FR2646212A1 - APPARATUS FOR CIRCULATING AND DISPENSING FLUID - Google Patents

APPARATUS FOR CIRCULATING AND DISPENSING FLUID Download PDF

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Abstract

L'invention est relative à un appareil de circulation d'un fluide comprenant une turbine tournant dans une volute et au moins trois orifices dont au moins une entrée et au moins une sortie. Il comporte des moyens assurant l'asservissement des dispositifs de fermeture 15, 16 d'au moins deux orifices de même fonction 19, 20 au sens de rotation de la turbine.The invention relates to an apparatus for circulating a fluid comprising a turbine rotating in a volute and at least three orifices including at least one inlet and at least one outlet. It comprises means ensuring the slaving of the closing devices 15, 16 of at least two orifices with the same function 19, 20 in the direction of rotation of the turbine.

Description

- 1 - 2646 212- 1 - 2646 212

La présente invention concerne un appareil de circulation et  The present invention relates to a circulation apparatus and

de distribution de fluide et notamment une pompe à plusieurs voies.  fluid distribution and in particular a multi-port pump.

Les pompes connues possèdent une seule entrée et une seule sortie et ne permettent donc pas de distribuer dans des voies différentes le -fluide qu'elles font circuler. Pour assurer une telle distribution, la solution usuelle consiste à disposer en série avec la pompe, une ou plusieurs vannes à voies multiples, augmentant ainsi non seulement le nombre de pièces mais aussi les risques de fuites à cause des problèmes d'étanchéité qu'elles posent et le  Known pumps have a single inlet and a single outlet and therefore do not allow to distribute in different ways the fluid they circulate. To ensure such a distribution, the usual solution is to have in series with the pump, one or more multi-channel valves, thus increasing not only the number of parts but also the risk of leaks because of the sealing problems they pose and the

coût total de l'installation.total cost of the installation.

Par ailleurs, dans le domaine du chauffage domestique, dans le cas d'un chauffage avec chaudière à production d'eau chaude sanitaire intégrée, les vannes à voies multiples n'empêchent pas les phénomènes de thermosiphon qui, lorsque la chaudière est en position "été" c'est-à-dire lorsque le chauffage est arrêté, font passer de l'eau chaude du circuit chauffage de la chaudière dans le circuit chauffage de l'installation après  Moreover, in the field of domestic heating, in the case of heating with integrated boiler for the production of domestic hot water, multi-channel valves do not prevent thermosiphon phenomena which, when the boiler is in position " When the heating is off, hot water from the heating circuit of the boiler is passed into the heating circuit of the installation after

un puisage d'eau chaude sanitaire.a hot water draw.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en proposant un appareil à plusieurs voies qui, sous un volume et un nombre de pièces réduits par rapport à ce qui existe, permet de façon très simple, non seulement la réalisation de plusieurs circuits de distribution de fluide, mais aussi leur isolement ou, à volonté, leur  The object of the present invention is to overcome these drawbacks by proposing a multi-channel apparatus which, in a reduced volume and number of pieces compared to what exists, makes it possible in a very simple manner not only to produce several circuits. fluid distribution, but also their isolation or, at will, their

jonction partielle ou totale.partial or total junction.

A cet effet, le corps de l'appareil est prévu avec au moins trois orifices dont au moins une entrée et une sortie, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens assurant l'asservissement des dispositifs de fermeture d'au moins deux orifices de même fonction au sens  For this purpose, the body of the apparatus is provided with at least three orifices, at least one inlet and one outlet, the apparatus being characterized in that it comprises means ensuring the servocontrol of the closing devices of the device. minus two orifices of the same function within

de rotation de la turbine.rotation of the turbine.

On obtient ainsi un appareil assurant, outre sa fonction  In this way, an apparatus is obtained that ensures, in addition to its function

propre, celle de vanne à plusieurs voies.  clean, that of multi-way valve.

