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Mélangeur automatique pour chauffe-liquide à circulation.
L'invention se rapporte à un mélangeur d'eau chaude et d'eau froide qui règle automatiquement l'arrivée d'eau chaude et d'eau froide pour établir une température de mélange d'eau voulue réglable par exemple à la main.
On connaft des mélangeurs automatiques dans lesquels l'arrivée des liquides à mélanger est commandée par un thermostat influencé par la température du mélange. Il est également connu de faire agir à cet effet le thermostat non pas directement sur la soupape dont on veut régler la position, mais sur de petites
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soupapes montées dans une conduite de commande.
Ces soupapes de mélange sont généralement conformées de manière que le thermostat étrangle l'arrivée d'eau chaude dans la même mesure qu'il ouvre l'arrivée d'eau froide, et vice-versa. D'ordinaire on emploie à cet effet une seule soupape qui est commandée par le thermostat et qui va et vient entre deux sièges de soupape, l'un pour l'eau froide et l'autre pour l'eau chaude. Ces soupapes de mélange ne conviennent que pour des installations où la chaleur de l'eau chaude arrivant au mélangeur est constante, c'est-àdire pour des installations où par exemple l'eau chaude est prise à un accumulateur d'eau. Par contre, les mélangeurs connus ne conviennent guère pour les chauffe-liquide à circulation, où la température d'eau chaude dépend d'un débit réglable par exemple à l'aide d'un robinet ou à l'aide d'un sélecteur de température spécial.
Etant donné que généralement l'effet calorifique d'un chauffe-eau à circulation est constant, l'eau s'écoule à une température d'autant plus élevée que la quantité d'eau parcourant le chauffe-eau dans l'unité de temps est petite. L'invention a pour but de procurer pour un tel chauffe-liquide un mélangeur approprié.
L'invention consiste en un montage des soupapes à eau chaude et à eau froide du mélangeur raccordé à un chauffeeau à circulation, tel que l'organe de commande, commandé par exemple par un thermostat sensible à la température du mélange d'eau, ouvre d'abord jusqu'à la section de passage entière la soupape à eau chaude et n'ouvre qu'ensuite la soupape à eau froide à condition que la température voulue et imposée par le réglage soit moins élevée que la température à laquelle le chauffe-eau à circulation peut chauffer la quantité d'eau maximum débitée par lui.
L'agencement peut être réalisé de
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manière que l'obturateur de la soupape à eau froide soit enfilé à coulissement axial sur la tige de l'obturateur de la soupape à eau chaude et qu'une butée de cette tige ne le sépare de son siège que lorsque la soupape à eau chaude a exécuté sa levée complète. Les deux soupapes peuvent aussi être réunies en,un piston-valve commun qui pendant son déplacement démasque d'abord progressivement toute la section de passage d'eau chaude et ne démasque qu'ensuite la section de passage d'eau froide.
Grâce au montage conforme à l'invention, on assure que le thermostat sensible à la température de l'eau en'voie d'écoulement ne permette une admixtion d'eau froide à l'eau chauffée arrivant du chauffe-eau que lorsque la température d'écoulement voulue est plus basse'que la température à laquelle est chauffée la quantité d'eau maximum parcourant le chauffe-eau. L'avantage qui en résulte est évident si l'on considère qu'un chauffe-eau, dans lequel par définition l'eau s'échauffe pendant son passage dans le chauffe-eau, fournit son meilleur rendement quand on soutire sensiblement la totalité du débit d'eau qui peut le parcourir.
Si l'on employait pour un chauffe-eau à circulation un des mélangeurs connus, le thermostat chauffé étranglerait l'arrivée d'eau chaude au mélangeur lorsque la température d'écoulement est moins élevée que la température de l'eau chaude au moment considéré. Il en résulterait que le chauffe-eau chaufferait encore davantage le débit d'eau étranglé. Il se produirait donc l'inverse de ce qu'on cherche à obtenir. Bien entendu, avec les soupapes de mélange connues, l'étranglement de la soupape à eau chaude provoquerait positivement l'ouverture de la soupape à eau froide, mais on devrait accepter l'inconvénient que le chauffeliquide fonctionne avec un très mauvais rendement.
