FR2917800A1

FR2917800A1 - Three-way control valve for domestic hot water heating system, has obturator moved from primary position to secondary position under effect of pressure of fluid entering into valve through primary opening

Info

Publication number: FR2917800A1
Application number: FR0755927A
Authority: FR
Inventors: Didier Thieme
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2008-12-26

Abstract

The valve (1) has primary and secondary openings (3, 4) provided at ends of a cylindrical tube (2). A lateral opening (5) is provided on a lateral wall of the tube. An obturator (9) is mounted on the tube between primary and secondary positions, in which the obturator closes the primary and secondary openings. The obturator is moved from the primary position to the secondary position under effect of pressure of a fluid entering into the valve through the primary opening.

Description

Vanne trois voies et système de chauffage d'eau chaude sanitaire muniThree-way valve and domestic hot water heating system

d'une telle vanne trois voiesof such a three-way valve

L'invention concerne une vanne trois voies. Plus précisément l'invention concerne un dispositif d'obstruction apte à interdire, de manière réversible et alternativement, le passage de fluide par l'une ou l'autre des deux voies principales d'une vanne trois voies. L'invention concerne également un système de chauffage d'eau chaude sanitaire dans lequel une vanne trois voies selon l'invention est utilisée de façon particulièrement avantageuse. On connaît de nombreux types de vannes trois voies destinées à réguler ou repartir un ou plusieurs fluides transitant par une telle vanne. Le plus souvent, le dispositif d'obstruction intégré dans la vanne doit être actionné mécaniquement depuis l'extérieur de la vanne, soit par un utilisateur, soit par le biais de capteurs commandant ledit dispositif d'obstruction. Dans l'invention, on cherche à fournir une vanne trois voies dont au moins une voie peut être obturée de manière indépendante et automatique, c'est-à-dire sans manipulation ou commande spécifique externe visant directement à l'obturation de cette voie. Pour cela, la vanne trois voies selon l'invention comporte un cylindre muni à chacune de ses extrémités d'une ouverture d'extrémité, une troisième ouverture étant ménagée sur la paroi latérale du cylindre. L'obturateur selon l'invention coulisse librement dans le cylindre de manière à se déplacer parallèlement à l'axe du flux d'écoulement d'un fluide transitant par le cylindre. Par librement, on entend qu'il n'est relié à aucun dispositif d'actionnement ou de rappel, comme un ressort par exemple. C'est la pression du fluide pénétrant dans le cylindre par une des deux ouvertures d'extrémité qui repousse l'obturateur en direction de l'ouverture d'extrémité opposée, de manière à l'obstruer. L'utilisation d'une telle vanne trois voies est particulièrement intéressante lorsqu'on souhaite modifier le système de chauffage d'eau chaude sanitaire, en remplaçant ou en ajoutant un dispositif d'échange thermique, destiné à chauffer l'eau d'un ballon d'eau chaude, de manière rapide et simple, sans pour autant devoir modifier de manière conséquente l'installation déjà existante. The invention relates to a three-way valve. More specifically, the invention relates to an obstruction device adapted to prohibit, reversibly and alternately, the passage of fluid through one or the other of the two main ways of a three-way valve. The invention also relates to a domestic hot water heating system in which a three-way valve according to the invention is used in a particularly advantageous manner. Many types of three-way valves are known for regulating or distributing one or more fluids passing through such a valve. Most often, the obstruction device integrated in the valve must be actuated mechanically from outside the valve, either by a user or by means of sensors controlling said obstruction device. In the invention, it is sought to provide a three-way valve which at least one channel can be closed independently and automatically, that is to say without manipulation or specific external control directly aimed at the closure of this channel. For this, the three-way valve according to the invention comprises a cylinder provided at each of its ends with an end opening, a third opening being provided on the side wall of the cylinder. The shutter according to the invention slides freely in the cylinder so as to move parallel to the axis of the flow flow of a fluid passing through the cylinder. By freely means that it is not connected to any actuating device or reminder, such as a spring for example. It is the pressure of the fluid entering the cylinder through one of the two end openings that pushes the shutter towards the opposite end opening, so as to obstruct it. The use of such a three-way valve is particularly advantageous when you want to change the domestic hot water heating system, by replacing or adding a heat exchange device for heating the water of a balloon hot water, quickly and easily, without having to modify the already existing installation accordingly.

