FR3067785B1 - Valve multivoie a boisseau conique - Google Patents

Abstract

La valve multivoie (1) pour un circuit fluidique comprend une entrée de fluide (A, B,C) et une sortie de fluide (A, B,C), un carter (10,11) comprenant une chambre de réception (14) comprenant un siège conique (16) où débouchent les entrée et sortie de fluide, un boisseau conique (30), comprenant un chemin fluidique (33), reçu de manière complémentaire et étanche dans le siège et mobile à rotation dans la chambre autour d'un axe longitudinal (X) du boisseau entre des positions ouverte, mettant l'entrée et la sortie en communication fluidique, et fermée, isolant fluidiquement l'entrée et la sortie, et un dispositif d'entrainement (15, 20) en rotation du boisseau entre les positions ouverte et fermée, le dispositif d'entrainement comportant des moyens de mise en translation (50) du boisseau selon l'axe longitudinal, dans le sens d'un décollement du boisseau du siège, les moyens de mise en translation intervenant préalablement et conjointement à une mise en rotation du boisseau.

Description

VALVE MULTIVOIE A BOISSEAU CONIQUE L'invention concerne une valve multivoie destinée à un circuit fluidique, notamment un circuit de fluide caloriporteur d'une climatisation de véhicule automobile.

Actuellement, dans les circuits de fluide caloriporteur des climatisations réversibles pour véhicule automobile par exemple, il est connu d'employer des vannes deux voies à boisseau sphérique. Certaines de ces vannes à boisseau sphérique permettent, en plus de leur fonction d'ouverture et de fermeture de circuit, de gérer une détente fine fluide. De telles vannes sont décrites dans les documents US 2014/0306137 ou US 2014/0353536. Toutefois, la technologie à boisseau sphérique est exigeante en termes d'usinage de la sphère. De plus, l'agencement de telles vannes est limitée ce qui conduit à leur multiplication au sein d'une climatisation réversible qui peut présenter jusqu'à six vannes de ce type. L'utilisation de vannes à boisseau coniques permet de palier en partie à ces inconvénients. Cependant, les vannes à boisseau conique présentent l'inconvénient d'avoir un couple de résistant au mouvement de rotation relativement important et présentent de très grand risque de coincement en l'absence de butées, nécessitant elle-même un réglage.

Un but de l'invention est de fournir une valve multivoie pour un circuit fluidique de type à boisseau conique qui ne présente pas les inconvénients précédents. A cette fin, il est prévu, selon l'invention, une valve multivoie pour un circuit fluidique comprenant au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide, un carter de valve comprenant une chambre de réception comprenant un siège conique dans lequel débouchent les entrée et sortie de fluide, un boisseau conique, comprenant un chemin fluidique, reçu de manière complémentaire et étanche dans le siège conique et mobile à rotation dans la chambre autour d'un axe longitudinal du boisseau entre des positions ouverte, mettant l'entrée et la sortie en communication fluidique, et fermée, isolant fluidiquement l'entrée et la sortie, et un dispositif d'entrainement en mouvement de rotation du boisseau conique entre les positions ouverte et fermée, et inversement, le dispositif d'entrainement comportant des moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique selon l'axe longitudinal, dans le sens d'un décollement du boisseau conique du siège conique, les moyens de mise en mouvement de translation intervenant préalablement et conjointement à une mise en mouvement de rotation du boisseau conique.

Ainsi, le fait de prévoir des moyens de mise en mouvement de translation selon l'axe longitudinal, permet de réaliser un décollement du boisseau conique de son siège, ce qui conduit à un couple de rotation du boisseau conique très faible et d'éviter tout coincement lors de cette rotation.