Avec le mélangeur conforme à l'invention, au contraire, lorsque la tem-
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pérature d'écoulement est réglée à un degré peu élevé correspondant, l'arrivée d'eau chaude au mélangeur n'est pas étranglée, elle s'ouvre jusqu'à la section d'ouverture complète, si bien que le chauffe-eau est parcouru jusqu'à une limite maximum par une quantité d'eau d'autant plus importante que la température d'écoulement imposée par le réglage est.basse. De cette façon, le chauffe-eau fonctionne toujours avec son meilleur rendement possible dans chaque cas envisagé.
Suivant une autre caractéristique du mélangeur conforme à l'invention, on aménage en vue de la commande des organes régulateurs des soupapes à eau chaude et à eau froide par le thermostat un conduit de commande, dérivé de la conduite d'arrivée d'eau chaude ou d'eau froide et allant à la chambre de mélange, dont la section de passage est plus ou moins ouverte par le thermostat. Comme organe de commande on emploie à cet effet un diaphragme ou un piston dont les mouvements dépendent de la différence de pression produite dans un étranglement aménagé dans le conduit de commande.
Le dessin annexé représente deux exemples d'exécution de l'invention.
Fig. 1 montre un mélangeur raccordé à un chauffe-eau à circulation et comportant un diaphragme qui fait office d'organe de commande, et
Fig. 2 montre une autre forme d'exécution du mélangeur dont l'organe de commande est constitué par un piston qui en même temps fait office d'organe régulateur pour la soupape d'eau chaude et d'eau froide.
Le chauffe-eau à circulation représenté sur la Fig.l est constitué par le serpentin 10 et le brûleur 11; après ouverture du robinet de débit 12, de l'eau froide arrive au chauffe-eau de la conduite d'eau froide 13 par le venturi 14.
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L'aspiration du venturi se transmet par la conduite 15 au distributeur à diaphragme 16, de manière que le diaphragme 17 se bombe vers le haut et que la soupape à gaz 18 s'ouvre.
Le gaz sortant du brûleur 11 s'allume par exemple au contact d'une flamme de veilleuse 19 brûlant continuellement et chauffe le serpentin 10. L'eau chauffée se rend par la conduite d'eau chaude 20 au mélangeur dont elle traverse d'abord la soupape à eau chaude 21 conformée de manière que dans sa position de fermeture elle laisse passer le débit d'eau minimum, c'est-à-dire la quantité d'eau qui, en traversant le venturi 14, exerce sur le diaphragme 17 tout juste l'aspiration requise pour actionner le distributeur à gaz à diaphragme 16, 17.
La quantité d'eau minimum que le chauffe-eau porte à une température très élevée, traverse donc la soupape à eau chaude 21 et passe dans la chambre de mélange 22 où elle agit sur le thermostat 24, réglable de l'extérieur à l'aide d'une vis 23 pour une température d'écoulement voulue, après quoi elle s'écoule par le robinet de débit 12. A son extrémité libre, le thermostat a la forme d'une soupape 25 qui désobture plus ou moins ou obture complètement l'ouverture de sortie d'un conduit de commande 26. L'ouverture de sortie de la conduite de commande est constituée par la vis de réglage 23 dans laquelle est alésé un prolongement du conduit de commande 26. On opère le réglage de la température en approchant plus ou moins de l'extrémité libre 25 du thermostat l'extrémité de la vis de réglage 23.