Suivant une caractéristique de l'invention, l'appareil comporte des moyens disposés dans la volute et susceptibles de détecter le sens de rotation de la turbine et de commander la fermeture d'au moins un orifice lorsque la turbine tourne dans un sens et la fermeture d'au moins un  According to a characteristic of the invention, the apparatus comprises means disposed in the volute and capable of detecting the direction of rotation of the turbine and controlling the closing of at least one orifice when the turbine rotates in one direction and the closure at least one

autre orifice de même fonction lorsque la turbine tourne dans l'autre sens.  another orifice of the same function when the turbine rotates in the other direction.

Ces moyens peuvent être constitués avantageusement par une pièce oscillante dont la position est fonction du sens d'écoulement du  These means may advantageously be constituted by an oscillating piece whose position is a function of the direction of flow of the

courant de fluide centrifuge créé par la turbine dans la volute.  Centrifugal fluid flow created by the turbine in the volute.

Cette réalisation présente l'avantage d'utiliser ce courant centrifuge créé, dans un sens ou dans l'autre, par la rotation de la  This embodiment has the advantage of using this centrifugal current created, in one direction or the other, by the rotation of the

- 2 - 26 4 6 212- 2 - 26 4 6 212

turbine, pour détecter le sens de rotation de cette dernière et positionner  turbine, to detect the direction of rotation of the latter and to position

en conséquence la commande des dispositifs de fermeture.  accordingly the control of the closing devices.

Suivant une autre caractéristique de l'invention qui permet une réalisation simple des dispositifs de fermeture, deux orifices de même fonction sont situés face à face et leurs dispositifs de fermeture sont portés par un support unique, mobile à l'intérieur du corps de pompe et  According to another characteristic of the invention which allows a simple embodiment of the closure devices, two orifices of the same function are located face to face and their closure devices are carried by a single support, movable inside the pump body and

disposé entre les deux orifices.disposed between the two orifices.

Dans un mode de réalisation intéressant de cette caractéristique, le support unique est solidaire de la pièce détectant le sens de rotation de la turbine et oscille autour du même axe, l'avantage de ce mode de réalisation étant que c'est le courant de fluide centrifuge créé par la turbine qui permet d'assurer alors la fermeture souhaitée de telle ou  In an advantageous embodiment of this characteristic, the single support is integral with the part detecting the direction of rotation of the turbine and oscillates around the same axis, the advantage of this embodiment being that it is the fluid stream. centrifugal created by the turbine which then ensures the desired closure of such or

telles entrées.such entries.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention  Other features and advantages of the invention

apparaîtront au cours de la description qui va suivre en se référant aux  will appear in the following description with reference to the following

plans joints illustrant un exemple, donné à titre purement indicatif et nullement limitatif, de réalisation de la presente demande; La figure 1 est une vue latérale en élévation d'une pompe  accompanying drawings illustrating an example, given purely by way of indication and in no way limiting, of realization of the present application; Figure 1 is a side elevational view of a pump

selon l'invention.according to the invention.

La figure 2 est une vue suivant II-II de la figure 1.  Figure 2 is a view along II-II of Figure 1.

La figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 1,  FIG. 3 is a section along III-III of FIG. 1,

mais à plus grande échelle.but on a larger scale.

La figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 3.  Figure 4 is a section along IV-IV of Figure 3.

La figure 5 est une coupe suivant V-V de la figure 4.  Figure 5 is a section V-V of Figure 4.

La pompe à voies multiples illustrées se compose d'un  The illustrated multi-lane pump consists of a

moteur 1 et d'un corps de pompe 2.motor 1 and a pump body 2.

Une cloison 3 divise ce corps de pompe en deux parties; une volute 4 avec sa turbine 5, et un logement secondaire 6 relié à la volute  A partition 3 divides this pump body into two parts; a volute 4 with its turbine 5, and a secondary housing 6 connected to the volute

par un passage 7 à travers lequel passe le nez 8 de la turbine 5.  by a passage 7 through which passes the nose 8 of the turbine 5.