Avantageusement, mais facultativement, la valve multivoie selon l'invention présente au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes : le boisseau conique comportant une première face d'entrainement, le dispositif d'entrainement comprend une deuxième face d'entrainement s'étendant en regard de la première face d'entrainement, les moyens de mise en mouvement de translation étant positionnés entre les première et deuxième faces d'entrainement ; les moyens d'entrainement comportent une came et un suiveur de came associé ; la came comporte une première série de trous coniques réalisés sur au moins sur l'une parmi les première et deuxième faces d'entrainement ; le suiveur de came est une série de billes, chaque bille étant reçue dans un trou conique associé ; la came comporte une deuxième série de trous coniques réalisés sur l'autre parmi les première et deuxième faces d'entrainement, en regard de la première série de trous coniques, chaque bille étant reçue dans un trou conique associée de la deuxième série de trous coniques ; la valve multivoie comporte un ressort de rappel agissant sur le boisseau conique, à l'encontre des moyens de mise en mouvement de translation, dans le sens d'un recollement du boisseau conique contre le siège conique de la chambre de réception ; le dispositif d'entrainement comporte un motoréducteur immergé, intégré dans une deuxième chambre aménagée dans le carter de valve ; le dispositif d'entrainement comprend un coupleur magnétique ; la valve multivoie comporte une entrée/sortie de fluide supplémentaire sélectivement mise ou non en communication fluidique avec l'entrée et/ou la sortie de fluide, via le boisseau conique ; et, la au moins une entrée de fluide et la au moins une sortie de fluide formant un premier étage de valve, la valve multivoie comprend un deuxième étage de valve comportant au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide associées débouchant dans le siège conique, sélectivement mises en communication fluidique par le boisseau conique comportant un deuxième chemin fluidique associé, le deuxième étage étant décalé par rapport au premier étage selon l'axe longitudinal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention. Aux dessins annexés : - La figure 1 est une vue tridimensionnelle d'un premier mode de réalisation d'une valve multivoie selon l'invention ; - La figure 2 est une vue en coupe de la valve de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue en coupe du détail III de la figure 2 ; - Les figures 4a et 4b sont des vues schématiques illustrant le fonctionnement du détail de la figure 3; - La figure 5 est une vue tridimensionnelle d'un deuxième mode de réalisation d'une valve multivoie selon l'invention ; - La figure 6 est une vue en coupe de la valve de la figure 5 ; - La figure 7 est une vue tridimensionnelle du boisseau et du dispositif d'entrainement de la valve des figures 5 et 6 ; - Les figures 8a, 8b, 9a, 9b et 9c sont des illustrations schématiques de communications fluidiques sélectives réalisables par la valve des figures 5 à 7 ; - Les figures 10a à lOd, lia à 11c et 12a à 12b sont des illustrations schématiques de communications fluidiques sélectives réalisables par la valve des figures 1 à 2 ; - Les figures 13a et 13b sont respectivement une vue tridimensionnelle et une vue en coupe d'un boisseau conique à deux étages pour une valve multivoie selon l'invention ; - La figure 14 est une vue en coupe d'une variante à trois voies de la valve des figures 5 et 6 ; et, - La figure 15 est une vue en coupe selon XV-XV de la valve de la figure 14.

En référence aux figures 1 et 2, nous allons décrire un premier mode de réalisation d'une valve multivoie 1 selon l'invention. La valve multivoie 1 selon l'invention ici illustrée est une valve trois voies. Elle comporte un corps de valve comprenant un carter 10 et un couvercle 11 fixé sur le haut (sur les figures) du carter 10. Un joint 13 assure l'étanchéité d'une chambre de réception 14 aménagée au sein du carter 10 et est positionné entre le couvercle 11 et le carter 10. Des éléments de fixation 12 permettent de fixer la valve multivoie 1 selon l'invention sur un châssis. La chambre de réception 14 comporte un siège conique 16 dans lequel débouchent des ports entrée/sortie B et C de fluide. Les ports entrée/sortie B et C sont ici dans le même plan, c'est-à-dire que leurs axes sont dans le même plan. Ils forment ainsi un premier étage de valve. Un port entrée/sortie A de fluide supplémentaire est aménagé dans le couvercle 11 de sorte à déboucher, ici de manière coaxiale, dans la chambre de réception 14 et, par conséquent, dans le siège conique.

Il est à noter que la valve multivoie 1 selon l'invention fonctionne de manière bidirectionnelle ci-nécessaire entre les différents ports entrée/sortie A, B et C comme nous le verrons ultérieurement dans le texte : c'est-à-dire que chacun des ports entrée/sortie A, B et C fonctionne soit en tant qu'entrée de fluide, soit en tant que sortie de fluide, selon la configuration du recherché du circuit fluidique dans lequel la valve multivoie 1 selon l'invention est intégrée.

