FR2938712A1 - Vanne thermostatique a turbine - Google Patents

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Jean-Luc Morand
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Abstract

La vanne thermostatique (1), logée dans un bulbe (9), comporte un pointeau (2) de régulation de flux d'eau de climatisation, inséré entre un canal d'arrivée (3) et un canal de départ (4) du flux, et comporte des circuits radio (83) de réception de commandes d'asservissement de température reliés à un bloc (84) de commande du pointeau (2), et elle comporte une turbine (5), centrifuge ou centripète, branchée entre les canaux (3, 4), dont un arbre de sortie (52) entraîne une génératrice de courant (6) alimentant les circuits radio (83) et le bloc de commande (84) .

Description

Vanne thermostatique à turbine 1. Domaine de l'invention L'invention concerne les vannes thermostatiques régulant la température d'un radiateur.
10 2. Art antérieur
Une vanne thermostatique, ou thermostat, forme un bulbe monté selon un branchement série sur le tuyau alimentant un radiateur en eau chaude issue d'une chaudière dont la pompe peut assurer un certain débit. Un pointeau régule le débit 15 du flux d'eau chaude par étranglement du passage dans le corps de vanne. Le pointeau est poussé en coulissement, par vissage d'un capuchon du bulbe repoussant un ressort de rappel, jusqu'à la position de consigne choisie. Par ailleurs, le bulbe renferme un capteur de température et actionneur, du genre bilame, qui module la position du pointeau, pour l'avancer ou le reculer par 20 rapport à la position de consigne, selon que la température ambiante est supérieure ou inférieure à la consigne. Cet art antérieur a été perfectionné. Il est en effet apparu des vannes thermostatiques dans lesquelles le capteur de température ci-dessus n'assure plus la fonction d'actionneur car il est déporté à distance du bulbe et remplacé par un 25 récepteur de télécommandes qui pilote un actionneur électrique commandant le pointeau. Le capteur, associé à un émetteur de télécommandes d'asservissement à une température de consigne, peut ainsi être placé à distance du radiateur, afin de mesurer effectivement la température de l'air ambiant de la pièce, puisque le capteur déporté ne subit plus l'influence des points chauds que constituent le 30 radiateur et son tuyau d'alimentation.5 3. Inconvénients de l'art antérieur
La vanne thermostatique, initialement purement mécanique, est ainsi devenue électromécanique, si bien qu'il faut prévoir une source d'alimentation électrique. On peut songer à l'alimenter par le secteur, mais cela nécessite des travaux d'installation d'un câble, et donc implique un certain coût. En effet, les prises de courant reliées au secteur ne sont pratiquement jamais présentes à proximité immédiate d'un radiateur. Classiquement, cette fonction est donc assurée par une pile, qu'il faut alors remplacer périodiquement. Toutefois, en l'absence de testeur de charge restante, l'utilisateur ne peut pas déterminer l'instant auquel il faut remplacer cette pile. Soit il la remplace à période fixe, s'il y pense, soit il attend la panne. Dans le premier cas, il va donc remplacer une pile qui pourrait encore servir quelque temps, et, dans le second cas, le radiateur n'est plus régulé pendant la durée de la panne.
L'utilisateur doit alors périodiquement tester manuellement la température du radiateur pour tenter de déterminer si cette température lui semble en accord avec l'écart entre la température ambiante et la température de consigne, c'est-à-dire si son confort lui semble encore assuré. Précisément, si l'utilisateur a une sensation de froid dans l'air ambiant alors qu'il a bien réglé la température de consigne, il doit normalement constater que le radiateur est chaud, c'est-à-dire que la chaîne d'exécution des télécommandes d'asservissement est encore fonctionnelle. On conçoit que de telles vérifications sont fastidieuses et approximatives, c'est-à-dire que l'état de panne risque de n'être détecté qu'après plusieurs jours. Cette situation peut donc affecter le confort et éventuellement la santé des occupants de la pièce, en particulier si le manque d'alimentation immobilise le pointeau en position de quasi fermeture. Inversement, une immobilisation en position d'ouverture va provoquer une consommation inutile de calories, avec en outre la gêne occasionnée par une ambiante surchauffée.30 . Objectifs de l'invention
La présente invention vise à proposer une solution plus conviviale pour maintenir une source d'alimentation électrique, en s'affranchissant du problème de surveillance de l'état d'une pile. On notera que, si l'invention a effectivement pour origine le problème ci-dessus, d'alimentation d'un circuit électrique de commande de vanne thermostatique, la solution apportée par l'invention va au-delà de la solution du problème particulier exposé ci-dessus, car l'invention vise à permettre d'alimenter tout circuit électrique, qu'il soit ou non impliqué dans la fonction de régulation de température. Plus généralement encore, l'invention vise à permettre de fournir localement de l'énergie cinétique, que l'on peut utiliser de diverses façons, par exemple pour déplacer un organe mené quelconque, ou pour produire du courant électrique par déplacement relatif entre un inducteur et un induit, par exemple par rotation d'un rotor.
5. Caractéristiques essentielles de l'invention A cet effet, la présente invention concerne tout d'abord une vanne thermostatique comportant des moyens d'étranglement d'un flux de liquide à réguler, insérés entre un canal d'arrivée et un canal de départ du flux prévus pour être insérés dans une canalisation d'alimentation d'un radiateur de climatisation, vanne caractérisée par le fait qu'elle comporte une turbine, branchée entre les dits canaux et comportant un moyen d'entraînement d'un organe mené. L'invention est applicable tout aussi bien à un radiateur de réfrigération qu'à un radiateur de chauffage, puisque l'invention est indépendante de tout aspect thermique à ce niveau. 3 La turbine se trouve ainsi couplée à la pompe, de la chaudière ou d'un système frigorifique, à travers le flux d'eau qu'elle met en mouvement, et la turbine peut ainsi récupérer une partie de l'énergie mécanique que la pompe a transmise à l'eau. En d'autres termes, on peut ainsi constituer une chaîne de transmission d'énergie, formée par : le réseau électrique, la pompe qu'il alimente, qui traduit le courant électrique qu'elle reçoit en une énergie cinétique transformée en énergie hydraulique du flux d'eau, la canalisation pour le flux d'eau, la vanne selon l'invention, dont la turbine récupère une partie de l'énergie hydraulique des particules du flux d'eau pour la restituer sous forme d'énergie mécanique aisément disponible sur un arbre de sortie ou sous forme d'un champ magnétique tournant. C'est donc une liaison hydraulique qui relie l'élément moteur amont, c'est- à-dire la pompe, à l'élément moteur aval que constitue la turbine, ainsi déportée par rapport à l'élément moteur amont. On conçoit l'intérêt d'un tel moyen de déport, puisqu'une liaison hydraulique s'affranchit grandement de toute contrainte de forme du trajet. Il est alors facile de se raccorder sur l'arbre de sortie, ou équivalent, de la turbine pour entraîner tout organe mené voulu, et en particulier une génératrice d'alimentation de tout circuit électrique prévu, par exemple les moyens de commande d'un pointeau ou équivalent. En pareil cas, la génératrice constitue donc un maillon final de la chaîne ci-dessus, motrice, c'est-à-dire que, globalement, c'est le courant du réseau électrique qui se trouve déporté jusqu'à la vanne, à travers le circuit hydraulique, avec la transformation, intermédiaire et temporaire sur le tronçon "transport", en une énergie cinétique de flux d'eau. La turbine et la génératrice constituent donc, par rapport aux fonctions de la pompe et au réseau secteur, des éléments à fonctions inverses, ce qui permet donc de restituer les grandeurs physiques de départ, c'est- à-dire l'énergie mécanique mais aussi l'énergie électrique.
On notera donc que le résultat premier de l'invention est de fournir de l'énergie mécanique par son moyen de sortie, pour entraîner un organe mené. Un résultat second est que l'on peut par exemple alimenter électriquement des circuits si l'organe mené est une génératrice.
Ainsi, il est intéressant que la turbine soit intégrée, dans un bulbe, avec l'organe mené, constitué par une génératrice de courant. Dans l'application principale visée, la génératrice de courant est prévue pour alimenter des moyens de réception de commandes d'asservissement de température reliés à des moyens de commande des moyens d'étranglement.
On atteint ainsi le but particulier initialement visé, d'autonomie électrique des circuits d'asservissement de la température. De façon avantageuse, la turbine est de type à flux d'eau radial, centrifuge ou centripète, le canal d'arrivée ou respectivement le canal de départ, débouchant, côté turbine, par un tronçon interne d'arrivée, respectivement de départ, qui occupe une position axiale par rapport à un axe géométrique de rotation de la turbine. Dans ce cas, il est intéressant que le canal de départ comporte un tronçon interne de départ comprenant un manchon entourant le tronçon interne d'arrivée. Le raccord est ainsi très compact. Il peut en particulier être de section mécaniquement compatible avec un raccord classique, de sorte que la vanne selon l'invention peut se substituer à une vanne classique, dans le cadre, par exemple, de travaux de rénovation. De façon avantageuse, une roue de la turbine présente des augets dont une zone de bord radialement externe présente une direction d'extension sensiblement axiale par rapport à l'axe géométrique, se poursuivant par un canal de retour dirigé en oblique vers l'axe géométrique pour rejoindre le tronçon interne de départ. Le flux incident est ainsi renvoyé après un retournement d'environ 180 degrés, ce qui correspond à un optimum de rendement puisque la variation de la quantité de mouvement des particules du flux incident, et donc le transfert d'énergie cinétique, correspond à la différence vectorielle de deux vecteurs vitesse de sens opposés. En d'autres termes, le rendement est optimal si la distance entre les deux sommets de deux vecteurs de même amplitude est maximale, c'est-à-dire lorsque ceux-ci sont exactement alignés et de directions opposées. Une telle turbine présente donc des caractéristiques de compacité et de rendement qui ne dépendent que de la géométrie des divers canaux d'arrivée et de retour ou départ, et de la géométrie des augets. On conçoit donc qu'une telle turbine, dont la structure est indépendante de la chaîne cinématique aval qu'elle commande, peut être utilisée dans des applications toutes autres que la présente application de chauffage.
