Brevet FR2838802A1 — publié le 20031024

avec son autre extremite. VANNE DE MELANGE ET SON DISPOSITIF DE PILOTAGE La presente invention est relative a une vanne de melange et son dispositif de pilotage permettant de regler la temperature de consignee Tco de sortie d'un fluide melange. La vanne de melange suivant la presente invention permet de produire un fluide melange a partir d'eau chaude et d'eau froide a une temperature de consigne Tco prealablement reglee et de maintenir cette temperature constante. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un dispositif de pilotage qui agit simultanement sur le debit d'eau froide et d'eau chaude traversant le raccord et une sonde thermostatique a bulbe qui commande le dispositif de pilotage, en fonction des variations de temperatures de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un dispositif de pilotage pourvu de moyens d'entranement permettant le deplacement simultane de boisseaux guides a l'interieur des entrees d'eau froide et d'eau chaude du raccord et un organe de reglage de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un dispositif de pilotage pourvu de moyens d'entranement et un organe de reglage de la temperature de consigne Tco qui vent disposes a l'exterieur du raccord. La vanne de melange suivant la presente invention comporte des moyens d'entranement qui vent constitues de tiges a rotule solidaires des boisseaux guidees dans des bouchons etanches visses dans les toyaux du raccord formant les entrees d'eau froide et d'eau chaude, lesdites tiges etant reliees entre elles par l'intermediaire de platines et de guides paralleles permettant le deplacement simultane des boisseaux dans la meme direction. La vanne de melange suivant la presente invention comporte des moyens d'entranement dont l'une des platines coopere d'une part avec un ressort qui prend appui sur le bouchon et d'autre part avec un verin comportant une tige qui est reliee a l'organe de reglage, ledit verin comprenant une chambre interne qui est reliee, par l'intermediaire d'un capillaire, a la sonde thermostatique a bulbe. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un organe de reglage comprenant une jupe solidaire du raccord et dans laquelle est visse un manchon cylindrique creux qui est destine a recevoir un ressort de securite cooperant avec la tige du verin. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un verin, un capillaire et une sonde thermostatique qui vent remplis d'un fluide caloporteur qui se dilate ou se contracte en fonction des variations de temperature de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. La vanne de melange suivant la presente invention comporte des moyens d'entranement dont chaque tige est conformee, a ['oppose du boisseau, d'une rotu le qui coopere avec la p latine de g u id age correspondante de maniere a former avec cette derriere une liaison pivotante. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un raccord en forme Y qui est constitue d'un premier tuyau cylindrique formant ['entree d'eau froide, d'un second tuyau cylindrique formant ['entree d'eau chaude et d'un troisieme tuyau cylindrique reunissant les deux premiers pour constituer la sortie du raccord et de lteau melangee, ledit troisieme tuyau recevant suivant une direction verticale la sonde thermostatique. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un raccord dont les tuyaux d'entree d'eau froide et d'eau chaude comprennent des cloisons qui vent percees respectivement d'un trou afin de reduire le diametre de circulation du fluide a l'interieur desdits premier et second tuyau du raccord. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un raccord dont les tuyaux d'entree d'eau froide et d'eau chaude comprennent des cloisons internee qui vent disposees au meme niveau et suivant une direction verticale et parallele a celle du troisieme tuyau. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un raccord dont les tuyaux d'entree d'eau froide et d'eau chaude comprennent des cloisons qui vent inclinees d'un angle (a) par rapport a l' exe longitudinal XX' de chaque tuyau pour se trouver l'une en face de l'autre et dans des plans paralleles. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un raccord dont les tuyaux d'entree d'eau froide et d'eau chaude comprennent des cloisons qui vent percees chacune d'un trou a profil conique debouchant porte par le meme axe horizontal W'. La vanne de melange suivant la presente invention comporte un raccord dont les tuyaux comprennent respectivement, au niveau des cloisons internee, une tubulure centree sur l'axe YY' et delimitant une entree permettant le montage et le guidage du dispositif de pilotage. La description qui va suivre en regard des dessins annexes, donnes a titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre ['invention, les caracteristiques qu'elle presente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Figure 1 est une vue en perspective illustrant la vanne de melange et son dispositif de pilotage suivant la presente invention. Figure 2 est une vue en coupe montrant la vanne de melange et son dispositif de pilotage suivant la presente invention. On a montre en figures 1 et 2 une vanne de melange 1 comportant un raccord 2 en forme de Y et un dispositif de pilotage externe 3 destine au reglage de la temperature de sortie d'un fluide melange traversant la vanne. Le raccord 2 est constitue d'un premier tuyau cylindrique 4 formant ['entree d'eau froide, d'un second tuyau cylindrique 5 formant ['entree d'eau chaude et d'un troisieme tuyau cylindrique 6 reunissant les deux premiers pour constituer la sortie du raccord 2 et de l'eau melangee. Le premier tuyau 4 et le second tuyau 5 component, dans leurs parties internee, une cloison 7, 8 percee respectivement d'un trou 9, 10 afin de reduire le diametre de circulation du fluide a l'interieur desdits premier et second tuyau du raccord 2. Chaque cloison interne 7 et 8 est disposee a proximite de l' entree de chaque tuyau 4 et 5, c'est a dire, a un niveau ou les fourches du Y formant le profil du raccord 2 vent les plus eloignees l'une de l'autre. Les cloisons internee 7 et 8 vent disposees a l'interieur de chaque tuyau 4 et 5 au meme niveau et suivant une direction verticale et parallele a celle du troisieme tuyau 6 formant le raccord 2 en Y. Les cloisons 7 et 8 vent inclinees d'un angle, x par rapport a l'axe longitudinal XX' de chaque tuyau 4 et 5 du raccord 2 pour se trouver l'une en face de l'autre et dans des plans paralleles. Les cloisons 7 et 8 vent percees chacune d'un trou 9 et 10 a profit conique debouchant porte par le meme axe horizontal W'. Les tuyaux 4, 5 du raccord 2 comportent respectivement au niveau des cloisons 7 et 8 une tubulure 11 et 12 centree sur l'axe YY' et delimitant une entree 13, 14 dans chaque tuyau. Les tubulures 11 et 12 permettent le montage et le guidage du dispositif de pilotage 3 destine au reglage de la temperature de sortie du fluide melange traversant la vanne 1. Le dispositif de pilotage 3 comporte des moyens d'entranement 50 permettant le deplacement simultane de boisseaux 15 et 20 qui vent guides a l'interieur des entrees d'eau froide 4 et d'eau chaude 5 du raccord 2 et un organe de reglage 31 de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. Le dispositif de pilotage 3 comporte au niveau de la tubulure 11 du tuyau 4 un boisseau 15 a profil conique solidaire d'une tige a rotule 16 qui est gurdee axialement en rotation et en translation dans un bouchon 17. Le bouchon 17 est visse a l'interieur de la tubulure 11 de maniere a presenter le boisseau 15 en face du trou 9 menage dans la cloison interne 7 du tuyau 4. La tige a rotule 16 est montee dans le bouchon 17 de maniere etanche, ainsi que la liaison audit bouchon avec la tubulure 11. La tige 16 comporte, a ['oppose du boisseau 15, une rotule 18 qui coopere avec un platine de guidage 19 de maniere a former avec cette derriere une liaison pivotante. Le dispositif de pilotage 3 comporte au niveau de la tubulure 12 du tuyau 5 un boisseau 20 a profil conique solidaire d'une tige a rotule 21 qui est guidee axialement en rotation et en translation dans un bouchon 22. Le bouchon 22 est visse a l'interieur de la tubulure 12 de maniere a presenter le boisseau 20 en face du trou 10 menage dans la cloison interne 8 du tuyau 5. La tige a rotule 21 est montee dans le bouchon 22 de maniere etanche, ainsi que la liaison audit bouchon avec la tubulure 12. La tige 21 comporte a ['oppose du boisseau 20 une rotule 23 qui coopere avec une platine de guidage 24 de maniere a former avec cette derriere une liaison pivotante. Un ressort precontraint 25 est prevu autour de ia tige a rotule 21 de maniere a cooperer a chaque extremite avec le bouchon 22 et la platine de guidage 24. La platine de guidage 24 est solidaire a ['oppose de la tige a rotule 21 d'un verin a double effet 26 comportant une chambre interne 27 qui est reliee par I'intermediaire d'un capillaire 28 a une sonde thermostatique a bulbe 29. Le verin 26 comporte a ['oppose de la chambre interne 27 une tige 30 qui coopere avec un organe de reglage 31 solidaire du raccord 2 et plus particulierement