L'invention a donc pour objet une vanne trois voies comportant - un tube principal, - une ouverture primaire, ménagée au niveau d'une première extrémité du tube principal, - une ouverture secondaire, ménagée au niveau d'une seconde extrémité du tube principal, opposée à la première extrémité, - une ouverture latérale, ménagée sur une paroi latérale du tube principal, - un dispositif d'obstruction, destiné à obstruer réversiblement au moins une ouverture de la vanne, caractérisée en ce que le dispositif d'obstruction est monté libre en translation dans le tube principal de manière à avoir une position primaire dans laquelle il obstrue l'ouverture primaire et une position secondaire dans laquelle il obstrue l'ouverture secondaire, le dispositif d'obstruction étant apte à passer de la position primaire à la position secondaire sous l'effet de la pression d'entrée d'un fluide dans la vanne par l'ouverture primaire. Dans un exemple de réalisation particulier de la vanne trois voies selon l'invention, il est possible de prévoir de positionner le tube principal sensiblement verticalement par rapport à la surface du sol, le dispositif d'obstruction étant apte à revenir en position primaire sous l'effet de la gravité lorsque aucun fluide ne pénètre par l'ouverture primaire. Par sensiblement verticalement, on entend que le tube est positionné par rapport au plan du sol de telle manière que le dispositif d'obstruction puisse retomber, ou coulisser, du fait de la gravité en direction de l'ouverture primaire, formant dans ce cas particulier une ouverture basse. Préférentiellement l'axe longitudinal du tube principal forme un angle d'environ 90 avec la surface du sol. Cet angle peut être beaucoup moins important, et le tube principal être plus incliné vers le sol, selon les matériaux utilisés pour le tube et le dispositif d'obstruction, les frottements occasionnés par le déplacement du dispositif d'obstruction, la masse dudit dispositif d'obstruction etc. Ainsi, le poids du dispositif d'obstruction lui permet de retomber au niveau de l'ouverture basse du tube principal, afin de l'obstruer. The invention therefore relates to a three-way valve comprising - a main tube, - a primary opening, formed at a first end of the main tube, - a secondary opening, formed at a second end of the main tube , opposite the first end, - a lateral opening, formed on a side wall of the main tube, - an obstruction device for reversibly obstructing at least one opening of the valve, characterized in that the obstruction device is mounted freely in translation in the main tube so as to have a primary position in which it obstructs the primary opening and a secondary position in which it obstructs the secondary opening, the obstruction device being able to pass from the primary position to the secondary position under the effect of the inlet pressure of a fluid in the valve through the primary opening. In a particular embodiment of the three-way valve according to the invention, it is possible to provide for positioning the main tube substantially vertically with respect to the ground surface, the obstruction device being able to return to the primary position under the effect of gravity when no fluid enters through the primary opening. By substantially vertically, it is meant that the tube is positioned relative to the plane of the ground so that the obstruction device can fall, or slide, because of gravity towards the primary opening, forming in this particular case a low opening. Preferably, the longitudinal axis of the main tube forms an angle of approximately 90 with the surface of the ground. This angle can be much smaller, and the main tube be more inclined towards the ground, according to the materials used for the tube and the obstruction device, the friction caused by the displacement of the obstruction device, the mass of said device of obstruction etc. Thus, the weight of the obstruction device allows it to fall at the low opening of the main tube, to obstruct it.

Le fluide peut alors pénétrer indifféremment, selon les besoins, soit par l'ouverture latérale soit par l'ouverture secondaire, et ressortir en conséquence par l'une ou l'autre de ces deux voies. Autrement, il est possible d'associer systématiquement le déplacement du dispositif d'obstruction à une entrée de fluide sous pression par l'une ou l'autre des ouvertures primaire ou secondaire. Dans ce cas, le fluide est guidé depuis une ouverture primaire ou secondaire en direction de l'ouverture latérale, la pression du fluide entrant repoussant alternativement le dispositif d'obstruction en direction de l'ouverture primaire ou secondaire. The fluid can then penetrate indifferently, as required, either by the lateral opening or by the secondary opening, and emerge accordingly by one or other of these two ways. Otherwise, it is possible to systematically associate the displacement of the obstruction device with a fluid inlet under pressure by one or other of the primary or secondary openings. In this case, the fluid is guided from a primary or secondary opening towards the lateral opening, the pressure of the incoming fluid alternately pushing the obstruction device towards the primary or secondary opening.

L'invention a également pour objet un système de chauffage d'eau chaude sanitaire comportant un ballon d'eau chaude et un module hydraulique apte à chauffer de l'eau destinée à alimenter le ballon d'eau chaude, caractérisé en ce que le module hydraulique est muni d'une vanne trois voies selon l'invention, l'ouverture primaire étant connectée à une arrivée d'eau froide et l'ouverture secondaire débouchant dans un circuit d'échange thermique du module hydraulique. Comme cela sera expliqué plus en détails par la suite, un tel système de chauffage peut de manière particulièrement avantageuse être un système de chauffage à recirculation d'eau, de sorte qu'un flux de fluide transite en continue par la vanne trois voies. Par recirculation d'eau, on entend qu'un flux d'eau circule en permanence entre le ballon d'eau chaude et le module hydraulique. Selon des exemples de réalisations du système de chauffage selon l'invention, il est possible de prévoir tout ou parties des caractéristiques supplémentaires suivantes : - l'ouverture latérale est connectée à un conduit d'eau froide, destiné à amener de l'eau froide depuis le module hydraulique vers le ballon d'eau chaude lorsque le dispositif d'obstruction est en position secondaire, et à amener de l'eau froide depuis le ballon d'eau chaude vers le module hydraulique lorsque le dispositif d'obstruction est en position primaire, de manière à injecter cette eau froide dans l'échangeur thermique afin de la chauffer ; - le module hydraulique est externe au ballon d'eau chaude ; il peut par exemple être disposé à côté dudit ballon ou être accroché à celui-ci. The invention also relates to a domestic hot water heating system comprising a hot water tank and a hydraulic module adapted to heat water for supplying the hot water tank, characterized in that the module hydraulic is provided with a three-way valve according to the invention, the primary opening being connected to a cold water inlet and the secondary opening opening into a heat exchange circuit of the hydraulic module. As will be explained in more detail later, such a heating system may particularly advantageously be a water recirculating heating system, so that a fluid flow passes continuously through the three-way valve. By recirculation of water is meant that a flow of water circulates continuously between the hot water tank and the hydraulic module. According to examples of embodiments of the heating system according to the invention, it is possible to provide all or part of the following additional characteristics: the lateral opening is connected to a cold water pipe intended to supply cold water from the hydraulic module to the hot water tank when the blocking device is in the secondary position, and to bring cold water from the hot water tank to the hydraulic module when the blocking device is in position primary, so as to inject this cold water into the heat exchanger to heat it; - The hydraulic module is external to the hot water tank; it may for example be arranged next to said balloon or be attached thereto.

