Brevet FR2399594A1 — publié le 19790302

L'invention concerne un mitigeur à commande thermostatique dans lequel le capteur de température de l'organe thermostatique est soumis sur des côtés différents a l'action d'une eau à température différente. Des mitigeurs de ce genre sont connus par le DT-OS 1.947.015. Le capteur de température est disposé autour d'un tube à travers lequel on fait passer de 1'eau chaude. Celle-ci se mélange à l'eau froide apres avoir passé par letube. L'eau mélangée, qui a déjà la température de sorties est ramenée sur la surface extérieure du capteur de température. Ainsi, une surface du capteur de température est exposée à la température de l'eau chaude1 une autre surface à la température de 1'eau mélangée. Le but de cette mesure est d'améliorer le temps de réponse du capteur de température. Ces mitigeurs ainsi que d'autres présentent ce qu'on appelle un écart de proportionalité. Cela signifie que lorsque la température de lteau chaude varie, la température de l'eau mélangée ne reste pas exactement constante. Llinvention a pour but de donner à un mitigeur de 1'espèce définie plus haut une structure telle que l'écart de proportionalité soit supprimé dans une large mesure mais qu'en même temps la sensibilité de réponse dans le temps reste bonne. Selon l'invention, ce probleme est résolu-,par le fait que l'un des côtés de l'organe thermostatique est souxls à l'action d'un premier mélange d'eau qui contient une fraction déterminée de l'eau froide parcourant le mitigeur et une fraction déterminée de 11 eau chaude parcourant le mitigeur et que l'autre côté de l'organe thermostatique est soumis à l'action d'nn deuxième mélange d'eau qui contient le reste de l'eau froide et chaude parcourant le mitigeur et que les deux mélanges d'eau se réunissent, après avoir agi sur l'organe thermostatique, en établissant la température désirée de l'eau mélangée. L'invention enseigne pour la première fois que lorsque des surfaces différentes de I1 organe thermostatique sont soumises à l'action d'une eau à température différente, on ne peut pas seulement améliorer la sensibilité de réponse dans le temps du mitigeur. Si lton règle convenablement le rapport de mélange des courants d'eau qui longent les surfaces de organe thermostatique, on peut aussi contrarier dans une large mesure l'écart de proportionalité. Des exemples d'exécution de l'invention sont expliqués plus précisément ci-après à propos des dessins sur lesquels : Fig. 1 est une coupe verticale partielle d'un mitigeur selon l'invention, la moitié gauche représentant comme organe thermostatique un élément de matière dilatable et la moitié droite un soufflet double, Fig. 2 est une coupe verticale d'un deuxième mode d'exécution du mitigeur selon l'invention dans lequel le rapport de mélange des courants d'eau longeant intérieurement et extérieurement 11 organe thermostatique est variable. On se réfèrera tout d'abord à la Fig. 1. Le corps de mitigeur, désigné par 1, présente une entrée d'eau froide 2, une entrée d'eau chaude 3 et une sortie d'eau mélangée 4. Le conduit du corps1 auquel mènent ou duquel partent les orifices 2, 3, 4 contient une chemise cylindrique creuse 5 composée de trois douilles 6 7 et 8 vissées entre elles. La douille du milieu 6, limite vers l'intérieur la cavité d'écoulement d'eau mélangée, 9, ménagée dans le corps 1 et présente dans sa paroi des orifices d'écoulement 10. La douille supérieure 7 est rendue étanche dans le conduit du corps et fixée au corps 1 par des vis de fixation 17. Elle est reliée au mécanisme de réglage et d'ajustement conçu de façon connue et non représenté, à l'exception de la poignée tournante il servant a établir la valeur de consigne de la température.La douille inférieure 8 présente des orifices d'afflux d'eau froide 19 et est rendue étanche vis-à-vis du corps 1 aussi bien au-dessus qu'en-dessous de ces orifices 19. Dans la région inférieure, la douille 8 présente des orifices d'afflux d'eau chaude 20; elle est fermée du côté frontal par un fond 21. A l'intérieur de la cavité des douilles 6 et 7 est logé un organe thermostatique 25. Il peut s'agir d'un élément de matière dilatable 25a, en lui-même connu, comme le montre la moitié gauche du dessin, La chambre de matière dilatable 27a est % double paroi et de forme cylindrique creuse0 Dans la région du fond de la cliam- bre 27 sont prévues des bagues 35a qui traversent les deux parois de la chambre de matière dilatable et permettent à l'eau de sté- chapper de la cavité en forme de godet délimitée par la chambre de matière dilatable. Dans cet organe thermostatique 25a, la matière dilatable agit sur une membrane 26 qui agit a son tour sur un poussoir 28-a ppuvant e déployer.L'élément de silatie e ilatable 25b reresenté dans la moitié droite de la figure est aussi de forme cylindrique creuse. Mais ici, la chambre de matière dilatable 27b est reliée rigidement au poussoir 28b. L'élément de transition 29 qui relie la chambre de matière dilatable 