FR2676530A3

FR2676530A3 - Valvular unit (valve-containing unit) for combined (combination) boilers

Info

Publication number: FR2676530A3
Application number: FR9109441A
Authority: FR
Inventors: Franco Caleffi
Original assignee: Caleffi SpA
Current assignee: Caleffi SpA
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1992-11-20
Anticipated expiration: 1997-07-25
Also published as: FR2676530B3; ITMI910417U1; IT221727Z2; ITMI910417V0

Abstract

A valvular unit for combined boilers of the type comprising a first circuit for the heating fluid, and a second circuit for the distribution of hot water for domestic use; the valvular unit comprises two ball valves (10, 11) which can be connected by means of a bypass passage (12) in order to allow independent operation of the two circuits of the boiler, and in order to allow them to be connected to a water-distribution network (mains) by means of the same valvular unit. Just one or both valves (10, 11) of the unit include a ball sleeve (trunnion, journal) (19) equipped with an axial passage (20) which can be rotated into a first open position in which the axial passage (29) of the ball (19) is aligned with the main passage (16, 17) of the valve (10) to a closed position, and a second bypass open position which is obtained by bringing about a rotation of the ball sleeve (19) beyond the already mentioned closed position.

Description

La présente invention s'applique à un groupe valvulaire pour chaudières combinées du type comprenant un premier circuit pour la circulation du fluide de chauffage, et un second circuit pour la distribution d'eau chaude à usage domestique, où le second circuit de la chaudière doit rester raccordé en permanence à un réseau de distribution d'eau; dans ces chaudières, le premier circuit, ou circuit principal, doit à son tour pouvoir être raccordé au réseau de distribution d'eau pour le remplissage partiel ou total de l'installation même, en évitant que le fluide de chauffage, à cause de contre-pression ou de possibles pannes aux valves de contrôle, puisse refluer dans le circuit de l'eau domestique, le polluant. The present invention applies to a valve group for combined boilers of the type comprising a first circuit for the circulation of the heating fluid, and a second circuit for the distribution of hot water for domestic use, where the second circuit of the boiler must remain permanently connected to a water distribution network; in these boilers, the first circuit, or main circuit, must in turn be able to be connected to the water distribution network for partial or total filling of the installation itself, avoiding that the heating fluid, due to counter -pressure or possible breakdowns in the control valves, may flow back into the domestic water circuit, polluting it.

En ce qui concerne les chaudières combinées du genre décrit ci-dessus, il existe donc l'exigence de disposer d'un groupe valvulaire qui non seulement permette le raccord des deux circuits de la chaudière au même réseau de distribution d'eau, tout en évitant le reflux du fluide de chauffage dans le circuit d'eau à usage domestique, mais qui en même temps soit constitué de disconnecteurs à bille d'emploi facile à actionner dans les différentes positions opérationnelles même pour une personne qui n'est pas experte, par exemple un préposé normal du service du chauffage, sans possibilité d'erreur, ou bien sans devoir recourir à l'aide de personnel spécialisé. With regard to combined boilers of the kind described above, there is therefore the requirement to have a valve group which not only allows the connection of the two circuits of the boiler to the same water distribution network, while avoiding the reflux of the heating fluid in the water circuit for domestic use, but which at the same time is made up of ball disconnectors of use easy to actuate in the various operational positions even for a person who is not expert, for example a normal heating service representative, with no possibility of error, or without having to resort to the help of specialized personnel.

Dans le cadre de ce problème d'ordre général, existe également la nécessité de disposer d'un groupe valvulaire de dimension compacte particulièrement apte à être monté sur les plaques porte-instruments pour installations de chauffage, sans devoir recourir à des modifications de la plaque ou à des mesures particulières. Within the framework of this general problem, there is also the need to have a valve group of compact size which is particularly suitable for being mounted on the instrumentation plates for heating installations, without having to resort to modifications of the plate. or to specific measures.