Bien entendu, il est possible de prévoir d'incorporer le module hydraulique à l'intérieur du ballon d'eau chaude, bien que ce mode de réalisation nécessite d'intervenir sur ledit ballon en modifiant son intégrité. - le système de chauffage d'eau chaude sanitaire comporte une pompe à chaleur géothermique. Bien entendu, tout autre type de pompe à chaleur peut être utilisé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre informatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures représentent : - Figure 1A et 1B : Deux représentations en coupe longitudinale d'une vanne trois voies selon l'invention ; - Figure 2 : Une représentation schématique d'un système de chauffage d'eau chaude sanitaire selon l'état de la technique ; - Figure 3A et 3B : Deux représentations schématiques d'un système de chauffage d'eau chaude sanitaire selon l'invention, respectivement en position chauffage d'eau chaude et en position tirage d'eau chaude. Sur les figures 1A et 1B est représentée une vanne trois voies 1 selon l'invention dans laquelle le dispositif d'obstruction 9 obstrue une ouverture primaire (figure 1 A) et une ouverture secondaire (1 B). La vanne trois voies 1 selon l'invention comporte un tube 2, par exemple circulaire cylindrique, ouvert à ses deux extrémités 3, 4 de manière à ménager une ouverture primaire 3 et une ouverture secondaire 4. Le tube 2 est également muni d'une troisième ouverture 5, ou ouverture latérale, ménagée sur la paroi latérale 6 du tube 2. La position de l'ouverture latérale 5 sur le tube 2 peut être fonction de l'utilisation de la vanne 1. Notamment, l'ouverture latérale 5 peut être à équidistance des ouvertures d'extrémités 3, 4, ou plus proche de l'une des deux ouvertures d'extrémités 3, 4. Un obturateur 9 est logé dans le volume interne du tube 2. Les dimensions de l'obturateur 9 sont telles, qu'il peut coulisser à l'intérieur du tube 2 sans frottement excessif contre la paroi interne 8 dudit tube 2, qui pourraient limiter ou bloquer sa course. Par ailleurs le diamètre de l'obturateur 9 est au moins égal au diamètre des ouvertures primaire 3 et secondaire 4 de manière à pouvoir bloquer le passage d'un fluide à travers l'ouverture 3, 4 contre laquelle il est appliqué. Afin de garantir l'étanchéité de l'obstruction lorsque l'obturateur 9 est appliqué contre une ouverture 3, 4, il est possible de munir ledit obturateur 9 de deux joints d'étanchéité destinés chacun à être appliqués contre l'ouverture primaire ou secondaire selon la position de l'obturateur 9. Il est également possible, comme cela est représenté sur les figures 1A et 1 B, de disposer les joints d'étanchéité contre la paroi interne 8 dudit tube 2, à distance respectivement de l'ouverture principale 3 et de l'ouverture secondaire 4, de manière à ce que l'obturateur 9 vienne en fin de course en appui contre l'un ou l'autre desdits joints d'étanchéité 7. Of course, it is possible to provide to incorporate the hydraulic module inside the hot water tank, although this embodiment requires intervention on said balloon by changing its integrity. - The domestic hot water heating system has a geothermal heat pump. Of course, any other type of heat pump can be used. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These are presented for information purposes and in no way limit the invention. The figures represent: FIGS. 1A and 1B: two representations in longitudinal section of a three-way valve according to the invention; - Figure 2: A schematic representation of a hot water heating system according to the state of the art; - Figure 3A and 3B: Two schematic representations of a domestic hot water heating system according to the invention, respectively in hot water heating position and hot water draft position. FIGS. 1A and 1B show a three-way valve 1 according to the invention in which the obstruction device 9 obstructs a primary opening (FIG. 1A) and a secondary opening (1B). The three-way valve 1 according to the invention comprises a tube 2, for example circular cylindrical open at both ends 3, 4 so as to provide a primary opening 3 and a secondary opening 4. The tube 2 is also provided with a third opening 5, or lateral opening, formed on the side wall 6 of the tube 2. The position of the lateral opening 5 on the tube 2 may be a function of the use of the valve 1. In particular, the lateral opening 5 may be equidistant from the end openings 3, 4, or closer to one of the two end openings 3, 4. A shutter 9 is housed in the internal volume of the tube 2. The dimensions of the shutter 9 are such that it can slide inside the tube 2 without excessive friction against the inner wall 8 of said tube 2, which could limit or block its stroke. Moreover, the diameter of the shutter 9 is at least equal to the diameter of the primary 3 and secondary openings 4 so as to block the passage of a fluid through the opening 3, 4 against which it is applied. To guarantee the tightness of the obstruction when the shutter 9 is applied against an opening 3, 4, it is possible to provide said shutter 9 with two seals each intended to be applied against the primary or secondary opening according to the position of the shutter 9. It is also possible, as shown in Figures 1A and 1B, to have the seals against the inner wall 8 of said tube 2, respectively remote from the main opening 3 and the secondary opening 4, so that the shutter 9 comes to the end of stroke bearing against one or the other of said seals 7.

