FR3016198A1

FR3016198A1 - Vanne thermostatique

Info

Publication number: FR3016198A1
Application number: FR1450151A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Pottie
Original assignee: Vernet SA
Current assignee: Vernet SA
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-07-10
Anticipated expiration: 2034-01-09
Also published as: CN105899779B; WO2015104325A1; CN105899779A; US20160333767A1; US10408117B2; FR3016198B1

Abstract

La vanne (1) comporte un boitier (10) ; un élément thermostatique (20) dont une première partie terminale du piston (24), opposée axialement à celle qui est plongée dans une matière thermodilatable contenue dans le corps (22) de l'élément thermostatique, est solidarisée fixement au boitier ; un ressort de rappel (30) ; une résistance électrique chauffante agencée à l'intérieur de la seconde partie terminale du piston ; des moyens de liaison électrique adaptés pour alimenter la résistance depuis l'extérieur du boitier ; et un clapet (60), qui est adapté pour commander un flux de fluide (F) circulant, à travers le boitier, dans un sens orienté de la première partie terminale à la seconde partie terminale du piston, et qui est lié au corps de l'élément thermostatique de sorte que les mouvements relatifs entre le corps et le piston, résultant de la dilatation et de la contraction de la matière thermodilatable, déplacent le clapet par rapport au boitier entre des positions d'obturation et d'ouverture vis-à-vis du flux de fluide. Afin de protéger cette vanne de pics de surpression, le clapet est monté sur le corps de l'élément thermostatique de manière mobile suivant l'axe (X-X) de sorte que, tant que la pression du flux de fluide en amont du clapet est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, le clapet est fixe par rapport à ce corps sous l'action du ressort de rappel, tandis que lorsque cette pression dépasse la valeur seuil, le clapet se déplace axialement le long de ce corps en contrecarrant l'action du ressort de rappel.

Description

Vanne thermostatique La présente invention concerne une vanne thermostatique. L'invention s'intéresse en particulier aux vannes thermostatiques qui sont utilisées dans les circuits de refroidissement de moteurs thermiques, notamment ceux des véhicules automobiles. Dans de nombreuses applications du domaine fluidique, notamment pour le refroidissement des moteurs thermiques de véhicule, des vannes thermostatiques sont utilisées pour répartir un fluide entrant dans différentes voies de circulation, en fonction de la température de ce fluide. Ces vannes sont dites thermostatiques dans le sens où le déplacement de leurs(s) obturateur(s) interne(s) est commandé par un élément thermostatique, c'est-à-dire un élément qui comprend un corps, contenant une matière thermodilatable, et un piston, plongé dans cette matière thermodilatable, le corps et le piston étant déplaçables l'un par rapport à l'autre en translation selon l'axe longitudinal du piston. Pour répartir le fluide en fonction d'autres paramètres, notamment des conditions extérieures à la vanne comme la température ambiante ou la charge du véhicule propulsé par le moteur équipé de la vanne, il est connu d'intégrer à la vanne une résistance électrique chauffante, agencée à l'intérieur du piston de l'élément thermostatique, pour chauffer la matière thermodilatable, ce qui permet de piloter la vanne depuis l'extérieur de celle-ci, indépendamment ou en complément de la température du fluide entrant, notamment au moyen d'un calculateur embarqué dans le véhicule et programmé de façon appropriée. L'invention s'intéresse plus spécifiquement aux vannes thermostatiques, dont le corps de l'élément thermostatique est solidarisé fixement à un clapet d'obturation, ce dernier étant typiquement monté serré autour du corps de l'élément thermostatique, et dont le piston de l'élément thermostatique est, à son extrémité opposée à celle plongée dans la matière thermodilatable contenue dans le corps, solidairement fixé au boitier de la vanne, et ce par tout moyen approprié, tandis que des fils électriques ou similaires passent à travers l'extrémité précitée du piston pour, depuis l'extérieur du boitier, rejoindre la résistance chauffante. Dans cette configuration, un flux de fluide entrant, allant du piston vers le corps de l'élément thermostatique, induit nécessairement une surpression en amont du clapet d'obturation lorsque ce clapet obture la circulation de ce flux de fluide à travers le boitier de la vanne, le clapet d'obturation résistant à la surpression sous l'action d'un ressort de rappel associé à l'élément