FR2837897A1 - Vanne a commande electrique pour circuit de circulation de fluide - Google Patents
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Abstract
La vanne comporte un corps de vanne ou boîtier (1) fermé par un couvercle (8). Elle comprend au moins une entrée de fluide (9) et une ou plusieurs tubulures de sortie de fluide (4, 5; 5a) ainsi qu'un obturateur mobile (10) comportant au moins une ouverture de passage de fluide (13). L'obturateur (10) est entraîné par le rotor d'un moteur électrique (14) comprenant un rotor (15) et un stator (16). Le rotor (15) est placé à l'intérieur du corps de vanne (1) et le stator (15) est situé à l'extérieur du corps de vanne (1). Le rotor (15) est séparé du stator (16) de façon étanche au fluide circulant dans le corps de vanne (1) par une couche de matière perméable au champ magnétique. Application notamment aux circuits de refroidissement des moteurs thermiques de véhicules automobiles.
Description
déplacé vers sa position d'ouverture.
Vanne à commande électrique pour circuit de circulation de fluide s La présente invention se rapporte à une vanne à commande électrique pour circuit de circulation de fluide, ainsi qu'aux
circuits équipés d'une telle vanne.
lo Elle s' applique notamment à la réalisation d'un circuit de
refroidissement pour moteur thermique de véhicule automobile.
Un tel circuit de refroidissement est parcouru par un fluide de refroidissement, habituellement de l'eau additionnée dun antigel, qui circule en circuit fermé sous l' action d'une pompe
de circulation.
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 appelé "aérotherme", servant au chauffage de l'habitacle. 2s I1 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
contenant l'aérotherme.
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 une branche de dérivation en courtcircuitant le radiateur de refroidissement. Dès que la température du fluide de refroidissement atteint et dépasse le seuil précité, le fluide
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de refroidissement traverse le radiateur de refroidissement et
contourne la branche de dérivation.
Généralement, le fluide de refroidissement circule en s 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. I1 est connu aussi de prévoir une vanne séparce sur le radiateur de chauffage pour régler le
débit de fluide de refroidissement qui le traverse.
Les vannes généralement utilisées pour cette application sont du type à obturateur tournant à l'intérieur du corps de vanne, comme enseigné par exemple par le brevet US 5 950 576. Dans les 1S vannes connues de ce type, l'obturateur est entrainé dans son mouvement de rotation par un arbre couplé à un actionneur, tel qu'un moteur électrique de type pas à pas ou continu, situé à l'extérieur du corps de vanne. L'étanchéité avec l'extérieur de la vanne est assurée par un joint rotatif entourant l'artre et
plaqué entre l'arbre d'entrainement et le corps de vanne.
Cependant les rotations répétées de l'arbre d'entrainement de l'obturateur provoquent à la longue une fuite du liquide réfrigérant au niveau de la traversée de l'arbre d'entrainement dans le corps de vanne, qui est due à l'usure du joint par 2s frottement sur les surfaces avec lesquelles il est en contact à la fois sur l'arbre et le corps de vanne. D'autre part, l 'ensemble constitué par le corps de vanne et l'actionneur
présente un encombrement important.
L'un des buts de l' invention est d'améliorer l'étanchéité des vannes à obturateur tournant entrainées par des moteurs électriques afin d'éviter toute fuite du liquide de refroidissement. Plus particulièrement, l' invention vise à procurer une vanne de commande d'encombrement réduit et d'excellente roLustesse, 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. Dans cette application particulière, elle vise à procurer une vanne qui permet de gérer indépendamment le débit de 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.
A cet effet, l' invention a pour objet, une vanne de commande pour un circuit de circulation de fluide comportant un corps de vanne ou boîtier fermé par un couvercle, la vanne comprenant au moins une entrée de fluide et une ou plusieurs tubulures de sortie de fluide, ainsi qu'un obturateur mobile comportant au moins une ouverture de passage de fluide, l'obturateur étant entraîné par le rotor d'un moteur électrique comprenant un
rotor et un stator.