Il peut être prévu que les deux tronçons internes soient parallèles à une direction d'un axe géométrique déterminé, perpendiculaire à une direction d'extension de l'un quelconque des deux tronçons externes, l'autre tronçon externe s'étendant selon l'une quelconque des deux dites directions. On dispose ainsi de plusieurs possibilités de raccordement à la tuyauterie, 15 qui peut donc être rectiligne ou présenter un coude. De préférence, la turbine et la génératrice occupent des positions étagées axialement selon le dit axe géométrique de rotation, la génératrice étant logée dans un capot amovible en extrémité libre du bulbe. On peut ainsi limiter la zone noyée, contenant la turbine, par rapport au reste et autoriser ainsi le changement 20 de capot sans purger ni déposer l'installation. Les moyens d'étranglement peuvent être de divers types, par exemple un papillon monté pivotant autour d'un axe transverse au canal considéré ou encore une lame rideau, mobile en translation rectiligne ou circulaire dans son plan, pour venir cisailler le flux. 25 Toutefois, dans une forme de réalisation intéressante, les moyens d'étranglement comportent un pointeau monté coulissant selon le dit axe géométrique et présentant une surface frontale à profil latéral sensiblement conique, pour défléchir radialement un flux d'arrivée issu du tronçon interne d'arrivée. Le pointeau présente ainsi une double fonction, ce qui diminue d'autant 30 le volume de matériel.
On peut en outre prévoir que le tronçon interne d'arrivée présente une embouchure de sortie munie d'un déflecteur de guidage du flux d'arrivée. Le flux est ainsi mieux guidé et orienté et est donc plus efficace. Selon une forme de réalisation intéressante, un tronçon arrière du pointeau est monté coulissant dans un manchon constituant le dit moyen d'entraînement, le manchon étant logé dans un passage axial d'une cloison étanche de confinement du flux. L'ensemble des éléments est donc coaxial, ce qui simplifie la structure. I1 peut être prévu qu'une surface radialement externe du manchon constituant le moyen d'entraînement est portée par un palier logé dans le passage de la cloison. Le manchon est ainsi multifonctionnel. Il est intéressant que le pointeau soit angulairement couplé avec la turbine. On limite ainsi l'usure des joints prévus, puisque le pointeau n'a pas de 15 vitesse relative angulaire par rapport à la roue de la turbine. La turbine peut être associée à un dispositif d'injection d'eau réglable. On peut ainsi régler la puissance motrice de la turbine en fonction du besoin. Dans une forme de réalisation intéressante, le dispositif d'injection 20 comporte deux feuilles de matériau en regard et mutuellement mobiles pour occuper plusieurs positions relatives prédéterminées, une première feuille présentant une pluralité d'ajutages d'injection et une seconde feuille présentant des lumières de tailles et de dispositions agencées pour démasquer un nombre variable d'ajutages lorsque l'une des feuilles passe d'une dite position à une autre. 25 Il peut être prévu un moteur de réglage du dispositif d'injection. La vanne peut aussi comporter un ensemble de mesure de vitesse de rotation de la turbine. Il est intéressant que la vanne soit munie d'un raccord comportant un robinet d'arrêt agencé pour prendre une position intermédiaire autorisant le 30 passage, entre le canal d'arrivée et le canal de départ, d'un jet d'eau de balayage d'une surface frontale d'un filtre de contrôle d'accès à un tronçon interne d'arrivée appartenant au canal d'arrivée. Dans une forme de réalisation intéressante, la vanne comporte des circuits de liaison avec une unité centrale de gestion d'une installation comportant une pluralité d'au moins une dite vanne, circuits de liaison agencés pour transmettre à l'unité centrale des données saisies localement et pour recevoir en retour des ordres de commande d'un actionneur d'un organe de réglage de débit d'eau. L'invention concerne aussi un réseau local de transmission de données comportant une pluralité d'au moins une vanne selon l'invention, et une unité centrale de gestion comportant des moyens de liaison agencés pour transmettre à l'au moins une vanne, à travers les circuits de liaison, de dits ordres de commande d'un actionneur d'un organe de réglage de débit d'eau. L'unité centrale peut être agencée pour a) recevoir des mesures, issues d'un ensemble de mesure de vitesse de rotation de la turbine, constituant de dites données saisies localement, b) comparer une valeur ainsi mesurée à une valeur de consigne de débit de mise en service d'un radiateur associé à la vanne considérée, et c) engendrer, et émettre en retour, un dit ordre de commande pour régler une perte de charge. 6. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation préférée d'une vanne thermostatique selon l'invention, et d'une variante, présentées à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de climatisation, ici de chauffage par des boucles de distribution d'eau chaude reliant une chaudière à des 30 radiateurs munis d'une vanne thermostatique selon l'invention, - la figure 2 est une vue en section axiale schématique de la vanne thermostatique, - la figure 3 est une vue détaillée de la vanne en section axiale, avec une turbine d'entraînement d'une génératrice de courant alimentant des circuits électriques d'asservissement, de charge de batterie et de communication radio, - la figure 4 est une vue en coupe illustrant un raccord en T, de liaison à la canalisation, - la figure 5, formée des figures 5A, 5B et 5C, en vues en section axiale, illustre trois types de raccords de liaison de la vanne à la canalisation de la boucle, - la figure 6, formée des figures 6A et 6B, représente la roue de la turbine, respectivement en vue avant depuis son axe, et en section latérale axiale, et - la figure 7 reprend les éléments de la figure 3, hormis un capot et les circuits électriques et le stator de la génératrice qu'il portait, qui sont remplacés par uniquement un capot classique de commande mécanique de pointeau, - la figure 8 est une vue en coupe axiale d'une variante de la vanne la figure 3, à turbine centripète alimentée tangentiellement et à travers un injecteur commandé, de réglage du débit incident, - la figure 9 est une vue en perspective de la turbine la figure 8, - la figure 10 est une vue développée, très schématique, de deux bagues cylindriques coaxiales et superposées, assurant l'injection, mutuellement mobiles 20 angulairement pour assurer le réglage du débit, - la figure 11 est une variante du montage de la figure 10, les bagues étant mutuellement mobiles axialement, - la figure 12 est une vue schématique en coupe axiale d'un mécanisme de réglage de la position angulaire de l'une des bagues, aptes à fonctionner dans le cadre d'un 25 réseau local de gestion de dites vannes de l'installation de chauffage, et - les figures 13, 14 et 15 sont des vues en coupe axiale illustrant un dit raccord en T, comportant un robinet 3-voies, représenté dans différentes positions angulaires. 30 7. Description de la forme préférée de réalisation de l'invention
La figure 1 représente schématiquement une installation de chauffage d'un appartement par une distribution en boucle d'eau chaude issue d'une chaudière 100. Le circuit de distribution comporte une canalisation de départ 101 et une canalisation de retour 102 entre lesquelles sont branchés des radiateurs 200 et 300 en parallèle. Précisément, un tronçon amont de la canalisation de départ 101 comporte un régulateur 103 avec une canalisation de rebouclage 104 assurant au moins un certain débit dans la boucle globale lorsque des programmateurs ou vannes thermostatiques 1, 301 des radiateurs 200 et 300 sont à l'état fermé, c'est-à-dire avec des canalisations de rebouclage amont 203 et aval ou de retour 204, respectivement 303 et 304, ne présentant pas de débit. Les vannes thermostatiques 1, 301, identiques, sont commandées par radio par des capteurs respectifs de température ambiante 205, 305.
La figure 2 illustre la structure de la vanne thermostatique 1. La vanne 1 comporte essentiellement quatre tranches fonctionnelles, à savoir une tranche de base, constituée par un raccord hydraulique 34, suivi par des premier, deuxième et troisième étages contenant les composants actifs de la vanne 1, logés dans un bulbe 9 globalement cylindrique autour d'un axe géométrique général 10 qui est aussi l'axe de rotation d'une turbine 5. Le raccord 34 capte le flux d'eau de la canalisation amont 203 et l'injecte dans le premier étage du bulbe 9 contenant un pointeau 2 de régulation du flux et la turbine 5. Le deuxième étage contient une génératrice de courant 6 entraînée par la turbine 5 pour alimenter, dans le troisième étage, un ensemble 8 de circuits électriques de commande d'asservissement du pointeau 2. Le raccord 34 est inséré en coupure en sortie de la canalisation amont 203 pour en détourner le flux vers l'intérieur de la vanne thermostatique 1 par un canal d'arrivée 3 et le restituer à la canalisation de retour 204 par un canal de départ 4. La figure 3 est une vue axiale en section de la vanne thermostatique 1, le raccord 34 étant représenté en entier sur la figure 4. La figure 5 représente schématiquement trois types possibles de formes du raccord 34 et la figure 6 représente une roue 50 de la turbine 5. Dans la présente description, les directions axiale et radiale se rapportent à l'axe général 10, sauf indication ou évidence contraire.
Description du raccord 34. En référence d'abord à la figure 4, le raccord 34 comporte deux parties, à savoir un canal d'arrivée 3 et un canal de départ 4. Le canal d'arrivée 3 comprend un tronçon amont, ou tronçon externe d'arrivée, 31, à direction d'extension ou axe géométrique d'arrivée 30, constituant le prolongement de la canalisation amont 203 selon la direction de celle-ci, et, après un coude à angle droit, un tronçon aval, ou tronçon interne d'arrivée, 32, d'axe géométrique ou direction d'extension interne d'arrivée 39 qui est ici colinéaire avec l'axe géométrique 10 du bulbe 9. Le canal de départ 4 comprend un tronçon aval, ou tronçon externe de départ, 41, à direction d'extension ou axe géométrique de départ 40, ici colinéaire avec la direction d'arrivée 30, constituant donc le prolongement de la canalisation amont 203 selon donc la direction de celle-ci. Avant un coude à angle droit, le canal de départ 4 comprend un tronçon amont, ou tronçon interne de départ, 42, d'axe géométrique ou direction d'extension interne de départ 49 qui est ici colinéaire avec la direction d'extension interne d'arrivée 39 et donc aussi avec l'axe géométrique 10 du bulbe 9. Le tronçon interne de départ 42 comprend un manchon entourant, de façon coaxiale, le tronçon interne d'arrivée 32. Description de la turbine 5. Comme le montrent les figures 3 et 6, la turbine 5 est de type centrifuge, puisque le canal d'arrivée 3 débouche, par le tronçon interne d'arrivée 32, en une position axiale par rapport à l'axe géométrique 10 de rotation de la turbine 5. Le jet du flux d'eau issu du tronçon interne d'arrivée 32 est projeté sur un déflecteur pour impartir à sa trajectoire, initialement à direction axiale et à position centrale, une composante radiale afin d'atteindre des pales 51 de la roue 50 de la turbine 5, et pour être ensuite évacué en périphérie par la force centrifuge. Les pales 51, ici au nombre de N = 8 (figure 6) s'étendent en spirale à direction d'extension obliquant dans le sens opposé à celui de la rotation de la turbine 5 (flèche F5). Si l'on considère une particule d'eau, elle est projetée par le déflecteur selon une direction prédéterminée, purement ou partiellement radiale. Pour un couplage optimal à une pale 51, c'est-à-dire un transfert maximal de quantité de mouvement et donc d'énergie cinétique, il faut que la pale 51 constitue un obstacle tout au long de la trajectoire radiale de la particule d'eau, c'est-à-dire sur tout le rayon de la turbine 5. On évite ainsi de devoir concevoir le mécanisme pour qu'il se produise une percussion de la particule sur une longueur radiale très limitée, ce qui entraînerait des perturbations du flux et donc un rendement médiocre.