On peut obtenir tout ceci au moyen d'un groupe valvulaire selon la présente invention dans laquelle on emploie deux valves à clapets à bille disposés avec interaxe fixé, pourvus d'un conduit de dérivation qui permet de raccorder une valve à l'autre, et d'alimenter les deux circuits de la chaudière avec le même réseau de distribution d'eau, simplement en tournant le manchon à bille d'au moins une des deux valves dans une position angulaire fixée définie par un butoir d'arrêt de la rotation; en prévoyant des moyens adéquats d'arrêt, dans les deux positions extrêmes de fonctionnement d'ouverture totale et d'ouverture dérivée des valves, leur utilisation par des personnes non qualifées est ainsi facilitée. All this can be obtained by means of a valve group according to the present invention in which two ball valve valves are used, arranged with fixed interaxis, provided with a bypass conduit which makes it possible to connect one valve to the other, and to supply the two circuits of the boiler with the same water distribution network, simply by turning the ball sleeve of at least one of the two valves in a fixed angular position defined by a stopper for rotation; by providing adequate stop means, in the two extreme operating positions of total opening and opening derived from the valves, their use by unqualified persons is thus facilitated.

Aux fins de la présente description le terme "ouverture totale" d'un clapet à bille signifie la condition dans laquelle le passage axial du manchon à bille est totalement aligné avec le passage principal de la valve pour relier l'entrée de celle-ci directement à sa sortie; tandis que l'expression "ouverture dérivée" signifie une position angulaire du manchonàbilk au-delà de la position de fermeture, dans laquelle son passage axial, incliné par rapport au passage principal de la valve, raccorde l'entrée à la sortie de la valve, mais également, au moyen d' un conduit de dérivation, à l'autre valve du groupe. For the purposes of this description, the term "full opening" of a ball valve means the condition in which the axial passage of the ball sleeve is completely aligned with the main passage of the valve to connect the inlet thereof directly at its output; while the expression "derivative opening" means an angular position of the sleevebilk beyond the closed position, in which its axial passage, inclined relative to the main passage of the valve, connects the inlet to the outlet of the valve , but also, by means of a bypass duct, to the other valve of the group.

Le principe innovatif de la présente invention sera illustré ultérieurement ci-après par les dessins joints dans lesquels:
La figure I est une section transversale d'une première forme de réalisation d'un groupe valvulaire suivant la présente invention, avec les deux valves du groupe en position d'ouverture totale;
La figure 2 est une section transversale suivant la ligne 2-2 d'une des deux valves du dessin 1;
La figure 3 est une section similaire à celle du dessin 1 avec les deux valves en position de fermeture ou d'interception des fluides;
La figure 4 est une section similaire à celle des dessins précédents avec les valves dans leur troisième position opérationnelle dans laquelle elles communiquent au moyen du conduit de dérivation;;
La figure 5 est une section transversale d'une seconde forme de réalisation, dans la condition de fonctionnement correspondant à celui de la figure 4 ciavant;
La figure 6 est une section suivant la ligne 6-6 de la figure 5;
La figure 7 est une vue en plan suivant la ligne 7-7 de la figure 6.The innovative principle of the present invention will be further illustrated below by the accompanying drawings in which:
Figure I is a cross section of a first embodiment of a valve group according to the present invention, with the two valves of the group in the fully open position;
Figure 2 is a cross section along line 2-2 of one of the two valves of drawing 1;
Figure 3 is a section similar to that of drawing 1 with the two valves in the closed or intercepted fluids position;
Figure 4 is a section similar to that of the preceding drawings with the valves in their third operational position in which they communicate by means of the bypass conduit;
Figure 5 is a cross section of a second embodiment, in the operating condition corresponding to that of Figure 4 above;
Figure 6 is a section along line 6-6 of Figure 5;
Figure 7 is a plan view along line 7-7 of Figure 6.

Maintenant en ce qui concerne les figures de I à 4, nous décrirons les caractéristiques générales du groupe valvulaire suivant l'invention, et son mode de fonctionnement:
Comme on l'a déja montré, le groupe valvulaire comprend un premier clapet à bille 10, par exemple pour le contrôle du circuit principal d'une installation de chauffage raccordé à une chaudière combinée , et d'un second clapet à bille Il inséré dans le circuit de chauffage de l'eau à usage domestique de la même chaudière, qui est directement raccordée à un réseau de distribution d'eau, qu'on ne montre pas.Now with regard to the figures from I to 4, we will describe the general characteristics of the valve group according to the invention, and its mode of operation:
As already shown, the valve group comprises a first ball valve 10, for example for controlling the main circuit of a heating installation connected to a combined boiler, and a second ball valve Il inserted in the domestic water heating circuit of the same boiler, which is directly connected to a water distribution network, which is not shown.