thermostatique. Lorsque, de manière intempestive ou de manière prévisible dans certains cas d'utilisation, cette surpression atteint des pics tels que la charge du ressort est contrecarrée, le clapet et le corps de l'élément thermostatique, qui est solidarisé fixement au clapet, sont poussés par le flux de fluide, le corps de l'élément thermostatique descendant alors sur le piston : par frottement entre le corps et le piston de l'élément thermostatique, le piston tend à être tracté conjointement avec le corps et le clapet, ce qui fait courir le risque de fragiliser, voire d'endommager la fixation de l'extrémité du piston au boitier et/ou les fils électriques passant à travers cette extrémité du piston. Le but de la présente invention est de proposer une vanne thermostatique du type décrit ci-dessus, qui soit améliorée en ce qu'elle est protégée de pics de surpression en amont de son clapet d'obturation. A cet effet, l'invention a pour objet une vanne thermostatique, comportant : - un boitier, - un élément thermostatique qui comprend à la fois un corps, contenant une matière thermodilatable, et un piston, lequel piston est thermiquement conducteur, s'étend en longueur suivant un axe, inclut une première partie terminale qui est solidarisée fixement au boitier, et inclut également une seconde partie terminale qui est axialement opposée à la première partie terminale et qui est plongée dans la matière thermodilatable, de sorte que le corps et le piston sont mobiles l'un par rapport à l'autre suivant l'axe, en s'écartant l'un de l'autre sous l'action d'une dilatation de la matière thermodilatable, - un ressort de rappel qui est adapté pour rapprocher l'un de l'autre le corps et le piston de l'élément thermostatique lors d'une contraction de la matière thermodilatable, - une résistance électrique chauffante, qui est agencée à l'intérieur de la seconde partie terminale du piston de l'élément thermostatique, - des moyens de liaison électrique, qui sont adaptés pour alimenter la résistance en électricité depuis l'extérieur du boitier et qui s'étendent depuis la résistance jusqu'à l'extérieur du piston, via la première partie terminale du piston, et - un clapet, qui est adapté pour commander un flux de fluide circulant, à travers le boitier, dans un sens orienté de la première partie terminale à la seconde partie terminale du piston, et qui est lié au corps de l'élément thermostatique de sorte que les mouvements relatifs entre le corps et le piston de l'élément thermostatique, résultant de la dilatation et de la contraction de la matière thermodilatable, déplacent le clapet par rapport au boitier entre une position d'obturation vis-à-vis du flux de fluide et une position d'ouverture vis-à-vis du flux de fluide, caractérisée en ce que le clapet est monté sur le corps de l'élément thermostatique de manière mobile suivant l'axe de sorte que, tant que la pression du flux de fluide en amont du clapet est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, le clapet est fixe par rapport à ce corps sous l'action du ressort de rappel, tandis que lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet dépasse la valeur seuil, le clapet se déplace axialement le long de ce corps en contrecarrant l'action du ressort de rappel. Une des idées à la base de l'invention est de remettre en cause l'assemblage traditionnel du clapet d'obturation sur le corps de l'élément thermostatique, cet assemblage traditionnel étant typiquement un emmanchement serré du clapet autour de ce corps, qui présente les avantages bien connus de limiter substantiellement la fuite de passage à l'interface de contact entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique, ainsi que de réduire les vibrations de l'élément thermostatique « à froid », c'est-à-dire lorsque son piston est plus enfoncé dans le corps que la cote à laquelle le déploiement du piston par rapport au corps commence d'entrainer le déplacement du clapet par rapport au boitier de la vanne. Ainsi, a contrario de ce préjugé technique relatif à l'assemblage fixe du clapet sur le corps de l'élément thermostatique, l'invention propose de laisser le clapet mobile, dans l'axe longitudinal du piston de cet élément thermostatique, sur le corps de l'élément thermostatique, cette mobilité, typiquement translative, étant cependant mise en oeuvre uniquement en cas de pics de surpression en amont du clapet. Ainsi, lorsque la pression en amont du clapet reste inférieure à une valeur seuil prédéterminée, la liaison fixe entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique est maintenue sous l'action du ressort