Selon une caractéristique générale de l' invention le rotor est placé à l'intérieur du corps de vanne et le stator est situé à l'extérieur du corps de vanne. Le rotor est séparé du stator de façon étanche au fluide circulant dans le corps de vanne par
une couche de matière perméable au champ magnétique.
Plus particulièrement le rotor est encapuchonné à l'intérieur du corps de vanne sur tout ou partie de sa longueur à l'intérieur d'un logement cylindrique intérieur au corps de vanne, dépaisseur de paroi sensiblement constante, faisant saillie sur la paroi du corps de vanne vers l'extérieur du corps de vanne dans une direction parallèle à l'axe de rotation T du rotor. Le stator est logé à l'extérieur du corps de vanne dans un deuxième logement cylindrique, entourant le logement cylindrique du rotor compris dans l'espace formé entre une cloison entourant concentriquement la paroi du logement cylindrique du rotor et l'extérieur de la paroi du logement
cylindrique du rotor.
Afin dassurer une étanchéité parfaite, les parois du logement cylindrique recevant le rotor et la paroi formant le corps de vanne sont avantageusement moulées ensemble pour ne former qu'une seule pièce. En variante, les parois du logement cylindrique sont formées par une bague métallique rapportée au
corps de vanne.
Selon un premier mode de réalisation de l' invention l'obturateur est constitué par un disque comportant une ouverture de passage de fluide permettant un écoulement contrôlé du fluide entre l' orifice d'entrée et les tubulures de sortie de fluide lorsque le disque obturateur est commandé en rotation par le moteur. Le disque obturateur est avantageusement formé dun matériau à faible coefficient de frottement et à forte résistance mécanique, par exemple en céramique. 2s Selon un deuxième mode réalisation de l' invention l'obturateur est constitué par un cylindre creux comportant au moins une ouverture de passage de fluide permettant un écoulement contrôlé du fluide entre l' orifice dentrée et les tubulures de sortie de fluide lorsque l'obturateur est commandé en rotation
par le moteur.
Selon un troisième mode réalisation de l' invention l'obturateur
est constitué par un cylindre plein tronqué.
s 2837897 I1 est ainsi possible de gérer le débit de fluide au travers des différentes sorties de la vanne, et cela en fonction de la position angulaire donnée au disque mobile ou à l'obturateur
cylindrique de la vanne.
s De cette manière, la distribution du fluide peut être commandée
selon une loi prédéfinie.
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
conduites du circuit.
1S Suivant une application préférentielle de l' invention, 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. 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 des entrées de fluide d'un radiateur de refroidissement du moteur et d'un aérotherme pour le 2s chauffage de l'habitacle ainsi qu'à une conduite de dérivation du radiateur de refroidissement facilitant le démarrage à froid
du moteur.
En variante, la vanne de commande comprend au moins une tubulure de sortie de fluide et au moins une entrée de fluide, l'une des sortie de fluide étant reliée à l'entrée du moteur thermique. ï
Dans la description détaillée qui suit, faite à titre
d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'un premier s mode de réalisation d'une vanne de commande selon l' invention; - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe respectivement de profil et de dessous de la vanne de commande représentée à la figure 1; - les figures 5 à 7 sont des vues respectivement par le dessous de profil et de dessus de la vanne de commande de la figure 1; - la figure 8 est une vue en perspective d'un deuxième mode de 1S réalisation d'une vanne de commande selon l' invention; - les figures 9 et 10 sont des vues respectivement de dessus et de profil de la vanne de commande de la figure 8; - la figure 11 montre une vue de dessus dune variante de réalisation sans réducteur de la vanne réalisée suivant le deuxième mode de réalisation; - la figure 12 est une vue en coupe selon la ligne XII-XII de 2s la figure 11; - la figure 13 est une vue en coupe dun troisième mode de réalisation d'une vanne de commande selon l' invention; - la figure 14 est une vue en coupe d'une variante de réalisation de la vanne de commande de la figure 13; et r - la figure 15 représente un circuit de refroidissement d'un moteur thermique de véhicule automobile équipé d'une vanne de
commande ou réqulation selon l' invention.