La valve multivoie 1 selon l'invention comporte en outre un boisseau conique 30 reçu coaxialement dans le siège conique 16. Le boisseau conique 30 comporte une surface latérale conique 36 qui est complémentaire d'une surface conique du siège conique 16. Ainsi, lorsque le boisseau conique 30 est en appui sur le siège conique 16, une étanchéité est réalisée entre les deux sur toute la surface latérale conique 36, en particulier autour des orifices débouchant des ports entrée/sortie B et C, ici. Le boisseau conique 30 présente un axe longitudinal X et est monté mobile à rotation au sein de la chambre de réception 14 autour de l'axe longitudinal X. Le boisseau conique 30 est mobile à rotation entre différentes positions de fonctionnement permettant de sélectivement mettre en communication fluidiques les ports entrée/sortie A, B et C entre eux. En particulier, parmi ces positions de fonctionnement, il y a une position fermée dans laquelle le boisseau conique isole fluidiquement les ports entrée/sortie A, B et C l'un de l'autre, ainsi qu'une position ouverte dans laquelle le boisseau conique 30 met en communication fluidique au moins deux des ports entrée/sortie A, B et C via un chemin fluidique 33. Le chemin fluidique 33 est aménagé dans le boisseau conique 30. Ici illustré, le chemin fluidique 33 débouche de manière coaxiale à l'axe longitudinal X au niveau d'une grande base du cône formant le boisseau conique 30, en regard du port entrée/sortie supplémentaire A du couvercle 11. La communication entre les ports entrée/sortie peut être partielle et/ou variable, si l'on souhaite réaliser une détente ou réguler un débit, ou encore totale avec une perte de charge minimale. Entre la grande base du cône formant le boisseau conique 30 et le couvercle 11, la valve multivoie 1 selon l'invention comprend un ressort de rappel 40. Le ressort de rappel 40 est, ici, coaxial à l'axe longitudinal X. Il comprend une extrémité positionnée au sein d'un lamage interne 11A du port entrée/sortie supplémentaire A et une extrémité opposée reçue dans un lamage du chemin fluidique 33 du boisseau conique 30 aménagé au niveau de la grande base du cône formant le boisseau conique 30. Un des rôles de ce ressort de rappel est d'assurer un appui de la surface conique 36 du boisseau conique 30 sur le siège conique 16 de la chambre de réception 14, lorsque le boisseau conique 30 est au repos dans l'une des ses positions de fonctionnement.

De manière opposée, au niveau d'une petite base du cône formant le boisseau conique 30, ce dernier comporte un alésage 32 borgne coaxiale à l'axe longitudinal X, permettant de recevoir mobile à rotation et à translation un arbre 24 d'un élément intermédiaire 20. La petite base du cône formant le boisseau conique 30 forme une première face d'entrainement 31. L'arbre 24 s'étend en saillie depuis une deuxième face d'entrainement 21 située sur l'élément intermédiaire 20. La deuxième face d'entrainement 21 s'étend en regard et à distance e de la première face d'entrainement 131. Cela est illustré en figures 3 et 4. La première face d'entrainement 31 comporte une première série de trous coniques 33 qui sont répartis le long d'une circonférence d'un cercle dont le centre est sur l'axe longitudinal X. De même, la deuxième face d'entrainement 21 comporte une deuxième série de trous coniques 23 qui sont répartis le long d'une circonférence d'un cercle dont le centre est sur l'axe longitudinal X. Les deux séries de trous coniques23 et 33 sont en regard l'une de l'autre et comportent chacune le même nombre de trous coniques, de sorte à ce que chaque paire de trous coniques 23,33 reçoive en sandwich une bille 50 d'une série de billes 50, comme cela est illustré en figure 3. L'ensemble formé par les première 33 et deuxième 23 séries de trous coniques et la série de billes 50 forme des moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique 30 selon l'axe longitudinal X, dans le sens d'un décollement du boisseau conique 30 du siège conique 16. Le fonctionnement est expliqué plus en détails plus loin dans cette description. L'élément intermédiaire 20 fait partie d'un dispositif d'entrainement en mouvement de rotation du boisseau conique 30 entre ses différentes positions de fonctionnement. L'élément intermédiaire est ici un pignon comportant une denture 22 sur une périphérie latérale externe. Le dispositif d'entrainement, comporte, ici en outre une vis sans fin 15 engrenant la denture 22 de l'élément intermédiaire 20. Ici l'arbre du la vis sans fin 15 traverse une épaisseur d'une paroi du carter 10. Une étanchéité dynamique est prévue entre l'arbre de la vis sans fin 15 et le carter 10 pour éviter toute fuite entre la chambre de réception 14 et l'extérieur de la valve multivoie 1 selon l'invention à ce niveau.

