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Pompe. à vanne incorporée, pour installations de chauffage central L'invention a pour objet une pompe à vanne incorporée pour installations de chauffage central, caractérisée en ce qu'un flasque formant le corps de cette pompe comporte une chambre de pompage communiquant latéralement avec une voie de refoulement principale, et une chambre de distribution reliée en permanence à ladite chambre de pompage et qui renferme un tiroir rotatif agencé de manière à obturer sélectivement les arrivées à ladite chambre de distribution d'une voie d'aspiration principale et d'une au moins des voies secondaires d'aspiration ou de refoulement.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la pompe à vanne incorporée pour installations de chauffage central, suivant l'invention.
La fig 1 est une vue en élévation de cette pompe.
La fig. 2 en est une coupe longitudinale suivant 1l-11 de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe du flasque formant le corps de cette pompe, représenté à l'état isolé.
Les fig. 4 et 5 en sont des coupes suivant IV-IV et V-V, respectivement de la fig. 3.
Les fig. 6 et 7 sont deux vues en élévation montrant respectivement la face antérieure et la face postérieure du tiroir rotatif.
La fig. 8 est une vue de côté de ce tiroir.
La fig. 9 en est une vue en perspective cavalière. Les fig. 10 à 13 sont des schémas illustrant le fonctionnement de la pompe aux quatre positions caractéristiques du tiroir.
Les fig. 14 à 17 sont des coupes schématiques montrant le tiroir à ces quatre positions.
La fig. 18 est un schéma montrant l'ordre de succession des quatre positions précitées. La fig. 19 est un schéma illustrant le montage d'une pompe à trois voies.
La fig. 20 est un schéma illustrant une variante de montage et d'utilisation d'une pompe à trois voies. La pompe à vanne incorporée pour installations de chauffage central représentée en fig. 1 et 2 comprend un flasque antérieur 1 formant corps de pompe, convenablement rapporté sur l'extrémité ouverte d'un flasque 2 qui renferme le moteur électrique d'entraînement. Le moteur est du type à rotor noyé, sans presse-étoupe, et sur l'arbre 3 est calé le rotor hydraulique 4, constitué par une hélice convenablement agencée.
La chambre de pompage A en forme de volute ou spirale dans laquelle tourne le rotor 4, communique en permanence avec une voie de refoulement principale B, orientée verticalement vers le bas et formée par un bossage tubulaire extérieur la du flasque 1. En avant de cette chambre de pompage A on a prévu dans le flasque formant le corps de pompe 1 une chambre de distribution C, qui lorsque le rotor 4 n'est pas en place débouche librement dans la chambre A précitée ;
on remarquera que cette chambre C renferme un bossage lb à l'intérieur duquel est maintenu le palier 5 qui supporte l'extrémité de l'arbre 3 de la pompe, lequel bossage lb se raccorde à la partie intérieure du flasque 1 par trois bras radiaux 1c, convenablement espacés les uns des autres de manière à ne pas gêner le libre passage du fluide entre les chambres C et A, le tout comme clairement montré en fig. 3 à 5.
A l'intérieur de la chambre de distribution C débouchent simultanément les voies suivantes - une voie d'aspiration principale D déterminée par un bossage tubulaire extérieur 1d orienté verticalement vers le haut, axialement par rapport à la voie B ;
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- une voie d'aspiration secondaire E, formée à l'intérieur d'un bossage tubulaire extérieur horizontal le, orienté horizontalement; - une voie de refoulement secondaire F déterminée par un bossage tubulaire extérieur 1 f disposé axialement à l'opposé du bossage le précité ;
- et une voie G de by-pass débouchant verticalement dans le bas de la chambre C, laquelle voie déterminée par un bossage tubulaire latéral 1g, est agencée de manière à relier ladite chambre C à la voie de refoulement principale B.
La chambre de distribution C, prévue à profil circulaire, est fermée vers l'avant par un couvercle 6 en forme de chapeau, convenablement rapporté sur le flasque 1 au moyen de vis 7. Dans le moyeu central perforé de ce couvercle 6 est monté à rotation un arbre tubulaire 8 sur l'extrémité dépas- sante duquel est calé un levier de commande 9, fixé au moyen d'un bouchon fileté 10. L'étanchéité entre le couvercle 6 et l'arbre tubulaire 8 est assurée à l'aide d'un joint 11, tandis qu'un joint 12 monté en bout du bouchon 10 évite toute fuite de liquide par l'espace intérieur dudit arbre 8.
Ce dernier comporte une cloison transversale perforée axiale- ment et propre à permettre le coulissement et le guidage d'un élément cylindrique 1.3, rappelé vers le bouchon fileté 10 par un ressort 14, lequel est retenu par un jonc lia ; l'extrémité 13b de cet élément 13 tournée en vis à vis de l'arbre 3 de la pompe présente un profil en tournevis susceptible de coopérer avec une rainure transversale 3a prévue en bout dudit arbre.