Selon les figures 1 à 7 o les éléments homologues portent les mémes références, la vanne de commande représentée comprend un corps de vanne 1 ou boîtier formant boissaau, réalisé en un matériau électriquement isolant et amagnétique, donc perméable au champ magnétique, par exemple du type polyamide ou polypropylène. Le corps 10 est limité intérieurement par une paroi de fond 2 et une paroi cylindrique latérale 3 d' axe de révolution XX'. La paroi de fond 2 supporte des tutulures 4 et de sortie de fluide orientées respectivement suivant une première direction perpendiculaire et suivant une deuxième direction parallèle à la paroi de fond 2 et débouchant dans la paroi de fond par des orifices 6 et 7. Le corps 1 est fermé par un couvercle ou flasque 8 percé d'une ouverture d'entrée de
fluide 9, centrée sur l'axe XX' (figure 3).
Un disque obturateur 10 mobile en rotation autour de l'axe XX', repose par une de ses surfaces sur la paroi de fond 2 entre la paroi de fond 2 et le couvercle 8. Le couvercle 8 repose sur des bossages 11 et 12 du disque obturateur 10, en saillie sur la surface opposée à celle du disque obturateur 10 qui repose
sur la paroi de fond 2.
Le disque obturateur 10 comporte une ouverture de passage de fluide 13 permettant un écoulement contrôlé du fluide entre l' orifice dentrée 9 et les tubulures de sortie de fluide 4 et
5 lorsque le disque obturateur tourne autour de l'axe XX'.
Suivant un mode de réalisation préféré de l' invention le disque obturateur 10 est réalisé en un matériau à faible coefficient de frottement et à forte résistance à l'usure. On peut utiliser pour cela des matériaux de type céramique, mais l'usage d'autres matériaux est aussi possible. L'étanchéité entre le disque obturateur 10 et les orifices de sortie des tubulures de sortie 4 et 5 est assurée, lorsque le disque obturateur 10 obture ces orifices, par des joints 6a, 6b, 7a entourant chacun s des orifices de sortie 6 et 7, disposés à l'intérieur de
logements de la paroi de fond 2.
Le disque obturateur 10 est entraîné en rotation autour de l'axe XX' par un moteur électrique 14 comportant un rotor 15 et un stator 16 par l'intermédiaire d'un réducteur composé d'une première roue dentée 17 entraînée par le rotor 15 et d'une deuxième roue dentée 18 centrce autour de l'axe XX' et disposée sur le disque obturateur 10 à sa périphérie. Le moteur électrique 14 est. par exemple, un moteur de type pas à pas ou de type sans balai à courant continu. Selon des variantes de mise en _uvre de l' invention la roue dentée 18 peut être réalisée soit directement par moulage du disque 10 soit par usinage. Le rotor 15 est encapuchonné à l'intérieur du corps de vanne 1 sur tout ou partie de sa longueur à l'intérieur d'un logement cylindrique borgne 19 intérieur au corps 1, d'épaisseur de paroi sensiblement constante, faisant saillie sur la paroi 2 qu'il prolonge vers l'extérieur du corps 1 dans une direction 2s parallèle à l'axe XX'. Il est immobilisé en translation dans le logement 19 par la première roue dentée 17 qui est fixée à son extrémité dans un espace intérieur au corps de vanne 1 compris entre la paroi de fond 2, le couvercle 8 et la roue
dentée 18.
