Brevet FR2690725A1 — publié le 19931105

"Dispositif mitigeur perfectionné" La présente invention concerne un dispositif mélangeur de fluides perfectionné. On connaît un certain nombre de tels dispositifs dits "mitigeurs". Ils sont en général montés sur des canalisations desservant des installations de robinetteries de distribution de fluides et plus spécialement sur les robinets d'installations sanitaires de manière à délivrer une eau à la température désirée en mélangeant dans ce cas le flux provenant de la conduite dite d'eau chaude à celui provenant de la conduite dite d'eau froide. I1 en est de même s'il s'agit d'autres fluides qui doivent être distribués en mélange suivant des proportions relatives recherchées. Ces dispositifs, quel que soit le principe sur lequel ils sont fondés, sont généralement conçus pour être manoeuvrés à la main surtout dans le cas particulier des robinets mitigeurs d'eau chaude - eau froide à usage domestique.Toutefois dans ce domaine il est moins courant de disposer d'un mitigeur entièrement automatique permettant, d'une part, de régler l'ouverture ou la fermeture du robinet de distribution des fluides et d'autre part, de faire varier les proportions relatives des fluides distribués, dans le cas d'installations pour les utilisations dites "mains propres". On entend par là des installations dans lesquelles les manoeuvres manuelles ne conviennent pas, sont déconseillées ou doivent être nécessairement remplacées par d'autres manoeuvres de substitution. C'est le cas, par exemple, des robinetteries de certains secteurs hospitaliers, où le praticien doit éviter, pour des raisons prophylactiques, tout contact de ses mains avec le matériel ou le mobilier ambiant. On prévoit alors des commandes spéciales, par exemple des commandes sur boutons ou pédales situées au sol et actionnées au pied ou bien des commandes dites "commandes optiques" ou "commandes par présence simulée". Ces dernières sont fondées sur le principe de l'interception, par la présence d'un corps ou d'un objet quelconque, d'un faisceau d'ondes électromagnétiques occasionnant la coupure ou l'ouverture du circuit électrique ou électronique de commande proprement dite de l'appareil ou du dispositif sur lequel on désire intervenir. Ainsi, dans le cas d'un robinet la commande peut être obtenue par le passage d'un corps sur le trajet de rayons lumineux (visibles ou non) émis par une source placée sur ou à proximité de ce robinet provoquant ainsi, par l'intermédiaire d'électrovannes par exemple, l'établissement ou la suspension de l'écoulement du ou des fluides contenus dans la ou les conduites respectives d'alimentation dudit robinet. On se rend immédiatement compte de l'intérêt que présente une telle commande dans des domaines très divers de la vie quotidienne comme, par exemple, à l'usage des invalides ou des handicapés de toutes catégories ou dans tous les cas, autres que celui du secteur hospitalier rappelé ci-dessus, où une commande manuelle est rendue impossible voire déconseillée ou même simplement recherchée pour une question de confort, de commodité ou encore d'économie de consommation.Toutefois, malgré ces avantages, lorsque l'on adopte ce type de commande spéciale à un mitigeur, ce dernier ne délivrera le plus souvent qu'un mélange de fluides dans une proportion prédéterminée, par exemple dans le cas du mélange d'un fluide chaud et d'un fluide froid, un fluide à une température fixée par la proportion relative de l'un et de l'autre sans possibilité de variation en cours d'utilisation. La présente invention se propose de pallier cet inconvénient et fournit un mitigeur n'impliquant aucune intervention de contact manuel direct du genre comprenant au moins deux conduites servant à l'admission de deux fluides différents dans un volume pour le mélange de ces fluides et communiquant avec le conduit d'ajutage pour délivrer ledit mélange, un moyen de commande principale du type comprenant un système à rayons lumineux sensible à la présence ou au passage d'un corps ou d'un objet et agissant sur un moyen du genre électrovanne pour provoquer l'ouverture ou la fermeture desdites conduites d'amenée de fluides, mitigeur caractérisé en ce qu'il comporte un second moyen de commande conçu pour qu'une fois le débit des