On notera que la volute 4 ne possède pas le profil dissymétrique qui participe, dans les volutes normales, au mouvement vers la  It will be noted that the volute 4 does not have the asymmetrical profile which participates, in the normal volutes, with the movement towards the

sortie du courant de fluide centrifuge créé par la rotation de la turbine.  output of the centrifugal fluid stream created by the rotation of the turbine.

Immédiatement en amont de la volute 4, se trouve une sortie 9 raccordée à une tuyauterie (non représentée) par laquelle le fluide sous  Immediately upstream of the volute 4, there is an outlet 9 connected to a pipe (not shown) by which the fluid under

pression sera distribué.pressure will be distributed.

Une pièce 10, en forme de couronne circulaire, comme il apparait figure 4, comporte, d'une part, une palette 11 qui se trouve disposée immédiatement en amont de la sortie 9 de la volute, et d'autre part, un axe 12, diamétralement opposé à la palette (11) et traversant la  A piece 10, in the form of a circular ring, as it appears in FIG. 4, comprises, on the one hand, a pallet 11 which is disposed immediately upstream of the outlet 9 of the volute, and on the other hand, an axis 12 , diametrically opposed to the pallet (11) and traversing the

cloison 3 pour déboucher dans le logement secondaire 6.  partition 3 to open into the secondary housing 6.

- 3 - 2646212- 3 - 2646212

L'extrémité de l'axe 12 porte un bras 13 dont il est solidaire par une vis 25 et ce bras porte, à son tour, un corps de clapet 14  The end of the shaft 12 carries an arm 13 which it is secured by a screw 25 and this arm carries, in turn, a valve body 14

à deux faces 15 et 16.two-sided 15 and 16.

Le logement secondaire 6 possède trois orifices:un orifice 17, fermé par un bouchon 18, qui permet l'accès audit logement secondaire,  The secondary housing 6 has three orifices: an orifice 17, closed by a plug 18, which allows access to said secondary housing,

et deux autres orifices situés face à face et disposés sur le même axe.  and two other orifices located face to face and arranged on the same axis.

L'un de ces orifices porte un embout 21 dont une extrémité 19 constitue une entrée de la pompe, l'autre extrémité dudit embout débouchant  One of these ports carries a tip 21, one end 19 constitutes an inlet of the pump, the other end of said mouthpiece opening

dans une tuyauterie (non représentée) reliée à une source d'eau.  in a pipe (not shown) connected to a water source.

L'autre orifice porte un embout 22 dont une extrémité 20 constitue une autre entrée de la pompe, l'autre extrémité dudit embout débouchant dans une tuyauterie (non représentée) reliée à une autre source d'eau. Le moteur 1 possède une commande, non représentée, à deux positions de marche, l'une assurant la rotation de la turbine dans le sens de la flèche en trait plein (23) de la figure 4 et l'autre dans le sens de  The other port carries a tip 22, one end of which constitutes another inlet of the pump, the other end of said mouthpiece opening into a pipe (not shown) connected to another source of water. The engine 1 has a control, not shown, with two operating positions, one ensuring the rotation of the turbine in the direction of the solid arrow (23) of FIG. 4 and the other in the direction of rotation.

la flèche en trait pointillé 24 de la même figure.  the arrow in dashed line 24 of the same figure.

Dans ces conditions, le fonctionnement s'établit comme décrit ci-après. On admettra qu'avant la mise sous tension du moteur, la pompe est remplie et que la position de la pièce circulaire 10 portant la palette 11 et l'axe 12 est quelconque, et par conséquent que la position du bras 13 portant le corps de clapets 14 est indifférente si la pompe est installée  Under these conditions, the operation is established as described below. It will be recognized that before the motor is energized, the pump is filled and that the position of the circular piece 10 carrying the pallet 11 and the axis 12 is arbitrary, and therefore that the position of the arm 13 carrying the body of valves 14 is indifferent if the pump is installed

dans la position représentée dans les figures 1 à 5.  in the position shown in Figures 1 to 5.

