Brevet FR2321650A1 — publié le 19770318

La presente invention a pour objet un mélangeur d'eau additionnel avec clapets anti-retour pour robinetterie d'alimentation d'une installation sanitaire et notamment d'une douche. La robinetterie moderne à usage sanitaire,utilisée couramment pour l'alimentation en eau chaude et froide des baignoires et des douches,est constituée par un ensemble monobloc jouant, entre autres,le rle de mélangeur. Le mélange est obtenu dans un conduit collecteur dans lequel débouchent les conduits dtarrivées d'eau chaude et d'eau froide. Ce col collecteur est connecte à un tuyau flexible dans le cas d'une douche,à un bec verseur dans le cas d'une baignoire,ou au deux dans levas d'une instal -lation mixte baignoire et douche,un inverseur étant prévu dans ce dernier cas, afin de permettre l'alimentation soit de la douche,soit de la baignoire. I1 est bien connu que lthomogéneite isothermique dtun mélange d'eau chaude et d'eau froide est difficile à obtenir spontanement. Une telle affirmation est facile à vérifier,puisque l'on constate simplement au toucher,que le mélange obtenu à la sortie du conduit mélangeur n'est pas a une température constante. Ceci est dA aux conditions de réalisation du mélange,sur lesquelles influent les volumes et les sections des conduites et tuyauteries au sein desquelles s'opposent les températures initiales, pressions et débits de l'eau chaude et de l'eau froide.Si cette insta -bilité de température est peu gênante,dans le cas d'une baignoire,puisque l'on peut homogénéiser la température d'un bain par simple brassage,elle est beaucoup plus gênante dans le cas de douches,puisque le corps de l'uti -lisateur est expose directement à la projection dJeau,et soumis par conséquent aux variations de température de celle-ci. I1 est à noter que l'instaoilité du mélange est plus importante dans le cas d'une douche,du fait que l'eau chaude et l'eau froide ne peuvent se mélanger de façon satisfaisante, ni dans le collecteur jouant le rôle de melangeur,le plus souvent dtun volume insuffisant pour permettre un mélange correct,ni dans le tuyau d'alimentation de la pomme de douche qui est généralement de très faible section,ce qui exclut également la possibilité d'un bon mélange à l'intérieur de celui-ci. Il faut remarquer en outre deux autres incommodités dans l'usage des robinetteries traditionnelles pour l'alimentation des douches : la première, d'ordre pratique est,qutau cours d'une douche,un utilisateur est souvent amené à modifier plusieurs fois,voire à couper totalement par moment le débit d'eau ce qui l'oblige donc,lors de chaque modification du débit d'eau, à effectuer de nouveaux réglages de température et de débit par tatonnement long et fastidieux. La seconde,d'ordre hydraulique,consécutive à l'inégalité des pressions d'eau chaude et d'eau froide, est caractérisée par un phénomène d'interférence des débits.Celui-ci se manifeste lorsque l'utilisateur fait usage d'un robinet de coupure du débit de la douche afin de maintenir ouverts et réglés les robinets d'arrivées d'eau chaude et d'eau froide. Au moment de la fermeture de ce robinet, la pression la plus élevée,qui est généralement liteau chaude,l'emporte sur la pression qui lui est inférieure, et le débit de celle-zi se trouve refoulé jusqu a ce que les pressions s'équilibrent. Cette égalisation des pressions s'effectue au détriment de l'équilibre thermique du mélange contenu dans le collecteur et les tuyauteries.Au moment de la réouverture du robinet d'alimentation de la douche,l'utilisateur retrouve un mélange inutilisable et souvent trop chaud. I1 lui faut attendre le temps nécessaire que les débits se soient de nouveau rétablis dans les pressions respectives du réglage initial. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournis -sant un appareil et un Jeu de deux clapets anti-retour,separés,adaptables rapidement sur tout bloc de robinetterie normalisée,sans aucune modification de celui-ci. Cet appareil comporte un corps creux, jouant le ralle de détendeur et de volume d'expansion additionnel,à l'intérieur duquel est logée une série de déflecteurs,et présentant deux ouvertures taraudées dans lesquelles sont vissés deux raccords. L'un de ces raccords présente un taraudage aux normes des robinetteries et tuyauteries sanitaires,permettant sa fixation sur l'élément de robinetterie sur lequel est généralement vissée l'extrémité du tuyau flexible d'alimentation de la pomme de douche, et l'autre présente un filetage,également normalisé1 permettant la fixation de l'extrémité libre du tuyau flexible alimentant la pomme de douche. Gracie aux déflecteurs qui s'opposent au passage direct du flux, le mélange d'eau chaude et d'eau froide est réalisé de façon intime par la turbulence engendrée dans le corps du mélangeur et cela avant l'entrée dans le tuyau flexible d'alimentation de la pomme de douche. Avantageusement, le raccord monté en aval du corps porte un robinet cylindrique à boisseau quart de tour permettant de modifier le débit d'eau. Cet agencement est très intéressant, puisqu'il permet à l'utilisateur d'effectuer tout d'abord un réglage de la