité tronquée 38 et elles sont réalisées sous la forme de deux voiles de matière qui s'étendent à distance de la tige 28 de l'organe de réglage. On voit, en particulier sur les figures 39 à 41, comment ces deux portions de paroi permettent de fermer ou d'ouvrir l'accès à la tubulure de sortie 24 en fonction de la position angulaire de l'organe de réglage. These two wall portions 78 and 80 extend the adjusting member 26 in the direction opposite to that of the truncated end 38 and they are produced in the form of two webs of material which extend away from the rod 28 of the 'regulator. It can be seen, in particular in FIGS. 39 to 41, how these two wall portions make it possible to close or open access to the outlet pipe 24 as a function of the angular position of the adjusting member.
Dans cette forme de réalisation, l'organe de réglage 26 comprend une région périphérique 82 qui est munie de rainures circulaires 84 (voir notamment les Figures 44 et 45). Comme dans les formes de réalisation précédentes, l'organe de réglage
26 reçoit une bague fendue 50. Cette dernière recouvre à la fois la région périphérique 82 et les deux portions de paroi 78 In this embodiment, the adjusting member 26 comprises a peripheral region 82 which is provided with circular grooves 84 (see in particular Figures 44 and 45). As in the previous embodiments, the adjusting member
26 receives a split ring 50. The latter covers both the peripheral region 82 and the two wall portions 78
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et 80. La fonction de ces rainures circulaires 84 est de plaquer la bague fendue 50 contre la paroi intérieure du corps de vanne par différence de pression, ce qui permet d'assurer une bonne étanchéité en fonctionnement. and 80. The function of these circular grooves 84 is to press the split ring 50 against the inner wall of the valve body by pressure difference, which ensures good sealing in operation.
La vanne des Figures 36 à 47 trouve une utilisation particulière dans un circuit du type représenté à la Figure 35. En ce cas, la tubulure 20 est reliée à la branche 66 (radiateur), la tubulure 22 à la branche 74 (aérotherme) et la tubulure 24 à la branche 72 (dérivation). The valve of Figures 36 to 47 finds particular use in a circuit of the type shown in Figure 35. In this case, the pipe 20 is connected to the branch 66 (radiator), the pipe 22 to the branch 74 (air heater) and the tubing 24 to the branch 72 (bypass).
On se réfère maintenant à la Figure 48 qui montre différentes positions successives de l'organe de réglage, numérotées de 1 à 36, à chaque fois respectivement au niveau des trois tubulures de sortie 20,22 et 24. Dans l'exemple, ces positions sont obtenues par des rotations successives de 10 degrés, dans le sens horaire, de l'organe de réglage à l'intérieur du corps de vanne. On constate ainsi que les différentes tubulures de sortie peuvent être ouvertes ou fermées avec une loi définie, et de manière progressive. We now refer to Figure 48 which shows different successive positions of the adjustment member, numbered from 1 to 36, each time respectively at the three outlet pipes 20, 22 and 24. In the example, these positions are obtained by successive rotations of 10 degrees, clockwise, from the regulating member inside the valve body. It is thus noted that the various outlet pipes can be opened or closed with a defined law, and gradually.
Bien entendu, la vanne de l'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Elle n'est pas limitée à une vanne à trois voies comme dans les formes de réalisation décrites précédemment. De même, il est possible d'envisager une forme de réalisation où les entrées et les sorties sont inversées sur le corps de vanne. Par exemple, le corps peut comprendre trois entrées de fluide et une sortie. De plus, la vanne n'est pas non plus limitée à une application à un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile.Of course, the valve of the invention is susceptible of numerous variant embodiments. It is not limited to a three-way valve as in the embodiments described above. Similarly, it is possible to envisage an embodiment where the inputs and outputs are reversed on the valve body. For example, the body may include three fluid inlets and one outlet. In addition, the valve is also not limited to an application to a cooling circuit of a thermal engine of a motor vehicle.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Effective date: 20200306 |