Du fait de la rotation de la roue 50 et de la forme courbée angulairement en arrière des pales 51, la pale 51 considérée présente un point de contact courant, avec la particule d'eau, dont la position glisse radialement vers l'extérieur, de par la composante radiale de vitesse de la particule. Pendant ce même temps de parcours radial, la pale 51 tourne d'un certain angle, c'est-à-dire que, si elle était rectiligne et radiale, elle tendrait à se dérober de la trajectoire de la particule d'eau. C'est donc la courbure vers l'arrière (figure 6) de la pale 51 qui permet de compenser cette "dérobade". On conçoit que, pour une vitesse radiale prédéterminée de la particule d'eau, il existe une vitesse de rotation pour laquelle le point de contact va courir sur toute la longueur radiale de la pale 51. Pour offrir une plage accrue de vitesse de fonctionnement, la partie radialement externe de chaque pale 51 peut présenter une envergure angulaire supérieure à 360/N degrés, c'est-à-dire qu'une partie de bord arrière de la pale 51 se prolonge angulairement derrière une partie de bord avant de la pale 51 suivante. Une forme en gouttière permet aussi de canaliser, sur toute la longueur de la pale 51, le flux d'eau incident. La figure 3 montre que les pales 51 sont solidaires d'un moyeu de la roue 50, formant un manchon 52 constituant un arbre de sortie, dans lequel est monté coulissant axialement un tronçon arrière 24 du pointeau 2, dont une tête 21 présente une surface frontale 22 sensiblement conique axée sur l'axe 10, en regard du débouché du tronçon interne d'arrivée 32. Hormis la zone de nez qui est plus pointue, l'angle de conicité est d'environ deux fois 55 degrés, de sorte que le flux incident d'arrivée tend à être défléchi selon une direction radiale vers les pales 51, avec un vecteur vitesse conservant toutefois initialement une composante axiale vers l'avant du bulbe 9, c'est-à-dire à l'opposé du raccord 34, ceci pour optimiser le couplage. Le tronçon interne d'arrivée 32 présente une embouchure de sortie munie d'un déflecteur 33, en entonnoir divergent globalement conique, de guidage du flux d'arrivée défléchi radialement. Précisément, une zone frontale du flux d'arrivée est guidée par butée sur la surface frontale 22 puis sur les pales 51 et une zone postérieure du flux est guidée par le déflecteur 33, l'ensemble constituant ainsi un canal d'arrivée 35 appliquant une déflexion à composante radiale externe. Les pales 51 présentent la particularité d'avoir une forme creuse très marquée, en auget 55 à extension globalement radiale. Ainsi, l'auget 55 comporte une surface d'entrée radialement interne 56 située dans le prolongement de la surface frontale 22 et qui est donc partiellement tournée vers le raccord 34 et radialement vers l'extérieur. Une surface de sortie radialement externe 57 est aussi partiellement tournée vers le raccord 34 mais aussi radialement vers l'axe général 10. En particulier, on voit qu'une zone de bord radialement externe 58, où le flux de départ quitte le contact avec la surface de sortie 57, est sensiblement à orientation axiale. De ce fait, le flux de départ, quittant les augets 55 pour retourner vers le raccord 34, présente une importante composante de vitesse axiale vers le raccord 34. Il peut même être prévu que la zone de bord radialement externe 58 soit partiellement rabattue vers l'axe général 10. Pour revenir vers l'axe général 10 et entrer dans le tronçon interne de départ 42 en manchon, le flux de retour est guidé dans un canal de retour 45 constitué par une surface arrière du déflecteur 33 et une surface de guidage appartenant à un corps de bulbe 91. Le canal de retour 45 est ici sensiblement parallèle au canal d'arrivée 35, avec une inclinaison d'environ 55 degrés sur l'axe général 10. L'auget 55 forme ainsi une gouttière en forme de chistera torse.
Il peut aussi être prévu que la surface frontale 22 présente un faisceau divergent de nervures 23 s'étendant radialement en spirale selon la direction de rotation F5 (figure 6) pour en outre défléchir circulairement le flux d'arrivée. Précisément, cela permet d'accroître la composante circulaire de quantité de mouvement de l'eau et ainsi d'augmenter le rendement de couplage hydraulique eau / pales 51. On notera que, en variante, la turbine 5 peut être de type centripète, avec donc une inversion du sens du trajet de l'eau, et donc une permutation des appellations associées, telles que "arrivée" et "départ" ou autres.
Le manchon ou moyeu 52 est logé dans un passage axial 94 d'une cloison étanche 93 sensiblement radiale, de confinement de l'eau, alors qu'une surface cylindrique, de support, radialement externe du manchon 52 est portée par un palier en bague 95 logé dans le passage 94. Deux joints toriques 25 assurent l'étanchéité entre la surface latérale cylindrique du pointeau 2 et la surface interne du manchon 52, et, de même, le palier 95 est de type étanche. Le deuxième étage est ainsi "à l'air libre", et précisément logé, avec le troisième étage, dans un capot amovible 92 monté sur le corps de bulbe 91. Le pointeau 2 pourrait être monté selon une position angulaire fixe, c'est-à-dire indexée sur le corps 91 du bulbe 9 contenant le premier étage. Toutefois ici, il est monté angulairement indexé sur le manchon 52, c'est-à-dire que le pointeau 2 fait partie de la roue 50 et donc tourne. Les joints 25 ne sont alors soumis à aucun frottement de rotation, qui représenterait une usure supérieure, de plusieurs ordres de grandeur, à celle due au frottement de coulissement, qui n'est qu'épisodique et à faible vitesse. On évite en outre une perte de rendement correspondante.
Le deuxième étage contient la génératrice 6, logée dans le capot amovible 92 en extrémité libre du bulbe 9. La génératrice 6 peut être reliée de façon amovible à l'arbre-manchon d'entraînement 52. La génératrice 6 comporte un stator 61 associé à un rotor 62 comportant un inducteur 63 sous forme d'aimants permanents, à pôles alternés, portés par un moyeu 64 monté sur de l'arbre-manchon 52 et couplé angulairement par une nervure de couplage 53 de celui-ci. Le stator 61 comporte un bobinage qui est excité par le champ magnétique alternatif induit par la rotation du rotor 62. Le courant électrique ainsi engendré alimente l'ensemble de circuits 8, par la charge d'une batterie 81 d'alimentation d'un ensemble 82 de circuits électriques ou électroniques, en particulier des circuits 83, ici radio, de réception de commandes d'asservissement de température. Les circuits radio 83 commandent ainsi, par des signaux de sortie, un bloc électronique 84 de commande du pointeau 2 à travers un actionneur électromécanique sous forme d'un moteur pas à pas 85, d'asservissement du flux d'eau arrivant, par "étranglement" de l'embouchure de sortie du tronçon interne d'arrivée 31, cet étranglement étant ici une obturation frontale. La figure 5 illustre trois types de raccord 34. La figure 5A correspond au cas de la figure 3, c'est-à-dire que le raccord 34 forme un T à barre verticale selon l'axe général 10 et dont les deux branches, de gauche et de droite, correspondent aux directions d'extension respectives 30 et 40 des canaux d'arrivée 3 et de départ 4. Le flux arrivant est capté dans un passage central de section réduite, représentant une section aval du tronçon externe d'arrivée 31, pour ensuite passer un coude d'arrivée à angle droit et atteindre le tronçon interne d'arrivée 32, ici de même section, axé sur l'axe général 10. Le tronçon interne de départ 42 forme le manchon indiqué autour de celui-ci et rejoint le tronçon externe de départ 41, après un coude de départ à angle droit. On notera que la section aval ci-dessus du tronçon externe d'arrivée 31 et celle du tronçon interne d'arrivée 32 peuvent être accrues pour limiter la perte de charge, et les coudes peuvent être arrondis. On peut ainsi prévoir de dilater le dessin dans la zone de raccordement du sommet de la branche centrale du T avec les branches, cette dilatation pouvant être dans le sens horizontal des directions 30, 40 des branches et / ou dans le sens vertical (axe général 10). Dans le premier cas, le raccordement aux branches s'effectuant sur une longueur accrue de celles-ci, la section transversale des tronçons internes 32, 42 n'est plus circulaire mais est allongée sensiblement en un rectangle, horizontal sur la figure 5A, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une forme tridimensionnelle élargie en entonnoir, quelque peu aplatie selon la direction 30, 40 des branches, pour pouvoir s'y raccorder sur la dite longueur accrue. Le flux des sections ainsi dilatées est reconcentré par le sommet de la forme en entonnoir constituant la sortie du tronçon interne d'arrivée 32, pour ainsi rétablir une vitesse suffisante pour l'entraînement de la turbine 5. De même, alors que la dérivation de captage latéral constituée par les tronçons internes 32 et 42 ne concerne qu'une partie, ici basse sur le dessin, du pourtour des deux branches, on peut aussi prévoir d'accroître la surface de captage latéral, c'est-à-dire le sommet du tronc du T, en accroissant la section des tronçons internes 32, 42 dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan de la figure 