température en agissant sur les robinets d'eau chaude et d'eau froide, puis de modifier ou d'annuler le débit d'eau par simple manoeuvre du robinet cylindrique à boisseau monté sur le raccord situé à la sortie du mélangeur. C'est dans l'usage de ce robinet qutintervient l'utilité des deux clapets anti-retour,l'un destiné à être adapté sur l'arrivée d'eau chaude, l'autre- sur l'arrivée d'eau froide. Au moment de la fermeture du robinet,l'installation se met tout naturellement en pression puisque les deux robinets d'arrivée dteau sont maintenus ouverts au réglage choisi. A cet instant le clapet anti-retour sollicité par une pression supérieure se fermera aussitt et empêchera l'interférence des débits. Ce clapet s'ouvrira de nouveau de lui-même dès la réouverture du robinet du mélangeur et l'utilisateur retrouvera immédiatement le mélange initialement réglé. Ces clapets sont identiques et peuvent autre de type connu. Dans une forme préférée d1exécution,le corps du mélangeur est constitué par un manchon cylindrique dont les deux extrémités sont taraudées. Dans ce cas,la série de déflecteurs est constituee par deux étages solidarisés par une tige axiale de liaison. Celui situé le plus en amont est constitué par une coupelle de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du corps, de concavité tournée du côte de l'arrivée du fluide. L'autre est constitué par une coupelle de concavité tournée du côté de la sortie du fluide,de diamètre correspondant au diamètre intérieur du manchon,et présentant un certain nombre de perçages permettant l'écoulement du fluide sans créer de pertes de charge notables. De toute façon,l'invention sera bien comprise à l'aide de la descrip -tion qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, a titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce mélangeur : Figure I est une vue d'une installation sanitaire équipée de ce melangeur; Figure 2 en est une vue éclatée en coupe longitudinale; Figure 3 en est une vue en coupe longitudinale on position montée; Figures 4 et 5 sont des 'rues de dessus des deux déflecteurs; Figures 6 et 9 sont des vues en coupe du clapet anti-retour. Le mélangeur représenté au dessin comporte un corps creux constitué par un manchon cylindrique 2. Les deux extrémités de ce manchon présentent des taraudages 3 et 4. Le taraudage 3 permet la fixation par vissage sur le corps 2 d'un raccord S dont l'autre extrémité possède un taraudage 6 normalisé permettant sa fixation sur le bloc robinetterie II. Le taraudage 4 du corps 2 permet la fixation d'un second raccord 7 présentant un embout fileté 8 aux normes de la robinetterie,purmettant lui-mme la fixation d'un tuyau flexible 9 destiné a l'alimentation de la pomme de douche 10. Le raccord 2 porte un robinet è boisseau cylindrique, quart de tour de type connu,I2. A l'intérieur du corps 2 du melangeur,sont montés des éléments déflecteurs. Ceux-ci sont constitués par deux coupelles dont l'une 13,de diamètre inférieur au diamètre intérieur du corps g, possède une concavité tournée vers le raccord 5,et dont l'autre 14,solidaire de la première par une tige axiale 15, est d'un diamètre correspondant au diamètre intérieur du manchon,possède une concavité tournée du côté du raccord 2,et présente quatre perçages 16 permettant le passage du fluide sans création de perte de charge notable. La fixation des éléments déflecteurs dans le corps 2 du mélangeur est réalisée par pincement du bord de la coupelle I4 entre un épaulement I7 ménagé à ltextrémité du taraudage 4 et l'extrémité filetée du raccord 7. Le flux d'eau chaude et d'eau froide arrivant par le raccord 5 dans le sens de la flèche I8 rencontre la face concave de la coupelle 13 qui tend a le renvoyer en tourbillon en sens inverse. En raison de la pression,le passage du flux s'effectue donc après réflexion sur la coupelle I3,par l'espace annulaire résultant de la différence de diamètre entre la dite coupelle I3 et la face interne du corps 2. Le mélange arrive alors contre la seconde coupelle I4,où il subit également un brassage important, puisque son passage à travers celle-ci ne peut s'effectuer que par les quatre trous calibrés 16. L'eau parfaitement mélangée d'un point de vue thermique traverse alors le raccord 7 au niveau duquel il est possible d'effectuer des réglages de débits par l'inter -médiaire du robinet à boisseau I2. Comme montré à la figure I, ce mélangeur est très facilement adaptable sur un ensemble robinetterie traditionnel,c'est à dire un ensemble comportant un corps II,formant collecteur, dans lequel débouchent des tuyaux d'eau chaude et d'eau froide,respectivement 19 et 20. Ce corps II débouche,d'une part,dans un bec verseur pour baignoire 22 et, d'autre part, dans le conduit flexible 9 alimentant la pomme de douche 10. Un inverseur 21 étant prévu pour sélectionner l'alimentation soit de la baignoire, soit de la douche.D'un point de vue pretique,il suffit de dévisser l'extrémité du conduit 9 fixée sur le corps II,de fixer à sa place sur le corps II,le mélangeur proprement dit, puis de fixer à nouveau l'extrémité libre du conduit flexible 9 sur l'embout fileté 8 du raccord 7 du mélangeur. La