Dans la position représentée à la figure 1A, l'obturateur 9 est en position repos, c'est-à-dire en position basse dans le tube 2 de manière à obstruer l'ouverture basse 3. Dans la mesure où le tube 2 est disposé verticalement par rapport au sol S, l'obturateur 9 est maintenu en position basse 3 par sa masse. Par vertical, on entend que l'axe longitudinal A du tube principal 2 de la vanne 3 s'étend perpendiculairement au plan du sol S. Autrement, le tube principal 2 peut être incliné par rapport à la surface du sol S, de manière par exemple à ce que l'axe longitudinal A forme un angle avec la surface du sol compris entre 90 et 45 . Le tube 2 est alors considéré comme étant dans une position sensiblement verticale par rapport au sol S. In the position shown in Figure 1A, the shutter 9 is in the rest position, that is to say in the lower position in the tube 2 so as to obstruct the lower opening 3. Insofar as the tube 2 is disposed vertically relative to the ground S, the shutter 9 is held in the lower position 3 by its mass. By vertical means that the longitudinal axis A of the main tube 2 of the valve 3 extends perpendicular to the plane of the ground S. Otherwise, the main tube 2 can be inclined relative to the surface of the ground S, so by For example, the longitudinal axis A forms an angle with the ground surface of between 90 and 45. The tube 2 is then considered to be in a substantially vertical position relative to the ground S.

Un flux de fluide F peut pénétrer dans la vanne 1 par l'ouverture latérale 5 pour ressortir par l'ouverture haute 4, ou pénétrer par l'ouverture haute 4 pour ressortir par l'ouverture latérale 5. Dans ce dernier cas, la pression du flux d'entrée pénétrant par l'ouverture haute 4 favorise le maintien de l'obturateur 9 en position basse, ou repos. A flow of fluid F can enter the valve 1 through the lateral opening 5 to exit through the upper opening 4, or through the upper opening 4 to exit through the lateral opening 5. In the latter case, the pressure penetrating inlet flow through the upper opening 4 promotes the maintenance of the shutter 9 in the low position, or rest.

Dans le cas où l'on souhaite faire circuler un fluide depuis l'ouverture supérieure 4 en direction de l'ouverture latérale 5, il n'est pas nécessaire de maintenir le tube principal 2 verticalement par rapport au sol dans la mesure où comme cela a déjà était expliqué, la pression d'entrée du fluide maintien l'obturateur 9 contre l'ouverture basse 3. In the case where it is desired to circulate a fluid from the upper opening 4 in the direction of the lateral opening 5, it is not necessary to maintain the main tube 2 vertically relative to the ground insofar as, like this has already been explained, the inlet pressure of the fluid holds the shutter 9 against the low opening 3.