Le numéro 12 de la figure 1 montre un conduit de dérivation au moyen duquel on peut mettre en communication directe le passage principal de la valve 11 avec le passage principal de la valve 10, en raccordant les deux circuits de la chaudière au réseau de distribution d'eau en tournant les disconnecteurs respectifs, comme on l'expliquera plus loin. The number 12 in FIG. 1 shows a bypass conduit by means of which the main passage of the valve 11 can be placed in direct communication with the main passage of the valve 10, by connecting the two circuits of the boiler to the distribution network d by turning the respective backflow preventers, as will be explained later.

Le numéro 13 .de la figure 1 indique schématiquement une soupape de retenue, ou de nonreflux, dans le conduit de dérivation 12 pour empêcher le reflux du fluide de chauffage de la valve 10 à la valve Il en évitant de cette manière une pollution éventuelle du réseau de distribution d'eau ou du circuit d'eau à usage domestique. The number 13. In FIG. 1 schematically indicates a check valve, or nonreflux valve, in the bypass duct 12 to prevent the reflux of the heating fluid from the valve 10 to the valve II thereby avoiding possible pollution of the water distribution network or water circuit for domestic use.

Le numéro 14 de la figure 1 indique enfin une plaque de montage au mur des valves, normalement prévue pour l'application des instruments de contrôle de la chaudière déjà installée avec les ouvertures prévues ou les emplacement de logement des valves de manière que celles-ci puissent être facilement assemblées sur la plaque 14. The number 14 in FIG. 1 finally indicates a mounting plate on the wall of the valves, normally provided for the application of the control instruments of the boiler already installed with the openings or the locations for housing the valves so that they can be easily assembled on the plate 14.

La configuration d'un clapet à bille en général, comme le fait voir la section de la figure 2, comprend un corps de valve 15 pourvu d'un raccord d'entrée 16 et d'un raccord de sortie 17 qui définissent un conduit principal qui débouche dans une chambre 18 dans laquelle tourne un disconnecteur à bille 19 formé avec un passage axial 20. Le disconnecteur sphérique 19 est relié à un arbre de commande 21 au moyen duquel on peut tourner le disconnecteur à bille 19 dans ses positions opérationnelles, comme expliqué plus avant, au moyen d'un levier de commande, ou bien, comme dans le cas qui nous occupe, avec un ustensile inséré dans une rainure transversale à l'extrémité externe de l'arbre de commande 21. Les numéros 22 et 23 de la figure 2 indiquent en outre des bagues standard de guidage et d'étanchéité pour le disconnecteur à bille 19. The configuration of a ball valve in general, as shown in the section of Figure 2, includes a valve body 15 provided with an inlet connector 16 and an outlet connector 17 which define a main conduit which opens into a chamber 18 in which rotates a ball backflow preventer 19 formed with an axial passage 20. The spherical backflow preventer 19 is connected to a control shaft 21 by means of which the ball backflow preventer 19 can be rotated in its operational positions, as explained further, by means of a control lever, or, as in this case, with a utensil inserted in a transverse groove at the outer end of the control shaft 21. The numbers 22 and 23 in FIG. 2 also indicate standard guide and sealing rings for the ball backflow preventer 19.