Nous allons maintenant décrire un fonctionnement de la valve multivoie 1 selon l'invention. Au repos, dans une de ces positions de fonctionnement, le boisseau conique 30 a sa surface latérale conique 36 en appui sur le siège conique 16, sous l'action du ressort de rappel 40. L'élément intermédiaire 20 et le boisseau conique 30 sont dans une configuration illustrée aux figures 2, 3 et 4a. Les première 31 et deuxième 21 faces d'entrainement sont séparées l'une de l'autre d'un distance « e », chaque bille 50 étant retenue prisonnière en sandwich entre une paire de trous coniques 23,33 associés. Lorsque l'élément intermédiaire 20 est entraîné en rotation, chacune des billes 50 vient en appui P2 et PI sur les parois coniques des trous coniques 23 et 33 respectivement, PI et P2 étant diamétralement opposés par rapport à la bille. Ces appuis PI et P2 permettent la transmission d'efforts entre l'élément intermédiaire 20 et le boisseau conique 30 : - Un couple d'entrainement en rotation GT et un effort de translation T selon l'axe longitudinal X depuis l'élément intermédiaire vers le boisseau conique, - Un couple de résistance ST et un effort de rappel R depuis le boisseau conique 30 vers l'élément intermédiaire 20. L'effort de translation T est une résultante fonction d'une pente de la paroi conique du trou conique 23 et du couple d'entrainement en rotation GT. Le couple de résistance ST est la résultante du frottement en rotation de la surface conique 36 du boisseau conique 30 sur le siège conique 16. Ce couple de résistance ST est aussi fonction de l'effort de rappel R appliqué par le ressort de rappel 40 sur le boisseau conique 30 augmenté de : - la force résultant de la pression intéressant les deux diamètres différents du boisseau conique. Pour mémoire, du fait de la communication fluidique entre le haut et le bas du boisseau conique, la pression différentielle de part et d'autre du boisseau conique est toujours nulle ; - la force requise pour décoller le boisseau de son siège conique.

Ainsi en début de mouvement de rotation, Le couple d'entrainement en rotation GT transmis par la bille 50 de l'appui PI à l'appui P2 est inférieur au couple de résistance ST, générant ainsi un effort de translation T qui s'oppose à l'effort de rappel R jusqu'à être supérieur à ce dernier. Dès lors un mouvement de translation du boisseau conique 30 selon l'axe longitudinal X se produit, éloignant les première 31 et deuxième 21 faces d'entrainement l'une de l'autre, à une distance « E » > « e ». Il y a alors un décollement de la surface conique 36 du boisseau conique 30 du siège conique 16. La différence entre « E » et « e » est la course de décollement qui est en pratique infime. Cela est dû au fait que les billes 50 roulent sur les parois coniques de la paire de trous coniques 23,33. Ceci a pour conséquence de réduire alors les frottements en rotation entre les deux, et donc de réduire le couple résistant ST qui devient inférieur au couple d'entrainement en rotation GT. Dès lors, la configuration est celle illustrée en figure 4b et l'élément intermédiaire 20 entraîne en rotation le boisseau conique 30 vers une nouvelle position de fonctionnement. Une fois cette dernière atteinte, le couple d'entrainement en rotation GT devient nul, sous l'effet de l'effort de rappel R, la configuration du boisseau conique et de l'élément intermédiaire 20 reprend la configuration de repos illustrée à la figure 4a, le boisseau conique 30 effectuant un mouvement hélicoïdal par rapport à l'élément intermédiaire 20, jusqu'au recollement (appui) de la surface conique 36 sur le siège conique 16.

Il ressort de ce qui précède que les moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique 30 selon l'axe longitudinal X, dans le sens d'un décollement du boisseau conique 30 du siège conique 16 comportent une came, ici formée par les première 33 et deuxième 23 séries de trous conique, et un suiveur de came associé, ici formé par la série de billes. D'autres variantes de came/ suiveur de came peuvent être utilisées. Par exemple, les billes 50 sont remplacées par des excroissances venu de matière avec et s'étendant en saillie de l'une des première et deuxième faces d'entrainement, l'autre des première et deuxième faces d'entrainement comportant une série de trous coniques. Selon un autre exemple, les faces d'entrainement comportent chacune une série de prismes complémentaires dont les arrêtes sont radiales.

En référence aux figures 10a à 12e, nous allons décrire brièvement différentes configurations du chemin fluidique 33 et positions de fonctionnement boisseau conique 30.

En figure lia, le boisseau conique 30 est dans une position ouverte entre les ports entrée/sortie A et B et isole 1'entrée/sortie C des deux autres. Le chemin fluidique 33' assure alors une communication fluidique bidirectionnelle entre les ports entrée/sortie A et B.

En figure 11b, le boisseau conique 30 est dans une position ouverte entre les ports entrée/sortie A et C et isole 1'entrée/sortie B des deux autres. Le chemin fluidique 33' assure alors une communication fluidique bidirectionnelle entre les ports entrée/sortie A et C.