Sur la figure 1B l'obturateur 9 a été repoussé en direction de l'ouverture haute 4 qu'il obstrue. Le déplacement de l'obturateur 9 est obtenu par introduction d'un fluide F dans le tube principal 2 par l'ouverture basse 3. Le fluide F sort de la vanne 1 par l'ouverture latérale 5. Ainsi, le simple fait de faire pénétrer le fluide F par l'ouverture basse 3 permet d'obstruer de manière immédiate et automatique l'ouverture haute 4, et ce sans intervention spécifique externe, ni mécanisme spécifique. C'est le fonctionnement même de la vanne trois voies qui permet d'obstruer selon les besoins l'une ou l'autre des deux ouvertures primaire 3 et secondaire 4. L'obturateur 9 peut, comme cela est représenté aux figures 1A et ne B être un piston, dont un plateau a un diamètre au moins égal au diamètre des ouvertures 3, 4. Il est également possible de prévoir un obturateur 9 en forme de bille de diamètre au moins égal au diamètre des ouvertures 3, 4. L'obturateur 9 peut être réalisé par exemple en acier, en matériau plastique ou tout autre matériau intéressant, préférentiellement insensible à la corrosion. La vanne trois voies selon l'invention peut avantageusement être utilisée dans un système de chauffage d'eau chaude sanitaire par exemple à géothermie. En effet, actuellement, comme cela est représenté sur la figure 2 de l'état de la technique, l'installation d'un module hydraulique permettant d'adapter un ballon d'eau chaude au chauffage par géothermie, ou autre, nécessite d'intervenir sur l'installation déjà existante, et notamment de modifier dans sa structure interne le ballon d'eau chaude, ce qui augmente fortement le coût d'installation. In FIG. 1B the shutter 9 has been pushed towards the upper opening 4 which it obstructs. The displacement of the shutter 9 is obtained by introducing a fluid F into the main tube 2 through the lower opening 3. The fluid F exits the valve 1 through the lateral opening 5. Thus, the simple fact of making penetrate the fluid F through the lower opening 3 allows to block immediately and automatically the upper opening 4, and without external specific intervention or specific mechanism. It is the very operation of the three-way valve which makes it possible to obstruct as necessary one or other of the two primary and secondary openings 3. The shutter 9 can, as shown in FIGS. B is a piston, a plate of which has a diameter at least equal to the diameter of the openings 3, 4. It is also possible to provide a ball-shaped shutter 9 of diameter at least equal to the diameter of the openings 3, 4. shutter 9 may be made for example of steel, plastic material or any other material of interest, preferably insensitive to corrosion. The three-way valve according to the invention can advantageously be used in a hot water heating system for example geothermal. Indeed, currently, as shown in Figure 2 of the state of the art, the installation of a hydraulic module for adapting a hot water tank to geothermal heating, or otherwise requires to intervene on the already existing installation, and in particular to modify in its internal structure the hot water tank, which greatly increases the cost of installation.

Les exemples qui vont être décrit en référence aux figures 2, 3A et 3B concernent un système de chauffage d'eau chaude sanitaire par géothermie. Bien entendu, la vanne trois voies selon l'invention pourrait être utilisée de la manière similaire dans tout autre système de chauffage. Le système de chauffage selon l'état de la technique (figure 2) comporte un ballon d'eau chaude 100 destiné à contenir dans son volume interne 101 une eau maintenue à une température environ égal à 60 . Le ballon d'eau chaude est muni d'une sortie d'eau chaude 102 par laquelle l'eau chaude à 60 est amenée en direction des installations sanitaires de l'habitation. Le ballon d'eau chaude 100 est également muni d'une entrée d'eau froide 103 par laquelle il est alimenté en eau froide. Un dispositif de chauffage partiellement externe permet de maintenir constante la température de l'eau contenue dans le ballon d'eau chaude 100. Le dispositif de chauffage comporte un module hydraulique 104 disposé à côté ou sur le ballon d'eau chaude 100 et un échangeur thermique 107 logé dans le volume interne 101 du ballon 100. Le module hydraulique 104 a par exemple une forme générale circulaire cylindrique. Un condenseur 105 et un circulateur 106 s'étendent dans ledit module 104 de manière à pomper un fluide frigorifique circulant dans l'échangeur thermique 107. Plus précisément, une sortie de fluide chaud 108 du module hydraulique 104 est reliée par un conduit 109 à une arrivée de fluide chaud 110 dans l'échangeur 107 tandis qu'une sortie de fluide froid 111 de l'échangeur 107 est reliée par un conduit 113 à une entrée de fluide froid 112 du module hydraulique 104. Le fluide circulant dans le condenseur 105 est chauffé de manière classique par une pompe à chaleur géothermique ou autre. Le fluide frigorifique circule en circuit fermé depuis le condenseur 105, dans lequel il est chauffé, jusqu'à l'échangeur 107 logé dans le volume interne 101 du ballon 100, où il chauffe l'eau, et retourne une fois refroidi dans le condenseur 105. The examples which will be described with reference to FIGS. 2, 3A and 3B relate to a geothermal hot water heating system. Of course, the three-way valve according to the invention could be used in a similar manner in any other heating system. The heating system according to the state of the art (Figure 2) comprises a hot water tank 100 for containing in its internal volume 101 a water maintained at a temperature of about 60. The hot water tank is provided with a hot water outlet 102 through which hot water at 60 is supplied to the sanitary facilities of the house. The hot water tank 100 is also provided with a cold water inlet 103 through which it is supplied with cold water. A partially external heating device makes it possible to keep the temperature of the water contained in the hot water tank 100 constant. The heating device comprises a hydraulic module 104 placed beside or on the hot water tank 100 and a heat exchanger. thermal 107 housed in the internal volume 101 of the balloon 100. The hydraulic module 104 has for example a generally cylindrical circular shape. A condenser 105 and a circulator 106 extend in said module 104 so as to pump a refrigerant circulating in the heat exchanger 107. More specifically, a hot fluid outlet 108 of the hydraulic module 104 is connected by a conduit 109 to a arrival of hot fluid 110 in the exchanger 107 while a cold fluid outlet 111 of the exchanger 107 is connected by a conduit 113 to a cold fluid inlet 112 of the hydraulic module 104. The fluid flowing in the condenser 105 is conventionally heated by a geothermal heat pump or the like. The refrigerant circulates in closed circuit from the condenser 105, in which it is heated, to the exchanger 107 housed in the internal volume 101 of the balloon 100, where it heats the water, and returns once cooled in the condenser 105.

