FR2525725A1 - Three way valve for gas boiler heat circuit - has small valves dampening main valve closure pressure waves - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un perfetionriemes;t aux vannes a trois voies destinées notamment aux appareils a gaz du genre chaudières mixtes à production d'eau chaude sanitaire par réchauffage d'un réservoir d'accumulation. The present invention relates to a perfetionriemes; t to three-way valves intended in particular for gas appliances of the mixed boiler type producing domestic hot water by heating an accumulation tank.
Il est connu, dans de telles installations, d'utiliser une vanne motorisée a trois voies permettant d'aiguiller l'eau chaude sortant du corps de chauffe de la chaudière, soit sur le circuit de radiateur, soit sur le réchauffeur ou echangeur interieur du réservoir d'eau chaude sanitaire en fonction des besoins du chauffage et de la production d'eau chaude sanitaire avec priorité pour cette dernière.It is known, in such installations, to use a motorized three-way valve for directing the hot water leaving the heating body of the boiler, either on the radiator circuit, or on the internal heater or exchanger of the domestic hot water tank according to heating needs and domestic hot water production with priority for the latter.
Ces vannes se présentent généralement sous la forme d'un ensemble mobile comportant deux clapets aiguilleurscommandés au moyen d'une membrane différentielle classique qui est elle-meme actionnée par la différentielle de pression créée par une pompe de circulation de façon a orienter l'eau chaude vers l'un ou l'autre circuit.These valves are generally in the form of a movable assembly comprising two switch valves controlled by means of a conventional differential membrane which is itself actuated by the pressure differential created by a circulation pump so as to orient the hot water. to either circuit.
Le changement brusque de vitesse et d'orientation dans l'écoulement de l'eau de chauffage s'accompagne souvent de chocs bruyants provoqués par l'apparition du phénomène connu en hydraulique sous le nom de coup de bélier.The sudden change in speed and orientation in the flow of heating water is often accompanied by noisy shocks caused by the appearance of the phenomenon known in hydraulics under the name of water hammer.
En effet, au moment de la fermeture brusque du clapet, la surpression de l'eau sur ce clapet provoque des vibrations et des chocs qui risquent de détériorer le mécanisme.In fact, when the valve suddenly closes, the overpressure of the water on this valve causes vibrations and shocks which risk damaging the mechanism.
Pour eviter ce phénomène, on connait des organes obturateurs constitués par une combinaison de deux clapets sollicités en permanence l'un contre l'autre par un ressort de compression, de telle maniere qu'en cas de surpression brusque, due au coup de bélier de fermeture, llun des clapets décolle momentanément de l'autre et ouvre a travers ce dernier un passage d'eau suffisant pour ecouler, en l'amortissant, l'onde de surpression. To avoid this phenomenon, shutter members are known which consist of a combination of two valves permanently urged against one another by a compression spring, so that in the event of a sudden overpressure, due to the pressure surge of closing, one of the valves momentarily takes off from the other and opens through the latter a passage of water sufficient to drain, by damping, the overpressure wave.
L'invention se rapporte @@@@ @@ mont@ge dans @@@ va trois voies de tels organes @bturateurs formés de deux clapets aiguilleurs monts en opposition sur une meme tige et qui se déplacent en même temps que la membrane pour diriger l'eau chaude vers l'un des circuits.The invention relates to @@@@ @@ mont @ ge in @@@ goes three ways of such @bturateurs organs formed by two switch valves mounted in opposition on the same rod and which move at the same time as the membrane to direct hot water to one of the circuits.
Suivant l'invention, a chaque clapet aiguilleur est asso@@ un clapet dedécharge, les deux clapets de décharge étant également montés en opposition sur la tige pour amortir l'onde de surpression au moment de la fermeture de l'un desdits clapets aiguilleurs.According to the invention, each discharge valve is associated with a discharge valve, the two discharge valves also being mounted in opposition on the rod to damp the overpressure wave at the time of the closing of one of said switch valves.
D'autres caractéristiques particulieres ainsi que les avantages de l'invention, ressortiront maintenant de la description qui va suivre d'une forme de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent : - figure 1 : une vue en coupe d'une vanne trois voies
en position repos.Other particular characteristics as well as the advantages of the invention will now emerge from the description which follows of an embodiment with reference to the appended drawings which represent: - Figure 1: a sectional view of a three-way valve
in the rest position.