Le stator 16 est logé à l'extérieur du corps 1 dans un deuxième logement cylindrique 20 entourant le logement cylindrique 19 dans l'espace compris entre une cloison 21 disposée concentriquement à la paroi cylindrique du logement cylindrique 19 et l'extérieur de la paroi du logement cylindrique 19. Le logement cylindrique 20 est fermé par un couvercle 22 s'emboitant sur le bord d'extrémité libre de la paroi
cylindrique 21.
s Ce mode de réalisation assure l'étanchéité entre le stator 16 et le rotor 15, ce dernier étant noyé dans le liquide circulant
dans le corps de vanne 1.
Pour obtenir une étanchéité parfaite entre le rotor 15 et le stator 16 il est préférable de mouler en une seule pièce le fond 2, la paroi 3 et les parois des logements cylindriques 19 et 20. Cependant d'autres variantes de réalisation restent encore possibles en disposant des joints d'étanchéité
1S appropriés entre ces éléments.
Egalement pour une bonne mise en _uvre de l' invention, on veillera particulièrement à utiliser pour former le premier logement cylindrique 19 une épaisseur de matière raisonnable pour que l'entrefer entre le rotor 15 et le stator 16 soit le plus réduit possible afin dobtenir un couple moteur suffisant tout en consommant le moins possible d'ampères / tour dans le
stator 16.
2s Cependant, grâce au réducteur formé par les roues dentées 17 et 18, le couple transmis par le moteur au disque obturateur 10 peut étre ajusté. Ainsi il est possible de choisir, par exemple, un moteur à faible couple et par conséquent moins encombrant, en adoptant un rapport de réduction plus grand. Par ailleurs le réducteur permet de réduire la résolution d'ouverture du disque obturateur 10 et de rendre plus progressifs les débits dans les tubulures de sorties 4 et 5 à l'ouverture. Un compromis peut étre trouvé pour adapter les f temps d'ouverture et la résolution d'ouverture du disque obturateur. Dans le deuxième mode de réalisation d'une vanne à rotor noyé selon l' invention représenté aux figures 8 à 12, o les éléments homologues à ceux des figures 1 à 7 sont représentés avec les mêmes références, l'obturateur 10 a la forme d'un cylindre creux allongé et mobile en rotation autour de son axe longitudinal XX' à l'intérieur d'un corps de vanne 1 de forme générale cylindrique d' axe XX ' et délimité par une paroi de
fond 2.
A la différence du mode de réalisation précédent, trois tubulures de sortie de fluide 4, 5, 5a débouchent dans le corps 1S de vanne 1 à des hauteurs axiales et en des positions angulaires choisies par rapport à l'axe XX'. Dans l'exemple, les tubulures de sortie débouchent radialement sur la paroi cylindrique du corps de vanne 1 et ont des diamètres différents. Sur la figure 9 deux tubulures de sortie de fluide 4 et 5a sont disposées suivant deux directions diamétralement opposées et une tubulure de sortie 5 est disposée suivant une
direction perpendiculaire aux deux autres.
Un flasque ou couvercle 8 traversé par une tubulure d'entrée de fluide 9 dirigé dans la direction de l'axe XX' est fixé à l'extrémité ouverte de la paroi cylindrique du corps de vanne 1 opposée au fond 2. Un joint 8a assure l'étanchéité entre le
flasque 8 et sa partie en contact avec le corps 1.
Le cylindre obturateur 10 est réalisé sous la forme d'un cylindre creux propre à tourner autour de l'axe de rotation XX'. Il est traversé dans sa partie cylindrique par des orifices 13, 13a de dimensions déterminées pour permettre un écoulement contrôlé du fluide entre la tubulure d'entrée 9 et
les tubulures de sortie 4, 5, 5a.
De manière similaire au premier mode de réalisation, le s cylindre obturateur 10 est entraîné en rotation autour de l'axe XX' par un moteur électrique, par exemple de type pas à pas ou de type sans balai à courant continu, comportant un rotor 15 et un stator 16. Un réducteur composé d'une première roue dentée 17 et d'une deuxième roue dentée 18 centrée sur l'axe XX' et réalisée par moulage ou usinage dans l'épaisseur de la paroi de fond du cylindre obturateur 10, est couplé entre le rotor 15 et
le cylindre obturateur 10.