5A. Exposé autrement, le volume accru des tronçons internes 32, 42 peut être défini comme étant le volume que balaieraient ceux-ci en les faisant tourner d'un certain angle autour des directions 30, 40 des branches. On définirait ainsi un volume local en entonnoir à sommet virtuel centré sur l'axe 30, 40 des branches et présentant un angle de sommet correspondant à la rotation virtuelle exposée ci-dessus. Par ailleurs, on conçoit que, dans les diverses formes de réalisation ici exposées, les diverses directions ou axes 10, 30, 40 ne sont pas nécessairement parallèles ou perpendiculaires, c'est-à-dire que tous les angles sont envisageables, dans la mesure où chaque composant trouve sa place. La figure 5B diffère de la figure 5A par le fait que les positions du canal de départ 4 et de l'axe général 10 ont été permutées, c'est-à-dire que c'est le canal de départ 4 qui constitue le tronc du T. Le coude d'arrivée est donc omis et les axes 10 et 30 sont ainsi colinéaires, de sorte que la perte de charge jusqu'à la turbine 5 est moindre. Comme exposé plus haut, la branche de droite, représentant les tronçons internes des canaux 3 et 4, peut être de section transversale accrue, circulaire ou non, et le sommet du tronc du T, c'est-à-dire le tronçon externe de départ 41, peut être élargi dans le plan la figure 5B, c'est-à-dire dans la direction commune 10 et 30.30 La figure 5C diffère de la figure 5B par le fait que la direction générale 10 est maintenant colinéaire avec la direction 40 du canal de départ 4, c'est-à-dire que c'est le canal d'arrivée 3 qui constitue le tronc du T. Le couplage en arrivée est identique à celui la figure 5A. En départ, le flux conserve sa direction 10 dans le canal de départ à direction 40, et le tronçon externe d'arrivée 31, d'axe 30, constitue un léger obstacle radial dans ce flux de départ. Là encore, ou peut prévoir de dilater les éléments. Ainsi, dans les trois cas de la figure 5, les deux tronçons internes 32, 42 sont parallèles à la direction de l'axe général 10, qui est perpendiculaire à une direction d'extension 30, 40 de l'un quelconque des deux tronçons externes 31, 41, alors que l'autre tronçon externe 41, 31 s'étend selon l'une quelconque des deux dites directions 10 et 30 ou 40. Les circuits électriques 82 peuvent ainsi fonctionner en autarcie, en ce qui concerne l'alimentation électrique, et recevoir des télécommandes par radio pour qu'une tige coulisseau 86, couplée angulairement au rotor du moteur rotatif pas à pas 85, déplace le pointeau 2 jusqu'à une position axiale voulue, dépendant de l'écart de température constaté par le bloc électronique 84 (ou par un bloc équivalent du capteur distant) entre la température de consigne et la température courante mesurée. La température de consigne peut lui avoir été fournie par un signal radio ou bien par un capteur local mesurant par exemple un degré de vissage du capot 92, ou encore la position d'un potentiomètre. Précisément, la tige coulisseau 86 comporte une queue filetée logée dans un taraudage d'une douille ou écrou fixe 87, de sorte que la rotation de la tige coulisseau 87, dans un sens ou dans l'autre, provoque un mouvement d'avance axiale ou son recul de celle-ci et donc aussi du pointeau 2, pour assurer l'asservissement voulu. Pour autoriser son coulissement, la tige coulisseau 86 peut être montée coulissante axialement sur le rotor, avec un relief latéral mâle, tel qu'un doigt, ou femelle qui la couple en rotation avec le rotor. En variante, tout le moteur pas à pas 85 est monté coulissant sur une paroi interne du capot 92.
Un ressort hélicoïdal 26, en position axiale, prend appui sur l'extrémité libre, avant, de l'arbre-manchon 52 pour rappeler vers l'avant un embout en forme de coupelle solidaire de l'extrémité avant du pointeau 2, opposée à la tête 21. On notera que le ressort 26 est optionnel si la tige coulisseau 86 est solidaire de la coupelle de l'extrémité avant du pointeau 2.
Il peut être prévu un circuit de surveillance du niveau de charge de la batterie 81, par exemple un circuit qui y connecte temporairement une résistance déterminée pour assurer un certain débit, par exemple le dixième du débit nominal In, afin d'éviter d'effectuer une mesure à vide, susceptible de ne pas bien représenter la charge restante. La tension batterie est alors mesurée, de façon numérique ou analogique et comparée à une valeur de seuil bas. En cas de passage sous le seuil, cela signifie que le pointeau 2 est resté un certain temps en position de fermeture, par exemple en été. Le bloc électronique de commande 84 peut alors commander d'ouvrir le tronçon interne d'arrivée 32 par un recul temporaire du pointeau 2, pour relancer la turbine 5 pendant une durée prédéterminée ou bien encore jusqu'à atteindre un seuil haut de charge de la batterie 81. Il peut aussi être prévu des circuits de mise en veille et de réveil d'au moins le bloc électronique de commande 84, pour limiter la consommation moyenne. La réception d'une télécommande peut alors commander les circuits de veille et de réveil pour qu'ils réveillent le bloc électronique de commande 84.
La figure 7 montre que l'on peut enlever l'ensemble constitué par le capot 92 portant l'ensemble 8 de circuits électriques et le stator 61 de la génératrice 6, pour le remplacer par un capot classique 92A, dit de chantier, à visser sur le corps 91 pour régler manuellement la position axiale du pointeau 2 à l'encontre de la force de rappel du ressort 26 vers l'avant. On peut ainsi ne monter l'ensemble de circuits électriques 8 qu'après la fin d'un chantier, évitant ainsi tout risque de détérioration ou vol. Le présent exposé constitue une forme de réalisation considérée comme étant optimale, en termes de rendement et de compacité. Il existe aussi d'autres formes de réalisation, avec par exemple un raccord différent des raccords 34. En particulier, les canaux d'arrivée et de départ peuvent ne pas être concentriques, mais être totalement disjoints. De même, la dérivation vers la turbine 5 peut n'être que partielle, et alors la tête de pointeau 21 sera logée directement dans la canalisation considérée, avec un profil classique. Par exemple, on peut insérer directement le bulbe dans la canalisation concernée, en coupant un tronçon de celle-ci. En pareil cas, si l'on veut pouvoir encore accéder aux circuits électriques, seule la turbine 5 sera logée dans le tronçon inséré et son arbre de sortie traversera un passage de la paroi du corps 91 du bulbe 9 alors modifié, éventuellement après un renvoi d'angle de 90 degrés si la canalisation considérée ne présente pas de coude qui permettrait de sortir en direct. Disposant ainsi d'un arbre moteur à l'air libre, on a alors toute liberté pour disposer la génératrice 6 en tout endroit voulu, par exemple dans le capot 92 à direction 10 radiale par rapport à la direction 30, 40 de la canalisation. Exemple de valeurs de dimensionnement En ce qui concerne le dimensionnement électrique, la puissance de la pompe de circulation de la chaudière étant par exemple de 50 W, avec un rendement de 25%, on dispose ainsi d'une puissance hydraulique de 12,5 W. La puissance hydraulique maximale prélevée par chaque vanne 1 est par exemple fixée à 0,08 W, ce qui prélève un maximum de 0,8 W sur une installation de 10 radiateurs. Le rendement de conversion mécanique / électrique de la turbine 5 et de la génératrice 6 est de 60 %, ce qui aboutit à une puissance maximale utile de 0,048 W. On dispose ainsi par exemple de 16 mA sous 3 volts après redressement. On peut ainsi prévoir deux batteries de 80 mA.h en série, dont le temps de charge sera donc de 5 heures. En ce qui concerne le dimensionnement mécanique, le bulbe 9 de cet exemple particulier présente un diamètre d'environ 45 millimètres pour une longueur d'environ 50 mm. Le tronc du raccord 34 présente un diamètre externe d'environ 25 mm et les branches sont d'un diamètre voisin (figure 4). Le diamètre du tronçon interne d'arrivée 32 est d'environ 7 mm et le diamètre du tronçon interne de départ 42 est d'environ 13 mm pour la surface de paroi "humide" limitant le flux côté radialement externe, avec un diamètre interne de 10 mm pour la surface de paroi "humide" limitant le flux côté radialement interne. La section du tronçon interne d'arrivée 32 est ainsi de 49 x t/4 mm2 et celle du tronçon interne de départ 42 est de (169-100) x t/4 mm2 = 69 x ir/4 mm2. Le tronçon interne d'arrivée 32 est ainsi doublement favorisé par rapport au tronçon interne de départ 42, par, d'une part, une section supérieure et, d'autre part, en vue transversale, une surface de paroi moindre, puisqu'il n'y a qu'une paroi "humide", côté radialement externe. L'écoulement du flux d'arrivée est donc optimal, avec une vitesse maximale sur l'axe général 10. Comme exposé au début, la mise à disposition localement d'une force motrice peut être exploitée hors du cadre de la présente application. On peut par exemple penser à faire tourner un ventilateur. En cas de présence de la génératrice 6, on peut assurer l'alimentation d'une source lumineuse, par exemple de type LED. On peut encore penser à alimenter un diffuseur de parfum, ou un capteur d'alarme, ou encore un circuit récepteur de radiodiffusion.