Il est nécessaire d'intégrer l'échangeur thermique 107 dans le ballon 100 déjà existant, ou de remplacer le ballon 100. Dans tous les cas, le coût d'une telle installation est fortement augmenté par l'intervention sur ledit ballon 100. A l'inverse, le dispositif de chauffage selon l'invention peut être adapté sur une installation déjà existante, sans avoir à intervenir sur le ballon d'eau chaude. Le dispositif de chauffage selon l'invention est entièrement externe au ballon d'eau chaude 10. Il pourrait autrement être entièrement interne, mais cela est moins avantageux. It is necessary to integrate the heat exchanger 107 in the already existing balloon 100, or to replace the balloon 100. In all cases, the cost of such an installation is greatly increased by the intervention on said balloon 100. conversely, the heating device according to the invention can be adapted to an existing installation, without having to intervene on the hot water tank. The heating device according to the invention is entirely external to the hot water tank 10. It could otherwise be entirely internal, but this is less advantageous.

Ainsi, le système de chauffage selon l'invention comporte un ballon d'eau chaude 10 et un module hydraulique 11 qui peut être disposé sur ou à proximité du ballon 10. Le module hydraulique 11 comporte un circuit frigorifique (non représenté), un circuit d'échange thermique 12, ou condenseur, un circulateur 13, ou pompe de circulation, et une vanne trois voies 1 selon l'invention. Dans l'exemple décrit, le système de chauffage est alimenté par une pompe à chaleur géothermique, mais le module hydraulique pourrait tout aussi bien fonctionné à l'électricité, au gaz, à l'énergie solaire ou autre. Contrairement au module hydraulique de l'état de la technique le module hydraulique 11 selon l'invention réchauffe directement l'eau chaude destinée à alimenter le ballon 10. Par directement, on entend que l'eau chaude du ballon d'eau chaude 10 est amenée dans le module hydraulique 11 de manière à y être réchauffée pour atteindre la température souhaitée. Sur la figure 3A, le système de chauffage est en mode réchauffage, c'est-à-dire qu'il n'y a aucun prélèvement d'eau chaude vers l'extérieur du système. De l'eau à une température X est prélevée dans le ballon 10 pour être amenée par l'intermédiaire d'un conduit d'eau froide 14 dans le module hydraulique 11. Le conduit d'eau froide 14 débouche dans l'ouverture latérale 5. La vanne trois voies 1 est disposée de manière à ce que le tube principal 2 soit sensiblement vertical. Ainsi, un obturateur 9, ici représenté par une bille, obture une ouverture basse 3, de sorte que l'eau à température X ressort de la vanne 1 par l'ouverture haute 4 connectée au circulateur 13. Le circulateur 13 injecte l'eau à température X dans le circuit d'échange thermique 12, de manière à la chauffer. Une sortie 15 du circuit d'échange thermique 12 est connectée à un conduit d'eau chaude 16 amenant l'eau réchauffée à une température X+n en direction du ballon d'eau chaude 10 dans lequel elle est déversée. En mode réchauffage d'eau chaude, le système de chauffage selon l'invention fonctionne en circuit fermé, l'eau alimentant l'échangeur thermique étant directement l'eau du ballon 10. Il est possible de faire fonctionner le système de chauffage par recirculation d'eau, de manière à ce que l'eau contenue dans le ballon 10 circule en continu dans l'échangeur thermique 12 du module hydraulique 11. Il est également possible de faire circuler de manière périodique l'eau du ballon 10 dans l'échangeur thermique 12, en fixant une période en fonction par exemple de la température extérieure, du mode de consommation des utilisateurs etc. Sur la figure 3B, on peut voir le système de chauffage selon l'invention en mode prélèvement d'eau chaude du ballon 10 vers l'extérieur. Thus, the heating system according to the invention comprises a hot water tank 10 and a hydraulic module 11 which can be arranged on or near the tank 10. The hydraulic module 11 comprises a refrigerant circuit (not shown), a circuit heat exchanger 12, or condenser, a circulator 13, or circulation pump, and a three-way valve 1 according to the invention. In the example described, the heating system is powered by a geothermal heat pump, but the hydraulic module could just as well work with electricity, gas, solar energy or other. Unlike the hydraulic module of the state of the art, the hydraulic module 11 according to the invention directly heats the hot water intended to feed the tank 10. By directly, it is meant that the hot water of the hot water tank 10 is fed into the hydraulic module 11 so as to be heated to reach the desired temperature. In FIG. 3A, the heating system is in heating mode, that is to say there is no withdrawal of hot water to the outside of the system. Water at a temperature X is taken from the flask 10 to be fed via a cold water pipe 14 into the hydraulic module 11. The cold water pipe 14 opens into the lateral opening 5 The three-way valve 1 is arranged so that the main tube 2 is substantially vertical. Thus, a shutter 9, here represented by a ball, closes a low opening 3, so that the water at temperature X emerges from the valve 1 through the upper opening 4 connected to the circulator 13. The circulator 13 injects the water at temperature X in the heat exchange circuit 12, so as to heat it. An outlet 15 of the heat exchange circuit 12 is connected to a hot water pipe 16 supplying the heated water at a temperature X + n towards the hot water tank 10 into which it is discharged. In hot water heating mode, the heating system according to the invention operates in a closed circuit, the water supplying the heat exchanger being directly the water of the tank 10. It is possible to operate the heating system by recirculation of water, so that the water contained in the flask 10 circulates continuously in the heat exchanger 12 of the hydraulic module 11. It is also possible to circulate periodically the water of the flask 10 in the heat exchanger 12, setting a period depending for example on the outside temperature, the consumption mode of users etc. In Figure 3B, we can see the heating system according to the invention in the hot water withdrawal mode of the balloon 10 to the outside.

