FR3009068A1

FR3009068A1 - Dispositif de regulation du debit d'air dans une canalisation

Info

Publication number: FR3009068A1
Application number: FR1357223A
Authority: FR
Inventors: Laurent Barbarin; Christian Barbarin
Original assignee: Anjos Ventilation SAS
Current assignee: Anjos Ventilation SAS
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-01-30
Anticipated expiration: 2033-07-23
Also published as: FR3009068B1

Abstract

Ce dispositif de régulation (D) du débit d'air dans une canalisation, comprend un conduit de passage d'air de forme au moins en partie cylindrique à section circulaire, un volet mobile (6) en fonction du débit d'air entrant dans le conduit, un élément de calibrage (8) réglable monté mobile dans le conduit, le volet (6) étant mobile par rapport à l'élément de calibrage (8). Le volet (6) comprend, sur une extrémité (641) d'une surface plane (64) du volet (6), au moins deux surfaces (72) en tronçon de cylindre à section circulaire qui tronquent l'extrémité (641) de la surface plane (64) du volet (6) et dont la forme correspond à la forme d'une surface interne (104) du conduit.

Description

DISPOSITIF DE REGULATION DU DEBIT D'AIR DANS UNE CANALISATION La présente invention concerne un dispositif de régulation du débit d'air dans une canalisation.

Dans le domaine des dispositifs de régulation du débit d'air dans une canalisation, il est connu, par exemple de FR-A-2 736 709, d'utiliser un volet mobile qui obture plus ou moins un conduit afin de maintenir le débit d'air à une valeur substantiellement constante. Un tel volet peut être fixé, avec possibilité de pivotement, sur un élément de calibrage mobile permettant de régler le débit d'air pouvant traverser le dispositif, en obturant de façon permanente une partie plus ou moins importante du conduit, comme envisagé dans FR-A-2 728 660. Dans ce cas, lorsqu'il est dans sa position correspondant au débit d'air le plus faible, l'élément de calibrage s'avance de façon importante selon la direction transversale du conduit. De ce fait, la course du volet s'en trouve réduite du fait que l'extrémité du volet entre en contact avec la paroi interne du conduit, sans pour autant obturer complètement le conduit, de sorte que le fonctionnement du dispositif n'est pas satisfaisant et ne permet pas de réguler efficacement le débit d'air. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouveau dispositif de régulation du débit d'air dans une canalisation, dont la structure autorise une course plus importante au volet de régulation lorsque l'élément de calibrage obture une partie importante du conduit. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de régulation du débit d'air dans une canalisation, comprenant un conduit de passage d'air de forme au moins en partie cylindrique à section circulaire, un volet mobile en fonction du débit d'air entrant dans le conduit, un élément de calibrage réglable monté mobile dans le conduit, le volet étant mobile par rapport à l'élément de calibrage. Ce dispositif est caractérisé en ce que le volet comprend, sur une extrémité d'une surface plane du volet, deux surfaces qui tronquent l'extrémité de la surface plane du volet et dont la forme correspond à la forme d'une surface interne du conduit.