On comprend qu'une fois le bouchon 10 démonté, il suffit d'enfoncer l'élément 13 à l'aide d'un outil quelconque pour que l'extrémité 13b dudit élément vienne au contact de la rainure 3a et soit ainsi entraînée, en indiquant à l'opérateur le sens de rotation de l'arbre 3 et en permettant le déblocage éventuel de l'ensemble mobile 3-4.
L'arbre tubulaire 8 est solidaire en rotation d'un tiroir rotatif ou clé dont les fig. 6 à 9 montrent bien la conformation particulière. Ce tiroir comporte un moyeu central 15a propre à être fixé sur l'arbre 8, un voile vertical antérieur s'étendant sur un peu plus de la moitié supérieure du profil général du tiroir (voile auquel on a affecté la référence 15 en fig. 6 à 9), deux ailes latérales l5b orientées vers l'arrière de l'appareil et profilées cylindriquement de manière à s'adapter à la courbure correspondante de la paroi intérieure de la chambre C,
et enfin un voile oblique 15c qui relie l'un à l'autre les bords inférieurs des deux ailes 15b et qui s'étend jusqu'au bord inférieur du moyeu central 15a. On comprend que ce tiroir rotatif 15 permet la communication permanente entre les chambres A et C, du fait que le voile vertical 15 se trouve disposé en avant par rapport au passage axial qui sépare les deux chambres, tout en ménageant dans la chambre C un espace ou passage séparé compris entre les bords des deux ailes 15b et la face antérieure du voile 15c.
Dans les fig. 10 à 13, H représente la chaudière d'une installation de chauffage central, I un chauffe- eau à serpentin, et J les canalisations de l'installation de chauffage auxquelles sont reliés les radiateurs et autres appareils. La pompe P est destinée à assurer la distribution de l'eau chaude soit au chauffe-eau I, soit au réseau J de radiateurs, soit aux deux simultanément, et à recycler dans la canalisation de départ une partie de l'eau parcourant la canalisation de retour, en évitant ainsi que cette eau ne passe à travers la chaudière.
A cet effet sur le bossage vertical supérieur ld du corps de pompe 1 est raccordée la canalisation de retour d du réseau J, tandis que le bossage vertical inférieur la reçoit l'extrémité d'une canalisation b reliée à la partie inférieure de la chaudière H. Sur le bossage horizontal le on fixe l'extrémité de la canalisation de retour e. du chauffe-eau I, lequel est alimenté par une canalisation y branchée sur la canalisation générale de départ z raccordée à la" partie supérieure de la chaudière H. Le bossage 1 f enfin reçoit l'extrémité d'une canalisation f branchée en dérivation sur la canalisation générale de départ z.
A la position représentée en fig. 14, le tiroir 15 est à une orientation telle que ses ailes latérales l56 obturent les débouchés des voies E et F ; par ailleurs la canalisation de by-pass G est isolée par le voile 15c entre les ailes 15b et ne peut intervenir. Dans ces conditions, l'eau pénètre par la voie D dans la chambre de distribution C, passe dans la chambre de pompage A et est refoulée dans la voie B par le rotor 4. Comme il est montré en fig. 10, l'eau passe ainsi de la canalisation d à la canalisation b ; seul le réseau J des radiateurs est alimenté, le chauffe-eau 1 est à la position d'arrêt et il n'y a aucun recyclage.
A la position de la fig. 15, les ailes latérales 15b obturent les débouchés de la voie d'aspiration principale D et de la canalisation de by-pass G ; le voile 15c isole le débouché de la voie de refoulement secondaire F. L'eau va passer de la voie E à la voie B à travers les chambres C et A et le rotor 4 ; comme indiqué en fig. 11, à cette position seul le chauffe-eau I est alimenté (passage de e à b), le réseau J des radiateurs est coupé et il n'y a pas recyclage.
Dans la position de la fig. 16, les ailes latérales l5b du tiroir 15 n'obturent aucune des voies ou canalisations D, E, F, G. Dans ces conditions, l'eau est aspirée par le rotor 4 à partir des voies D et E pour être refoulée dans la voie B ; toutefois une partie de l'eau refoulée dans cette voie B va pénétrer dans la canalisation de by-pass G et être refoulée dans la voie F du fait de l'orientation du voile oblique 15e du tiroir.
La fig. 12 montre qu'à cette position la pompe P assure l'alimentation simultanée du réseau J des radiateurs (passage de d à b) et du chauffe-eau 1 (passage de e à b), en
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même temps qu'une partie de l'eau des canalisations de retour d et e est refoulée dans la canalisation f pour être recyclée dans la canalisation de départ z, sans passer par la chaudière H qui peut ainsi être maintenue à une température élevée propre à améliorer son fonctionnement ; on voit de plus que le chauffe-eau 1 pourra fonctionner à une température plus élevée que le réseau J.
Enfin à la position représentée en fig. 17, le tiroir 15 obture par l'une de ses ailes 15b la voie de refoulement secondaire F, en laissant découverts les débouchés des voies D et E ; la canalisation de by-pass G débouche en vis à vis du voile oblique 15c et se trouve isolée. Comme indiqué en fig. 13, le réseau J et le chauffe-eau 1 sont alimentés comme en fig. 12 et 16, mais il n'y a lieu à aucun recyclage, la totalité de l'eau pompée à partir des canalisations d et e étant refoulée dans la canalisation b.