fluides obtenu par ouverture desdites conduites d'amenée, il permette d'obturer ou d'ouvrir progressivement et sélectivement ces dernières pour modifier les proportions relatives desdits fluides jusqu'à l'obtention d'un mélange répondant à la proportion finale désirée et de maintenir l'écoulement de ce mélange par ledit conduit d'ajutage jusqu'à son arrêt par ledit moyen de commande principale. Suivant d'autres caractéristiques - Ledit second moyen de commande actionne un système moteur conçu pour déplacer de façon continue une pièce munie d'un moyen pour agir progressivement et concomitamment sur la section de passage de chaque conduite admettant son fluide dans ledit volume de mélange. - Ledit second moyen de commande est du même type que celui de ladite commande principale. - Suivant un mode de réalisation avantageux, ladite pièce est une plaque comportant une fenêtre dont les dimensions correspondent de préférence, en longueur, à la somme des diamètres des deux conduites en cause augmentée de la distance qui sépare les deux bords immédiatement voisins de ces conduites et, en largeur, au diamètre de la conduite de plus grande section. - De préférence ladite plaque est circulaire ; elle est logée au fond dudit volume de mélange lui-même constitué par une enceinte cylindrique de révolution, des moyens étant prévus pour animer cette plaque d'un mouvement de rotation lente en s'appuyant sur lesdites conduites de fluides. Suivant une réalisation intéressante les conduites de fluides débouchent par paires régulièrement réparties suivant une couronne dans le fond dudit volume de mélange. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un mitigeur selon l'invention appliqué à une robinetterie de lavabo - la figure 2 est une vue à plus grande échelle correspondant à une coupe suivant II-II de la figure 1; - les figures 2A et 2B sont des vues schématiques représentant une des pièces de la figure 2 dans deux positions différentes en cours d'utilisation du mitigeur - la figure 3 est une vue éclatée en perspective et à plus grande échelle de certains des organes constitutifs du mitigeur selon l'invention et - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 2. En se référant à ces figures on a représenté sur la figure 1 partiellement une cuvette de lavabo 1 avec son robinet 2 équipé d'une forme de réalisation possible d'un système mitigeur selon l'invention portant la référence générale M. Les éléments qui le composent seront décrits plus en détail en se reportant aux figures 2 à 4. Ce robinet est muni d'éléments sensibles détecteurs de présence 3 et 4 (représentés très schématiquement sur le dessin) dont les rôles ressortiront de la description qui va suivre. Ces éléments appartiennent aux systèmes communément dénommés "Commandes optiques" bien connues qui ne seront donc pas décrits plus en détail. On notera toutefois que la commande optique 3 appartient à un premier circuit électrique ou électronique 5 alors que la commande optique 4 appartient à un second circuit 6 réagissant respectivement comme on le verra ci-après. Le robinet 2 communique par l'intermédiaire du conduit 7 avec une enceinte cylindrique 8 dite de mélange dont la paroi supérieure 12 est traversée par ledit conduit 7 et dont le fond 9 (voir figures 2 et 3) est traversé par une ou plusieurs paires de conduites telles que 10-11, 10a-lla, 10b-llb pour l'admission de deux fluides différents (en l'occurrence dans le cas pris ici à titre d'exemple, de l'eau chaude et de l'eau froide). Lorsqu'elles sont plusieurs, ces paires d'extrémités de conduites sont régulièrement réparties et définissent une couronne 15 ayant comme axe celui X-Y dudit fond. Bien entendu toutes les conduites 10 sont alimentées par le même fluide (A) et toutes les conduites 11 par le même autre fluide (B) (voir figure 3). Sur ce fond repose une plaque circulaire pleine 13 comportant une fenêtre 14 réalisée de manière qu'au cours d'une rotation autour de l'axe X-Y elle puisse laisser apparaître l'extrémité libre de chacune des conduites d'une paire de conduites 10-11. Cette fenêtre au cours de sa rotation définit par conséquent une couronne se superposant à celle comprenant lesdites extrémités de conduites. Sa longueur "L" correspond au moins à la somme des diamètres