Si l'on met le moteur sous tension avec la commande assurant la mise en rotation de la turbine dans le sens de la flèche 23, il se crée dans la volute, un courant de fluide centrifuge de même sens qui exerce sur la palette 1Il une pression dont le résultat est de placer la pièce 10 dans  If the engine is powered up with the control ensuring the rotation of the turbine in the direction of the arrow 23, there is created in the volute, a centrifugal fluid stream of the same direction which exerts on the pallet 1Il a pressure the result of which is to place the piece 10 in

la position illustrée figure 4.the position shown in Figure 4.

Dans cette position, la palette 11 participe au guidage vers  In this position, the pallet 11 participates in guiding towards

la sortie du courant centrifuge créé par la turbine.  the output of the centrifugal current created by the turbine.

Par ailleurs, le déplacement angulaire de la pièce circulaire provoqué par la pression du courant centrifuge sur la palette 11, a provoqué à son tour, grâce à l'axe 12, au bras 13 et à la vis 25 qui les rend solidaires, le déplacement angulaire du corps de clapet 14 qui a pris  Furthermore, the angular displacement of the circular part caused by the pressure of the centrifugal current on the pallet 11, in turn caused, thanks to the axis 12, the arm 13 and the screw 25 which makes them integral, the displacement angular of the valve body 14 which took

la position illustrée figure 5.the position shown in Figure 5.

Dans cette position, la face 16 du corps de clapet 14 est venue s'appuyer sur l'extrémité 20 de l'embout 22 réalisant ainsi la fermeture de l'entrée constituée par ledit embout 22 > la pompe est donc  In this position, the face 16 of the valve body 14 is supported on the end 20 of the nozzle 22 and thus closing the inlet constituted by said tip 22> the pump is therefore

alimentée exclusivement à travers l'embout 21.  fed exclusively through the tip 21.

4 2646 2 124 2646 2 12

Lorsque l'on veut l'alimenter par l'autre entrée, il suffit de faire tourner le moteur en sens contraire pour assurer la rotation de la  When you want to feed it through the other input, simply turn the motor in the opposite direction to ensure the rotation of the

turbine dans le sens de la flèche 24.  turbine in the direction of the arrow 24.

Le courant centrifuge alors créé dans la volute 4 s'établit dans le même sens et exerce, sur la palette 11, une pression qui va provoquer le déplacement angulaire de la pièce circulaire 10 jusqu'à ce que ladite palette 11 vienne se positionner de l'autre cBté de la sortie 9, dans  The centrifugal current then created in the volute 4 is established in the same direction and exerts, on the pallet 11, a pressure which will cause the angular displacement of the circular piece 10 until said pallet 11 comes to position itself. the other side of exit 9, in

une position symétrique à celle illustrée figure 3.  a position symmetrical to that illustrated in FIG.

Par ailleurs, comme précédemment, ce déplacement angulaire de la pièce circulaire 10, a provoqué celui du corps de clapet 14 qui a pris également une position symétrique à celle qu'il avait sur la figure 5: c'est la face 15 qui est venue s'appuyer sur l'extrémité 19 de l'embout 21 réalisant ainsi le dispositif de fermeture de l'entrée constituée par ledit  Moreover, as previously, this angular displacement of the circular piece 10, caused that of the valve body 14 which also took a position symmetrical to that which it had in FIG. 5: it is the face 15 which has come rest on the end 19 of the end piece 21 thus realizing the closing device of the inlet constituted by said

embout 21.tip 21.

On voit ansi que la palette Il a plusieurs fonctions différentes: elle détecte le sens de rotation de la turbine par l'intermédiaire de l'anneau liquide créé, elle transmet l'information au corps de clapet 14 par l'intermédiaire de la pièce circulaire 10 et de l'axe  It can be seen that the pallet It has several different functions: it detects the direction of rotation of the turbine via the created liquid ring, it transmits the information to the valve body 14 via the circular piece 10 and axis

12, et elle participe au bon écoulement de l'anneau liquide vers la sortie 9.  12, and it participates in the smooth flow of the liquid ring to the outlet 9.