- figure 2 : une vue en coupe montrant la position
des clapets de la vanne trois voies au mome@
de l'onde de surpression.- Figure 2: a sectional view showing the position
valves from the three-way valve to the mome @
of the overpressure wave.
La vanne trois voies représentée a la figure 1 est constituée d'un bottier 1 et d'un couvercle 2 entre lesquelles est positionnée une membrane différentielle 3 qui réagit à la pression régnant dans une chambre de commande 4 située au-dessus d @ ladite membrane 3.La chambre de commande 4 est elle-même soumise sans restrif- tion à la pression de l'eau qui s'établit soit en ava@ d'une pompe de circulation @@@ représentée, par un petit conduit de prise de pression 5, soit @@ @@@@@ d@ @@@@ pompe par un autre petit co@@@@@ de @@@@@ de @ess@@@ @@
La mise en com@unication @@ @@ham@@ @@@ @ avec l'aval ou @@@mon@ @pe fonction de la posit@@@ @@@ @lette @@@@@ dont l'obturateur d'extrémité 8 ferme l'un o autre des pe@ conduits de prise de pression 5 ou 6.L'autre extrémité de la palette oscillante 7 est solidaire du noyau mobile 9 d'un electroaimant 10 qui commande donc le basculement de ladite palette en fonction des besoins d'eau chaude vers le circuit de radiateurs ou vers le réservoir d'accumutation.The three-way valve represented in FIG. 1 consists of a case 1 and a cover 2 between which is positioned a differential membrane 3 which reacts to the pressure prevailing in a control chamber 4 situated above said membrane 3.The control chamber 4 is itself subjected without restriction to the pressure of the water which is established either in front of a circulation pump @@@ represented, by a small pressure tapping duct 5, either @@ @@@@@ d @ @@@@ pump by another small co @@@@@ de @@@@@ de @ess @@@ @@
The setting in communication @ unification @@ @@ ham @@ @@@ @ with the downstream or @@@ mon @ @pe depending on the posit @@@ @@@ @lette @@@@@ including the shutter end 8 closes one or the other of the pe @ pressure tapping conduits 5 or 6. The other end of the oscillating pallet 7 is integral with the movable core 9 of an electromagnet 10 which therefore controls the tilting of said pallet depending on the hot water needs to the radiator circuit or to the storage tank.
Le corps 1 de la vanne trois voies comporte une chambre superieure 11 et une chambre inférieure 12 séparées l'une de l'autre par deux sieges de clapets 13 et 14 entre lesquels débouche une canalisation 15 de départ de l'eau vers le corps de chauffe de la chaudiere. Dans la chambre supérieure 11 entre la membrane différentielle 3 et le siège de clapet 13 débouche une canalisation 16 de retour de l'eau du réservoir d'accumulation et dans la chambre inférieure 12 au-dessous du siège de clapet 14 débouche également une canalisation 17 de retour de l'eau du circuit de radiateurs Le siège de clapet 13 délimite donc une ouverture centrale 18 mettant en communication la canalisation 16 avec la canalisation 15 par la chambre supérieure 11 et le siège de clapet 14 delimite aussi dans le même axe que l'ouverture 18, une ouverture centrale 19 mettant en communication la canalisation 17 avec la canalisation 15 par la chambre inferieure 12.The body 1 of the three-way valve comprises an upper chamber 11 and a lower chamber 12 separated from one another by two valve seats 13 and 14 between which opens a pipe 15 for the start of the water to the body of boiler heating. In the upper chamber 11 between the differential membrane 3 and the valve seat 13 opens a pipe 16 for returning water from the storage tank and in the lower chamber 12 below the valve seat 14 also opens a pipe 17 return of water from the radiator circuit The valve seat 13 therefore delimits a central opening 18 placing the pipe 16 in communication with the pipe 15 via the upper chamber 11 and the valve seat 14 also delimits in the same axis as the opening 18, a central opening 19 putting the pipe 17 into communication with the pipe 15 via the lower chamber 12.