les plus grands des conduites 10-11 augmentée de la distance "a" séparant les bords immédiatement voisins de ces conduites et sa largeur "1" au diamètre le plus grand de ces conduits.La plaque 13 porte, à sa périphérie une couronne dentée 16 engrenant avec un pignon 17 calé sur un arbre 18 lui-même susceptible d'être mis en rotation par un moteur approprié 19 pouvant être choisi par exemple parmi les moteurs électriques ou hydrauliques. Le circuit électrique 5 comprend par exemple des électrovannes (non représentées) de tout type connu agissant sur les conduites 10-11 de manière à permettre l'écoulement ou l'arrêt d'écoulement des fluides contenus dans ces conduites. Le circuit électrique 6 est branché directement sur le moteur 19 pour assurer sa marche ou son arrêt si celui-ci est électrique ou comprend, comme le circuit 5, des systèmes d'électrovannes pour assurer la marche ou l'arrêt du moteur 19 si celui-ci est hydraulique (voir figure 4). En permettant l'arrivée d'un fluide moteur dans l'une des conduites 20 ou 21 (suivant les flèches F1 ou F2) on provoque la circulation de ce fluide et par conséquent la rotation du moteur (dans le sens des flèches F3 ou F4) ou au contraire la fermeture de cette conduite (20 ou 21) se traduit par l'arrêt du moteur. Le mitigeur ainsi décrit fonctionne de la manière suivante. La présence ou le déplacement d'une personne d'un corps ou d'un objet dans la zone de détection du système de commande optique 3 se traduit par la transmission d'un signal affectant le circuit électrique 5 actionnant les électrovannes commandant la circulation des fluides dans chacune de leurs conduites respectives 10-11. Si la plaque 13 est dans une position telle que la fenêtre 14 libère entièrement l'extrémité des conduites 10-11 alors que les extrémités des autres conduites 10a-lla et 10b- llb sont obturées par la partie pleine de ladite plaque (comme illustré à la figure 2) les deux fluides sont admis dans l'enceinte 8, s'y mélangent dans la proportion fixée par le débit fourni par chaque conduite et fonction des paramètres propres à l'installation. Le mélange est délivré par le bec du robinet 2. Par contre si l'on intervient d'une façon quelconque par le déplacement d'un corps ou d'un objet dans la zone de détection du système de commande optique 4, le second circuit électrique 6 est sollicité ce qui provoque la mise en marche du moteur 19 de la manière expliquée précédemment suivant qu'il s'agit d'un moteur électrique ou d'un moteur hydraulique.Ceci se traduit par la rotation de l'arbre 18, du pignon 17 et de la couronne 16 entraînant dans son mouvement la plaque 13 et par conséquent le déplacement de la fenêtre 14. Comme on peut le constater à l'examen des figures 2, 2A, 2B au fur-et-àmesure de la rotation de cette plaque 13, la fenêtre 14 libère ou au contraire la plaque obture la sortie respectivement des conduites 10-11 ce qui se traduit par un débit qui varie pour chaque conduite en fonction de son degré de dégagement ou d'obturation déterminé par la position de la fenêtre 14 au cours de la rotation de la plaque 13.Cette variation de débit engendre une variation de proportions relatives entre les deux fluides admis jusqu'au moment où la proportion voulue est atteinte (par exemple une température dans le cas du mélange d'une eau froide et d'une eau chaude). I1 suffit alors d'intervenir à nouveau dans la zone sensible de détection de présence du système de commande optique 4 pour immobiliser la plaque 13 (et par conséquent la fenêtre 14) dans sa dernière position correspondant aux caractéristiques du mélange désiré et atteint par cette position. Aucune intervention n'ayant eu lieu sur le premier système de commande 3 les fluides continuent à circuler dans leur conduite respective non obturée par la plaque 13.Bien entendu l'arrêt de cette circulation et par conséquent le débit du robinet 2 peut être obtenu en intervenant dans la zone de détection de ce premier système de commande 3. Pratiquement on peut illustrer ce fonctionnement de la façon suivante. Une personne s'approche, par exemple du lavabo 1 et pénètre dans la zone de sensibilité et de détection du système 3. Elle obtient un débit d'eau à une température ne lui convenant pas. Pour modifier cette température il lui faut