En variante du schéma général exposé, on peut prévoir que l'eau du flux de retour, sortant de la turbine 5 par le tronçon interne 42, soit réinjectée, en tout ou partie, en aval du radiateur 200, dans la canalisation de retour 102 ou de rebouclage 104. La vanne 1 présente alors trois raccordements, à savoir le tronçon externe d'arrivée 31, qui bifurque fonctionnellement, selon une première branche, vers le tronçon externe de départ 41 à travers un pointeau ou équivalent, et, selon une seconde branche, vers la turbine 5, le pointeau ou équivalent n'influençant donc pas le flux arrivant sur celle-ci. Bien évidemment, la seconde branche nécessite une courte tuyauterie en aval, aboutissant à un raccord supplémentaire. La vanne 1 est alors considérée comme étant un organe consommateur à part entière, c'est-à-dire qu'elle perçoit la totalité de la pression différentielle entre les canalisations de départ 101 et de retour 102, de sorte que sa puissance est accrue puisque la perte de charge du radiateur 200 n'intervient plus. On peut ainsi récupérer de l'énergie hydraulique fournie par la pompe sans toutefois consommer de calories. Ceci est donc intéressant en été. Pour l'hiver, il peut être prévu un organe commutateur pour ramener la sortie de la seconde branche dans la première branche, c'est-à-dire revenir au schéma de fonctionnement de l'exemple détaillé. Le montage selon la figure 8 illustre une variante de la vanne 1 à turbine 5 des figures 3 et 4, dans laquelle les éléments homologues ont conservé leur numéro de référence, toutefois avec le suffixe "A". Par souci d'homogénéité, les références de nouveaux constituants comportent aussi le suffixe "A". Cette variante diffère, entre autres, du dessin de la figure 3 par le fait que, dans la vanne lA, le manchon 52 constituant l'arbre de sortie est omis. La force motrice de la turbine 5A est transmise non plus mécaniquement mais par un champ magnétique tournant. Pour ce faire, la roue 50A porte une pluralité d'au moins un aimant d'entraînement 63A, par exemple dix, répartis régulièrement sur son pourtour. La turbine 5A intègre ainsi le rotor 62A, dans l'étage "humide" du bulbe 9A. Les bobinages du stator 61A associé peuvent être disposés radialement aux aimants d'entraînement 63A, c'est-à-dire sur la surface externe du bulbe 9A, ou bien, comme ici, dans une position axiale autre, et précisément de l'autre côté de la cloison étanche 93A globalement radiale, c'est-à-dire dans l'étage "sec" adjacent. Bien évidemment, la paroi séparatrice ainsi prévue entre le rotor 62A et le stator 6lA est en un matériau apte à transmettre le flux magnétique. Par ailleurs, la turbine 5A est alors de type centripète c'est-à-dire qu'elle est alimentée globalement selon un trajet inverse de celui exposé en référence aux figures 3 et 4 essentiellement. Le tronçon aval d'arrivée 32A du raccord 34A, situé exclusivement au-dessus de l'axe 10 sur la figure 8, s'en écarte obliquement en allant vers le pourtour de la roue 50A, selon une trajectoire F32, pour atteindre un volume torique 95A entourant un dispositif d'injection 99A à diaphragme réglable cylindrique encerclant lui-même la roue 50A. Des éléments moteurs, à références de centaine "1", sont expliqués en référence à la figure 12. La figure 9 est une vue en perspective montrant la roue 50A de la turbine 5A. La disposition oblique de la périphérie des pales 51A, par rapport à un plan axial (axe 10) propre à chacune, montre que l'eau est injectée tangentiellement par le canal d'arrivée, selon la direction indiquée par une flèche F50A, et que sa trajectoire est progressivement défléchie sensiblement en direction de l'axe 10, c'est-à-dire une direction à composante centripète. La sortie de l'eau s'effectue par le tronçon interne de départ 42A, axial et situé juste sous l'axe 10. Bien évidemment, les deux types de caractéristiques, à savoir le type du coupleur de sortie de la turbine 5, 5A, mécanique ou magnétique, et le type de turbine 5, 5A, centripète ou centrifuge, peuvent être choisis indépendamment l'un de l'autre. Il est ici prévu un dispositif de mesure de la vitesse de rotation de la turbine 5A pour, en particulier, en déterminer le débit d'eau qui la traverse. A cet effet, un circuit détecteur 89A mesure la fréquence de la tension induite dans le bobinage du stator 61A. Le circuit détecteur 89A est par exemple un compteur du nombre d'alternances, de même signe ou non, de la tension alternative ainsi engendrée, ce comptage s'effectuant cycliquement pendant des périodes de temps de valeur prédéterminée par une base de temps, par exemple 1 seconde. Un système dual, périodemètre, est aussi envisageable, consistant à compter le nombre d'impulsions d'un générateur haute fréquence sur la durée d'une alternance. On notera que, si la génératrice 6 n'est pas prévue, la roue 50A peut toutefois porter un dit aimant d'entraînement 63A et le circuit détecteur 89A comporte alors un bobinage détecteur du flux magnétique de l'aimant d'entraînement 63A. En variante, un émetteur-récepteur émet une onde vers les pales 51A de la roue 50A pour en mesurer la modulation Doppler en retour. Encore en variante, le bulbe 9A est transparent pour une détection optique de la rotation des pales 51A, par exemple par une fourche optique, ou par détection d'un repère optique sur le pourtour de la roue 50A.
Par ailleurs, il est bien évident que le dispositif de mesure de vitesse de rotation est indépendant du type de turbine 5, 5A. L'exploitation de la mesure de vitesse de rotation est exposée plus loin.
Les figures suivantes illustrent le dispositif d'injection 99A.30 La figure 10 montre que le dispositif d'injection 99A comporte une première feuille de matériau, ici une première bague 110 d'axe 10, limitant une partie radialement interne du volume torique 95A, donc en regard radial de la roue 50A, mais la première bague 110 est ici dessinée sous forme d'une feuille développée à plat, c'est-à-dire un rectangle, ici vertical, dont la longueur représente le pourtour circulaire. L'axe 10 est donc dessiné à l'horizontale. La première bague 110 comporte une pluralité d'ici N = 4 ajutages d'injection, à savoir un premier ajutage 111, un deuxième ajutage 112, un troisième ajutage 113, et un quatrième ajutage 114. Les ajutages 111 à 114 sont orientés selon la direction d'injection voulue, donc ici avec une composante radiale par rapport à l'axe 10. Les ajutages 111 à 114 sont ici tous de même section transversale, c'est-à-dire de même étendue axiale et de même étendue angulaire par rapport à l'axe 10. Ils sont disposés selon un alignement selon la longueur du rectangle, c'est-à-dire qu'ils occupent une même position axiale. Les ajutages 111 à 114 sont ici équirépartis angulairement, donc ici espacés de 90 degrés. Les trois indications ci-dessus, d'égalité de section, d'alignement et d'équirépartition des ajutages 111 à 114 sont toutefois chacune facultatives. On notera que le terme "feuille" désigne ici toute paroi présentant une surface suffisante pour y ménager les passages d'injection d'eau voulus, une telle feuille pouvant présenter une épaisseur quelconque, fonction de besoins autres. Une seconde feuille de matériau, en forme de bague 120, est disposée concentriquement à proximité de la première bague 110, soit en interne soit en externe. La seconde bague 120 comporte un nombre de secteurs angulaires égal à la dite pluralité, N = 4, à savoir un premier secteur 121, un deuxième secteur 122, un troisième secteur 123, et un quatrième secteur 124, rangés dans cet ordre et équirépartis tous les 90 degrés pour respectivement, de façon bijective, coopérer avec l'ajutage 111 à 114 de même rang. Les quatre secteurs 121 à 124 présentent une extension axiale au moins égale à la valeur homologue des ajutages 111 à 114, pour pouvoir les démasquer totalement.
On notera toutefois que la bijection évoquée ci-dessus, entre chaque passage 111 à 114 et un secteur 121 à 124 particulier associé, n'est qu'un exemple, le plus simple possible. On peut en effet prévoir plusieurs jeux d'ajutages et / ou plusieurs jeux de tels secteurs, par exemple décalés de 360/2N = 45 degrés par rapport à ceux décrits, pour ainsi disposer de plusieurs motifs de disposition des passages ou des secteurs qui soient différents d'un jeu à l'autre. L'intérêt de tels motifs est exposé plus loin. Les secteurs 121 à 124 comportent des lumières de démasquage de l'ajutage associé 111 à 114 qui présentent des extensions angulaires de tailles mutuellement différentes. Ainsi, le premier secteur 121 présente une extension angulaire, par rapport à l'axe 10, représentant au moins N fois l'extension angulaire de l'ajutage 111. Pour la commodité de l'exposé, le premier secteur 121 est virtuellement divisé en N = 4 secteurs élémentaires angulairement adjacents 121A, 121B, 121C, 121D, rangés en ordre montant sur la figure 10, présentant chacun une section transversale au moins égale à celle de l'ajutage 111. Chacun des N secteurs élémentaires 121A à 121D est une lumière élémentaire. Le second secteur 122, occupant donc une position décalée de 90 degrés par rapport au premier secteur 121, est de même divisé en de mêmes N secteurs élémentaires, respectivement 122A, 122B, 123C, 122D. Il en est de même pour le troisième secteur 123 et le quatrième secteur 124, présentant des secteurs élémentaires 123A, 123B, 123C, 123D et respectivement 124A, 124B, 124C, 124D. Les quatre secteurs 121 à 124 diffèrent mutuellement par le fait que des secteurs élémentaires de chacun sont, en nombre croissant selon le rang de secteur 121, 123, 123, 124, constitués par une zone de paroi, donc opaque, et non par une lumière élémentaire. Ainsi, alors que tous les secteurs élémentaires 121A à 121D du premier secteur 121 sont des lumières élémentaires, le premier secteur élémentaire 122A du deuxième secteur 122 est opaque, et il en est de même pour les premier et deuxième secteurs élémentaires 123A, 123B du troisième secteur 123 et pour les premier, deuxième et troisième secteurs élémentaires 124A, 124B, 124C du quatrième secteur 124. Ces secteurs élémentaires opaques ne sont donc définis ici qu'à titre didactique, en tant que zone spécifique de la seconde bague 120, pour expliquer que les zones restantes des secteurs 121 à 124 sont des lumières de tailles angulaires régulièrement décroissantes. Plus précisément, si l'on ramenait virtuellement les secteurs 121 à 124 en des positions superposées, par une ou plusieurs rotations de 360 / N = 90 degrés, les quatrièmes secteurs élémentaires 121D, 122D, 123D, 124D, seraient des lumières élémentaires ainsi superposées, dont l'extrémité haute (sur la figure 10) représente une extrémité haute de la lumière globale définie par le secteur 121 à 124 considéré. Par contre, des extrémités opposées, basses, des secteurs élémentaires 121A, 122B, 123C, 124D, donc de rangs croissants, en bas des diverses lumières globales ci-dessus ne seraient pas superposées, mais mutuellement décalées en hauteur, c'est-à-dire de façon circonférentielle sur la seconde bague 120, ce qui explique la fonction de came de réglage du nombre voulu de démasquages d'ajutages 111 à 114. On conçoit ainsi que, si la seconde bague 120 occupe une position angulaire pour laquelle le premier secteur élémentaire 121A se trouve en regard de l'ajutage 111, les autres ajutages 112 à 114 sont en regard des secteurs opaques respectifs de rang "A" : 122A, 123A, 124A. Un décalage, d'un pas élémentaire, de la seconde bague 120, ici vers le bas de la figure 10, de la valeur d'étendue angulaire d'un ajutage 111 à 114, amène les secteurs élémentaires de rang "B" : 121B, 122B, 123B, 124B en coïncidence avec respectivement les ajutages 111 à 114. Alors, le secteur élémentaire 122B démasque le deuxième ajutage 112, les autres ajutages 111 et 113-114 restant respectivement passant et masqués. Deux autres tels décalages démasquent progressivement les ajutages 113 et 114. Une rotation faisant sortir de la plage angulaire ci-dessus masque tous les ajutages 111 à 114. D'une façon générale, la rotation voulue, pour effectuer le mouvement de cisaillement relatif, peut être effectuée par l'une ou l'autre des deux bagues 110, 120.