Pour assurer l'étanchéité entre le rotor 15 et le stator 16, le rotor 15 est logé, de facon similaire au mode de réalisation de la vanne à disque décrite précédemment, à l'intérieur du corps de vanne 1 sur tout ou partie de sa longueur à l'intérieur d'un logement cylindrique 19 intérieur au corps 1, d'épaisseur de paroi sensiblement constante, faisant saillie sur la paroi 2 qu'il prolonge vers l'extérieur du corps 1 dans une direction parallèle à l'axe XX'. Il est immobilisé en translation dans le logement 19 par la première roue dentée 17 qui est fixée à son extrémité dans un espace intérieur au corps de vanne 1 compris entre la paroi de fond 2 du corps de vanne, la paroi de fond de
l'obturateur 10 et la roue dentée 18.
Le stator 16 est logé à l'extérieur du corps 1 dans un deuxième logement cylindrique 20 entourant le logement cylindrique 19 et déterminé par l'espace compris entre une cloison 21 entourant concentriquement la paroi du logement cylindrique 19 et l'extérieur de la paroi du logement cylindrique 19. Le logement cylindrique 20 est fermé par un couvercle 22 s'emboîtant sur le
bord d'extrémité libre de la paroi cylindrique 21.
Comme dans la réalisation précédente on veillera particulièrement à utiliser pour former le premier logement cylindrique 19 une épaisseur de matière raisonnable pour que l'entrefer entre le rotor 15 et le stator 16 soit le plus réduit possible, afin d'obtenir un couple moteur suffisant tout en consommant le moins possible d'ampères / tour dans le stator 16. Egalement grâce au réducteur formé par les roues dentées 17 et 18, le couple transmis par le moteur 14 au disque obturateur 10 peut être ajusté. Ceci permet de choisir, par exemple, un moteur à faible couple et par conséquent moins encombrant, en adoptant un rapport de réduction plus grand. Par ailleurs le réducteur permet de réduire la résolution d'ouverture de l'obturateur cylindrique 10 et de rendre plus progressifs les
débits dans les tubulures de sorties 4, 5 et 5a à l'ouverture.
Comme dans l'exemple de réalisation précédente un compromis peut être trouvé pour adapter les temps d'ouverture et la
résolution d'ouverture du disque obturateur.
Il est aussi possible de réaliser la mise en rotation de l'obturateur cylindrique 10 de la vanne décrite précédemment
sans réducteur de la manière représentée aux figures 12 et 13.
Bien entendu ce mode de réalisation nécessite d'utiliser un 2s couple moteur plus important. Ceci nécessite dans ce cas, de déporter le moteur 14 de manière à confondre l'axe de rotation du rotor 15 avec l'axe XX' de rotation de l'obturateur cylindrique 10. Dans cette configuration la paroi de fond de l'obturateur cylindrique lO vient directement en contact avec la paroi de fond 2 puisque le moulage de la roue dentée 18 est supprimé. Dans le troisième mode de réalisation d'une vanne à rotor noyé selon l' invention représenté à la figure 13, o les éléments homologues à ceux des figures 1 à 12 sont représentés avec les mêmes références, l'obturateur 10 a la forme d'un cylindre plein et tronqué, monté mobile en rotation autour de son axe longitudinal XX, à l'intérieur d'un corps de vanne 1 de forme s générale cylindrique d' axe XX ' et délimité par une paroi de
fond 2.