Le conduit de commande 26,dans lequel est aménagé un étranglement 27, relie à la chambre de mélange 22 la chambre à diaphragme 29 raccordée à l'entrée d'eau froide 28, en contournant la soupape à eau froide 30. En.¯aval de l'étranglement 27 le conduit de commande 26 communique en outre par le conduit 35 avec la
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chambre à contrepression 31. Au diaphragme 32 est attaché au moyen d'une tige 33 l'obturateur 34 de la soupape à eau chaude 21. Sur la même tige de soupape est enfilé à coulisse- ment axial l'obturateur 36 de la soupape à eau froide 30.
L'obturateur 36 prend appui contre son siège sous l'action d'un ressort 37, et la butée 38 de la tige de soupape 33 ne le soulève du siège que lorsque le diaphragme 32 a effectué la levée complète de la soupape à eau chaude.
Le mélangeur représenté sur la fig.1 fonctionne de la manière suivante: Comme déjà mentionné., le mélangeur est d'abord alimenté de la quantité'd'eau chaude minimum.
Quand alors la température d'écoulement voulue imposée par le réglage de la vis 23 est moins élevée que la température du débit d'eau chaude minimum, l'eau chaude influence le thermostat 24 de manière à désobturer dans une certaine mesure la circulation dans le conduit de commande 26. L'eau parcou- rant le conduit de commande subit dans l'étranglement 27 un abaissement de pression qui se propage par le conduit 35 au diaphragme 32 et qui provoque ainsi un bombement du diaphragme de bas en haut. De ce fait la soupape à eau chaude 21, 34 s'ouvre davantage, de sorte qu'une plus grande quantité d'eau peut alors parcourir le chauffe-eau et être positivement chauffée à une température moins élevée.
La quantité d'eau parcourant le chauffe-eau change ainsi sous l'action du ther- mostat 24, qui éloigne son extrémité libre 25 de l'extrémité de la conduite de commande 26, tant que la température d'écoulement voulue n'est pas établie. Si cette température correspond juste à la température à laquelle le chauffe-eau porte la quantité d'eau maximum qui peut le parcourir, le diaphragme ouvre la soupape à eau chaude d'une quantité telle que la butée 38 porte tout juste contre l'obturateur à eau froide 36.
Quand en
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dévissant davantage la vis de réglage 23 on impose une température d'écoulement encore moins élevée, le thermostat démasque encore davantage la section transversale du conduit de commande 26, de sorte que la plus grande différence de pression ainsi produite dans l'étranglement 27 provoque un bombement encore plus prononcé du diaphragme 32. Il en résulte que l'obturateur 9 eau froide 36 se soulève lui aussi de son siège 30 et ouvre ainsi l'admission d'eau froide.
' Le mélangeur représenté sur la fig. 2 fonctionne de la même manière. La soupape à eau chaude 21 et la soupape à eau froide 30 y sont commandées par un obturateur commun 39 qui a la forme d'un piston-valve. Ce piston-valve fait en même temps office d'organe régulateur dont les mouvements dépendent de la différence de pression produite dans l'étranglement 27. Le trajet du liquide de commande va de la conduite d'eau chaude 20 .à la chambre de mélange 22 par l'étranglement 27 percé dans le piston-valve 39 et par le conduit de commande 26. La section de sortie du conduit de commande est commandée, de la même manière qu'il est décrit ci-dessus, par l'extrémité libre 25 d'un thermostat 24 et on peut la régler de l'extérieur au moyen de la vis 23.
Dans la position représentée, le piston-valve 39 ne laisse passer à la chambre de mélange 22 et au robinet de débit 12 que sensiblement la quantité d'eau minimum arrivant de la conduite d'eau chaude 20. Le thermostat commande la sortie d'eau de la chambre à eau sous pression 40 et, partant, le piston 39, de manière que lorsque la température d'écoulement est réglée à un degré peu élevé correspondant, il démasque d'abord toute l'ouverture d'admission d'eau chaude 21 et ensuite seulement l'admission d'eau froide 30. On règle le débit d'eau minimum au moyen d'une vis 41 qui limite le déplacement du piston-valve 39 vers la gauche.