Dans l'exemple des figures l et 4, la valve 10 du circuit de chauffage peut être raccordée à la valve 11 du circuit de l'eau à usage domestique à travers le conduit de dérivation 12 défini par deux raccords latéraux 12a et 12b orientés orthogonalement et coplanaires par rapport aux passages principaux des deux valves; en outre dans les figures mentionnées, la valve 10 du circuit de chauffage de la chaudière présente un dis connecteur à bille 19 formé uniquement d' un passage axial 20 pour les raison que nous expliquerons plus loin; par contre, la valve 11 comprendunmanchonàbille 19a pourvu d'un passage axial 20a et d'un passage dérivé 20b pour le raccord au réseau de distribution d'eau du circuit d'eau à usage domestique ou des deux circuits de la chaudière comme expliqué plus avant.Par conséquent le disconnecteur à bille 19 de la valve 10, pour remplir les fonctions que nous avons décrites, doit avoir trois positions opérationnelles obtenues au moyen de la rotation à différents angles du manchonlui-même; ces positions sont montrées aux figures 1, 3, 4 et comprennent une première position opérationnelle (figure 1) dans laquelle le passage axial 20 du disconnecteur à bille 19 est totalement aligné avec le conduit principal, ce qui veut dire avec l'entrée et la sortie de la valve 10, une seconde position opérationnelle de fermeture de la valve (figure 3) qui s'obtient entournant lemanchogà bille 19 à un angle de 900 et une troisième position opérationnelle (figure 4) d'ouverture dérivée, qui s'obtint en tournant lemanchon 19 au-delà de la position de fermeture, par exemple jusqu'à 1350 de manière à permettre une communication entre les deux valves à travers le passage de dérivation 12 tout en maintenant la circulation du fluide de chauffage à travers la valve 10. Par contre, le disconnecteur 19a de la valve îl présente seulement deux positions opérationnelles à 900 entre elles, et plus précisément: une première position opérationnelle illustrée à la figure 1 dans laquelle le passage axial 20adumanchonàbilleest en communication avec l'entrée et la sortie de la valve, alors que, toujours dans cette position, le passage dérivé 20b, bien qu'étant en communication avec le conduit de dérivation 12 n'est pas en communication avec la valves 10.Le disconnecteur 19a présente aussi une seconde position opérationnelle tournée à 900 par rapport à la précédente, dans laquelle le passage dérivé 20b est en communication avec l'entrée de la valve, tandis que le passage axial 20a est d'une part en communication avec le conduit de dérivation 12, et d'autre part fermé vers la sortie 17a de la valve.Par conséquent, selon une ultérieure caractéristique de la présente invention, le clapet à bille dans lequel le disconnecteur est pivotant dans les trois positions opérationnelles illustrées précédemment, est pourvu de butoirs pour arrêter le dis connecteur dans les deux positions opérationnelles extrêmes d'ouverture de la valve, en particulier dans la position d'ouverture totale qu'on peut voir à la figure 1 et dans la position d'ouverture dérivée qu'on peut voir à la figure 4, ces deux positions de fonctionnement étant particulièrement intéressantes étant donné qu'elles permettent à un utilisateur normal, meme s'il ne possède aucune expérience ou connaissance technique de pouvoir actionner la valve en toute sécurité, évitant les fausses manoeuvres et les causes de possibles pannes de la chaudière.La position opérationnelle intermédiaire de la figure 3 est par contre une position qui normalement sert à un technicien ou à un préposé à l'entretien de la chaudière, cette position opérative intermédiaire pouvant être marquée par exemple d'un signe de référence quelconque. In the example of FIGS. 1 and 4, the valve 10 of the heating circuit can be connected to the valve 11 of the water circuit for domestic use through the bypass duct 12 defined by two lateral connections 12a and 12b oriented orthogonally. and coplanar with the main passages of the two valves; further in the figures mentioned, the valve 10 of the heating circuit of the boiler has a ball connector 19 formed only from an axial passage 20 for the reasons which we will explain later; on the other hand, the valve 11 comprises a ball sleeve 19a provided with an axial passage 20a and a bypass passage 20b for the connection to the water distribution network of the water circuit for domestic use or of the two circuits of the boiler as explained more front.Therefore the ball disconnector 19 of the valve 10, to fulfill the functions which we have described, must have three operational positions obtained by means of rotation at different angles of the sleeve itself; these positions are shown in FIGS. 1, 3, 4 and include a first operational position (FIG. 1) in which the axial passage 20 of the ball backflow preventer 19 is completely aligned with the main duct, which means with the inlet and the outlet of the valve 10, a second operational position for closing the valve (FIG. 3) which is obtained by surrounding the ball valve 19 at an angle of 900 and a third operational position (FIG. 4) for derivative opening, which is obtained by turning the sleeve 19 beyond the closed position, for example up to 1350 so as to allow communication between the two valves through the bypass passage 12 while maintaining the circulation of the heating fluid through the valve 10 On the other hand, the backflow preventer 19a of the valve il has only two operational positions at 900 between them, and more precisely: a first operational position illustrated in FIG. 1 in which the axial passage 20adumanchonàbilleis in communication with the inlet and the outlet of the valve, while, still in this position, the bypass passage 20b, although being in communication with the bypass duct 12 is not in communication with the valves 10. The backflow preventer 19a also has a second operational position turned to 900 with respect to the previous one, in which the derivative passage 20b is in communication with the inlet of the valve, while the axial passage 20a is of a part in communication with the bypass duct 12, and on the other hand closed towards the outlet 17a of the valve. Consequently, according to a further characteristic of the present invention, the ball valve in which the backflow preventer is pivoted in the three positions shown above, is provided with stops to stop the connector in the two extreme operational positions of valve opening, in p particular in the fully open position that can be seen in Figure 1 and in the derivative open position that can be seen in Figure 4, these two operating positions being particularly advantageous since they allow a normal user, even if he does not have any experience or technical knowledge to be able to actuate the valve in complete safety, avoiding false operations and the causes of possible breakdowns of the boiler. The intermediate operational position of FIG. position which normally is used by a technician or a maintenance person of the boiler, this intermediate operative position being able to be marked for example by any sign of reference.