Parallèlement à la sortie d'eau chaude vers l'extérieur du système de chauffage, ledit système est alimenté en eau froide provenant de l'extérieur. Une arrivée d'eau froide 17 externe au système de chauffage est actionnée, préférentiellement et de manière connue de façon automatique, de manière à injecter un flux d'eau froide dans un conduit d'eau froide 18 débouchant dans la vanne hydraulique 1 par l'extrémité basse 3. Cette arrivée d'eau froide sous pression propulse l'obturateur 9 vers le haut, et est appliquée contre l'ouverture supérieure 4 qui est ainsi obstruée. Préférentiellement, le débit d'eau froide dans le module hydraulique 11 correspond au débit d'eau chaude vers l'extérieur, de sorte que le volume d'eau contenu dans le ballon 10 reste sensiblement constant. L'obturation de l'ouverture supérieure 4 court-circuite automatiquement le circuit d'échange thermique. L'eau froide pénétrant dans le module hydraulique 11 ressort par l'ouverture latérale 5. L'eau froide est alors acheminée par le conduit d'eau froide 14 dans le ballon d'eau chaude, sans avoir transitée par l'échangeur thermique 12. L'eau froide est mélangée au volume d'eau chaude déjà contenu dans le ballon 10. Par la suite, lorsqu'on cesse de prélever de l'eau chaude du ballon d'eau chaude 10, l'arrivée d'eau froide 17 est fermée, préférentiellement de manière automatique et simultanée. Dans la mesure où l'arrivée de fluide sous pression par l'ouverture basse 3 cesse, l'obturateur 9 retombe contre l'ouverture basse 3 qu'il obstrue. Dans le cas où le circulateur 13 continu de fonctionner, l'obturateur 9 doit avoir une masse suffisante pour résister à la dépression et ne pas rester collé contre l'ouverture haute 4. Le conduit d'eau froide 14 amène alors l'eau contenue dans le ballon 10, sensiblement refroidie par l'apport en eau froide précédent, en direction de l'échangeur thermique 12 où elle est réchauffée. Ce mode de fonctionnement est particulièrement avantageux dans le cas où le système de chauffage est un système de chauffage par géothermie dans la mesure où la puissance du chauffage par géothermie n'est pas suffisante pour faire passer directement de l'eau à environ 15 à une température d'environ 60 . L'eau à chauffer a été préalablement tiédie par son passage dans le ballon d'eau chaude 10. L'installation selon l'invention n'est donc pas invasive dans le ballon d'eau chaude 10. Il est aisé d'adapter le système de chauffage préexistant. Parallel to the hot water outlet to the outside of the heating system, said system is supplied with cold water from outside. A cold water inlet 17 external to the heating system is actuated, preferably and in a known manner automatically, so as to inject a flow of cold water in a cold water pipe 18 opening into the hydraulic valve 1 by the 3. This cold pressurized water inlet propels the shutter 9 upwards, and is applied against the upper opening 4 which is thus obstructed. Preferably, the flow of cold water in the hydraulic module 11 corresponds to the flow of hot water to the outside, so that the volume of water contained in the balloon 10 remains substantially constant. Closing the upper opening 4 automatically bypasses the heat exchange circuit. The cold water entering the hydraulic module 11 emerges through the lateral opening 5. The cold water is then conveyed by the cold water pipe 14 into the hot water tank, without having passed through the heat exchanger 12. The cold water is mixed with the volume of hot water already contained in the flask 10. Thereafter, when the hot water 10 is no longer withdrawn from the hot water tank, the cold water inlet 17 is closed, preferably automatically and simultaneously. Insofar as the inlet of fluid under pressure through the lower opening 3 ceases, the shutter 9 falls against the lower opening 3 that it obstructs. In the case where the circulator 13 continues to operate, the shutter 9 must have a sufficient mass to resist the depression and not remain stuck against the upper opening 4. The cold water conduit 14 then brings the water contained in the flask 10, substantially cooled by the previous cold water supply, in the direction of the heat exchanger 12 where it is heated. This mode of operation is particularly advantageous in the case where the heating system is a geothermal heating system insofar as the power of geothermal heating is not sufficient to directly pass water to about 15 to temperature around 60. The water to be heated has been previously warmed by passing through the hot water tank 10. The installation according to the invention is therefore not invasive in the hot water tank 10. It is easy to adapt the pre-existing heating system.