Comme dans le mode de réalisation précédent, trois tubulures de sortie de fluide 4, 5, 5a débouchent dans le corps de vanne 1 à des hauteurs axiales et en des positions angulaires choisies par rapport à l'axe XX'. Dans l'exemple, les tubulures de sortie débouchent radialement sur la paroi cylindrique 3 du corps de vanne 1 et ont des diamètres différents. Sur la figure 13 deux tubulures de sortie de fluide 4 et 5a sont disposées 1S suivant deux directions diamétralement opposées, tandis que la tubulure de sortie 5 (non visible sur la figure 12) est
disposée suivant une direction perpendiculaire aux deux autres.
Un flasque ou couvercle 8 traversé par une tubulure dentrée de fluide 9 dirigé dans la direction de l'axe XX' est fixé à l'extrémité ouverte de la paroi cylindrique du corps de vanne 1
opposée au fond 2.
Le cylindre obturateur 10 présente un plan coupé 23 formant un angle aigu avec un plan perpendiculaire à l'axe XX' et il est entouré d'une bague diétanchéité 24 de forme générale
cylindrique qui est rapportée extérieurement.
Le cylindre obturateur 10 est entraîné en rotation autour de l'axe XX' par un moteur électrique 14, par exemple de type pas à pas ou de type sans balai à courant continu, comportant un rotor 15 et un stator 16. L'arbre du moteur est parallèle à l'axe XX' et l'entraînement de l'obturateur s'effectue par
l'intermédiaire d'un réducteur 25.
Le réducteur 25 est composé d'une première roue dentée 26 calée sur l'arbre du moteur et engrenant avec une deuxième roue dentée 27 calée sur un arbre 28. Cet arbre porte une troisième roue dentée 29 engrenant avec une quatrième roue dentée 30 s calée sur un arbre 31 qui porte le cylindre obturateur 10. Le réducteur 25 est logé dans un boîtier 32 formé dans le corps de vanne, rattaché à la paroi de fond 2 et fermé par un bloc moulé 33 qui intègre le moteur 14. Le bloc moulé 33 intègre aussi un circuit imprimé 34 servant à la commande du moteur et présentant des broches de connexion 35 propres à être raccordées à un circuit d'alimentation approprié. Un capteur de position 36, de type sans contact, est monté sur l'arbre 31 pour déterminer la position angulaire du cylindre obturateur 10. Pour assurer l'étanchéité entre le rotor 15 et le stator 16, le rotor 15 est logé, de facon similaire aux modes de réalisation précédents, à l'intérieur du corps de vanne 1, et plus
précisément à l'intérieur du bloc moulé 33.
Le stator 16 est logé dans un deuxième logement cylindrique 20 entourant le logement cylindrique 19. Les parois du logement cylindrique 19 et du corps de vanne, en particulier du bloc moulé 33, sont moulées ensemble pour ne former qu'une seule
2s pièce.
La vanne selon la variante de réalisation de la figure 14 est très proche de celle de la figure 13. Elle s'en distingue par le fait les parois du logement cylindrique 19 séparant le stator du rotor ne sont pas moulées ensemble avec le corps de vanne. En effet, la séparation entre la stator et le rotor est réalisée par une bague 37 rapportée au corps de vanne. Il s'agit, par exemple, dune fine bague métallique, perméable au
champ magnétique, et surmoulée dans le corps de vanne.
L'intérêt est de pouvoir réduire davantage l'entrefer. En effet, à résistance mécanique équivalente, l'épaisseur de la couche de métal pourra être plus faible que lépaisseur de la
couche en matière plastique.
s Dans l'exemple de la figure 15, qui représente schématiquement le montage d'une vanne de commande selon l' invention dans le circuit de refroidissement d'un moteur thermique 38 de véhicule automobile, une vanne de commande 39 selon l' invention assure la distribution du fluide de refroidissement qui circule sous l' action d'une pompe 40. Le fluide qui est typiquement de l'eau additionnée d'antigel, est chauffé par le moteur 38 et quitte ce dernier par une sortie 41 qui est reliée à l'entrée de fluide 9 de la vanne 39. Les tubulures de sortie 4 et 5 S alimentent respectivement par des conduits 42 et 43 un radiateur de refroidissement 44 et un aérotherme 45 servant au chauffage de l'habitacle du véhicule. Après avoir traversé le radiateur de refroidissement 44 et l'aérotherme 45, le fluide retourne à la pompe 40 par des conduits de retour 46 et 47. Un conduit 48 relie directement la sortie 5a de la vanne à la
pompe 40.