27b au poussoir 28b présente des orifices de passage 35b par lesquels 11 eau peut quitter la cavité intérieure en forme de godet délimi- tée par la chambre de matière dilatable 27b, On peut aussi utiliser des organes thermostatiques d'une autre nature, du moment qu'ils présentent des surfaces différentes pouvant etre soumises à l'écoulement de la façon décrite ci-après. A l'intérieur de la douille 8 est guidé de façon étanche un organe de réglage 30 relié de façon connue à l'organe thermostatique 25. Il coopère avec des surfaces de siège 32 adjointes aux orifices d'afflux d'eau froide 19 e-t avec des surfaces de siège 33 adjointes aux orifices d'afflux d'eau chaude. Il est ainsi parcouru intérieurement par de l'eau chaude qui s'échappe par des orifices 34 d'une partie de fond conique. De cette manière, les courants d'eau chaude et dteau froide se rencontrent devant le bord inférieur libre 32 de l'organe thermostatique 25. Toutefois les deux courants d'eau ne se mélangent pas complètement en cet endroit. Au lieu de cela, la majeure partie de l'eau chaude entre dans la cavité en forme de godet délimitée par l'organe thermostatique 25; une petite partie seulement de l'eau chaude s'écoule le long de la surface extérieure de la chambre de matière dilatable. Pour l'eau froide, les proportions sont inverses : une petite fraction arrive à la cavité en forme de godet délimitée par l'organe thermostatique 25; la majeure partie longe la circonférence extérieure de la chambre de matière dilatable 27. En même temps, il détermine la quantité d'eau chaude qui peut passer radialement vers l'extérieur et vers la surface cylindrique 37. Une influence est exercée en outre par la position radiale des orifices 34 de l'organe de réglage 30, l'action d'étranglement entre la surface cylindrique extérieure 37, la chambre de matière dilatable 27 et la douille 6 (déterminée par la longueur du parcours de l'eau et la distance entre la surface cylindrique 37 et la douille 6) et aussi l'action d'étranglement des orifices de passage 35 de l'organe thermostatique 25. Ainsi, aucune surface de ltorgane thermostatique 25 ne subit donc l':ction d'une eau ayant la température de l'eau froide, de l'eau chaude ni de l'eau mélangée. Les mélanges d'eau qui longent les surfaces 75 et 37 de l'organe therenostatique 25 se réunissent seulement en a;al de l'organe thermostatique 25, en iarticulier dans les orifices de passage 10 de la douille 6 et dans la cavité de sortie 9 du corps 1 du mitigeur. La seulement se forme l'- eau mélangée ayant la température de consigne établie. L'exemple d'exécution de mitigeur qui est représenté par la Fig. 2 correspond, par sa structure fondamentale, a lteveaple d'exécution de la Fig. 1, décrit plus haut. Les parties corres pendantes portent donc les mêmes références. Ci-après, pour rendre la description y lus concise, on explique seulement en quoi le mode d'exécution de la Fig. 2 se distingue de celui de la Fig. 1. Il faut surtout souligner ici la possibilité de réglage de l'interstice entre le bord inférieur de l'organe thermostatique -25 et l'organe de réglage 30. En effet, pour permettre d'adapter de façon optimale aux conditions locales la différence de température des courants d'eau qui longent la surface intérieure et la surface extérieure de l'organe thermostatique 25 ltorgane de réglage 30 est réglable dans sa direction axiale relativement à l'organe thermostatique 25.A cet effet, l'organe de réglage 30 peut se visser, par un prolongement creux 50 qui stengage dans la cavité de la chambre cylindrique de matière dilatable 27, dans un prolongement creux 51 prévu sur le carter 52 de l'organe thermostatique et stavançant à l'intérieur de la cavité de la chambre Il peut coulisser sur une tige 4o qui traverse de façon étanche le fond 21 de la douille 8 et le fond 39 du corps 1, cette tige 40 étant aSsuJettie et empêchée de se retirer du corps par un jonc 41 encastré dans la tige et contre lequel s'applique le ressort 53, la tige présentant, à l'intérieur du fond 21 du corps, une fende de tournevis 42 qui permet de la faire tourner.La tige 40 est engagée de manière - pouvoir coulisser sans pouvoir tourner, par un contour polygonal 43, dans le prolongement creux 50 de ltorgane de réglage 30. Par suite, en tournant la tige 40, on peut visser l'organe de réglage 30 dans le prolonoement creux 51 du carter 52- de l'organe thermostatique 25, en faisant coulisser axialement l'organe 30 relativement à la tige 40. Le carter 52 traverse par un tronçon polygonal 44 de son guide de poussoir 45 une perforation correspondante du fond de la douille 7 et de cet te manière, il est guidé dans le corps 1 en pouvant coulisser axialement sans pouvoir tourner.Naturellement, l'assuJe*tisse- ment du carter 52 contre la rotation peut aussi autre assure d une autre façon. Après avoir modifié le réglage axial de organe de réglage cylindrique creux 30 relativement a l'organe thermostatique 25, il faut corriger le réglage de température