Grâce à l'invention, le volet a une course plus importante lorsque l'élément de calibrage est dans sa position où le débit autorisé est minimal, car la ou les surfaces tronquées du volet ne sont pas bloquées dans leur déplacement par la paroi du conduit. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Les surfaces tronquent l'extrémité du volet sont en tronçon de cylindre à section circulaire. - Le rayon de courbure des surfaces en tronçon de cylindre est égal au rayon de courbure d'une surface interne en tronçon de cylindre du conduit. - Le volet comprend deux parois latérales planes parallèles entre elles et perpendiculaires à un axe de rotation du volet, et une paroi arrière s'étendant, à partir de l'extrémité de la surface plane, à l'opposé d'un bord avant du volet par rapport à l'axe de rotation du volet, les surfaces en tronçon de cylindre sont ménagées aux intersections entre la surface plane, la surface arrière et les deux parois latérales. - La surface arrière est curviligne et a un centre de courbure situé sur l'axe de rotation du volet. - La surface arrière est en tronçon de sphère. - L'élément de calibrage est mobile en translation selon un axe transversal perpendiculaire à l'axe de rotation du volet, entre une première position, dans laquelle le débit d'air pouvant passer dans le dispositif est maximal, et une seconde position, dans laquelle le débit d'air pouvant passer dans le dispositif est minimal, alors que dans la seconde position de l'élément de calibrage, la course du volet s'étend jusqu'à une position limite dans laquelle une section de passage d'air dans le conduit a une aire minimale, et dans laquelle les surfaces en tronçon de cylindre du volet peuvent venir en contact surfacique avec la surface interne en tronçon de cylindre du conduit. - Le volet délimite, par rapport à une surface interne du conduit, une section de passage d'air, alors que le dispositif de régulation comprend une paroi d'étanchéité s'étendant entre l'élément de calibrage et une surface interne du conduit adaptée pour empêcher le passage d'air du côté du conduit opposé à la section de passage d'air, cette paroi d'étanchéité étant mobile en rotation par rapport au conduit sous l'action du déplacement de l'élément de calibrage, et que l'élément de calibrage comprend une paroi avant perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit qui, dans une position de l'élément de calibrage, dans laquelle le débit d'air pouvant passer dans le dispositif est maximal, ne dépasse pas de la circonférence d'une face avant du conduit. - La paroi d'étanchéité est mobile en rotation par rapport au conduit autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe de rotation du volet. - La paroi d'étanchéité est reliée à l'élément de calibrage par au moins un pion ménagé sur l'élément de calibrage et inséré dans une cavité de la paroi d'étanchéité. D'autres avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif de régulation du débit d'air conforme à son principe, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : les figures 1, 2 et 3 sont des vues en perspective d'un dispositif de régulation du débit d'air conforme à l'invention dans une première, une deuxième et une troisième configurations; la figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV du dispositif dans la configuration de la figure 2; la figure 5 est une vue en perspective éclatée, selon un autre angle, d'une partie du dispositif des figures 1 à 4 ; la figure 6 est une vue en perspective éclatée de l'ensemble du dispositif des figures 1 à 4 ; la figure 7 est une vue en perspective éclatée, selon un autre angle, de la partie du dispositif visible à la figure 5. Sur les figures 1 à 7 est représenté un dispositif de régulation D du débit d'air dans une canalisation non représentée. Le dispositif D peut notamment être installé dans une conduite d'air dans une configuration de régulateur de débit, ou être installé à la sortie d'une conduite d'air contre un mur dans une configuration de bouche de ventilation. Le dispositif D comprend un manchon cylindrique à section circulaire 2 adapté pour s'encastrer dans la canalisation. Le manchon 2 comprend, sur une surface externe, un joint 4 adapté pour assurer l'étanchéité entre le manchon 2 et les parois de la canalisation. Le dispositif D comprend également un conduit interne 10 monté dans le manchon 2. Le manchon 2 et le conduit interne 10 définissent ensemble un axe longitudinal X-X'. Le dispositif D comprend également un volet 6 mobile en fonction du débit d'air entrant dans le conduit interne 10 selon la flèche F1 à la figure 4. La position du volet 6 est contrôlée de façon dynamique par le débit d'air circulant dans le conduit interne 10. Plus le débit d'air entrant est important, plus le volet 6 obture le conduit interne 10 pour réduire le débit d'air passant dans le dispositif D de manière qu'il soit sensiblement constant.