de rappel associé à l'élément thermostatique, la charge de ce ressort s'opposant à la pression du fluide en amont du clapet. Lorsque la pression en amont du clapet augmente jusqu'à vaincre la charge du ressort de rappel, seul le clapet est repoussé axialement dans le sens du flux de fluide, en glissant autour du corps de l'élément thermostatique, qui, lui, reste fixe par rapport au boitier et donc n'induit pas de contrainte, notamment de traction, sur le piston de l'élément thermostatique. La solidarisation entre le piston et le boitier, quelle que soit la forme de réalisation de cette solidarisation, n'est ainsi pas fragilisée. La vanne thermostatique conforme à l'invention est d'une conception simple, évitant l'addition d'un ressort de surpression spécifique, puisque le délestage des pics de surpression est obtenu par déplacement du clapet « principal » de régulation. L'encombrement et le coût de fabrication de la vanne thermostatique conforme à l'invention sont sensiblement identiques à ceux d'une vanne thermostatique de l'art antérieur. En particulier, suivant une forme de réalisation de l'invention, aucun aménagement spécifique du corps de l'élément thermostatique n'est nécessaire : autrement dit, l'invention peut être mise en oeuvre avec un élément thermostatique préexistant. Suivant une autre forme de réalisation, l'interface de contact glissant entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique est étanchée, moyennant des aménagements spécifiques, qui seront décrits plus en détails par la suite.

Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses de la vanne thermostatique conforme à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le clapet est monté sur le corps de l'élément thermostatique de sorte que, alors que la résistance est sensiblement inactive : - tant que la pression du flux de fluide en amont du clapet est inférieure à la valeur seuil, le clapet occupe, par rapport au boîtier, sa position d'obturation et y est maintenu fixement par rapport au corps de l'élément thermostatique sous l'action du ressort de rappel, tandis que - lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet dépasse la valeur seuil, le clapet quitte sa position d'obturation par rapport au boîtier, en se déplaçant le long du corps de l'élément thermostatique ; - le clapet est monté coaxialement et en ajustement glissant autour du corps de l'élément thermostatique ; - le corps de l'élément thermostatique est pourvu d'une zone d'appui, contre laquelle le clapet est appuyé axialement par le ressort de rappel lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet est inférieure à la valeur seuil, et de laquelle le clapet s'écarte axialement lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet est supérieure à la valeur seuil ; - le corps de l'élément thermostatique inclut un fût de stockage de la matière thermodilatable, qui, en sens opposé au sens du flux de fluide, est prolongé par une collerette du corps, le fût et la collerette étant reliés l'un à l'autre par un épaulement qui est en saillie du fût vers l'extérieur de ce dernier et qui délimite ladite zone d'appui ; - la vanne thermostatique comporte en outre un joint d'étanchéité interposé entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique de manière à sensiblement étancher le contact entre eux ; - le joint d'étanchéité est torique ; - le joint d'étanchéité est interposé de manière sensiblement radiale à l'axe entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique ; - la collerette du corps de l'élément thermostatique est pourvue d'une gorge périphérique de réception du joint d'étanchéité ; - la vanne thermostatique est dépourvue de tout moyen d'étanchéité rapporté entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels les figures 1 à 3 sont une coupe longitudinale d'une vanne thermostatique conforme à l'invention, illustrant trois configurations de fonctionnement différentes. Sur les figures 1 à 3 est représentée une vanne thermostatique 1 destinée à réguler la circulation d'un fluide, notamment d'un liquide de refroidissement circulant au sein d'un circuit de refroidissement d'un moteur thermique. La vanne 1 comporte un boitier 10, qui est réalisé par exemple en une matière plastique ou en un alliage métallique, et qui est conçu pour maintenir assemblés les uns aux autres les autres composants de la vanne 1, tout en laissant la possibilité au fluide de circuler à travers le boitier 10, en formant un flux de fluide F régulé par les autres composants de la vanne 1. Le boitier 10 inclut un corps tubulaire 12, qui est centré sur un axe