d'une cloison externe 32 s'etendant verticalement a partir du premier tuyau 4. L'organe de reglage 31 comporte une jupe 33 a profil cylindrique creux qui est fixee a l'une de ses extremites a la cloison 32 du raccord 2. L'autre extremite de la jupe 33 coopere par vissage avec un manchon cylindrique 34 ferme par un bouchon 35. Ce dernier est traverse par la tige 30 du verin 26 de maniere a cooperer avec un ressort de securite 36 dispose dans la partie interne du manchon 34. Le dispositif de pilotage 3 comporte deux tiges paralleles 37, 38 qui vent prevues pour relier entree elles les platines de guidage 19 et 24 afin de deplacer en meme temps et dans la meme direction les boisseaux 15 et 20. La sonde thermostatique 29 a bulbe est montee suivant une direction verticale a i'interieur du tuyau de raccordement 6 par l'intermediaire d'un presse etoupe 39 dispose au niveau de la jointure des deux tuyaux 4 et 5 du raccord 2. La sonde thermostatique 29 est prevue pour relever la temperature de l'eau melangee a l'interieur du tuyau 6 et de commander, si cela est necessaire, le deplacement de la tige 30 du verin 26 entrainant simultanement le deplacement des boisseaux 15 et 20 du dispositif de pilotage 3. La vanne de melange 1 et plus particulierement le dispositif de pilotage 3 est prealablement reglee pour obtenir une eau melangee a une temperature de consigne Tco determinee a la sortie du raccord 2. Le reglage de la temperature de consigne TC est obtenu au moyen de l'organe de reglage 31 qui determine, en fonction de la position du manchon 34 dans la jupe 33, la position des boisseaux 15 et 20 par rapport aux trous coniques 9 et 10. La position des boisseaux coniques 15 et 20 permet, a debit constant a la sortie du raccord 2, de laisser passer une quantite d'eau chaude a une temperature Tch et une quantite d'eau froide a une temperature Tfr suffisante pour obtenir la temperature de consigne Tco de l'eau melangee a la sortie du raccord 2. Lorsque le dispositif de pilotage 3 est regle, il n'y a plus lieu d'intervenir sur ce dernier sauf pour modifier la temperature de consigne Tco de lteau melangee que I'on souhaite obtenir a la sortie du raccord 2. On note principalement que ['ensemble des elements constituent le dispositif de pilotage 3, a savoir les moyens d'entrainement 50 et l'organe de reglage 31, vent disposes a l'exterieur des tuyaux 4, 5 et 6 formant le raccord 2, c'est a dire qu'il ne vent plus en contact direct avec l'eau circulant dans ledit raccord. De ce fait, les moyens d'entrainement 50 et l'organe de reglage 31 qui permettent les deplacements simultanes des boisseaux 15 et 20 par rapport aux trous 9 et 10 ne risquent plus de se bloquer par le dgpot d'impuretes ou par le calcaire contenu dans lteau froide et chaude. En effet, la surface et le nombre de pieces se trouvant a l'interieur des entrees 13 et 14 a proximite des trous 9 et 10 et qui vent en contact avec l'eau chaude ou froide vent reduits au maximum, empechant le depot d'impuretes ou de calcaire. Lorsque la temperature de consigne Tco de l'eau melangee a la sortie du raccord 2 s'eleve en temperature, il est necessaire que le dispositif de pilotage 3 intervienne pour diminuer cette elevation de temperature pour revenir a la temperature de consigne Tco determinee au depart lors du reglage de la vanne de melange 1. Cette elevation de temperature peut provenir soit d'une elevation de la temperature de l'eau chaude Tch etlou de l'eau froide Tfr, soit de la reduction du diametre de passage du trou 9 reduisant le debit et la circulation d'eau froide dans le tuyau 4 du raccord 2, soit d'une baisse de pression dans l'arrivee d'eau froide. Dans ce cas la sonde thermostatique 29 commande le dispositif de pilotage 3 pour corriger la temperature de l'eau melangee pour la ramener a la temperature de consigne Tco definie au depart. La sonde thermostatique 29, le capillaire 28 et la chambre 27 du verin 26 vent remplis d'un fluide caloporteur qui vient a se dilater lors de ['augmentation de la temperature du liquide melange se trouvant autour de la sonde. Ainsi, lorsque la temperature de consigne Tco de l'eau melangee s'eleve, le fluide caloporteur contenu dans la sonde 29, le capillaire 28 et la chambre 27 se dilatent pour pousser la tige 30 en direction de l'exterieur du verin 26. La tige 30 du verin 26 vient s'opposer a la resistance du ressort de securite 36 de maniere a deplacer simultanement les boisseaux 15 et 20 dans la meme direction. Le deplacement de la tige 30 de verin 26 entranant la fermeture totale ou partielle du trou 10 par le boisseau 