Le volet 6 est monté, avec possibilité de pivotement autour d'un axe de rotation A6, dans un élément de calibrage 8 réglable, lui-même monté dans le conduit interne 10. L'élément de calibrage 8 permet de régler la valeur à laquelle le débit d'air passant dans le dispositif D est maintenu sensiblement constant. L'élément de calibrage 8 est monté mobile en translation, par rapport au conduit interne 10, selon un axe A8 perpendiculaire à l'axe de rotation A6 et à l'axe longitudinal X-X'. L'élément de calibrage 8 est monté dans le conduit interne 10 avec possibilité de translation selon l'axe A8. Le conduit interne 10 comprend deux parois latérales planes 102 entre lesquelles l'élément de calibrage 8 est apte à se déplacer. L'élément de calibrage 8 est mobile entre une première position basse, représentée aux figures 1 et 3, dans lequel le débit d'air passant dans le conduit interne 10 peut être maximal, et une seconde position haute, représentée aux figures 2 et 4, dans laquelle le débit d'air passant dans le conduit interne 10 est minimal. Entre ces deux positions, l'élément de calibrage 8 peut être placé dans des positions intermédiaires. Le volet 6 comprend deux pions, dont un seul est visible aux figures 5 et 7 avec la référence 62, qui s'étendent de part et d'autre du volet 6 selon l'axe A6. Les pions 62 sont insérés dans des trous 82 de l'élément de calibrage 8 de manière à assurer la rotation du volet 6 par rapport à l'élément de calibrage 8, autour de l'axe A6. Le volet 6 comprend une face plane 64 terminée par une extrémité 641 qui définit, par rapport à une surface interne supérieure 104 en tronçon de cylindre, du conduit interne 10, située entre les parois 102, une section S de passage d'air dans le dispositif de régulation D. Le volet 6 est mobile entre une première position représentée aux figures 2 et 3, dans laquelle la section S de passage d'air a une aire maximale, et une seconde position représentée à la figure 1, dans laquelle la section S de passage d'air a une aire minimale. La différence entre ces deux positions correspond à la course angulaire du volet 6. Lorsque l'élément de calibrage 8 est dans la position des figures 1 et 3, la course du volet 6 est maximale, car aucun élément du conduit interne 10 n'empêche le déplacement du volet 6 vers sa seconde position. Dans la configuration de la figure 2, lorsque l'élément de calibrage 8 est dans sa seconde position, l'extrémité 641 entre en contact avec la surface supérieure 104 du conduit interne 10, ce qui empêche le déplacement du volet 6 jusqu'à sa seconde position et réduit la course du volet 6. Le volet 6 est rappelé par un ressort de rappel élastique 14 vers sa position des figures 2 et 3. Le ressort 14, représenté uniquement aux figures 4 et 5, est un ressort spiral de compression monté dans un logement cylindrique 88 ménagé dans l'élément de calibrage 8. Le ressort 14 exerce sur le volet 6 un effort qui tend à faire pivoter le volet 6 dans le sens de la flèche R1 à la figure 4. Le volet 6 comporte deux parois latérales 66 planes, parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe de rotation A6. Le volet 6 comprend également une paroi arrière 68 qui s'étend à partir de l'extrémité 641, opposée à un bord avant 70 du volet 6 par rapport à l'axe A6. La paroi arrière 68, les parois latérales 66 et la paroi définie par la surface plane 64 forment, avec une plaque 90 de l'élément de calibrage 8, une chambre C sensiblement étanche. L'air entrant dans la chambre C provoque une augmentation de pression dans cette chambre qui a pour effet de manoeuvrer le volet 6 en rotation autour de l'axe A6, dans le sens de la flèche R2 à la figure 4, à l'encontre de l'effort du ressort 14, pour fermer la section de passage S, selon une technique connue de FR-B-2 736 709. Aux intersections entre la surface plane 64 et la paroi arrière 68 avec les parois latérales 66, le volet 6 comprend deux surfaces 72qui tronquent l'extrémité 641 de part et d'autre du plan IV, qui est perpendiculaire à l'axe A6. Les surfaces 72 coupent l'intersection entre la surface plane 64, la surface arrière 68 et les surfaces latérales 66, de manière que la course du volet 6 ne soit pas bloquée par la surface 104. Les surfaces 72 présentent une forme correspondant sensiblement à la forme de la surface interne 104. Par rapport au cas où le volet 6 ne comprend pas de surfaces 72 qui tronquent l'extrémité 641, les surfaces 72 autorisent une course supplémentaire du volet 6. De façon optionnelle, les surfaces 72 sont en tronçon de cylindre à section circulaire et définissent un tronçon de cylindre dont l'axe central A72 est représenté uniquement à la figure 7. On note r72 le rayon de courbure des surfaces 72. La surface 104 définit un tronçon de cylindre dont l'axe central est confondu avec l'axe X-X'. On note r104 le rayon de courbure de la surface 104. Le rayon de courbure r72 des surfaces 72 est égal au rayon de courbure r104 de la surface 104 en tronçon de cylindre. Dans ce cas, la course supplémentaire du volet 6 s'étend jusqu'à une position dans laquelle les surfaces 72 peuvent venir en contact surfacique avec la surface supérieure 104, grâce à la correspondance des rayons de courbure r72 et r104. Selon un mode de réalisation non représenté, les surfaces 72 peuvent être planes. La surface arrière 68 est curviligne et a un centre de courbure situé sur l'axe de rotation A6. La surface arrière 68 est représentée comme étant une surface en tronçon de sphère. En variante, la surface arrière 68 peut être une surface cylindrique à section circulaire centrée sur l'axe A6. Selon un mode de réalisation non représenté de l'invention, le dispositif de régulation D peut ne pas comprendre de chambre C dans laquelle la pression d'air contrôle la position du volet 6, mais un soufflet gonflable ou une membrane qui actionne le volet 6 selon une technique connue de DE-U-20 2004 003 811.

