Dispositif pour régler le débit d'un liquide. Cette invention a pour objet un dispositif permettant de régler avec précision le débit d'un liquide quelconque, et spécialement étudié en vue de rendre possible, avec un minimum d'effort moteur, le déplacement de l'organe régulateur mobile, surtout lorsque ce dernier doit être actionné automatiquement par un appareil très sensible, tel qu'un thermostat à diaphragmes flexibles, à dilatation différen tielle, ou autre instrument similaire.
Sur le dessin annexé: Les fig. 1, 2, 3, 4 sont des schémas expli catifs; Les fig. r5, 6, 7, 8 et 9 représentent, à titre d'exemples, en coupes axiales longitudinales, cinq variantes d'exécution du dispositif fonc tionnant toutes d'après le même principe fondamental que l'on peut exposer ainsi: On sait que le "débit" d (c'est-à-dire le volume qui s'écoule pendant l'unité de temps) d'un liquide circulant avec une vitesse v à travers un orifice ou un tuyau de section s est d = s. v. Pour faire varier d, il faut donc: Soit laisser constant v et modifier s; Soit laisser constant s et modifier v; Soit modifier à la fois s et v, ce qui serait inutile et beaucoup trop compliqué.
Dans tous les régulateurs de débit exis tant jusqu'à ce jour, c'est exclusivement la première solution que les constructeurs ont adoptée, comme étant la plus facile à réaliser, et ils ont employé, pour augmenter ou dimi nuer s, section effective de passage du liquide, des robinets à clé tournante, à vis-pointeau, à soupape, à vanne, ou autres dispositifs d'obturation, progressive équivalents, dans lesquels la manoeuvre de l'organe mobile exige une dépense de force assez notable, mais dont le principal inconvénient est de varier dans une large mesure en fonction de circonstances multiples, telles que le serrage de la clé dans son boisseau, de la vis dans son écrou, de la tige de soupape dans son presse-étoupe, de la vanne dans ses glissières,
l'état actuel de rodage, d'entretien ou _ de lubrification de ces organes etc., de sorte qu'il est très difficile, sinon impossible d'en obtenir le fonctionne ment régulier lorsqu'il sont commandés par un appareil automatique rie pouvant déve lopper qu'une force motrice invariable et assez restreinte.
La présente invention évite cet inconvé nient en supprimant la raison d'être et l'exis tence même des dispositifs d'obturation pro gressive susmentionnés qu'elle remplace par d'autres organes mobiles agissant,<B>non</B> plus sur la section de passage du liquide, mais sur sa vitesse, conformément à la deuxième solution du problème indiquée ci-dessus, avec l'avantage que leur déplacement ne nécessite qu'un effort insignifiant et toujours le même.
Pour tin liquide déterminé et à une ter1jpé- rature donnée, la vitesse v de passage de ce liquide à travers un orifice défini ne dépend que de la charge h. du liquide, représentée par la différence de niveau entre la surface libre de ce dernier et le centre de son orifice d'écoulement.
Cette loi s'applique aussi bien au cas oit le liquide s'écoule directement par un orifice pratiqué dans la paroi du récipient 1 qui le contient (fig. 1) ou d'un tube intérieur (fig. 2) qu'à celui oit il en sort par un siphon dont l'extrémité débouche à l'air libre (fig. 3) oit est immergée dans une masse inférieure de liquide (fig. 4).
Pour faire varier la vitesse v, et, par suite, le débit d, sans changer la sections, il suffit donc d'augmenter ou de diminuer h.
Ce résultat peut être obtenu très simple ment au moyen de l'une ou l'autre des va riantes d'exécution du dispositif montrées à titre d'exemple par le dessin.
Dans chacune d'elles, le liquide dont il s'agit de régler le débit arrive d'un réservoir surélevé quelconque (tien représenté) dans tin récipient 1 où il est maintenu à niveau cons tant par un flotteur 2 actionnant une tige 3 guidée verticalement et terminée, à son extré mité inférieure, par une soupape renversée 4 à son extrémité supérieure par un bouton 5. Ce récipient pourrait, d'ailleurs. être remplacé par le dispositif connu sous le nom de .,vase de 111ariotte".