En figure 11c, le boisseau conique 30 est en position fermée, les ports entrée/sortie A, B et C étant isolées fluidiquement les unes des autres.

En référence à la figure 10, le chemin fluidique 33 se différencie du chemin fluidique 33' par la présence d'une rainure à section progressive 330 dont la section se réduit à mesure que nous nous éloignons angulairement d'un côté du chemin principal du chemin fluidique 33. Les figures 10a à 10c sont des positions de fonctionnement similaires à celles décrites aux figures lia à 11c respectivement. Une quatrième position de fonctionnement est illustrée en figure lOd : le boisseau conique 30 est dans une position ouverte d'expansion entre les ports entrée/sortie A et B tout en isolant l'entrée/sortie C des deux autres. Le chemin fluidique 33 assure alors une communication fluidique bidirectionnelle entre les ports entrée/sortie A et B ainsi qu'une détente fine via la rainure à section progressive 330. Une telle configuration permet notamment de s'affranchir d'un détendeur indépendant dans un circuit de climatisation ou de réfrigération.

En référence à la figure 12, le chemin fluidique 33" se différencie du chemin fluidique 33 par la présence d'une deuxième rainure à section progressive 331 symétrique de la première rainure à section progressive 330. Les figures 12a à lOd représentent des positions de fonctionnement similaires à celles décrites aux figures 10a à lOd respectivement. Une cinquième position de fonctionnement est illustrée en figure 12e : le boisseau conique 30 est dans une position ouverte d'expansion entre les ports entrée/sortie A et C tout en isolant 1'entrée/sortie B des deux autres. Le chemin fluidique 33" assure alors une communication fluidique bidirectionnelle entre les ports entrée/sortie A et C ainsi qu'une détente fine via la rainure à profondeur progressive 331.

En référence aux figures 5 à 7, nous allons décrire un deuxième mode de réalisation d'une valve multivoie 100 selon 1'invention.

Dans ce mode de réalisation de la valve multivoie 100 selon l'invention, les éléments similaires sont numérotés de la même manière avec un incrément de 100 par rapport au mode de réalisation précédent. Nous allons surtout décrire les différences entre les deux modes de réalisation.

La valve multivoie 100 selon l'invention comporte un corps de valve comprenant un carter 110, un premier couvercle 111 et un deuxième couvercle 117. Le carter 110 comporte une chambre de réception 114 comprenant un siège conique 116 dans lequel débouche un port entrée/sortie A de fluide, d'une part, et d'autre part, un port entrée/sortie B de fluide. Les ports entrée/sortie A et B sont ici dans le même plan, c'est-à-dire que leurs axes sont dans le même plan. Ils forment ainsi un premier étage de valve. La chambre de réception est fermée par le deuxième couvercle 117, un joint d'étanchéité 113 étant interposé entre le deuxième couvercle 117 et le carter 110. Des moyens de fixation 112 de la valve multivoie 100 selon l'invention sur un châssis sont prévus.

Il est à noter que la valve multivoie 100 selon l'invention fonctionne de manière bidirectionnelle ci-nécessaire entre les différents ports entrée/sortie A et B comme nous le verrons ultérieurement dans le texte: c'est-à-dire que chacun des ports entrée/sortie A et B fonctionne soit en tant qu'entrée de fluide, soit en tant que sortie de fluide, selon la configuration du recherché du circuit fluidique dans lequel la valve multivoie 100 selon l'invention est intégrée.

Comme pour le mode de réalisation précédent, la valve multivoie 100 selon l'invention comporte en outre un boisseau conique 130 reçu coaxialement dans le siège conique 116. Le boisseau conique 130 comporte une surface latérale conique 136 qui est complémentaire d'une surface conique du siège conique 116. Le boisseau conique 130 présente un axe longitudinal X et est monté mobile à rotation au sein de la chambre de réception 114 autour de l'axe longitudinal X. Le boisseau conique 130 est mobile à rotation entre différentes positions de fonctionnement permettant de sélectivement mettre en communication fluidiques les ports entrée/sortie A et B entre eux. En particulier, parmi ces positions de fonctionnement, il y a une position fermée dans laquelle le boisseau conique 130 isole fluidiquement les ports entrée/sortie A et B l'un de l'autre, ainsi qu'une position ouverte dans laquelle le boisseau conique 130 met en communication fluidiques les deux ports entrée/sortie A et B via un chemin fluidique 133. Le chemin fluidique 133 est aménagé dans le boisseau conique 130.