La vanne permet de gérer indépendamment les débits de fluide dans les conduits précités et permet ainsi d'optimiser la 2s température du moteur thermique 38 et le chauffage de l'habitacle. En particulier lors du démarrage à froid du moteur, elle permet de faire circuler le fluide dans le conduit de dérivation 48 sans passer par le radiateur 44. Pendant cette phase de démarrage il est aussi possible de faire passer une partie de
fluide dans l'aérotherme 45, si un chauffage est désiré.
Lorsque la température du fluide a atteint ou dépassé un seuil prédéterminé, la liaison avec le conduit de dérivation 48 est interrompue et le fluide est mis en circulation dans le radiateur 44, une partie du fluide pouvant également circuler au travers de l'aérotherme 45. Dans une variante du circuit de la figure 15, la vanne 39 peut être située à l'entrée du moteur thermique 38. Dans ce cas, elle comprend au moins une tubulure de sortie de fluide et une lo ou plusieurs tubulures d'entrée de fluide. L'une des tubulures
de sortie de la vanne est alors reliée à l'entrée du moteur.
Bien entendu, la vanne de l' invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Elle n'est bien sûr pas limitée à une vanne à trois voies comme dans la forme de réalisation décrite précédemment. Elle n'est pas non plus limitée à une application pour circuit de refroidissement de moteur thermique de véhicule automobile et peut servir à
d'autres usages dans des domaines différents.
- Revendic at ion s 1. Vanne de commande pour un circuit de circulation de fluide comportant un corps de vanne ou boîtier (1) fermé par un s couvercle (8), la vanne comprenant au moins une entrée de fluide (9) et une ou plusieurs tubulures de sortie de fluide (4, 5; 5a) ainsi qu'un obturateur mobile (10) comportant au moins une ouverture de passage de fluide (13), l'obturateur (10) étant entraîné autour d'un axe (XX') par le rotor d'un moteur électrique (14) comprenant un rotor (15) et un stator (16), caractérisée en ce que le rotor (15) est placé à l'intérieur du corps de vanne (1) et en ce que le stator (15) est situé à 1S l'extérieur du corps de vanne (1), le rotor (15) étant séparé du stator (16) de façon étanche au fluide circulant dans le corps de vanne (1) par une couche de matière perméabIe au champ magnétique. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor (15) est encapuchonné à l'intérieur du corps de vanne (1) sur tout ou partie de sa longueur à l'intérieur d'un logement cylindrique (19) intérieur au corps de vanne (1) , d'épaisseur de paroi sensiblement constante, faisant saillie sur la paroi 2s (2) du corps de vanne qu'il prolonge vers l'extérieur du corps de vanne (1) dans une direction parallèle à l'axe (XX') de
rotation du rotor (15).
3. Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les parois du logement cylindrique (19) et du corps de vanne (1)
sont moulées ensemble pour ne former qu'une seule pièce. 4. Vanne selon la revendication 2, caractérisée en ce que les parois du
logement cylindrique (19) sont formées par une bague
métallique (37) rapportée au corps de vanne (1).
5. Vanne selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en
ce que le stator (16) est logé à l'extérieur du corps de vanne (1) dans un deuxième logement cylindrique (20) entourant le logement cylindrique (19) du rotor (15), compris dans l'espace formé entre une cloison (21) entourant concentriquement la paroi du logement cylindrique (19) du rotor (15) et l'extérieur
de la paroi du logement cylindrique (19) du rotor (15).