La membrane différentielle 3 supporte un ensemble mobile 20 qui suit les mouvements de ladite membrane et qui- se compose d'une tige verticale 21 traversant les ouvertures (18 - 19) et sur laquelle sont fixés d'une part un premier clapet aiguilleur 22 pouvant venir s'appliquer sur le siege 13 et d'autre part un second clapet aiguilleur 23 pouvant s'appliquer sur le siege 14.The differential membrane 3 supports a movable assembly 20 which follows the movements of said membrane and which consists of a vertical rod 21 passing through the openings (18 - 19) and on which are fixed on the one hand a first switch valve 22 which can come to be applied to the seat 13 and on the other hand a second switch valve 23 which can be applied to the seat 14.
Les deux clapets aiguilleurs 22 et 23 symétriques l'un par rapport a l'autre sont percés de petits orifices 24 et comportent chacun des collerettes de guidage 25 qui coulissent dans les ouvertures (18 - 19). The two switch valves 22 and 23 symmetrical with respect to each other are pierced with small holes 24 and each have guide flanges 25 which slide in the openings (18 - 19).
Deux petits clapets de décharge 26 et 27 sont montés coulissants sur la tige verticale 21 et en opposition l'un par rapport a l'autre, entre les deux clapets aiguilleurs (22 - 23). Ils sont maintenus en permanence chacun en appui contre la face intérieure d'un clapet aiguilleur par un unique ressort de compression 28 monté entre ces deux clapets de decharge (26 - 27). En temps normal, les deux clapets de decharge (26 - 27) obturent donc les petits orifices 24 des clapets aiguilleurs (22 - 23 ).Two small relief valves 26 and 27 are slidably mounted on the vertical rod 21 and in opposition to each other, between the two switch valves (22 - 23). They are permanently maintained each in abutment against the inner face of a switch valve by a single compression spring 28 mounted between these two discharge valves (26 - 27). In normal times, the two discharge valves (26 - 27) therefore close off the small orifices 24 of the switch valves (22 - 23).
De plus, l'ensemble mobile 20 solidaire de la membrane différentielle 3 est rappelé vers le haut par un ressort 29 dentelle maniere que dans le cas où la pression régnant dans la chambre de commande 4 est inférieure a la force de rappel dudit ressort 29, le clapet aiguilleur 23 soit appliqué contre le siège 14.In addition, the movable assembly 20 integral with the differential membrane 3 is returned upwards by a spring 29 lace so that in the case where the pressure prevailing in the control chamber 4 is less than the return force of said spring 29, the switch valve 23 is applied against the seat 14.
La vanne trois voies fonctionne de la maniere suivante
Pendant la période de réchauffage de l'eau sanitaire du réservoir d'accumulation, la bobine d'induction de l'électroaimant 10 n'est pas excitée si bien que l'obturateur d'extrémité 8 de la palette oscillante. 7 obture le petit conduit de prise de pression 5. La chambre de commande 4 est donc en communication avec l'amont de la pompe de circulation par le petit conduit 6. La pression dans la chambre de commande 4 étant inferieure a la force de rappel du ressort 29, le clapet aiguilleur 23 ferme l'ouverture 19 tandis que le clapet aiguilleur 22 ouvre l'ouverture 18 mettant ainsi en communication la canalisation 16 de retour du réservoir d'accumulation avec la canalisation 20 de depart vers la chaudière.The three-way valve operates as follows
During the period of heating of the domestic water of the accumulation tank, the induction coil of the electromagnet 10 is not excited so that the end shutter 8 of the oscillating paddle. 7 closes the small pressure tapping conduit 5. The control chamber 4 is therefore in communication with the upstream of the circulation pump by the small conduit 6. The pressure in the control chamber 4 being less than the restoring force of the spring 29, the switch valve 23 closes the opening 19 while the switch valve 22 opens the opening 18 thus putting the line 16 returning from the accumulation tank into communication with the line 20 starting towards the boiler.
Inversement, pendant la période de chauffage des radiateurs, la bobine d'induction de l'électroaimant 10 est excitée et l'obturateur d'extrémité 8 ferme le petit conduit 6 mettant la chambre de commande 4 en communication avec l'aval de la pompe de circulation par le petit conduit 5. Conversely, during the heating period of the radiators, the induction coil of the electromagnet 10 is excited and the end shutter 8 closes the small conduit 6 putting the control chamber 4 in communication with the downstream of the pump. circulation through the small duct 5.