Un avantage de cette réalisation est de permettre d'assurer soit l'étanchéité entre deux circuits, soit au contraire leur jonction automatique dans certaines conditions. On peut, pour cela, jouer sur les dimensions, la forme ou autres de la palette, ou diaphragmer les sections des entrées de manière à faire varier la pression antagoniste à la pression  An advantage of this embodiment is to provide either sealing between two circuits, or on the contrary their automatic connection under certain conditions. To do this, one can play on the dimensions, the shape or others of the pallet, or diaphragm the sections of the entries so as to vary the pressure antagonist with the pressure

de fermeture.closure.

Un autre avantage de la réalisation décrite est que l'ensemble de la fonction vanne a plusieurs voies ne nécessite aucun système d'étanchéité du fluide par rapport à l'extérieur, aucune pièce en mouvement  Another advantage of the embodiment described is that the entire multi-way valve function does not require any fluid sealing system with respect to the outside, no moving part.

n'étant en contact avec celui-ci.not in contact with it.

Un dernier avangage, mais non le moindre, est la fonction antithermosiphon que peut assurer également la réalisation décrite. Pour cela, il suffit de placer la pompe non plus dans la position illustrée par les dessins, mais dans une position telle que l'axe commun aux embouts 21 et 22, et donc aux entrées 16 et 19, se trouve à la verticale. Dans une telle position, lorsque la pompe est arrêtée, le corps de clapet 14 vient, par son  One last, but not least, avangage is the antithermosiphon function that can also be provided by the described embodiment. For this, simply place the pump either in the position shown in the drawings, but in a position such that the axis common to the end pieces 21 and 22, and therefore to the inputs 16 and 19, is in the vertical position. In such a position, when the pump is stopped, the valve body 14 comes, by its

propre poids, obturer l'entrée qui se trouve placée à la partie inférieure.  own weight, close the entrance which is placed at the bottom.

Ainsi, dans le cas d'un chauffage avec chaudière à production d'eau chaude sanitaire intégrée et quand la chaudière est en position "été" c'est-à-dire que le chauffage est arrêté, on peut, après arrêt de la pompe, garder le circuit chauffage fermé et empêcher ainsi l'eau chaude du circuit chauffage  Thus, in the case of a boiler with integrated DHW heating and when the boiler is in the "summer" position, that is to say that the heating is stopped, it is possible, after stopping the pump , keep the heating circuit closed and thus prevent hot water from the heating circuit

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de la chaudière d'aller dans le circuit chauffage de l'installation. Pour cela, il suffit que le circuit qui assure la production d'eau chaude  boiler to go into the heating circuit of the installation. For that, it is enough that the circuit which ensures the production of hot water

sanitaire passe par l'entrée située à la partie supérieure.  Sanitary goes through the entrance at the top.

Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir de l'invention, modifier des détails de construction ou de fonctionnement en  It is understood that it is possible, without departing from the invention, to modify details of construction or operation in

vue d'obtenir les mêmes résultats.  to obtain the same results.

Il serait possible, par exemple, de commander la tête 14 par un système électromagnétique qui assurerait sa mise en place pour fermer  It would be possible, for example, to control the head 14 by an electromagnetic system which would ensure its establishment to close

l'une ou l'autre des entrées en fonction du sens de rotation de la turbine.  one or other of the inputs depending on the direction of rotation of the turbine.

La pompe décrite comporte deux entrées disposées face à face.  The described pump comprises two inputs arranged facing each other.

Il est bien évident qu'elle pourrait en compter davantage et qu'il serait possible, suivant les besoins, de les disposer autrement, par exemple, décalées. Bien que l'exemple décrit concerne un appareil de circulation et de distribution d'un liquide, l'invention s'applique également aux  It is quite obvious that it could count more and that it would be possible, according to the needs, to arrange them differently, for example, shifted. Although the example described relates to a device for circulating and dispensing a liquid, the invention also applies to

appareils de circulation et de distribution des fluides gazeux.  apparatus for circulating and distributing gaseous fluids.