Les moyens pour arrêter la rotation du disconnecteur dans les deux positions extrêmes peuvent être de toute façon réalisés par exemple, comme dans le cas montré aux figures 2 et 7 jointes. Dans ce cas les moyens d'arrêt de la rotation du disconnecteur à bille comprennent une dent ou un ergot 24 sur le corps de la valve, contre lequel s'appliquent deux surfaces d'arrêt 25a et 25b formant un angle, d'une paroi semicirculaire formée sur un chapeau 25 relié en rotation à l'arbre de commande 21 du disconnecteur à bille 19. The means for stopping the rotation of the backflow preventer in the two extreme positions can in any case be produced for example, as in the case shown in FIGS. 2 and 7 attached. In this case, the means for stopping the rotation of the ball backflow preventer comprise a tooth or a lug 24 on the valve body, against which two stop surfaces 25a and 25b forming an angle are applied, of a wall semicircular formed on a cap 25 connected in rotation to the control shaft 21 of the ball backflow preventer 19.

L'amplitude de l'angle de la paroi arquée du chapeau 25 doit être calculée en fonction de l'épaisseur de la dent 24 de manière que la rotation dumanchon àbille n.The amplitude of the angle of the arcuate wall of the cap 25 must be calculated as a function of the thickness of the tooth 24 so that the rotation of the ball joint n.

19 s'effectue exactement suivant l'angle désiré, par exemple un angle de 1350 comme indiqué à la figure 7.19 is carried out exactly at the desired angle, for example an angle of 1350 as indicated in FIG. 7.

Dans l'exemple des figures 1 et 4, une seule des valves, plus précisément la valve du circuit principal de la chaudière de chauffage, présente trois positions opératives pourson manchon a bille 19, comme illustré ciavant, alors que l'autre valve présente unmanchon habille avec un passage dérivé et en conséquence deux seules positions de travail. In the example of FIGS. 1 and 4, only one of the valves, more precisely the valve of the main circuit of the heating boiler, has three operating positions for its ball sleeve 19, as illustrated above, while the other valve has a sleeve dresses with a bypass passage and consequently only two working positions.

Toutefois, il peut arriver que les deux valves à bille soient du type à trois positions de travail, soit similaires à la valve à bille 10 de l'exemple précédent, comme indiqué aux figures 5 et 6 jointes. However, it may happen that the two ball valves are of the type with three working positions, or similar to the ball valve 10 of the previous example, as shown in Figures 5 and 6 attached.