20 pour limiter le passage d'eau chaude dans le tuyau et l' ouverture totale ou partielle du trou 9 pour augmenter le passage d' eau froide dans le tuyau 4. Des que la temperature de consigne Tco prevue au reglage de la vanne de melange 1 pour lteau melangee redevient normal a la sortie du raccord 2 le ressort precontraint 25 sous la diminution de la dilation du fluide caloporteur contenu dans la chambre 27 ramene les boisseaux 15 et 20 dans leur position d'origine determinee par l'organe de reglage 31. Inversement, lorsque la temperature de consigne Tco de l'eau melangee vient a diminuer, le dispositif de pilotage 3 permet par l'intermediaire de ia contraction du fluide caloporteur contenu dans la chambre 27 du verin 26 d'ouvrir le boisseau 20 pour permettre d' augmenter le debit d'eau chaude dans le raccord 2 afin d'equilibrer la temperature d'eau melangee a celle Tco. On constate que le tuyau 4 comporte, dans sa partie interne et avant son raccordement avec les tuyaux 5 et 6, un clapet anti-retour 40 empechant la remonter de fluide melange en direction du boisseau 15. En variante, le d ispositif de pilotage 3 peut comporter u ne rondel le option nelle 4 1 qui est montee libre autour de la tige a rotule 16 entre le bouchon 17 et la rotule 18. Cette rondelle 41 permet d'eviter la fermeture complete de l'arrivee d'eau froide lorsque la sonde thermostatique 29 n'est pas a sa temperature de fonctionnement. Egalement, cette rondelle 41 permet de limiter la temperature de l'eau mitigee a une temperature inferieure a celle de l'eau chaude en cas de rupture du capillaire 28. Enfin, I' objet principal est d'eviter une temperature d' eau mitigee trop elevee en debut de puisage, le temps que le bulbe de la sonde thermostatique 29 monte en temperature et puisse commander le dispositif de pilotage 3. On note que le verin 26 peut etre remplace par tout autre dispositif permettant de remplir la meme fonction tel que, par exemple, une membrane hermetique se deformant sous l'effet de la dilatation du liquide contenu dans la sonde thermostatique 29 sans pour cela changer ['objet de la presente invention. Dans le cas ou le verin 26 est remplace par un dispositif a soufflst metallique hermetique, ce dernier se deforme sous l'effet de la dilatation du liquide contenu dans la sonde thermostatique 29 sans pour cela changer ['objet de la presente invention. On constate que dans le cas du soufflst metallique, ce dernier fait office de tige qui coopere avec l'organe de reglage 31 pour le deplacement des boisseaux 15 et 20. On remarque egalement que le fluide caloporteur utilise pour les deplacements du verin 2 ou tout autre dispositif peut etre remplace par un melange de cire sans pour cela changer ['objet de la presente invention. II doit d'ailleurs etre entendu que la description qui precede n'a ete donnee qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de ['invention dont on ne sortirait pas en rempla,cant les details d'executions decrits par tout autre equivalent. REVENDICATIONS 1. Vanne de melange permettant de produire un fluide melange a une temperature de consigne Tco prealablement reglee et de maintenir cette temperature constante, ladite vanne etant constituee d'un raccord (2) comportant une entree d'eau froide (4), une entree d'eau chaude (5) et une sortie d'eau melangee (6), caracterisee en ce qu'elle comporte un dispositif de pilotage (3) qui agit simultanement sur le debit d'eau froide et d'eau chaude traversant le raccord (2) et une sonde thermostatique (29) qui commande le dispositif de pilotage (3) en fonction des variations de temperature de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. 2. Vanne de melange suivant la revendication 1, caracterisee en ce que le dispositif de pilotage (3) comporte des moyens d'entranement (50) permettant le deplacement simultane de boisseaux (15, 20) guides a l'interieur des entrees d'eau froide (4) et d'eau chaude (5) du raccord (2) et un organe de reglage (31) de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. 3. Vanne de melange suivant la revendication 2, caracterisee en ce que le dispositif de pilotage (3) comporte des moyens d'entranement (50) et un organe de reglage (31) de la temperature de consigne Tco qui vent disposes a l'exterieur du raccord (2). 4. Vanne de melange suivant la revendication 2, caracterisee en ce que les moyens d'entranement (50) vent constitues de tiges a rotule (16,21) solidaires des boisseaux (15, 20) qui vent guidees dans des bouchons etanches (17, 22) visses dans les tuyaux (4, 5) du raccord (2) formant les entrees d'eau froide et d'eau chaude, lesdites tiges (16, 17) etant reliees entre elles par l'intermediaire de platines (19, 24) et de guides paralleles (37, 38) permettant le deplacement simultane des boisseaux (15, 20) dans la meme direction. 