de l'organe thermostatique 25. On y procède a l'aide du mécanisme de réglage en luimême connu, représenté par la Fig. 2, à la différence de la Fiv. 1. A cet effet, la douille 7 sus-dite présente un prolongement en forme de col 12 sur lequel peut se visser, par un filetage a pas rapides une poignée tnurnante en forme de manchon 13 formant, avec une vis d'ajustement 14 qui peut s'y visser, la tige de réglage de valeur de consigne. La vis d'ajustement 14 peut être fixée dans la poignée tournante 13 par une vis de fixation 15 prévue dans la paroi de cette poignée.La douille 7 et donc l'ensem- ble de la chemise 5 est bloquée relativement au corps 1, au moyen des vis de fixation 17 déjà mentionnées, en meme temps qu'un élé- ment annulaire 16 qui limite l'angle de rotation de la tige de réglage de valeur de consigne dans le sens "chaud", en coopération avec une goupille de butée disposée de façon débrayable sur la tige. Par le poussoir 28, guidé avec possibilité de coulissement étanche dans le prolongement en forme de col 12 de la douille 7, l'organe thermostatique 25 s'appuie contre la vis d'ajustement 14 de la tige de réglage de valeur de consigne. L'assistance est assurée par le ressort de compression a boudin 53. Une fois qu'on a choisi la position axiale de il organe de réglage 30 relativement a l'organe thermostatique 25 et que l'on a corrigé le réglage de la température de consigne à l'aide de la vis d'ajustement 14 de la tige de réglage 13, le fonctionnement de ltexemple d'ecécution de la Fig. 2 correspond entièrement à celui du mitigeur de la Fig. 1. REVENDICATIONS 1. Mitigeur - comniande therrostatique dans lequel le capteur de température de l'organe therostatique est soumis sur des côtés différents à l'action d'une eau à température différente, mitigeur caractérisé par le fait que l'un des cotés de l'organe thermostatique est soumis à l'action d'un premier mé- lange -'eau qui contient une fraction déterminée de l'eau froide parcourant le mitigeur et que l'autre côté de l'organe thermostatique est soumis a l'action d'un deuxième mélange d'eau qui contient le reste de l'eau froide et chaude parcourant le miti odeur et que les deux mélanges d'eau se réunissent, après avoir agi sur organe thermostatique, en établissant la température désirée de l'eau mélangée. 2. itigeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport des mélanges d'eau qui agissent sur les deux surfaces est déterminé par un étranglement différent de l'écoule- ment d'eau froide et d'eau chaude le long de ces surfaces. 3. Mitigeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'organe thermostatique est relié de manière en ellemême connue a un organe de réglage cylindrique creux et qu'il est lui-même disposé coaxialement à celui-ci, ce qui fait qu'en- tre le bord inférieur de l'organe thermostatique et l'organe de réglage, un interstice est ménagé, et que l'interstice est choisi assez petit pour que l'eau chaude et l'eau froide ne se mélangent qu'incomplètement devant le bord inférieur et pour qu'au bord inférieur1 elles se répartissent dans le rapport désiré. 4. mitigeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que organe de réglage présente de manière en elle-m8me connue des orifices de passage en sa région voisine de l'organe thermostatique et que le rapport avec lequel l'eau froide et/ou l'eau chaude se répartissent au bord inférieur de l'organe ther prostatique est déterminé aussi par choix de la position radiale des orifices de passage. 5. Mitigeur selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le rapport avec lequel l'eau froide et/ou l'eau chaude se répartissent au bord inférieur de l'organe thermosta- tique est déterminé aussi par choix de la longueur et/ou de la largeur des passages d'eau qui longent les surfaces de l'organe thermostatique. 6. Mitigeur selon l'une quelconque des revendications 2 å 5 caractérisé par le fait que l'organe therxostatique délimite de manière en elle-m8me connue une cavit en orme de godet qui présente, dans la région de fond, des orifices de passage d'eau, et que le rapport avec lequel l'eau froide et/ou teau chaude se ré- partissent au bord inférieur de l'organe thermostatique est déterminé aussi par choix de l'aire utile des orifices de passage d'eau. 7. Mitigeur selon 11une quelconque des revendications t a 6 caractérise par le fait que dans le cas où l'organe thermostati- que est de type en lui-même connu, comportant un capteur de température rigide, de forme cylindrique creuse, ouvert à son extreA mité libre, pouvant être parcouru axialement, qui s'appuie contre la tige de réglage de valeur de consigne, est relié de façon mobile axialement à un organe de réglage cylindrique creux coaxial à ce capteur, règle l'afflux de l'eau froide et de l'eau chaude en coopérant avec des sièges et est parcouru intérieurement par l'eau chaude, organe de réglage cylindrique creux est réglable dans sa direction axiale relativement au capteur de température cylindrique creux.