Entre une grande base du cône formant le boisseau conique 130 et le deuxième couvercle 117, la valve multivoie 100 selon l'invention comprend le ressort de rappel 40. Le ressort de rappel 40 est, ici, coaxial à l'axe longitudinal X. Il comprend une extrémité positionnée au sein d'un trou borgne du deuxième couvercle 117 et une extrémité opposée reçue dans un trou borgne du boisseau conique 130 aménagé au niveau de la grande base du cône formant le boisseau conique 130. Cette deuxième extrémité du ressort de rappel 40 appuie sur le fond du trou borgne par l'intermédiaire d'une pastille 41 présentant une surface bombée 42 qui est en appui direct sur le fond trou borgne. Cela permet de réduire au mieux les frottements entre le ressort de rappel 40 et le boisseau conique 130 lors d'un mouvement de rotation de ce dernier entre deux positions de fonctionnement.

De manière opposée, au niveau d'une petite base du cône formant le boisseau conique 130, ce dernier comporte un alésage 132 coaxiale à l'axe longitudinal X. cette alésage se poursuit ici d'un conduit parallèle à l'axe longitudinal X qui débouche au niveau de la grande base du cône formant le boisseau conique 130. Cela permet d'équilibrer les pressions dans la chambre de réception 114 de part et d'autre du boisseau conique 130. La petite base du cône formant le boisseau conique 30 forme une première face d'entrainement 131 équivalente à la première face d'entrainement 31 du mode de réalisation précédent.

La valve multivoie 100 selon l'invention comporte un dispositif d'entrainement en mouvement de rotation du boisseau conique 30 entre ses différentes positions de fonctionnement. Il comporte un élément intermédiaire 120 qui est ici un pignon comportant une denture 122 sur une périphérie latérale externe. L'élément intermédiaire 120 comporte un arbre 124 reçu mobile à rotation dans un alésage aménagé dans une paroi intermédiaire du carter 110. L'élément intermédiaire 130 comporte une deuxième face d'entrainement 121 similaire à la deuxième face d'entrainement 21 du mode de réalisation précédent. Cette deuxième face d'entrainement 121 s'étend en regard et à distance de la première face d'entrainement 131. Interposés entre ces deux faces d'entrainement, la valve multivoie 100 selon l'invention comporte des moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique 130 selon l'axe longitudinal X, dans le sens d'un décollement du boisseau conique 130 du siège conique 116. Ces moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique 130 selon l'axe longitudinal X, dans le sens d'un décollement du boisseau conique 130 du siège conique 116 sont identiques aux moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique 30 selon l'axe longitudinal X, dans le sens d'un décollement du boisseau conique 30 du siège conique 16 du mode de réalisation précédent, leur rôle et fonctionnement étant les mêmes. Ils ne seront pas redécrits ici.

Le dispositif d'entrainement comporte, ici, en outre un réducteur 103 entraînant en rotation l'élément intermédiaire 120 par engrènement d'un pignon de sortie 115 avec la denture 122 de l'élément intermédiaire 120. Le dispositif d'entrainement comporte aussi, ici, un moteur 102 de type sans balai (« brushless » selon la terminologie anglo-saxonne) en entrée du réducteur 103. Le moteur 102 et le réducteur 103 sont reçus dans une deuxième chambre 104 aménagée dans le carter 110, au-dessus, sur la figure 6, de la chambre de réception 114 dont elle est séparée par la paroi intermédiaire du carter. La deuxième chambre 104 est fermée par le premier couvercle 111. Ce dernier comporte un passage 110 pour l'alimentation du moteur 102. Une telle disposition permet d'éviter d'avoir un axe d'entrainement de l'élément intermédiaire 120 qui sorte du corps de valve 110 de la valve multivoie 100 selon l'invention et de prévoir, par conséquence une étanchéité dynamique qui introduit des risques supplémentaires de fuite préjudiciable dans le cadre d'un circuit fermé.

En variante de réalisation, le moteur 102 ou l'ensemble moteur 102/réducteur 103 peuvent être remplacé par un coupleur magnétique. Ceci évite l'aménagement du passage 110 pour l'alimentation dans le premier couvercle 111, ce qui réduit encore les risques de fuite.

En référence aux figures 8a à 9c, nous allons décrire brièvement différentes configurations du chemin fluidique 133 et positions de fonctionnement boisseau conique 130.

En figure 8a, le boisseau conique 130 est dans une position ouverte entre les ports entrée/sortie A et B. Le chemin fluidique 133 assure alors une communication fluidique bidirectionnelle entre les ports entrée/sortie A et B.

En figure 8b, le boisseau conique 130 est en position fermée, les ports entrée/sortie A et B étant isolées fluidiquement l'une de l'autre.