On peut toutefois prévoir en plus une "échelle" de décalages ou came supplémentaire, c'est-à-dire des secteurs élémentaires supplémentaires, en nombres différents, au-delà des quatrièmes secteurs élémentaires 121D, 122D, 123D, 124D, la variation de ces nombres pouvant éventuellement être étagée indépendamment du rang de chaque secteur 121 à 124. On peut ainsi, partant d'une position angulaire de fermeture totale, faire tourner la seconde bague 120 dans le sens ici descendant retenu pour exposer le fonctionnement, avec donc les ajutages 111 à 114 qui sont progressivement ouverts selon leur rang. Toutefois, par une rotation d'ouverture en sens inverse, ici montant, on peut prévoir d'ouvrir successivement deux ajutages diamétralement opposés, tels que 111 et 113 ou 112 et 114, par des cinquièmes, sixièmes et autres secteurs élémentaires. De façon générale, on peut ainsi définir, pour l'ensemble des positions angulaires possibles de la seconde bague 120, un motif de nombres déterminés de lumières élémentaires démasquant chacune un ajutage 111 à 114. Dans le présent exemple, le motif se répète modulo 360 / N = 90 degrés. Le motif peut toutefois varier sur 360 degrés si les ajutages 111 à 114 ne sont pas répartis de façon régulière, en position angulaire et / ou axiale. Comme évoqué plus haut, l'étendue angulaire de chacun des secteurs 121 à 124 peut être plus grande qu'exposé, s'il se trouve que les secteurs élémentaires adjacents ci-dessus, tels que 121A à 121D, sont disposés de façon angulairement non adjacente. On notera toutefois que la commutation entre les positions de réglage d'ouverture de 0 à N ajutages 111 à 114 s'effectue sans discontinuité si les secteurs élémentaires sont, comme ici, adjacents. La figure 11 illustre une variante du montage de la figure 10, avec deux bagues 210, 220 qui sont des homologues respectifs des première et seconde bagues 110, 120. Les éléments homologues de ceux de la figure 10 en portent le même numéro de référence, avec toutefois un chiffre de centaine "2". Seules donc seront exposées les caractéristiques nouvelles de la figure 11. La différence de principe réside dans le fait que les première et seconde bagues 210, 220 sont mutuellement mobiles axialement selon l'axe 10. De ce fait, chacun des premier, deuxième, troisième, et quatrième ajutages 211, 212, 213, 214 est décalé axialement par rapport aux autres, ici de façon croissante avec son rang, et les premier, deuxième, troisième et quatrième secteurs 221, 222, 223, 224 sont à extension axiale, et non pas circonférentielle comme sur la figure 10.
L'explication du fonctionnement du montage à commutation progressive de la figure 10 reste valable, à la transposition près de la direction de coulissement mutuel, ici axiale, des première et seconde bagues 210, 220. Un mouvement composite, axial et angulaire, est envisageable, de même que deux tels mouvements possibles, mais alors indépendants, pour offrir un choix étendu de possibilités de motifs de démasquage. La figure 12 est une vue en coupe axiale représentant la seconde bague 120 angulairement mobile, solidaire, par un disque radial, d'un arbre axial 150 de commande de position angulaire, l'ensemble formant une coupelle axiale ouverte vers le raccord 34A. L'arbre 150 comporte une couronne dentée 151 couplée à un pignon 161 entraîné par un actionneur constitué par un moteur de manoeuvre par réglage pas à pas 162. En variante, le moteur de réglage 162 est omis et le réglage angulaire est commandé manuellement, par une molette ou équivalent. La figure 8 représente les éléments ci-dessus, la coupelle étant toutefois retournée pour démasquer les aimants d'entraînement 63A, c'est-à-dire que le disque radial ci-dessus se trouve entre le raccord 34A et la roue 50A, cette dernière étant portée par un manchon, non dessiné, entourant l'arbre 150. En variante, dans le cas de la seconde bague 220, axialement mobile, la couronne dentée 151 est remplacée par un relief radial, femelle ou mâle, tel qu'une gorge ou un bourrelet ou une crémaillère axiale qu'entraîne axialement le pignon moteur 161, alors à axe orthogonal à l'axe 10. Le mécanisme d'entraînement axial peut aussi être de type à translation, c'est-à-dire que le pignon moteur 161 peut aussi être remplacé par un doigt, ou respectivement une fourche, pour entraîner l'arbre 150 en translation axiale dans un sens et dans l'autre, sur des paliers prévus à cet effet.
Selon une autre variante, la commande de réglage de position de la seconde bague 120, 220 s'effectue par un accès radial et non plus axial. Le bulbe 9 comporte alors un passage circulaire radial d'axe géométrique déterminé, en regard du volume torique 95A, traversé, de façon étanche, par un arbre radial de réglage, à extrémité interne de type manivelle, ou baïonnette. Un tronçon d'extrémité, interne au bulbe 9, de l'arbre radial de réglage s'étend ainsi à distance de l'axe géométrique du passage radial, de sorte que, lors de la rotation de l'arbre radial de réglage, le tronçon d'extrémité interne parcourt un arc de cercle dans un plan tangentiel par rapport à la seconde bague mobile 120, 220, c'est-à-dire un plan parallèle à l'axe général 10 et à distance de celui-ci. La seconde bague mobile 120, 220 comporte une cavité d'entraînement logeant l'extrémité interne de l'arbre radial de réglage en lui permettant d'y pivoter. Selon le choix de la position, essentiellement axiale ou essentiellement angulairement décalée, de la cavité d'entraînement par rapport à l'axe géométrique de l'arbre radial de réglage, l'arbre radial de réglage peut ainsi, par une trajectoire circulaire, entraîner la seconde bague mobile angulairement 120, respectivement la seconde bague mobile axialement 220. La cavité d'entraînement peut donc être une rainure dont la largeur est adaptée au diamètre de l'extrémité de l'arbre d'entraînement et dont la longueur offre le degré de liberté voulu pour autoriser le parcours de la trajectoire courbe ci-dessus, c'est-à-dire avec une composante "parasite" l'écartant de la direction utile, par exemple purement tangentielle. Il peut toutefois être prévu que la seconde bague 120, 220 considérée soit montée de façon telle qu'elle soit aussi quelque peu mobile dans la direction "parasite" ci-dessus.
En variante, la position angulaire ou axiale de la seconde bague 120, respectivement 220 est réglée par un couplage magnétique comprenant une couronne mobile, angulairement et / ou axialement, d'aimants d'entraînement radialement externes au bulbe 9, coopérant avec une couronne d'aimants menés à pôles opposés, fixée sur la seconde bague 120, 220. L'une quelconque, menante ou menée, des deux couronnes d'aimants peut être remplacée par une couronne passive de matériau à forte perméabilité, par exemple en ferrite, formant une dentelure circulaire, chaque paire de dents offrant ainsi, d'un sommet de dent à la voisine, un trajet magnétique d'impédance minimale, c'est-à-dire de perméabilité maximale. Une rotation de commande de la couronne menante, en ferrite ou à aimants, est ainsi recopiée par la couronne menée, respectivement à aimants ou en ferrite, sous l'effet des forces dues à la loi de maintien du trajet magnétique minimal, c'est-à-dire la perméabilité ou couplage de valeur maximale. Pour assurer une meilleure stabilité, il peut être prévu, dans le cas de la seconde bague 120, rotative, que le passage d'une position angulaire à la suivante s'effectue avec en outre un débrayage-embrayage selon un va-et-vient en coulissement axial. La seconde bague 120 comporte alors au moins un secteur de couronne dentée, à dentelure de pas égal ou multiple de la valeur d'un dit pas élémentaire de décalage angulaire, dentelure qui, en toute position réglée, est en prise avec un doigt anti-rotation, fixe par rapport au bulbe 9A. Le mouvement annexe axial permet d'en libérer temporairement la dentelure ci-dessus, pour lui faire effectuer la rotation angulaire élémentaire voulue, et ensuite la coupler à nouveau au doigt anti-rotation. Le même principe peut être appliqué, de façon duale, à la seconde bague 220, axialement mobile, c'est-à-dire que la couronne circulaire à dentelure ci- dessus est remplacée par une crémaillère axiale et la seconde bague 220 est entraînée selon un mouvement intermédiaire de débrayage-embrayage comportant un va-et-vient angulaire pour passer d'une position axiale à une autre. On notera qu'il peut être prévu que les première et seconde bagues 110, 120 et 210, 220 soient entraînées par la roue 50, 50A, c'est-à-dire à sa vitesse. On peut ainsi considérer que la roue 50, 50A, ainsi munie de bagues 110, 120 ou 210, 220, est à géométrie variable. En pareil cas, la position axiale de la seconde bague 220, mobile axialement, sera par exemple réglée par un dit arbre radial de réglage, en prise avec une dite cavité de la seconde bague 220, en forme de gorge circulaire pour ainsi offrir le dit degré de liberté voulu en rotation totale.
Dans le cas de la turbine 5, à injection axiale, les bagues ci-dessus sont remplacées par deux disques essentiellement radiaux et axialement en regard, par exemple situés au débouché du tronçon interne d'arrivée 32. Ceci correspond précisément au dessin plan de la figure 9. Commodément, le mouvement voulu de cisaillement relatif des deux disques s'effectue par rotation de l'un. Il peut toutefois être prévu que l'un soit un rideau mobile dans une direction radiale prédéterminée, comme sur la figure 9, c'est-à-dire une sorte de guillotine comportant des zones fonctionnelles pouvant venir obturer les ajutages voulus, les zones non fonctionnelles pouvant éventuellement ne pas être étanches si les zones en regard de l'autre disque assurent l'étanchéité voulue, c'est-à-dire le non contournement des ajutages.