géométrique X-X dans la direction duquel s'écoule le flux de fluide F lorsque ce dernier traverse intérieurement le corps tubulaire 12, comme montré sur les figures. Cette circulation du flux de fluide F est orientée, dans le sens où ce flux de fluide F traverse intérieurement le corps tubulaire 12 du boitier 10 dans un sens prédéterminé, à savoir du haut vers le bas sur les figures. La vanne 1 comporte également un élément thermostatique 20 qui est centré sur l'axe X-X. Plus précisément, l'élément thermostatique 20 inclut un corps 22, centré sur l'axe X-X et contenant une matière thermodilatable telle qu'une cire. L'élément thermostatique 20 comprend également un piston 24, dont l'axe géométrique longitudinal est aligné sur l'axe X-X au sein de la vanne 1. Une partie axiale terminale 24.1 du piston 24, qui correspond à la partie terminale aval de ce piston dans le sens du flux de fluide F, est plongée dans la matière thermodilatable contenue dans le corps 22. A l'état assemblé, le corps 22 et le piston 24 sont mobiles l'un par rapport à l'autre en translation selon l'axe X-X : sous l'effet de la dilatation de la matière thermodilatable contenue dans le corps 22, le piston 24 se déploie à l'extérieur du corps, tandis que, lors d'une contraction de la matière thermodilatable, le piston s'escamote à l'intérieur du corps sous l'effet de rappel d'un ressort de compression 30 qui est fonctionnellement interposé entre le corps de l'élément thermostatique et le boitier 10. Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, le ressort 30 est sensiblement centré sur l'axe X-X et sa spire d'extrémité 31, opposée à sa spire d'extrémité 32 agissant sur le corps 22 de l'élément thermostatique, autrement dit sa spire d'extrémité 31 aval dans le sens du flux de fluide F, s'appuie sur une armature rigide 33 qui est solidarisée à une partie aval 14 du boitier 10 par des aménagements connus en soi et donc non détaillés.

A l'état assemblé de la vanne 1, le piston 24 de l'élément thermostatique 20 est solidarisé fixement au boîtier 10. Plus précisément, de manière connue en soi, la partie terminale amont 24.2 de ce piston 24 est fixée à demeure à une partie amont 16 du boîtier 10, agencée en travers de l'axe X-X. En pratique, diverses formes de réalisation sont envisageables en ce qui concerne la solidarisation à demeure de la partie terminale 24.2 du piston 24 à la partie de boîtier 16 : cette solidarisation peut être réalisée soit par emmanchement, soit par surmoulage, soit par ajout d'un système mécanique de maintien, etc. Dans tous les cas, on comprend que, lorsque la matière thermodilatable du corps 22 de l'élément thermostatique 20 se dilate, respectivement se contracte, le piston 24 est maintenu immobile par rapport au boîtier 10, du fait de la fixation de sa partie terminale amont 24.2 à ce boîtier, tandis que le corps 22 s'écarte, respectivement se rapproche, du piston 24 par rapport au boîtier 10, en se déplaçant en translation selon l'axe X-X dans le sens du flux de fluide F, respectivement dans le sens opposé. La vanne 1 comporte en outre une résistance électrique chauffante 40, ainsi que des fils électriques 50 alimentant en électricité la résistance 40 depuis l'extérieur du boîtier 10, ces fils reliant la résistance 40 à une source de courant, externe à la vanne 1, non représentée. De manière connue en soi, la résistance 40 est agencée à l'intérieur de la partie terminale aval 24.2 du piston 24 de l'élément thermostatique 20, afin que cette résistance puisse chauffer la matière thermodilatable contenue dans le corps 22 de l'élément thermostatique. A cette fin, le piston 24 est réalisé, au moins pour ce qui concerne sa partie terminale aval 24.1, en un matériau thermiquement conducteur, typiquement en métal. En pratique, diverses formes de réalisation sont envisageables pour ce qui concerne la résistance chauffante 40, cette résistance étant symbolisée, sur la figure 1, par un trait en zig-zag, sans que cette représentation schématique ne soit limitative de la présente invention. De la même façon, la forme de réalisation des fils 50 n'est pas limitative de l'invention, dans le sens où ces fils peuvent être réalisés par tout conducteur électrique, reliant la résistance 40 à la source de courant externe précitée, étant cependant remarqué que, quelle que soit leur forme de réalisation, ces fils 50 s'étendent, depuis la résistance 50, jusqu'à l'extérieur du boîtier 10, en passant par la partie terminale amont 24.2 du piston 24 et en traversant ainsi au moins la partie amont 16 du boitier 10, comme indiqué schématiquement sur la figure 1.