Dans un tel cas de figure, les surfaces qui tronquent l'extrémité du volet 6 se présentent sous la forme de bords qui tronquent les coins du volet 6. De façon optionnelle, le dispositif de régulation D comprend une paroi d'étanchéité 12 qui s'étend entre l'élément de calibrage 8 et une surface interne 106 constituée par une surface inférieure du conduit interne 10. La paroi d'étanchéité 12 est adaptée pour empêcher le passage d'air du côté du conduit interne 10 opposé à la section S de passage de l'air. La paroi d'étanchéité 12 est mobile en rotation par rapport au conduit interne 10 sous l'action du déplacement de l'élément de calibrage 8. Un bord de la paroi d'étanchéité 12 comprend un élément cylindrique 122 s'étendant selon un axe Al2 de rotation de la paroi d'étanchéité par rapport au conduit interne 10. La partie cylindrique 122 est montée dans un logement cylindrique 108 du conduit interne 10 de manière que la paroi 12 puisse pivoter autour de l'axe Al 2 qui est parallèle à l'axe A6. La paroi d'étanchéité 12 est reliée à l'élément de calibrage 8 par deux pions parallèles, dont un est visible à la figure 4 avec la référence 84, ménagés sur l'élément de calibrage 8. Les pions 84 s'étendent selon l'axe X-X' au voisinage d'une zone centrale de l'élément de calibrage 8. Les pions 84 s'étendent à partir d'une paroi avant 86 de l'élément de calibrage 8 qui est parallèle à une face avant 110 du conduit interne 10. La paroi avant 86 comprend en outre une lumière 860, oblongue et parallèle à l'axe A8. Une vis représentée son trait d'axe 130 est montée dans un trou 112 de la face avant 110 s'étendant parallèlement à l'axe X-X'. Cette vis assure le guidage en translation de l'élément de calibrage 8 selon l'axe A8 et la solidarisation de l'élément de calibrage 8 au conduit interne 10. Le guidage en translation de l'élément de calibrage 8 par rapport au conduit interne 10 est également assuré par deux nervures 114 du conduit 10 qui sont parallèles entre elles et à l'axe A8, adaptées pour coulisser dans des rainures correspondantes 862 de la paroi avant 86. Les pions 84 et les rainures 862 sont situés sur un côté de la paroi avant 86 qui est en regard de la face avant 110.