Réseau local de transmission de données de gestion Le moteur 162 est commandé par un circuit électronique d'interface 88A recevant, par radio ou par une liaison filaire, les ordres d'une unité centrale gestionnaire 170 gérant diverses telles vannes lA réparties dans une installation. L'unité centrale 170 reçoit les mesures de débit de chaque vanne lA, issues du circuit détecteur 89A et retransmises par des circuits filaires ou par les circuits radio 83, fonctionnant alors en émission, et / ou des mesures de température d'eau associées ou encore des mesures de température d'air de locaux correspondants, ces mesures étant fournies par des capteurs intégrés à chaque vanne lA ou, globalement, à l'installation de chauffage, ou en étant externes. La régulation de débit de l'ensemble des ajutages 111 à 114 ainsi effectuée permet donc de réguler le débit dans le radiateur 200 associé à la vanne 1, lA. Si toutefois le raccord 34 comporte un shunt, celui-ci sera prévu pour ne fournir qu'un débit d'étiage au radiateur 200, et la vanne 1, lA pourra parfaitement réguler le débit excédant le débit d'étiage. Pour la mise au point initiale de l'installation, l'unité centrale 170 peut être programmée pour commander les réglages voulus, d'équilibrage initial des débits des divers radiateurs 200, 300, mutuellement en parallèle, c'est-à-dire régler des pertes de charge respectives. Les mesures des débits respectifs, par exemple d'après la vitesse mesurée de rotation des turbines 5 ou 5A respectives, sont ainsi acquises et comparées à une valeur de consigne, générale ou individuelle, pour alors, d'après une mesure d'erreur ainsi acquise, émettre des ordres de déplacement de la seconde bague 120 ou 220 dans le sens tendant à annuler l'erreur. La comparaison ci-dessus tient évidemment compte de l'éventuel débit d'étiage. D'une façon générale, le réglage initial de la perte de charge peut être effectué au moyen du dispositif d'injection 99A ou par un pointeau situé en série avec celui-ci, dans le bulbe 9. Le pointeau peut toutefois être prévu sur le trajet direct entre le tronçon externe d'arrivée 3lA et le tronçon externe de départ 41A, en particulier si l'on souhaite une certaine indépendance entre le débit d'eau traversant le radiateur 200 et celui traversant la turbine 5A, et pouvant éventuellement repartir par un trajet aval ne traversant pas le radiateur 200, comme évoqué plus haut en relation avec l'application à une LED. Par ailleurs, la commande de tarage de la perte de charge peut être stockée dans une mémoire du bulbe 9, pour conserver localement le repère de position voulu même si la liaison avec l'unité centrale 170 est coupée. Pour un réglage précis de l'installation, il s'agit d'effectuer un processus itératif car, comme le débit global de l'installation tend à rester constant, le réglage du débit nominal d'un radiateur 200 modifie la pression d'alimentation des divers radiateurs 200, 300 et donc le débit des autres radiateurs 300. Un installateur passe de longues heures pour effectuer classiquement un tel travail d'équilibrage, et, en outre, il ne peut espérer aboutir, dans un temps économiquement raisonnable, à un équilibrage parfait. Le présent système constitue ainsi un réseau local qui effectue les équilibrages voulus en un temps bien plus restreint et avec toute précision voulue. Il peut en particulier être prévu que l'installateur dispose d'un dispositif d'échange de données, du genre téléphone sans fil, tel que téléphone portable 30 cellulaire ou local, pour recevoir des données provenant de l'unité centrale 170, par exemple la valeur de débit instantanée, la température de l'eau et celle du local, et autres. En sens montant, l'installateur peut transmettre à l'unité centrale 170 des commandes, par exemple pour fixer de telles valeurs de consigne de débit, chaque vanne 1, lA étant associée à une adresse réseau. Le type de réseau, en particulier le protocole de communication, peut être quelconque, un réseau relativement simple, non temps réel, de type Ethernet, étant bien adapté puisque le risque de collision est très limité du fait du faible trafic. En variante, ce sont les circuits radio 83 du bulbe 9 qui servent aux échanges radio ci-dessus et le dispositif d'échange de données peut alors s'y relier par une connexion infrarouge ou filaire. Le dispositif d'échange de données peut toutefois être totalement intégré dans le bulbe 9, c'est-à-dire qu'il sera dupliqué dans toute l'installation. Les données de l'unité centrale 170 reçues par le bulbe 9 sont alors affichées sur un écran, ou diffusées par synthèse vocale. Les données de commande de réglage à émettre vers l'unité centrale 170 et des données éventuelles de commande de répétition de la synthèse vocale et autres données de relations homme-machine peuvent être saisies par un clavier, ou écran tactile, du bulbe 9 ou par reconnaissance vocale. En variante, le débit d'eau alimentant la turbine 5A peut être régulé pour moduler la puissance de celle-ci, et donc modifier son action sur l'organe mené. Par exemple, si la turbine 5A entraîne un ventilateur, l'unité centrale 170 va l'accélérer en cas de détection de croissance de la température de l'air ambiant. De même, si la turbine 5A entraîne une génératrice 6 alimentant une diode DEL de lumière d'ambiance, le courant d'alimentation sera accru si un capteur de luminosité indique à l'unité centrale 170 que le soleil décline. Il s'agit donc alors d'une régulation de la turbine 5A qui prend en compte un besoin totalement externe à l'installation de chauffage. Ainsi, de façon générale, le réglage de perte de charge peut être effectué au niveau de la seconde bague 120, 220, pour un tel besoin externe, ou au niveau du pointeau 2, pour un besoin interne à l'installation de chauffage. Dans le premier cas, il peut être prévu, comme déjà indiqué, que la vanne 1, lA dispose aussi d'une tuyauterie et de pointeaux ou tiroirs lui permettant de se brancher, au choix, en série avec le radiateur 200 (fonctionnement normal) ou en parallèle (radiateur 200 "coupé" ou à débit insuffisant vis-à-vis du besoin externe de la vanne 1, lA).
Par ailleurs, en exploitation, l'unité centrale 170 établit un historique des débits d'eau ainsi mesurés. Cet historique traduit donc les besoins thermiques du local considéré, qui ont été exprimés à travers les mouvements de la vanne 1, 1A. Par comparaison entre les historiques des diverses vannes 1 ou lA, l'unité centrale 170 peut ainsi détecter des débits globalement excessifs, c'est-à-dire des fuites thermiques excessives dans un local. Inversement, des débits globalement faibles peuvent être l'indice d'une obturation partielle d'une tuyauterie. Une alarme est alors engendrée, par exemple par édition de l'historique et mise en exergue des valeurs hors norme. On notera que ces aspects de réglage ou tarage de débit d'eau au moyen de commandes électroniques peuvent aussi être traités par une vanne classique, exempte de turbine et comportant une source électrique, telle qu'un raccordement au réseau électrique ou une pile ou batterie. La figure 13 est une vue en coupe axiale illustrant un raccord en T intégrant un robinet 3-voies, référencé 180, monté en série sur la canalisation de rebouclage amont 203 et constituant une variante 34A du raccord 34 en T. Au point de jonction des branches ou tronçons externes 31A, 41A du T avec son tronc s'étendant selon l'axe 10, le robinet 180 présente une partie rotative de commutation comportant des premier, deuxième et troisième bras radiaux 181, 182, 183, équirépartis par rapport à un axe géométrique de rotation 180X perpendiculaire au plan d'extension du T, bras qui sont portés par un moyeu 184 logé dans un corps 185 du robinet 180. Le moyeu 184 présente, à une extrémité axiale accessible, un relief, ici une cavité, à section transversale non circulaire, ici hexagonale, de réception d'une clé de réglage de type Allen. Dans la position angulaire représentée, le premier bras 181 est aligné avec, et en direction de, l'axe 10 de la vanne 1, lA, perpendiculaire à la direction d'extension 30, 40 des branches du T, c'est-à-dire le tronçon externe d'arrivée 31A et le tronçon externe de départ 41A. Ainsi, le flux d'eau incident, descendant sur la figure 13, du tronçon externe d'arrivée, 31A, est détourné à angle droit dans le tronçon interne d'arrivée 32A, localement parallèle à l'axe 10 et situé juste au-dessus. L'extrémité libre du premier bras 181 est en contact étanche avec une zone de paroi 187 centrée sur l'axe 10 et globalement radiale à celui-ci, située au sommet du tronc du T, c'est-à-dire en bout d'axe 10. Les deuxième et troisième bras 182, 183 sont chacun au contact d'une zone circulaire 180C d'une paroi interne 180D, ici de droite, du robinet 180 opposée à la vanne lA, de sorte qu'il n'y a pas de shunt de cette dernière dans cet exemple. On notera que le troisième bras 183 est alors en redondance avec le deuxième bras 182, puisqu'ils représentent deux coupures en série dans le trajet virtuel d'écoulement direct de l'eau à droite de l'axe 180X. La figure 13 étant symétrique par rapport à l'axe horizontal 10, l'eau ressort de la vanne lA en passant par le tronçon interne de départ 42A situé sous l'axe 10 et donc sous le premier bras 181 et elle s'écoule dans le tronçon externe de départ 41A. Le robinet 180 comporte en outre une soupape 189 branchée entre le tronçon externe d'arrivée 31A et le tronçon externe de départ 41A. La soupape 189 est ici intégrée dans le moyeu 184, et elle y contrôle un passage de shunt du premier bras 181, c'est-à-dire un passage globalement perpendiculaire à la direction radiale du premier bras 181. La soupape 189 est ici tarée à 0,3 bar pour mettre en court-circuit mutuel le tronçon externe d'arrivée 3lA et le tronçon externe de départ 41A si la seconde bague 120, 220 vient à provoquer un excès de pression par réduction excessivement du débit d'eau. Ainsi, une telle limitation de l'excès de perte de charge autorise toute forte réduction débit d'entraînement de la turbine 1, lA, puisque la répartition des flux dans les divers radiateurs 200, 300 n'est pas gravement perturbée. Dans la position angulaire illustrée par la figure 14, le moyeu 184 a tourné, par rapport au dessin de la figure 13, d'environ 15 degrés dans un sens (l'autre sens convenant aussi du fait de la symétrie par rapport à l'axe 10) pour fermer partiellement l'alimentation de la vanne lA, s'effectuant par le tronçon interne d'arrivée 32A, situé juste au-dessus de l'axe 10. Surtout, une telle position angulaire laisse ouvert un chemin de shunt, entre l'extrémité libre du premier bras 181 et la zone, axée, de paroi globalement radiale 187. De la sorte, une surface frontale, côté externe, d'un filtre 188 en disque inséré radialement dans le sommet du T, c'est-à-dire dans l'embouchure ci-dessus du tronçon interne d'arrivée 32A menant à la turbine 5A, se trouve balayée par un jet intense, qui va entraîner les particules de pollution qui se sont déposées lors du fonctionnement normal. Le troisième bras 183 est alors non fonctionnel.