5. Vanne de melange suivant la revendication 4, caracterisee en ce que la platine (24) coopere d'une part avec un ressort (25) qui prend appui sur le bouchon (22) et d'autre part avec un verin (26) comportant une tige (30) qui est reliee a l'organe de reglage (31) et une chambre interne (27) qui est reliee par i'intermediaire d'un capillaire (28) a la sonde thermostatique a bulbe (29). 6. Vanne de melange suivant la revendication 4, caracterisee en ce que l'organe de reglage (31) comporte une jupe (33) solidaire du raccord (2) et dans laquelle est vissee un manchon cylindrique creux (34) qui est destine a recevoir un ressort de securite (36) cooperant avec la tige (30) du verin (26). 7. Vanne de melange suivant la revendication 5, caracterisee en ce que la chambre interne (27) du verin (26), le capillaire (28) et la sonde thermostatique (29) vent remplis d'un fluide caloporteur qui se dilate ou se contracte en fonction des variations de temperature de la temperature de consigne Tco de l'eau melangee. 8. Vanne de melange suivant la revendication 4, caracterisee en ce que la tige (16) comporte a ['oppose du boisseau (15) une rotule (18) qui coopere avec la platine de guidage (19) de maniere a former avec cette derriere une liaison pivotante. 9. Vanne de melange suivant la revendication 4, caracterisee en ce que la tige (21) comporte a l' oppose du boisseau (20) une rotule (23) qui coopere avec la platine de guidage (24) de maniere a former avec cette derriere une liaison 1 0 pivotante. 10.Vanne de melange suivant la revendication 1, caracterisee en ce que le raccord (2) presente un profil en Y constitue d'un premier tuyau cylindrique (4) formant i'entree d'eau froide, d'un second tuyau cylindrique (5) formant I'entree d'eau chaude et d'un troisieme tuyau cylindrique (6) reunissant les deux premiers pour constituer la sortie du raccord (2) et de l'eau melangee et dans lequel coopere, suivant une direction verticale, la sonde thermostatique (29) 11.Vanne de melange suivant la revendication 10, caracterisee en ce que le premier tuyau (4) et le second tuyau (5) comportent dans leurs parties internee une cloison (7, 8) percee respectivement d'un trou (9, 10) afin de reduire le diametre de circulation du fluide a l'interieur desdits premier et second tuyau du raccord (2). 12.Vanne de melange suivant la revendication 11, caracterisee en ce que les cloisons internee (7, 8) vent disposees a l'interieur de chaque tuyau (4, 5) au meme niveau et suivant une direction verticale et parallele a celle du troisieme tuyau (6) formant le raccord (2) en Y. 13.Vanne de melange suivant la revendication 11, caracterisee en ce que les cloisons (7, 8) vent inclinees d'un angle (a) par rapport a l' exe longitudinal XX' de chaque tuyau (4, 5) du raccord (2) pour se trouver l'une en face de l'autre et dans des plans paralleles. 14.Vanne de melange suivant la revendication 11, caracterisee en ce que les cloisons (7, 8) vent percees chacune d'un trou (9, 10) a profil conique debouchant porte par le meme axe horizontal W'. 15.Vanne de melange suivant la revendication 14, caracterisee en ce que les tuyaux (4, 5) du raccord (2) comportent respectivement au niveau des cloisons (7, 8) une tubulure (11, 12) centree sur l'axe W' et delimitant une entree (13, 14) permettant le montage et le guidage du dispositif de pilotage (3). 16.Vanne de melange suivant la revendication 1, caracterisee en ce que le dispositif de pilotage (3) comporte une rondelle (41) qui est montee libre autour de la tige a rotule (16) entre le bouchon (17) et la rotule (18), permettant d'eviter la fermeture complete de l'arrivee d'eau froide lorsque la sonde thermostatique (29) n'est pas a sa temperature de fonctionnement. 17.Vanne de melange suivant la revendication 4, caracterisee en ce que la platine (24) coopere d'une part avec un ressort (25) qui prend appui sur le bouchon (22) et d'autre part avec une membrane hermetique qui est reliee a I'organe de reglage (31) et par l'intermediaire d'un capillaire (28) a la sonde thermostatique a bulbe (29). 18.Vanne de melange suivant la revendication 4, caracterisee en ce que la platine (24) coopere d'une part avec un ressort (25) qui prend appui sur le bouchon (22) et d'autre part avec un soufflst hermetique qui est relic a l'organe de reglage (31) et par l'intermediaire d'un capillaire (28) a la sonde