En référence à la figure 9, le chemin fluidique 133' se différencie du chemin fluidique 133 par la présence d'une rainure à profondeur progressive 1330 dont la profondeur se réduit à mesure que nous nous éloignons angulairement d'un côté du chemin principal du chemin fluidique 133' . Les figures 9a à 9b sont des positions de fonctionnement similaires à celles décrites aux figures 8a à 8b respectivement. Une troisième position de fonctionnement est illustrée en figure 9c : le boisseau conique 130 est dans une position ouverte d'expansion entre les ports entrée/sortie A et B. Le chemin fluidique 133' assure alors une communication fluidique bidirectionnelle entre les ports entrée/sortie A et B ainsi qu'une détente fine via la rainure à section progressive 1330. Une telle configuration permet de s'affranchir d'un détendeur indépendant dans un circuit de climatisation ou de réfrigération.

Il est à noter que la configuration deux voies du deuxième mode de réalisation de la valve multivoie 100 selon l'invention est adaptable à la valve multivoie 1 selon l'invention du premier mode de réalisation. Inversement, la configuration trois voies du premier mode de réalisation de la valve multivoie 1 selon l'invention est adaptable à la valve multivoie 100 selon l'invention du deuxième mode de réalisation. Cette dernière configuration d'une valve multivoie 200 selon l'invention est illustrée aux figures 14 et 15 que nous allons brièvement décrire en ne considérant que les différences. Le deuxième couvercle 217 fermant la chambre de réception 114 comporte le port entrée/sortie A de fluide supplémentaire de sorte que ce dernier débouche, ici de manière coaxiale, dans la chambre de réception 114. Le boisseau conique 230 comporte un chemin fluidique 233 similaire à celui 33 du boisseau conique 30 du premier mode de réalisation de la valve multivoie 1 selon l'invention. L'aménagement du ressort de rappel 40 et de la pastille 41 reprend celui du deuxième mode de réalisation de la valve multivoie 100 selon l'invention. L'élément intermédiaire 220 se différentie de 1' élément intermédiaire 120 du deuxième mode de réalisation par le fait qu'il comporte une rainure 202 en demi-cercle, ici, coaxiale de l'arbre 124 recevant à coulissement un pion 201 qui est fixé dans la paroi intermédiaire du carter 210. Cette rainure 202 débouche sur une surface supérieure (sur la figure 14) de l'élément intermédiaire 220 et entoure l'arbre 124. La coopération de la rainure 202 et du pion 201 permet de limiter l'amplitude du mouvement de rotation de l'élément intermédiaire 220 et d'indexer, au surplus, le dispositif d'entrainement du boisseau conique 230.

Il est à noter que la rainure 202 et le pion 201 peuvent être intégrés dans les précédents modes de réalisation de la valve multivoie 1, 100 selon l'invention. D'autre part, bien que les modes de réalisation de la valve multivoie 1,100,200 selon l'invention ont été décrits avec deux ou trois ports d'entrée/sortie, il est possible de prévoir quatre ou plus de ports entrée/sortie formant l'étage de valve de la valve multivoie selon l'invention.

Dans une autre variante de réalisation illustrée en figures 13a et 13b, le boisseau conique 300 comporte un deuxième étage de valve EtB présentant une configuration propre de ports entrée/sortie de fluide associés à un chemin fluidique 333B. Ce deuxième étage de valve EtB est séparé suivant l'axe longitudinal X du premier étage de valve EtA (présentant une configuration propre de ports entrée/sortie de fluide associés à un chemin fluidique 333A) sur le boisseau conique 300 et isolé fluidiquement par rapport à celui-ci lorsque le boisseau conique 300 est au repos dans une position de fonctionnement. Cela est rendu possible du fait de l'utilisation d'un boisseau conique 300 dont une hauteur, ainsi que celle du siège conique avec lequel il coopère, est adaptée à la configuration.

Ainsi, de manière similaire, il est possible d'aménager similairement un troisième étage de valve ou plus. Cela permet de réduire le nombre de valves dans un circuit fluidique ayant un nombre fini de configurations de fonctionnement. Par exemple, dans le cadre d'une climatisation réversible fonctionnant soit en pompe à chaleur, soit en climatisation classique simple, il est possible de passer de six valves traditionnelles de l'état de l'art à trois, voire deux valves multivoies selon l'invention présentant plusieurs étages de valve. Cela permet d'assurer des fonctionnalités indépendantes et synchronisées sur une même valve multivoie selon l'invention. L'utilisation d'une valve multivoie selon l'invention permet de profiter des avantages de la coopération conique entre le boisseau conique et le siège conique tout en palliant à la problématique de coincement, tout en ayant une liberté de configuration en fonction des besoins du circuit fluidique à équiper. Il est à noter au surplus que l'étanchéité interne entre les différents ports entrée/sortie de fluide est de très bon niveau du fait d'une coopération cône-cône avec un angle qui peut être faible. L'utilisation d'un angle faible est rendue possible par le décollement, lui-même rendu possible par les moyens de mise en mouvement de translation du boisseau conique selon l'axe longitudinal, dans le sens d'un décollement du boisseau conique du siège conique, et ce avant la rotation effective du boisseau conique pour passer d'une position de fonctionnement à une autre.