La vanne 1 comporte en outre un clapet d'obturation 60 présentant une forme globale tubulaire qui, à l'état assemblé de la vanne 1, est sensiblement centrée sur l'axe X-X. Dans sa partie périphérique 62 tournée radialement à l'opposé de l'axe X-X, le clapet 60 délimite une surface périphérique 62A qui, en service, est prévue pour coopérer avec un siège 12A délimité intérieurement par le corps tubulaire 12 du boîtier 10 : à l'état assemblé de la vanne 1, lorsque la surface 62A est appuyée en contact étanche contre le siège 12A, le clapet 60 interdit la circulation du fluide entre le clapet et le corps 12 du boîtier 10, en obturant le passage pour le flux de fluide F à travers le boîtier 10 et en maintenant ce flux de fluide F uniquement du côté amont du clapet 60, comme dans la configuration représentée sur la figure 1, tandis que, lorsque la surface 62A est écartée du siège 12A, le flux de fluide F s'écoule, depuis l'amont du clapet 60, entre ce clapet et le corps tubulaire 12 du boitier 10, en traversant ainsi le boîtier, comme représenté sur les figures 2 et 3. En pratique, la surface de contact étanche 62A et/ou le siège 12A peuvent être réalisés directement par, respectivement, la partie périphérique 62 du clapet 60 et/ou le corps tubulaire 12 du boîtier 10, ou bien, au contraire, la partie périphérique 62 du clapet 60 et/ou le corps 12 du boîtier 10 peuvent être, à cette fin, pourvus d'une garniture d'étanchéité, rapportée, par exemple, par surmoulage. Dans sa partie périphérique 64 tournée radialement vers l'axe X-X, le clapet 60 est assemblé sur le corps 22 de l'élément thermostatique 20. Plus précisément, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, cette partie périphérique 64 du clapet 60 présente une forme annulaire étagée, qui est centrée sur l'axe X-X et qui inclut, successivement dans la direction de l'axe X-X, un anneau amont 64.1 et un anneau aval 64.2, reliés l'un à l'autre par un épaulement 64.3 en saillie de l'anneau aval 64.2 vers l'extérieur de ce dernier. Cette partie périphérique 64 du clapet 60 est montée sur le corps 22 de l'élément thermostatique de manière mobile suivant l'axe X-X : l'anneau aval 64.2 du clapet 60 est montée coaxialement et en ajustement glissant autour d'un fût 22.1 du corps 22, contenant la matière thermodilatable de ce corps, et l'anneau amont 64.1 reçoit intérieurement une collerette complémentaire 22.2 du corps 22, cette collerette 22.2 prolongeant, en sens opposé au sens du flux de fluide F, le fût 22.1 de ce corps. Le fût 22.1 et la collerette 22.2 du corps 22 de l'élément thermostatique 20 sont reliés l'un à l'autre par un épaulement 22.3, qui est en saillie du fut 22.1 vers l'extérieur de ce dernier et qui délimite une zone 22.3A contre laquelle l'épaulement 64.3 du clapet 60 peut être appuyé axialement en sens opposé au sens du flux de fluide F. A l'état assemblé de la vanne 1, le ressort 30 agit sur le clapet 60, moyennant l'appui de sa spire d'extrémité amont 32 sur le côté aval du clapet 60, de manière à plaquer axialement en appui, en sens opposé à celui du flux de fluide F, l'épaulement 64.3 du clapet 60 contre l'épaulement 22.3 du corps 22, plus précisément contre la zone d'appui 22.3A de ce dernier. Autrement dit, de manière plus générale, tant que l'action du ressort 30 sur le clapet 60 n'est pas contrecarrée par le clapet lui-même, ce clapet 60 est fixe par rapport au corps 22 de l'élément thermostatique 20, ici par appui axial contre la zone d'appui 22.3A de ce corps 22 : tant que le ressort 30 maintient fixement en position le clapet 60 par rapport au