On remarquera que l'ordre de succession des quatre positions caractéristiques du tiroir tel qu'il est imposé par la rotation de ce dernier n'est pas celui mentionné ci-dessus, mais qu'au contraire, comme il est indiqué par le schéma de la fig. 18, la man#uvre du levier 9 amène le tiroir rotatif de la position de la fig. 14 à celle de la fig. 15 en passant successivement par les positions de la fig. 17 et de la fig. 16 et vice versa.
On conçoit qu'en conséquence la manoeuvre de ce levier soit parfaitement progressive dans ses effets, puisque sa rotation dans le sens de gauche à droite effectue sans solution de continuité dans le chauffage la diminu- tion de l'intensité du chauffage dans le réseau J et l'augmentation simultanée de cette intensité dans le chauffe-eau 1, avec des positions intermédiaires. Le levier 9 peut être ainsi orienté verticalement pour la position moyenne de mélange avec recyclage telle qu'indiquée dans les fig. 12 et 16 et toute manaeuvre de ce levier dans un sens ou dans l'autre produit un effet simultané sur les deux circuits 1 et J.
En fig. 19 on a représenté une installation de chauffage central munie d'une pompe à vanne incorporée comportant trois voies seulement. Cette pompe (référence P') est identique à celle décrite ci-dessus, à cette différence près que la voie secondaire d'aspiration E est supprimée (il suffit de supposer, par exemple, que le bossage le est obturé par un bouchon rapporté ou analogue). L'installation ne comporte dans ce cas aucun chauffe-eau et la pompe P' a pour seul but de permettre lorsque désiré le recyclage de l'eau de retour du réseau J' des radiateurs.
Le schéma est le suivant: l'eau part de la chaudière H' par une canalisation z', alimente le réseau J' et revient par une canalisation de retour d' ; cette canalisation d' est branchée sur le bossage 1d du corps (voie d'aspiration principale D) ; sur le bossage la (voie de refoulement principale B) est fixée une canalisation b' de retour à la partie basse de la chaudière H' tandis que le bossage 1f (voie de refoulement secondaire F) reçoit une canalisation f' branchée sur la canalisation de départ z' précitée.
Lorsque le tiroir 15 est à la position correspon- dant à la fig. 14, l'eau de retour passe directement de d' à b', la canalisation f' tant obturée ; le chauffage est alors maximum.
Lorsqu'on amène le tiroir à la position correspondant à la fig. 16, une partie de l'eau refoulée par le rotor 4 emprunte la canalisation f et est recyclée dans la canalisation de départ z' sans traverser la chaudière H' ; le chauffage est alors minimum. Entre ces deux positions d'extrémité, il existe une série de positions intermédiaires permettant un réglage parfaitement précis et progressif du chauffage à l'aide du levier 9. On comprend par ailleurs qu'on puisse réaliser une pompe à vanne incorporée à trois voies en conservant la voie E d'aspiration secondaire, mais en supprimant par contre la voie F de refoulement secondaire et la canalisation de by-pass G.
La pompe comporte alors deux voies d'aspiration et une seule voie de refoulement. Comme montré en fig. 20, une telle pompe P" peut être utilisée pour assurer la distribution de l'eau chaude de l'installation dans un chauffe-eau 1" et dans un réseau J" de radiateurs. La canalisation d" de retour du réseau J" est branchée sur le bossage 1d, la canalisation e" de retour du chauffe-eau 1" est branchée sur le bossage le, tandis que la canalisation générale b" de retour à la chaudière H" est reliée au bossage la.
A la position du tiroir correspondant à la fig. 14, l'eau passe de la voie D à la voie B : seul le réseau J" est alimenté. A la position du tiroir correspondant à la fig. 15, l'eau passe de la voie E à la voie B seul le chauffe-eau I" est alimenté. Entre ces deux positions extrêmes il existe une série de positions intermédiaires, notamment celle correspondant à la fig. 17 pour laquelle l'eau est aspirée simultanément par les voies D et E pour être refoulée dans la voie B ; le chauffe-eau 1" et le réseau J" sont alimentés simultanément. Dans une telle installation il ne peut être procédé au recyclage.
On remarquera cependant qu'une pompe à vanne incorporée à trois voies telle que celle décrite en référence à fig. 20 peut être utilisée pour assurer le recyclage de l'eau de retour. On peut constater en effet qu'il suffit d'intercaler une telle pompe au point P" de la fig. 19 : les voies D et F sont reliées respectivement à la canalisation de sortie de la chaudière H' et à la canalisation f , la voie de refoulement communiquant avec la canalisation z'.
L'eau peut ainsi être aspirée soit à partir de la chaudière H', soit à partir de la canalisation f, soit des deux simultanément, mais il est nécessaire en pareil cas, afin d'éviter tout accident, de prévoir des moyens propres à s'opposer à ce que la voie D puisse être complètement obturée par le tiroir rotatif 15.
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