Bien entendu, il est possible d'apporter de nombreuses modifications à l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci.

Claims (11)

1. Revendications

   1. Valve multivoie (l;100;200) pour un circuit fluidique comprenant au moins une entrée de fluide (A,B,C) et au moins une sortie de fluide (A, B,C), un carter de valve (10,11;110,111,117;210,217) comprenant une chambre de réception (14;114) comprenant un sièqe conique (16;116) dans lequel débouchent les entrée et sortie de fluide, un boisseau conique (30;130 ;230;300), comprenant un chemin fluidique (33,33',33"; 133, 133'; 233;333A, 333B), reçu de manière complémentaire et étanche dans le sièqe conique et mobile à rotation dans la chambre autour d'un axe lonqitudinal (X) du boisseau entre des positions ouverte, mettant l'entrée et la sortie en communication fluidique, et fermée, isolant fluidiquement l'entrée et la sortie, et un dispositif d'entrainement(15,20 ; 102,103, 115, 120 ; 220) en mouvement de rotation du boisseau conique entre les positions ouverte et fermée, et inversement, caractérisée en ce que le dispositif d'entrainement comporte des moyens de mise en mouvement de translation (23,33,50) du boisseau conique selon l'axe lonqitudinal, dans le sens d'un décollement du boisseau conique du sièqe conique, les moyens de mise en mouvement de translation intervenant préalablement et conjointement à une mise en mouvement de rotation du boisseau conique.
2. 2. Valve multivoie selon la revendication 1, caractérisée en ce que, le boisseau conique comportant une première face d'entrainement (31;131), le dispositif d'entrainement comprend une deuxième face d'entrainement (21;121) s'étendant en reqard de la première face d'entrainement, les moyens de mise en mouvement de translation étant positionnés entre les première et deuxième faces d'entrainement.
3. 3. Valve multivoie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens d'entrainement comportent une came (23,33) et un suiveur de came (50) associé.
4. 4. Valve multivoie selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la came comporte une première série de trous coniques (33) réalisés sur au moins sur l'une (31) parmi les première et deuxième faces d'entrainement.
5. 5. Valve multivoie selon la revendication 4, caractérisée en ce que le suiveur de came est une série de billes (50), chaque bille étant reçue dans un trou conique (33) associé.
6. 6. Valve multivoie selon la revendication 5, caractérisée en ce que la came comporte une deuxième série de trous coniques (23) réalisés sur l'autre (21) parmi les première et deuxième faces d'entrainement, en regard de la première série de trous coniques, chaque bille étant reçue dans un trou conique associée de la deuxième série de trous coniques.
7. 7. Valve multivoie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un ressort de rappel (40) agissant sur le boisseau conique, à l'encontre des moyens de mise en mouvement de translation, dans le sens d'un recollement du boisseau conique contre le siège conique de la chambre de réception.
8. 8. Valve multivoie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée ne ce que le dispositif d'entrainement comporte un motoréducteur (102,103) immergé, intégré dans une deuxième chambre (104) aménagée dans le carter de valve.
9. 9. Valve multivoie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le dispositif d'entrainement comprend un coupleur maqnétique.
10. 10. Valve multivoie selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte une entrée/sortie de fluide supplémentaire (A,B,C) sélectivement mise ou non en communication fluidique avec l'entrée et/ou la sortie de fluide, via le boisseau conique.
11. 11. Valve multivoie selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que, la au moins une entrée de fluide et la au moins une sortie de fluide formant un premier étaqe de valve (EtA), la valve multivoie comprend un deuxième étaqe de valve (EtB) comportant au moins une entrée de fluide et au moins une sortie de fluide associées débouchant dans le sièqe conique, sélectivement mises en communication fluidique par le boisseau conique (300) comportant un deuxième chemin fluidique associé (333B), le deuxième étaqe étant décalé par rapport au premier étaqe selon l'axe lonqitudinal.