corps 22 de l'élément thermostatique, les mouvements relatifs entre ce corps et le piston 24 de l'élément thermostatique commandent des déplacements correspondants du clapet 60 par rapport au boitier 10, le clapet étant alors déplaçable, par entraînement du corps 22 par rapport au piston 24 et donc par rapport au boitier 10 auquel ce piston est solidarisé fixement, entre une position d'obturation, qui est montrée à la figure 1 et dans laquelle la surface 62A du clapet 60 est en appui étanche contre le siège 12A du boitier 10, et une position d'ouverture, qui est montrée sur la figure 2 et dans laquelle la surface 62A est écartée du siège 12A. Bien entendu, dans la mesure où, lorsque le clapet 60 est dans sa position d'obturation de la figure 1, le flux de fluide F est maintenu en amont du clapet 60, sans atteindre le fût 22.1 du corps de l'élément thermostatique, l'échauffement de la matière thermodilatable contenue dans le fût 22.1, nécessaire à la dilatation de cette matière et donc à l'écartement du corps 22 par rapport au piston 24 de l'élément thermostatique, est à commander par l'activation de la résistance chauffante 40.

Par ailleurs, quelle que soit la position du corps 22 de l'élément thermostatique 20 par rapport au boitier 10, y compris sa position de la figure 1 correspondant à la position d'obturation pour le clapet 60, le clapet 60 reste libre de coulisser axialement le long du corps 22 de l'élément thermostatique 20 dans le sens du flux de fluide F. Ce coulissement se produit lorsque la pression du flux de fluide F, en amont du clapet, est supérieure à une valeur seuil prédéterminée, fonction de la charge du ressort 30 : en effet, lorsque la pression du flux de fluide F en amont du clapet 60 dépasse la valeur seuil précitée de manière à contrecarrer l'action du ressort 30 sur le clapet, ce dernier se déplace axialement le long du corps 22 sous l'action de cette pression du flux de fluide F, ici par coulissement de son anneau aval 64.2 autour du fût 22.1 du corps de l'élément thermostatique. Ainsi, en cas de pics de surpression du côté amont du clapet 60, ce dernier passe, par exemple, de sa position d'obturation de la figure 1 à la position de délestage de la figure 3, dans laquelle sa surface 62A est écartée du siège 12 A pour autoriser le passage du flux de fluide F vers l'aval du clapet, sans déplacement du corps 22 de l'élément thermostatique 20 par rapport au boitier. On comprend donc que la vanne 1 est protégée des pics de surpression en amont du clapet. Avantageusement, l'assemblage de la vanne 1 est prévu pour que, à froid, c'est-à-dire du moment que la résistance chauffante 40 est inactive ou insuffisamment active pour induire une dilatation non négligeable de la matière thermodilatable, le ressort 30 agisse sur le clapet 60 pour, à la fois, plaquer sa surface 62A en appui étanche contre le siège 12A du boitier 10 et plaquer en appui son épaulement 64.3 contre la zone 22.3A du corps 22 de l'élément thermostatique : de cette façon, alors que la pression du flux de fluide F en amont du clapet 60 est inférieure à la valeur seuil précitée, le clapet 60 occupe sa position d'obturation par rapport au boitier 10 lorsque la vanne est à froid et le clapet s'écarte de cette position d'obturation pour permettre la passage du flux de fluide F vers l'aval du clapet dès que la résistance 40 est activée, sans que le début de l'écartement du corps 22 par rapport au piston 24, résultant de la dilatation de la matière thermodilatable, n'ait à rattraper un jeu axial résiduel entre les épaulements 22.3 et 64.3. Suivant une