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Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Appareil de circulation d'un fluide comprenant une turbine tournant dans une volute et au moins trois orifices dont au moins une entree et au moins une sortie, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens assurant l'asservissement des dispositifs de fermeture (15,16) d'au moins deux  1. Apparatus for circulating a fluid comprising a turbine rotating in a volute and at least three orifices including at least one inlet and at least one outlet, characterized in that it comprises means ensuring the servocontrol of the closure devices ( 15, 16) of at least two orifices de même fonction (19,20) au sens de rotation de la turbine.  orifices of the same function (19, 20) in the direction of rotation of the turbine. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (10,11) disposés dans la volute et susceptibles de détecter le sens de rotation de la turbine et de commander la fermeture d'au moins un orifice lorsque la turbine tourne dans un sens et la fermeture d'au moins un autre orifice de même fonction lorsque la turbine tourne dans  2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises means (10,11) disposed in the volute and capable of detecting the direction of rotation of the turbine and to control the closure of at least one orifice when the turbine rotates in one direction and closing at least one other orifice of the same function when the turbine rotates in l'autre sens.the other way. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détection du sens de rotation de la turbine et de commande de fermeture des orifices de même fonction (19,20) sont constitués par une pièce oscillante (10,11) dont la position est fonction du sens d'écoulement  3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the means for detecting the direction of rotation of the turbine and closing control openings of the same function (19,20) are constituted by an oscillating piece (10,11) of which the position depends on the direction of flow du courant de fluide centrifuge créé par la turbine.  centrifugal fluid stream created by the turbine. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à  Apparatus according to any one of claims 1 to 3, caractérisé en ce qu'au moins deux orifices de même fonction (19,20) sont  3, characterized in that at least two orifices of the same function (19, 20) are disposés face à face.arranged face to face. 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les dispositifs de fermeture (15,16) des orifices de même fonction situés face à face sont disposés de part et d'autre d'un support unique (14)  5. Apparatus according to Claim 4, characterized in that the closing devices (15, 16) of the orifices of the same function situated opposite each other are arranged on either side of a single support (14). mobile, à l'intérieur du corps de l'appareil, entre lesdits orifices.  mobile, inside the body of the device, between said orifices. 6. Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le support unique (14) portant les dispositifs de fermeture est monté oscillant.  6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the single support (14) carrying the closure devices is oscillating. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce (10, 11) assurant la détection du courant de fluide centrifuge et le support unique (14) des dispositifs de fermeture sont montés solidaires du7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the part (10, 11) ensuring the detection of the centrifugal fluid stream and the single support (14) of the closure devices are mounted integral with the mime axe oscillant (12).mime oscillating axis (12). 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications I à 7  Apparatus according to any of claims 1-7 formant pompe à plusieurs voies comportant au moins deux entrées, caracté-  multi-channel pump comprising at least two inputs, characterized risé en ce qu'il comporte dans la volute une pièce (10) pouvant osciller sous l'action de l'anneau liquide créé par la turbine et portant, d'une part une palette (11) disposée immédiatement en amont de la sortie de la volute, et d'autre part un axe (12) dont est solidaire un corps de clapets (14) à deux faces, une face (15) venant fermer une autre entrée (19) de la pompe lorsque la pièce oscillante est dans une position extrême, et l'autre  risé in that it comprises in the volute piece (10) that can oscillate under the action of the liquid ring created by the turbine and carrying, firstly a pallet (11) disposed immediately upstream of the outlet of the volute, and secondly an axis (12) which is secured to a body of valves (14) with two faces, a face (15) closing another inlet (19) of the pump when the oscillating piece is in a extreme position, and the other - 7 - 2646 2 12- 7 - 2646 2 12 face (16) venant fermer une autre entrée (20) lorsque la pièce est dans  face (16) closing another entrance (20) when the room is in l'autre position extrême.the other extreme position.
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