Dans la position angulaire selon la figure 15, le moyeu 184 présente, par rapport aux axes alignés 30 et 40 des branches du T, un profil symétrique de celui de la figure 13, car il a tourné de 180 degrés. Précisément, les extrémités d'une paire des bras, ici les deuxième et troisième bras 182, 183, sont respectivement au contact de deux zones 180F, 180E situées des deux côtés de l'embouchure constituant le sommet du tronc du T dans une paroi de gauche 180B. Le capuchon en V que forment les deuxième et troisième bras 182, 183 ferme ainsi les tronçons internes d'arrivée 32A et de départ 42A, isolant donc la vanne lA. De plus, le premier bras 181 est en contact avec la zone circulaire 180C opposée à l'axe 10, de sorte que les premier et troisième bras 181, 183 ferment le tronçon externe d'arrivée 31A, coupant ainsi l'alimentation du radiateur 200 et donc, de façon redondante, coupant aussi l'alimentation de la vanne lA. Ainsi, les trois bras 181, 182, 183 délimitent, deux à deux, trois capuchons aptes à venir simultanément obstruer respectivement les trois voies de passage du T 180. On notera toutefois que, en variante, il peut être prévu que les bras 181 à 183 soient en nombre accru et / ou qu'ils s'étendent selon des directions mutuelles non équiréparties et / ou que le logement cylindrique, à trois passages, contenant le moyeu 184 dispose de secteurs de contact, avec les bras 181 à 183, présentant des étendues angulaires autres que celles indiquées. En effet, sur les figures 13 et 14, sensiblement les deux tiers inférieurs de l'arc de cercle formé par la zone circulaire 180C, opposée à l'axe 10, sont inutiles pour assurer la fermeture du passage direct à droite du moyeu 184, puisque le deuxième bras 182 suffit à lui seul et qu'il ne coopère à cet effet qu'avec sensiblement le tiers supérieur de la zone circulaire 180C. On peut alors prévoir qu'au moins la moitié inférieure de la zone circulaire 180C soit supprimée, c'est-à- dire que la paroi cylindrique 180D y soit encore plus creusée pour former un tronçon de canal. En pareil cas, sur la figure 15, une légère rotation supplémentaire du moyeu 184 dans le sens des aiguilles d'une montre ouvrira le passage direct de droite et les extrémités libres des deuxième et troisième bras 182, 183 présenteront une étendue angulaire suffisante pour tolérer cette rotation supplémentaire sans perte d'étanchéité avec la zone respective de paroi d'embouchure 180F et 180E en sommet du tronc du T, zones 180E, 180F qui, de façon duale, peuvent aussi être angulairement élargies. Il peut être prévu que le moyeu 184 puisse aussi être commandé par un actionneur, tel qu'un moteur électrique alimenté de préférence par la génératrice 6 et commandé par l'unité centrale 170. Une base de temps de celle-ci peut ainsi commander cycliquement un passage temporaire en position de nettoyage des divers filtres 188 selon la figure 14. Il peut de même être prévu de télécommander à volonté une coupure de l'alimentation en eau de toute vanne 1, lA de l'installation, pour permettre le démontage d'une vanne 1, lA défectueuse, en coupant, totalement ou non (cf variante ci-dessus), l'alimentation du radiateur 200, 300.

Claims (21)

  1. REVENDICATIONS1. Vanne thermostatique (1, lA) comportant des moyens (2) d'étranglement d'un flux de liquide à réguler, insérés entre un canal d'arrivée (3) et un canal de départ (4) du flux prévus pour être insérés dans une canalisation d'alimentation d'un radiateur de climatisation, vanne caractérisée par le fait qu'elle comporte une turbine (5, 5A), branchée entre les dits canaux (3, 4) et comportant un moyen (52, 63A) d'entraînement d'un organe mené (6).
  2. 2. Vanne selon la revendication 1, dans laquelle la turbine (5) est intégrée, 10 dans un bulbe (9, 9A), avec l'organe mené, constitué par une génératrice de courant (6).
  3. 3. Vanne selon la revendication 2, dans laquelle la génératrice de courant (6) est prévue pour alimenter des moyens (83) de réception de commandes d'asservissement de température reliés à des moyens (84) de commande des 15 moyens d'étranglement (2) .
  4. 4. Vanne selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle la turbine (5, 5A) est de type à flux d'eau radial, centrifuge (5) ou centripète (5A), le canal d'arrivée (3), ou respectivement le canal de départ (4), débouchant, côté turbine (5, 5A), par un tronçon interne d'arrivée (32), respectivement de départ (42), qui 20 occupe une position axiale par rapport à un axe géométrique (10) de rotation de la turbine (5, 5A).
  5. 5. Vanne selon la revendication 4, dans laquelle le canal de départ (4) comporte un tronçon interne de départ (42) comprenant un manchon entourant le tronçon interne d'arrivée (32). 25
  6. 6. Vanne selon l'une des revendications 4 et 5, dans laquelle une roue (50) de la turbine (5) présente des augets (55) dont une zone de bord radialement externe (58) présente une direction d'extension sensiblement axiale par rapport à l'axe géométrique (10), se poursuivant par un canal de retour (45) dirigé en oblique vers l'axe géométrique (10) pour rejoindre le tronçon interne de départ 30 (42).
  7. 7. Vanne selon l'une des revendications 5 et 6, dans laquelle les deux tronçons internes (32, 42) sont parallèles à une direction d'un axe géométrique déterminé (10), perpendiculaire à une direction d'extension (30, 40) de l'un quelconque des deux tronçons externes (31, 41), l'autre tronçon externe (41, 31) s'étendant selon l'une quelconque des deux dites directions (10 ; 30, 40).
  8. 8. Vanne selon l'une des revendications 2 à 7, dans laquelle la turbine (5) et la génératrice (6) occupent des positions étagées axialement selon le dit axe géométrique de rotation (10), la génératrice (6) étant logée dans un capot amovible (92) en extrémité libre du bulbe (9).
  9. 9. Vanne selon l'une des revendications 4 à 8, dans laquelle les moyens d'étranglement comportent un pointeau (2) monté coulissant selon le dit axe géométrique (10) et présentant une surface frontale (22) à profil latéral sensiblement conique, pour défléchir radialement un flux d'arrivée issu du tronçon interne d'arrivée (32).
  10. 10. Vanne selon l'une des revendications 4 à 9, dans laquelle le tronçon interne d'arrivée (32) présente une embouchure de sortie munie d'un déflecteur (33) de guidage du flux d'arrivée.
  11. 11. Vanne selon l'une des revendications 8 à 10, dans laquelle un tronçon arrière (24) du pointeau (2) est monté coulissant dans un manchon constituant le dit moyen d'entraînement (52), le manchon étant logé dans un passage axial (94) d'une cloison étanche (93), de confinement du flux.
  12. 12. Vanne selon la revendication 11, dans laquelle une surface radialement externe du manchon constituant le moyen d'entraînement (52) est portée par un palier (95) logé dans le passage (94) de la cloison (93).
  13. 13. Vanne selon l'une des revendications 10 à 12, dans laquelle le pointeau (2) est angulairement couplé avec la turbine (5).
  14. 14. Vanne selon l'une des revendications 1 à 13, dans laquelle la turbine (1, lA) est associée à un dispositif d'injection d'eau réglable (99A ; 110, 120 ; 210, 220).
  15. 15. Vanne selon la revendication 14, dans laquelle le dispositif d'injection comporte deux feuilles de matériau (110, 120 ; 210, 220) en regard et mutuellement mobiles pour occuper plusieurs positions relatives prédéterminées, une première feuille (110, 210) présentant une pluralité d'ajutages d'injection (111 à 114 ; 211 à 214) et une seconde feuille (120, 220) présentant des lumières (121 à 124 ; 221 à 224) de tailles et de dispositions agencées pour démasquer un nombre variable d'ajutages (110 à 114) lorsque l'une des feuilles (110, 120 ; 210, 220) passe d'une dite position à une autre.
  16. 16. Vanne selon l'une des revendications 14 et 15, comportant un moteur (162) de réglage du dispositif d'injection (99A).
  17. 17. Vanne selon l'une des revendications 1 à 16, comportant un ensemble (63A, 89A) de mesure de vitesse de rotation de la turbine (5A).
  18. 18. Vanne selon l'une des revendications 1 à 17, munie d'un raccord (34A) comportant un robinet d'arrêt (180) agencé pour prendre une position intermédiaire autorisant le passage, entre le canal d'arrivée (3) et le canal de départ (4), d'un jet d'eau de balayage d'une surface frontale d'un filtre (188) de contrôle d'accès à un tronçon interne d'arrivée (32A) appartenant au canal d'arrivée (3).
  19. 19. Vanne selon l'une des revendications 1 à 18, comportant des circuits (83) de liaison avec une unité centrale (170) de gestion d'une installation comportant une pluralité d'au moins une dite vanne (1, lA), circuits de liaison (83, 88A) agencés pour transmettre à l'unité centrale (170) des données saisies localement et pour recevoir en retour des ordres de commande d'un actionneur d'un organe (99A, 180) de réglage de débit d'eau (99A, 180).
  20. 20. Réseau local de transmission de données comportant une pluralité d'au moins une vanne (1, lA) selon l'une des revendications 19 et 20, et une unité centrale de gestion (170) comportant des moyens de liaison agencés pour transmettre à l'au moins une vanne (1, lA), à travers les circuits de liaison (83, 88A), de dits ordres de commande d'un actionneur (162, 184A) d'un organe de réglage de débit d'eau (99A, 180).
  21. 21. Réseau local selon la revendication 20, dans lequel l'unité centrale (170) est agencée pour a) recevoir des mesures, issues d'un ensemble (63A, 89A) de mesure de vitesse de rotation de la turbine (5A), constituant de dites données saisies localement, b) comparer une valeur ainsi mesurée à une valeur de consigne de débit de mise en service d'un radiateur (200) associé à la vanne considérée (1, lA), et c) engendrer, et émettre en retour, un dit ordre de commande pour régler une perte de charge.
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