disposition optionnelle, qui est mise en oeuvre dans le mode de réalisation considéré sur les figures, la vanne 1 comporte également un joint d'étanchéité 70 qui est interposé entre le clapet 60 et le corps 22 de l'élément thermostatique 20 de manière à étancher le contact entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique, et ce au moins tant que la pression du flux de fluide F en amont du clapet 60 est inférieure à la valeur seuil précitée. De cette façon, dans toutes les configurations d'utilisation de la vanne 1 ou, à tout le moins, tant que le clapet 60 est fixe par rapport au corps 22 de l'élément thermostatique 20, le flux de fluide F est empêché de s'écouler en aval du clapet en passant entre le clapet et le corps 22 de l'élément thermostatique, à une tolérance de fuite près. Avantageusement, ce joint d'étanchéité 70 est torique. De plus, afin de ne pas induire de décalage de positionnement axial entre le clapet 60 et le corps 22 de l'élément thermostatique 20, ce joint d'étanchéité est avantageusement interposé exclusivement radialement entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique : ainsi, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, ce joint 70 est reçu dans une gorge périphérique 22.4 creusée dans la face extérieure de la collerette 22.2 du corps 22, en se trouvant radialement interposé entre le fond de cette gorge 22.4 et l'anneau amont 64.1 du clapet 60. Dans tous les cas, la présence du joint d'étanchéité 70, interposé entre le clapet 60 et corps 22 de l'élément thermostatique 20, amortit et/ou rattrape les vibrations et les petits mouvements de ballotement du corps 22 de l'élément thermostatique 20, en particulier par rapport au piston 24 lorsque l'élément thermostatique est à froid. Suivant un autre mode de réalisation, qui n'est pas représenté sur les figures, le joint d'étanchéité 70 qui vient d'être décrit peut être omis : plus généralement, dans ce mode de réalisation alternatif non représenté, la vanne 1 est dépourvue de tout moyen d'étanchéité rapporté entre le clapet 60 et le corps 22 de l'élément thermostatique 20. On comprend que, dans ce cas, le seuil d'étanchéité à l'interface d'assemblage entre le clapet 60 et le corps 22 de l'élément thermostatique 20 n'est pas sévère, puisque une fuite de fluide en aval du clapet 60 est tolérée quelle que soit la position du clapet par rapport au boitier, y compris dans sa position d'obturation de la figure 1. L'intérêt de ce mode de réalisation alternatif est de pouvoir utiliser, en tant qu'élément thermostatique 20, un élément thermostatique préexistant, puisqu'aucun aménagement de son corps 22 n'est nécessaire pour le montage mobile du clapet 60 autour de ce corps 22 : en effet, de nombreux éléments thermostatiques préexistants incluent un épaulement similaire à l'épaulement 22.3 montré sur les figures, reliant un fût de cet élément thermostatique préexistant, similaire au fût 22.1 montré sur les figures, à une collerette qui correspond à la collerette 22.2 montrée sur les figures, à la différence qu'elle est dépourvue de la gorge 22.4. Divers aménagements et variantes à la vanne 1 sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemple, de manière connue en soi, le corps 22 peut être prolongé du côté opposé au piston 24, par une tige portant de manière mobile un autre obturateur que le clapet 60, en vue de commander la régulation de la circulation du fluide alimentant la vanne dans une autre voie que celle régulée par le clapet, notamment pour assurer un fonction de by-pass au sein d'un circuit de refroidissement d'un moteur.