Le ballon d'eau chaude 10 garde son intégrité. En effet, le conduit d'eau froide 14 débouchant dans le ballon d'eau chaude 10 est modifié en amont dudit ballon 10, de manière à le connecter à l'ouverture latérale 5 de la vanne 1. Un même conduit d'eau froide 14 permet d'amener de l'eau froide depuis l'extérieur vers le module hydraulique et depuis le module hydraulique 11 vers le ballon d'eau chaude 10. The hot water tank 10 keeps its integrity. Indeed, the cold water conduit 14 opening into the hot water tank 10 is modified upstream of said balloon 10, so as to connect it to the lateral opening 5 of the valve 1. A same cold water pipe 14 can bring cold water from the outside to the hydraulic module and from the hydraulic module 11 to the hot water tank 10.

De même, le conduit d'amenée d'eau chaude 16 qui amène l'eau chaude du module hydraulique 11 au ballon 10, est directement connecté au conduit d'eau chaude 19 préexistant sur le ballon d'eau chaude, qui permet initialement la sortie d'eau chaude vers l'extérieur. Le conduit d'eau chaude 19 préexistant est connecté à une sortie d'eau chaude et au conduit d'amenée d'eau chaude 16 provenant du module 11. Toutes les interventions de raccordement du module hydraulique 11 selon l'invention au ballon d'eau chaude 10 peuvent donc être externe audit ballon 10, ce qui facilite l'installation comme la désinstallation du système de chauffage selon l'invention. Les conduits d'eau froide et d'eau chaude du ballon d'eau chaude 10 gardent leur intégrité, les conduits étant modifiés uniquement au niveau du module hydraulique 11. Par ailleurs, en mode prélèvement d'eau chaude, en faisant transiter l'eau froide par le module hydraulique, on simplifie encore l'installation. En effet, cette connexion rend complètement indépendant le module hydraulique 11 des conduits et installations existants ou futurs qui peuvent être connectés au ballon d'eau chaude. L'eau froide tirée depuis l'entrée d'eau 17 en direction du module hydraulique 11 est de manière certaine de l'eau externe au système de chauffage. Il n'y a ainsi aucun risque que l'eau prélevée pour alimenter en eau froide le ballon d'eau chaude soit une eau détournée de manière préjudiciable d'un autre circuit. Similarly, the hot water supply duct 16 which brings the hot water of the hydraulic module 11 to the tank 10, is directly connected to the hot water pipe 19 existing on the hot water tank, which initially allows the Outlet of hot water to the outside. The pre-existing hot water pipe 19 is connected to a hot water outlet and the hot water supply duct 16 coming from the module 11. All the interventions for connecting the hydraulic module 11 according to the invention to the balloon hot water 10 may be external to said balloon 10, which facilitates the installation as the uninstallation of the heating system according to the invention. The cold water and hot water pipes of the hot water tank 10 keep their integrity, the ducts being modified only at the level of the hydraulic module 11. Moreover, in the hot water sampling mode, by passing through the cold water by the hydraulic module, it simplifies the installation. Indeed, this connection makes completely independent hydraulic module 11 existing and future conduits and installations that can be connected to the hot water tank. The cold water drawn from the water inlet 17 towards the hydraulic module 11 is definitely water external to the heating system. There is thus no risk that the water taken to supply cold water to the hot water tank is water diverted detrimentally from another circuit.

Claims

1- three-way valve (1) comprising - a main tube (2), - a primary opening (3), formed at a first end of the main tube, - a secondary opening (4), arranged at the level of a second end of the main tube opposite the first end, - a lateral opening (5), formed on a side wall (6) of the main tube, - an obstruction device (9), for reversibly obstructing at least one opening of the valve, characterized in that the obstruction device is mounted free in translation in the main tube so as to have a primary position in which it obstructs the primary opening and a secondary position in which it obstructs the secondary opening, the obstruction device being adapted to pass from the primary position to the secondary position under the effect of the inlet pressure of a fluid (F) in the valve through the primary opening.

2- three-way valve according to claim 1, characterized in that the main tube is positioned substantially vertically, the obstruction device being adapted to return to the primary position under the effect of gravity.

3- Domestic hot water heating system comprising a hot water tank (10) and a hydraulic module (11) adapted to heat water for supplying the hot water tank, characterized in that the module hydraulic valve is provided with a three-way valve according to one of claims 1 to 2, the primary opening being connected to a cold water inlet (17), the secondary opening opening into a heat exchange circuit (12). ) of the hydraulic module.

4- heating system according to claim 3, characterized in that the lateral opening is connected to a cold water pipe (14) for supplying cold water from the hydraulic module to the hot water tank when the blocking device is in the secondary position, and bringing cold water from the hot water tank to the hydraulic module when the blocking device is in the primary position.

5- heating system according to one of claims 3 to 4, characterized in that the hydraulic module is external to the hot water tank.

6- heating system according to one of claims 3 to 5, characterized in that it is recirculating water.

7- Heating system according to one of claims 3 to 6, characterized in that it comprises a geothermal heat pump.