Les pions 84 sont insérés dans deux cavités 124 de la paroi d'étanchéité 12. Lorsque l'élément de calibrage 8 est déplacé vers sa seconde position selon la flèche F2 à la figure 2, la paroi d'étanchéité 12 est entrainée en rotation selon la flèche R3 à la figure 4 par les doigts 84 qui coopèrent avec les cavités 124. Lorsque l'élément de calibrage 8 est déplacé de sa première position vers sa deuxième position, l'air passe sur les côtés de la face avant 86 mais ne passe pas à travers le dispositif D grâce à la paroi d'étanchéité 12. La structure de la paroi d'étanchéité 12 permet d'assurer l'étanchéité du dispositif de régulation D sans avoir recours à une face avant couvrant toute la section du conduit interne 10, comme c'est le cas dans FR-B-2 728 660. La face avant 86 de l'élément de calibrage 8 ne dépasse pas du dispositif D, c'est-à-dire de la circonférence du manchon 2, lorsque l'élément de calibrage 8 est dans sa première position. Dans la première position de l'élément de calibrage 8, la paroi d'étanchéité 12 repose contre la surface inférieure 106 parallèlement à l'axe X-X'. Cela est possible grâce à deux évidements 116 ménagés dans le conduit interne 10 de manière à recevoir les pions 84 et des tubes 126 définissant les cavités 124, qui font saillie par rapport à la paroi d'étanchéité 12. Ainsi, lorsque l'élément de calibrage 8 est dans sa première position, ni la paroi d'étanchéité 12 ni ses connexions avec l'élément de calibrage 8 n'entravent la course en translation de l'élément de calibrage 8. Selon un mode de réalisation non représenté de l'invention, le dispositif D ne comprend pas de manchon 2 ni de conduit interne 10, mais un seul conduit dans lequel l'élément de calibrage 8 est monté. Selon un autre mode de réalisation non représenté de l'invention, la paroi d'étanchéité 12 peut être reliée à l'élément de calibrage 8 par un seul pion 84 inséré dans une seule cavité 124 de la paroi d'étanchéité. Les caractéristiques des modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent être combinées dans le cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS1.- Dispositif de régulation (D) du débit d'air dans une canalisation, comprenant un conduit (10) de passage d'air de forme au moins en partie cylindrique à section circulaire, un volet mobile (6) en fonction du débit d'air entrant (F1) dans le conduit (10), un élément de calibrage (8) réglable monté mobile dans le conduit (10), le volet (6) étant mobile par rapport à l'élément de calibrage (8), caractérisé en ce que le volet (6) comprend, sur une extrémité (641) d'une surface plane (64) du volet (6), deux surfaces (72) qui tronquent l'extrémité (641) de la surface plane (64) du volet (6) et dont la forme correspond à la forme d'une surface interne (104) du conduit (10).
2.- Dispositif de régulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces tronquent l'extrémité (641) du volet (6) sont en tronçon de cylindre à section circulaire.
3.- Dispositif de régulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rayon de courbure (r72) des surfaces (72) en tronçon de cylindre est égal au rayon de courbure (r104) d'une surface interne (104) en tronçon de cylindre du conduit (10).
4.- Dispositif de régulation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le volet (6) comprend deux parois latérales (66) planes parallèles entre elles et perpendiculaires à un axe de rotation (A6) du volet (6), et une paroi arrière (68) s'étendant, à partir de l'extrémité (641) de la surface plane (64), à l'opposé d'un bord avant (70) du volet (6) par rapport à l'axe de rotation (A6) du volet (6), et en ce que les surfaces (72) en tronçon de cylindre sont ménagées aux intersections entre la surface plane (64), la surface arrière (68) et les deux parois latérales (66).
5.- Dispositif de régulation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface arrière (68) est curviligne et a un centre de courbure situé sur l'axe de rotation (A6) du volet (6).
6.- Dispositif de régulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface arrière (68) est en tronçon de sphère.
7.- Dispositif de régulation selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément de calibrage (8) est mobile en translation selon un axe transversal (A8)perpendiculaire à l'axe de rotation (A6) du volet (6), entre une première position, dans laquelle le débit d'air pouvant passer dans le dispositif (D) est maximal, et une seconde position, dans laquelle le débit d'air pouvant passer dans le dispositif (D) est minimal, et en ce que dans la seconde position de l'élément de calibrage (8), la course du volet (6) s'étend jusqu'à une position limite dans laquelle une section de passage d'air (S) dans le conduit (10) a une aire minimale, et dans laquelle les surfaces (72) en tronçon de cylindre du volet (6) peuvent venir en contact surfacique avec la surface interne (104) en tronçon de cylindre du conduit (10).
8.- Dispositif de régulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volet (6) délimite, par rapport à une surface interne (104) du conduit (10), une section (S) de passage d'air, en ce qu'il comprend une paroi d'étanchéité (12) s'étendant entre l'élément de calibrage (8) et une surface interne (106) du conduit (10) adaptée pour empêcher le passage d'air du côté du conduit (10) opposé à la section (S) de passage d'air, cette paroi d'étanchéité (12) étant mobile en rotation par rapport au conduit (10) sous l'action du déplacement de l'élément de calibrage (8), et en ce que l'élément de calibrage (8) comprend une paroi avant (86) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X-X') du conduit (10) qui, dans une position de l'élément de calibrage (8), dans laquelle le débit d'air pouvant passer dans le dispositif (D) est maximal, ne dépasse pas de la circonférence d'une face avant (110) du conduit (10).
9.- Dispositif de régulation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi d'étanchéité (12) est mobile en rotation par rapport au conduit (10) autour d'un axe de rotation (Al2) parallèle à l'axe de rotation (A6) du volet (6).
10.- Dispositif de régulation selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la paroi d'étanchéité (12) est reliée à l'élément de calibrage (8) par au moins un pion (84) ménagé sur l'élément de calibrage (8) et inséré dans une cavité (124) de la paroi d'étanchéité (12). 30