Le récipient 1 est relié par un conduit 6 à titi vase communiquant 7 dans lequel, bien entendu, le liquide reste toujours au même niveau que dans ledit récipient.
En fig. 5, dans l'axe du vase 7 est placé et guidé par sort extrémité supérieure un tube 8, susceptible de coulisser à frottement très doux dans un presse-étoupe 9, et percé d'un orifice 10 par lequel le liquide passe sous une pression égale à la hauteur h et tombe dans un collecteur 11, d'où il est évacué par titi tuyau 1 .
En fit;. 6, le tube 8 est remplacé par la branche 8 d'un siphon mobiles dont Fatttre branche 8' débouche dans l'air libre, à une distance h de la surface libre du liquide, ait fond du collecteur 11 maintenu constamment vide par une tubulure d'évacuation 12.
En fig. 7, la disposition est, en substance, la même, avec cette différence que le -siphon 8-8' est fixe et débouche dans le collecteur 11, non plus directement, mais par l'intermé diaire d'un godet 13 mobile verticalement et percé d'un (ou plusieurs) orifice 10. par lequel le liquide s'écoule sous une charge <I>la</I> variable.
En<B><I>fi-.</I></B> 8, le siphon 8-8' se décharge également dans titi godet mobile<B>13,</B> mais le liquide s'écoule hors de ce dernier en se déversant par dessus son bord supérieur situé à une distance h au-dessous du niveau cons tant. En outre, le dispositif est complètement entouré d'une enveloppe 14 à circulation d'eau chaude destinée à fluidifier le liquide, clans le cas oit il serait trop visqueux à froid, et à le maintenir à une température constante.
L'emploi du godet 13 procure le résultat avantageux d'empêcher le désaniorqage du siphon, mais la disposition de la fig. 8 est préférable à celle de la fig. 7 en ce sens que l'orifice 10 de sortie du liquide y reste tou jours noyé et ne risque pas de s'encrasser comme quand il débouche à l'air libre. Cet orifice pourrait, d'ailleurs, être placé dans le conduit 6, auquel cas le niveau deviendrait et resterait le même dans le vase 7 et le godet 13.
Dans tous les appareils ci-dessus décrits la variation de h est obtenue en laissant fixe le niveau supérieur du liquide. et en dépla çant verticalement par rapport à lui le niveau de sortie.
La fig. 9 montre un dispositif dans lequel le même résultat est atteint en laissant, au contraire, fixe l'orifice de sortie 10 et en faisant monter ou descendre par rapport à lui le niveau supérieur du liquide. Il suffit, à cet effet, de modifier la charge du flotteur 2 par un moyen approprié quelconque, de pré férence à l'aide d'un fléau de bascule 15 équilibré par un contrepoids 16 et le long duquel on déplace, par l'intermédiaire d'un curseur 17 guidé sur une glissière fixe 18, un poids 19, de manière à augmenter ou diminuer la pression qu'il exerce sur la tige 3 du flotteur 2.
Ruelle que soit la disposition adoptée, l'amorçage du siphon peut se faire par l'une ou l'autre des méthodes usuelles bien connues. La plus simple, en l'espèce, consiste à para lyser quelques instants le fonctionnement du flotteur 2 en appuyant sur le bouton 5 ou le fléau 15, de façon à noyer tout l'intérieur de l'appareil, après quoi le flotteur, une fois abandonné à lui-même, rétablit l'équilibre.
On voit, d'après ce qui précède, que, dans ces conditions, il est très simple de régler la charge la et, par suite, le débit du liquide, en faisant monter ou descendre plus ou moins, soit le tube droit 8 (fig. 5), soit le siphon 8-8' (fig. 6), soit le godet 13 (fig. 7 ou 8), ou en déplaçant le poids 19 (fig. 9), manceuvres n'exigeant qu'un effort minime.
A cet effet, les organes mobiles précités sont suspendus, par exemple, à une cordelette<B>OÙ</B> à une tringle métallique 20, à laquelle, par l'intermédiaire d'une transmission appropriée, on imprime, soit à la main, soit a l'aide d'un appa reil régulateur automatique, des mouvements de montée ou de descente d'amplitude voulue.