figure I montre également le positionnement des clapets 23 et 24 qui s'interposent chacun entre les entrées respectives du corps II et les arrivées de tuyauterie 19 et 20. Les clapets anti-retour sont constitués par un manchon 25 formant raccord,portant de part et d'autre le filetage 26 et le taraudage 27 normalisés,permettant le montage immédiat sur les arrivées de tuyauteries 19 et 20. Le clapet par lui-m&commat;me est constitué d'une pièce formant cuvette 28 dans laquelle sont ménagés des perçages 29 permettant le passage du flux.Dans cette cuvette est logé un opercule ou membrane souple 30 en caoutchouc ou toute autre matière appropriée,dont le débattement n'est possible que dans un sens,celui du passage du flux 31 En cas de retour en sens inverse du flux, celui-ci plaque l'opercule 30 dans la cuvette 28 en obturant les perçages 29 de passage du flux. n est intéressant de remarquer que la cuvette 28 est montée libre dans son logement ce qui permet de l'inverser à volonté selon le sens de montage du manchon 25, déterminé en fonction de la conformation de la tuyeuterie,d'où la réversibilité du clapet. L'ensemble des pièces constitutives du mélangeur et ds ses clapets décrits ci-dessus, sont resalisse dans du laiton usiné suivant les procédés courants de decolletage, à l'exception du boisseau cylindrique du robinet qui est traité en matière plastique moulée du type graphitée connue, ainsi que du croisillon du robinet à boisseau I2 réalisé en matière plastique injectée puis chromée. Comme il va de sei,l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce mélangeur décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse,au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi, notamment que ce mélangeur pourrait être réalisé en d'autres matériaux, tels qu'en des Matières plastiques appropriées.De même,le corps central jouant le rôle de volume d'expansion, dans lequel s'effectue la détente des pressions et l'équilibrage des d'bits, pourrait ôtre réalise à partir de deux demi-coquilles obtenues par emboutissage, puis soudées entre ellss,ou par formage également sphérique d'un tube par des procédés de repoussage. I1 en est de môme pour l'ensemble déflecteur qui permet de réaliser le mélange proprement dit en provoquant la turbulence de l'eau. Il pourrait par exemple être obtenu en disposant des éléments en forme de demi-cercle, en étage alterné ou en chicana. Bien entendu, ce mélangeur décrit ci-dessus associé à ses clapets, pourrait tout aussi bien,dans ses multiples variantes de réalisation, s'intégrer dans la conception des ensembles monobloc de robinetterie destinés à l'équipement dss douches et des baignoires,sans sortir pour autant eu cadre de l'invention. - REVENDICATIONS I. - Mélangeur d'eau additionnel pour robinetterie d'alimentation d'une -installation sanitaire et notamment d'une douche,caractérisé en ce qu'il comporte un corps creux à l'intérieur duquel est logée une série de déflecteurs,et présentant deux ouvertures taraudées dans lesquelles sont vissés deux raccords,dont l'un,présente un taraudage aux normes des robinetteries et-tuyauteries sanitaires,permettant sa fixation sur l'élément de robinetterie sur lequel est généralement vissée l'extrémité du tuyau flexible d'alimentation de la pomme de douche,et dont l'autre présente un filetage,également normalisé,permettant la fixation de l'extrémité libre du tuyau flexible alimentant la pomme de douche. 2. - Mélangeur d'eau selon la revendication I, caractérisé en ce que le raccord monté en aval du corps porte un robinet cylindrique à boisseau quart ds tour permettant de modifier le débit d'eau. 3. - Mélangeur d'eau selon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que son corps est constitué par un manchon cylindrique dont les deux extrémités sont taraudées. 4. - Mélangeur d'eau selon la revendication 3,caractérisé en ce que la série de déflecteurs est constituée par deux étages solidarisés par une tige axiale de liaison, dont celui situé le plus en amont est constitué par une coupelle de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du corps et de concavité tournée du cBté de l'arrivée du fluide, et dont l'autre est constitué par une coupelle de concavité tournée du côté de la sortie du fluide, de diamètre correspondant au diamètre intérieur du manchon,et présentant un certain nombre de perçages permettant l'écoulement du fluide sans créer de pertes de charge notables. 5. - Mélangeur d'eau selon la revendication 4,caractérisé en ce que la seconde coupelle est fixée par un pincement entre un épaulement ménagé å l'extrémité du taraudage située du cté du milieu du manchon et l'extrémité de la partie filetée du raccord situé du caté de la sortie du fluide. 6. - Mélangeur d'eau selon la revendication 5,caractérisé en ce qu'il comporte deux clapets anti-retour identiques,séparés et indépendants, adaptables respectivement sur chacune des tuyauteries d'arrivée d'eau. 7. - Mélangeur d'eau selon la revendication 6 caractérisé en ce que sa réalisation permet son association et son intégration dans la conception des robinetteries traditionnelles monobloc à usage sanitaire,