6. Vanne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en
ce que le moteur (14) est un moteur pas à pas.
7. Vanne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en
ce que le moteur (14) est un moteur sans balai à courant continu.
8. Vanne selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en
ce que l'obturateur (10) est entralné par le moteur au travers
d'un réducteur (17, 18; 25).
9. vanne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en
2s ce que l'obturateur est constitué par un disque (10) comportant une ouverture (13) de passage de fluide permettant un écoulement contrôlé du fluide entre l' orifice d'entrée (9) et des tubulures de sortie de fluide (4, 5) lorsque le disque obturateur est commandé en rotation par le moteur (14), ledit disque (10) étant couplé au moteur (14) par un réducteur composé dune première roue dentée (17) fixée à une extrémité du rotor (15) non recouverte par la paroi du logement (19) du rotor (15) et dune deuxième roue dentée (18) située à la
19 2837897
périphérie du disque obturateur (10) et engrenant sur la
première roue dentée (17).
10. Vanne selon la revendication 9, caractérisée en ce que le s disque de l'obturateur (10) est en un matériau à faible
coefficient de frottement et à forte résistance mécanique.
11. Vanne selon la revendication 10, caractérisée en ce que le
disque de l'obturateur (10) est en céramique.
12. Vanne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en
ce que l'obturateur (10) est constitué par un cylindre creux comportant au moins une ouverture de passage de fluide (13, 13a) permettant un écoulement contrôlé du fluide entre l' orifice d'entrée (9) et des tubulures de sortie de fluide (4, , 5a) lorsque l'obturateur (10) est commandé en rotation par le moteur (14), le dit obturateur (10) étant couplé au moteur (14) par un réducteur composé d'une première roue dentée (17) fixée à une extrémité du rotor (15) non recouverte par la paroi du logement (19) du rotor (15), et d'une deuxième roue dentée (18) située sur la paroi de fond de l'obturateur cylindrique
(10) et engrenant sur la première roue dentée (17).
13. Vanne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en
2s ce que l'obturateur (10) est constitué par un cylindre creux comportant au moins une ouverture de passage de fluide (13, 13a) permettant un écoulement contrôlé du fluide entre l' orifice d'entrée (9) et des tubulures de sortie de fluide (4, , 5a) lorsque l'obturateur (10) est commandé en rotation par le moteur (14), le dit obturateur (10) étant couplé au moteur (14) le dit obturateur étant couplé directement au rotor (15)
du moteur (14).
14. Vanne selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en
ce que l'obturateur (10) est constitué par un cylindre plein tronqué. s 15. Circuit de circulation de fluide, caractérisé en ce qu'il
comprend une vanne de commande selon l'une des revendications 1
à 14, dont l'entrée de fluide (9) est reliée à une source de fluide et dont les sorties de fluide (4, 5, 5a) sont reliées
respectivement à des conduits du circuit.
16. Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique (38) de véhicule automobile, qui est parcouru par un fluide de refroidissement sous l' action d'une pompe de circulation (40), et en ce que la vanne de commande (39) est une vanne à trois voies de sortie, dont l'entrée de fluide (9) est reliée à une arrivée (41) de fluide de refroidissement en provenance du moteur (38), et dont deux des tubulures de sortie de fluide (4, 5) sont reliées respectivement à une entrée de fluide dun radiateur de refroidissement (44) et à une entrée de fluide dun aérotherme (45) de chauffage de l'habitacle du véhicule et dont la troisième sortie de fluide (5a) du circuit de dérivation est reliée à une conduite de dérivation (48) du
radiateur de refroidissement (44).
17. Circuit selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique (38) de véhicule automobile, qui est parcouru par un fluide de refroidissement sous l' action d'une pompe de circulation (25), et en ce que la vanne de commande (39) comprend au moins une tubulure de sortie de fluide (4, 5,5a) et au moins une entrée de fluide (9), l'une des sortie de
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