La pression agissant sur la membrane ditférentielie z etant dans ce cas supérieure a la force de rappel du ressort 29, l'ensemble mobile 20 descend de telle manière que le clapet aiguilleur 22 ferme l'ouverture 18 et le clapet aiguilleur 23 ouvre l'ouverture 19, reliant la canalisation 17 de retour du circuit de chauffage avec la canalisation 20 de depart vers la chaudière.The pressure acting on the diaphragm z in this case being greater than the return force of the spring 29, the movable assembly 20 descends in such a way that the switch valve 22 closes the opening 18 and the switch valve 23 opens the opening 19, connecting the pipe 17 of return of the heating circuit with the pipe 20 of departure to the boiler.
Au moment de la fermeture brusque de l'un des clapets aiguilleurs (22-23) par exemple le clapet aiguilleur 23 sur son siège 14 (figure 2), la vitesse de l'eau dans la canalisation 17 s'annule brusquement, d'ou une augmentation instantanee de la différence de pression de part et d'autre du clapet aiguilleur 23, due au coup de bélier de fermeture.When one of the switch valves (22-23) abruptly closes, for example the switch valve 23 on its seat 14 (FIG. 2), the speed of the water in the line 17 abruptly cancels out, or an instantaneous increase in the pressure difference on either side of the switch valve 23, due to the closing water hammer.
Cette différence de pression s'exerçant par les petits orifices 24 décolle momentanément le clapet de decharge 27 de la face interieure du clapet aiguilleur 23 et l'onde de pression peut s'amortir par écoulement d'une certaine quantité d'eau a travers lesdits orifices 24.This pressure difference exerted by the small orifices 24 momentarily takes off the discharge valve 27 from the inside face of the switch valve 23 and the pressure wave can be absorbed by the flow of a certain amount of water through said holes 24.
L'onde de pression étant passée, le clapet de décharge 27 rappelle par le ressort 28 revient immediatement obturer les orifices 24. Evidemment le fonctionnement est absolument identique au moment de la fermeture du clapet aiguilleur 22, le clapet de decharge 26 se décollant moaentane- ment de la face intérieure dudit clapet.The pressure wave having passed, the discharge valve 27 recalls by the spring 28 immediately returns to close the orifices 24. Obviously the operation is absolutely identical at the time of closure of the switch valve 22, the discharge valve 26 peeling off moaentane- ment of the inner face of said valve.
Ce montage d'un clapet de décharge sur les deux clapets aiguilleurs, de la vanne trois voies permet donc, au moment du changement brusque de vitesse et d'orientation de l'eau de chauffage, d'amortir l'onde de surpression et d'eviter les chocs brusques du coup de bélier.This mounting of a relief valve on the two switch valves, of the three-way valve therefore makes it possible, at the time of the sudden change in speed and orientation of the heating water, to damp the overpressure wave and d '' avoid sudden impact from water hammer.
La description se rapporte a un mode de realisation préferentielle de l'invention, des variantes pouvant être envi sagées sans sortir du cadre de cette invention. The description relates to a preferred embodiment of the invention, variants which can be envisaged without departing from the scope of this invention.
Claims (3)
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| FR8206982A FR2525725A1 (en) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | Three way valve for gas boiler heat circuit - has small valves dampening main valve closure pressure waves |
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| FR8206982A FR2525725A1 (en) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | Three way valve for gas boiler heat circuit - has small valves dampening main valve closure pressure waves |
Publications (2)
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| FR2525725A1 true FR2525725A1 (en) | 1983-10-28 |
| FR2525725B3 FR2525725B3 (en) | 1985-01-04 |
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ID=9273286
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2525725A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0466010A1 (en) * | 1990-07-09 | 1992-01-15 | Giuseppe Fugazza | A valve assembly for heating plants |
| EP0471644A1 (en) * | 1990-07-31 | 1992-02-19 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Combination heater |
| FR2669405A1 (en) * | 1990-11-19 | 1992-05-22 | Perge Investissement | Apparatus and method for controlling the temperature in a heating installation and heating installation incorporating such an apparatus |
| FR2787857A1 (en) * | 1998-12-24 | 2000-06-30 | Vergne Innovation | Method for forming flow paths in the body of a three-way water heater valve by moulding using elliptical core pin |
| EP1598588A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-11-23 | Giorgio Scanferla | Bi-thermal boiler with anti-'water hammer' arrangement in the bypass circuit |
-
1982
- 1982-04-23 FR FR8206982A patent/FR2525725A1/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2525725B3 (en) | 1985-01-04 |
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