intervenir en réduisant ou en augmentant le débit de l'eau chaude ou de l'eau froide. Ceci peut être obtenu conformément à l'invention en faisant passer une main par exemple dans la zone de sensibilité-détection du système 4 ce qui se traduit par la rotation de la plaque 13. Ainsi, en partant de la position illustrée à la figure 2 qui correspond à une proportion sensiblement égale entre l'eau chaude et l'eau froide (pour un même débit dans leur canalisation respective), la rotation dans le sens de la flèche F5 modifie cette proportion.Comme on peut le concevoir, la section de passage de chaque conduite se modifie progressivement au cours de cette rotation jusqu'à l'obtention de la proportion voulue (température recherchée). Cette variation est illustrée par les figures 2, 2A, 2B. Une fois cette proportion atteinte (correspondant, par exemple, à la position de la figure 2B), il suffit d'intervenir à nouveau, de la même manière que précédemment dans la zone de sensibilité du système 4 pour arrêter la progression de ladite plaque 13. La personne étant toujours dans la zone de détection de présence du système de commande 3 rien n'est modifié dans l'admission des fluides jusqu'à l'arrêt de leur écoulement que ladite personne obtient en sortant de ladite zone de détection de présence. On réalise ainsi l'intérêt et les avantages que présente l'invention dans différents domaines comme indiqué précédemment. Bien entendu le mitigeur décrit ici peut également s'appliquer au mélange de substances dites fluides telles que des substances pulvérulentes, de graines de particules diverses de toutes espèces pouvant être débitées par écoulement dans des canalisations. I1 va du reste de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1) Mitigeur n'impliquant aucune intervention de contact manuel direct du genre comprenant au moins deux conduites d'amenée (10-11) servant à l'admission de deux fluides différents dans un volume (8) pour le mélange de ces fluides et communiquant avec le conduit d'ajutage (2) pour délivrer ledit mélange, un moyen (3) de commande principale du type comprenant un système à rayons lumineux sensible à la présence ou au passage d'un corps ou d'un objet et agissant sur un moyen du genre électrovanne pour provoquer l'ouverture ou la fermeture desdites conduites d'amenée de fluides, mitigeur caractérisé en ce qu'il comporte un second moyen (4) de commande conçu pour qu'une fois le débit des fluides obtenu par ouverture desdites conduites d'amenée, il permette d'obturer ou d'ouvrir progressivement et sélectivement ces dernières pour modifier les proportions relatives desdits fluides jusqu'à l'obtention d'un mélange répondant à la proportion finale désirée et de maintenir l'écoulement de ce mélange par ledit conduit d'ajutage jusqu'à son arrêt par ledit moyen de commande principale (3). 2) Mitigeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second moyen de commande (4) actionne un système moteur (19) conçu pour déplacer de façon continue une pièce (13) munie d'un moyen (14) pour agir progressivement et concomitamment sur la section de passage de chaque conduite (10-11) admettant son fluide dans ledit volume de mélange (8). 3) Mitigeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit second moyen de commande (4) est du même type que celui de ladite commande principale (3). 4) Mitigeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pièce (13) est une plaque comportant une fenêtre (14) dont les dimensions correspondent de préférence, en longueur (L) à la somme des diamètres des deux conduites en cause augmentée de la distance (a) qui sépare les deux bords immédiatement voisins de ces conduites et, en largeur (1) au diamètre de la conduite de plus grande section. 5) Mitigeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite plaque (13) est circulaire et logée au fond dudit volume de mélange lui-même constitué par une enceinte cylindrique de révolution, des moyens étant prévus pour animer cette plaque d'un mouvement de rotation lente en s'appuyant sur lesdites conduites de fluides. 6) Mitigeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les conduites de fluides (10-11) débouchent par paires régulièrement réparties suivant une couronne dans le fond dudit volume de mélange.