Dans ce cas, la position d'ouverture dérivée des deux valves, pour raccorder les deux circuits de la chaudière au réseau de distribution d'eau, est représentée à la figure 5 dans lequel les billes 19 et 19a des deux valves ont été tournées à un angle de 1350 comme dans le cas illustré ci-avant. In this case, the opening position derived from the two valves, to connect the two circuits of the boiler to the water distribution network, is shown in Figure 5 in which the balls 19 and 19a of the two valves have been turned to an angle of 1350 as in the case illustrated above.

La solution des figures 5 et 6 se différencie en outre de la solution précédente par le fait que les raccords 12a et 12b sont disposés orthogonalement par rapport au plan passant par les axes des conduits principaux des deux valves de manière à permettre l'insertion dans le dit conduit dérivé d'un disconnecteur 26 constitué par une valve à trois voies à même d'empêcher le retour du liquide de la valve 10 de l'installation de chauffage vers la valve 11 reliée au réseau de distribution d'eau, permettant une éventuelle décharge directe 27 dans le-cas d'anomalies de fonctionnement de l'installation. The solution of FIGS. 5 and 6 is further distinguished from the previous solution by the fact that the fittings 12a and 12b are arranged orthogonally to the plane passing through the axes of the main conduits of the two valves so as to allow insertion into the said conduit derived from a backflow preventer 26 constituted by a three-way valve capable of preventing the return of the liquid from the valve 10 of the heating installation to the valve 11 connected to the water distribution network, allowing a possible direct discharge 27 in the event of system operating anomalies.

Par conséquent, suivant la présente invention, les deux valves 10 et 11 de l'exemple représenté à la figure 6 sont pourvues de moyens d'arrêt de la rotation des billes en position de complète ouverture des valves et en position d'ouverture dérivée, au moyen de surfaces d'arrêt sur un chapeau 25 solidaire en rotation de l'arbre de commande des valves, pour intervenir avec une dent d'arrêt 24 de manière tout à fait identique à l'explication déjà donnée. Consequently, according to the present invention, the two valves 10 and 11 of the example shown in FIG. 6 are provided with means for stopping the rotation of the balls in the fully open position of the valves and in the derived open position, by means of stop surfaces on a cap 25 integral in rotation with the valve control shaft, to intervene with a stop tooth 24 in a manner completely identical to the explanation already given.

Claims

1. - Valve group for combined boilers of the type comprising a first circuit for the circulation of a heating fluid, and a second circuit for the distribution of hot water for domestic use, where said first circuit and said second circuit the boiler can be connected to a water distribution network respectively by ball valves (10, 11) of the group, each ball valve (10, 11) comprising a main passage (16, 17; 16a, 17a) and a ball sleeve (19; 19a) which can be controlled between a first fully open position and a second closed position, characterized in that the said ball valves (10, 11) are directly connectable to each other by means of a bypass passage (12), and the fact that the ball sleeve (19; 19a) of at least one of said valves (10, 11) can be rotated at an angle in a third position derivative opening beyond the mentioned closing position, in the the said valves (10, 11) allow the connection of the two circuits of the boiler to the water distribution network; moreover, means (24, 25) for stopping the rotation of the ball sleeve (19; l9a) of said valve (10, 11) in the fully open and derivative open position mentioned have been provided.

2. - Valve group according to claim

I, characterized in that the said open position derived from the ball sleeve (19; l9a) of the valve (10; 11) is arranged at an angle of 1350 relative to the fully open position of the main passage ( 16, 17; 16a, 17a) of the valve itself.

3. - Valve group according to claim 1, characterized in that the said conduit (12) bypass between the ball valves (10, 11) comprises a one-way check valve (13).

4. - Valve group according to claim 3, characterized in that the said check valve (13) is constituted by a backflow preventer (26).

5. - Valve group according to claims 1 and 4, characterized in that the said bypass duct (12) comprises lateral connections (12a, 12b) of the valves oriented orthogonally to the plane containing the main axes of passage of the valves same (10, 11) and the fact that said backflow preventer (26) is disposed laterally to the valves of the group

6. - Valve group according to claim 1, characterized in that the two valves (10, 11) of the group comprise a ball backflow preventer (19, 19a) orientable at an angle in an opening position derived beyond the closed position of the valves themselves.