Claims

REVENDICATIONS1.- Vanne thermostatique (1), comportant : - un boitier (10), - un élément thermostatique (20) qui comprend à la fois un corps (22), contenant une matière thermodilatable, et un piston (24), lequel piston est thermiquement conducteur, s'étend en longueur suivant un axe (X-X), inclut une première partie terminale (24.2) qui est solidarisée fixement au boitier (10), et inclut également une seconde partie terminale (24.1) qui est axialement opposée à la première partie terminale et qui est plongée dans la matière thermodilatable, de sorte que le corps et le piston sont mobiles l'un par rapport à l'autre suivant l'axe, en s'écartant l'un de l'autre sous l'action d'une dilatation de la matière thermodilatable, - un ressort de rappel (30) qui est adapté pour rapprocher l'un de l'autre le corps (22) et le piston (24) de l'élément thermostatique (20) lors d'une contraction de la matière thermodilatable, - une résistance électrique chauffante (40), qui est agencée à l'intérieur de la seconde partie terminale (24.1) du piston (24) de l'élément thermostatique (20), - des moyens de liaison électrique (50), qui sont adaptés pour alimenter la résistance (40) en électricité depuis l'extérieur du boitier (10) et qui s'étendent depuis la résistance jusqu'à l'extérieur du piston (24), via la première partie terminale (24.2) du piston, et - un clapet (60), qui est adapté pour commander un flux de fluide (F) circulant, à travers le boitier (10), dans un sens orienté de la première partie terminale (24.2) à la seconde partie terminale (24.1) du piston (24), et qui est lié au corps (22) de l'élément thermostatique (20) de sorte que les mouvements relatifs entre le corps et le piston de l'élément thermostatique, résultant de la dilatation et de la contraction de la matière thermodilatable, déplacent le clapet par rapport au boitier entre une position d'obturation vis-à-vis du flux de fluide et une position d'ouverture vis-à-vis du flux de fluide, caractérisée en ce que le clapet (60) est monté sur le corps (22) de l'élément thermostatique (20) de manière mobile suivant l'axe (X-X) de sorte que, tant que la pression du flux de fluide (F) en amont du clapet est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, le clapet est fixe par rapport à ce corps sous l'action du ressort de rappel (30), tandis que lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet dépasse la valeur seuil, le clapet se déplace axialement le long de ce corps en contrecarrant l'action du ressort de rappel.
2.- Vanne thermostatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (60) est monté sur le corps (22) de l'élément thermostatique (20) de sorte que, alors que la résistance (40) est sensiblement inactive : - tant que la pression du flux de fluide (F) en amont du clapet est inférieure à la valeur seuil, le clapet occupe, par rapport au boîtier (10), sa position d'obturation et y est maintenu fixement par rapport au corps de l'élément thermostatique sous l'action du ressort de rappel (30), tandis que - lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet dépasse la valeur seuil, le clapet quitte sa position d'obturation par rapport au boîtier, en se déplaçant le long du corps de l'élément thermostatique.
3.- Vanne thermostatique suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le clapet (60) est monté coaxialement et en ajustement glissant autour du corps (22) de l'élément thermostatique (20).
4.- Vanne thermostatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (22) de l'élément thermostatique (20) est pourvu d'une zone d'appui (22.3A), contre laquelle le clapet (60) est appuyé axialement par le ressort de rappel (30) lorsque la pression du flux de fluide (F) en amont du clapet est inférieure à la valeur seuil, et de laquelle le clapet s'écarte axialement lorsque la pression du flux de fluide en amont du clapet est supérieure à la valeur seuil.
5.- Vanne thermostatique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le corps (22) de l'élément thermostatique (20) inclut un fût (22.1) de stockage de la matière thermodilatable, qui, en sens opposé au sens du flux de fluide (F), est prolongé par une collerette (22.2) du corps (22), le fût et la collerette étant reliés l'un à l'autre par un épaulement (22.3) qui est en saillie du fût vers l'extérieur de ce dernier et qui délimite ladite zone d'appui (22.3A).
6.- Vanne thermostatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vanne thermostatique (1) comporte en outre un joint d'étanchéité (70) interposé entre le clapet (60) et le corps (22) de l'élément thermostatique (20) de manière à sensiblement étancher le contact entre eux.
7.- Vanne thermostatique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (70) est torique.
8.- Vanne thermostatique suivant l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (70) est interposé de manière sensiblement radiale à l'axe (X-X) entre le clapet (60) et le corps (22) de l'élément thermostatique (20).
9.- Vanne thermostatique suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisée en ce que la collerette (22.2) du corps (22) de l'élément thermostatique (20) est pourvue d'une gorge périphérique (22.4) de réception du joint d'étanchéité (70).
10.- Vanne thermostatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la vanne thermostatique est dépourvue de tout moyen d'étanchéité rapporté entre le clapet et le corps de l'élément thermostatique. 10