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"Dispositif de mélange "
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La présente invention concerne les valves de commande thermostatiques à débit constant et plus particulièrement les valves combinées de ce genre constituant un ensemble ou groupe destiné à commander le débit du fluide dérivé de plusieurs sources et livré à un emplacement unique de consommation.
Bien que l'invention puisse recevoir un grand nombre d'application. comme cela apparaîtra aux techniciens,, elle présente cependant un intérêt particulier dans son application à un. groupe à valves destiné à commander l'écoulement, soit de l'eau chaude, soit de l'eau froide, soit d'un mélange d'eau froide et d'eau chaude,
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dans une machine à laver ; on décrira donc l'invention dans le cas particulier de cette application.
La présente invention combine la fonction de commande du débit, dans une valve du type décrit, avec la fonction de commande de la température du mélange .d'eau.. Pour mettre en oeuvre l'invention, on utilise un carter comportant un seul canal de sortie et deux canaux d'entrée, les canaux d'entrée sont reliés respectivement à des sources d'eau chaude et d'eau froide, et un orifice de valve relie chacun de ces canaux d'entrée au Canal de sortie.
Un mécanisme de valve, actionné indépendamment, est associé à chacun de ces orifices ; ces mécanismes peuvent être commandés indépendamment, pour ouvrir la communication entre le canal d.e sortie d'une part, et d'autre part l'un ou l'autre des canaux d'entrée ou les deux canaux d'entrée. Un dispositif à débit constant estaprévu dans le canal de sortie ; il est sensible aux fluctuations de la pression du fluide dans le carter et peut maintenir un débit. constant du fluide vers le point de; consommation. Deux dispo- si tifs de valve thermostatique sont prévus respectivement pour le canal d'entrée de l'eau froide et pour le canal de communication entre les deux canaux d'entrée.
La présente invention a donc pour but de réaliser une valve de mélange qui, étant alimentée en eau chaude et en eau froide, -peut livrer un mélange de 'ces eaux à une température et avec un débit sensiblement constants, malgré les variations importantes de la température et de la pression des eaux d'alimentation.
Un autre but de l'invention est de commander d'une ma- nière thermostatique'un mélange fluide, en utilisant des pièces constitutives, qui peuvent être fabriquées, avec des matières premières facilement approvisionnées, par des opérations d'estampage ou d'usinage d'un faible prix de revient.
L'invention se propose aussi de réduire l'encombrement de la valve de'.mélange de maniére à pouvoir assembler facilement
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des élément simples par des opérations de produciton en grande série.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Cette description se réfère au dessin annexé, sur lequel :
La figure 1 est une coupe d'un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue de détail à grande échelle, obtenue en coupant le dispositif de la figure 1 suivant la ligne II-II.
Si on considère le dessin en détail, on voit que le nombre de référence 10 désigne un carter unique d'une construc- tion appropriée, avec des dimensions convenables quelconques ; ce carter comprend les corps 12 et 14 et comporte un seul canal de sortie 16, que l'on peut mettre en communication avec une conduite appropriée quelconque au moyen d'un raccord 18, dans le but de diriger le liquide depuis le carter 10 jusqu'à l'en- droit de consommation, par exemple jusque dans une machine à laver.
Le carter 10 comporte deux raccords d'entrée 20, 22 qui sont filetés de manière à pouvoir être reliés à des conduites appropriées quelconques, par exemple à des conduites venant respectivement d'une source d'eau chaude et d'une source d'eau froide. Sur chacun des raccords 20, 22, est monté un filtre 24 ou 26 ; ces raccords comportent des canaux 28,30 communiquant avec une chambre 32 dite "chambre d'intersection".
Une chambre de mélange 34 est prévue dans le carter 10 ; elle est séparée de la chambre d'intersection 32 par une cloison 36 faisant partie intégrante des portions 12 et 14 du carter 10,
La cloison 36 comporte des parties 38,4.0 prises dans la masse, qui ont la forme générale 4'une coquille et se trouvent respectivement aux extrémités de la cloison. Ces parties 38,4- coopèrent respectivement avec les paroi;-! latérales 42,44 du car-
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ter 10, pour former des sièges annulaires 46 et 48, qui sont destinés respectivement à des valves 50, 52 du type à diaphragme.
Ces valves 50,52 sont d'un type courant ; elles sont constituées par une matière flexible et sont fixées sur les extrémités ou- vertes du carter 10 au moyen de collerettes périphériques d'étanchéité 54, qui sont appliquées dans des gorges annulaires 56 formées dans le carter 10. Une étanchéité effective est réalisée entre le carter 10 et les valves 50, 52 par la force de compression des bagues de verrouillage 58, qui sont serrées par dessus les collerettes 54. Ces bagues de verrouillage 58 sont fixées sur le carter 10 par un moyen appropri é quelconque ; on peut prévoir à cet effet, comme on le voit sur la figure 1, plusieurs boulons 60, qui traversent le carter 10 de manière à fixer en même temps les deux bagues de verrouillage 58.
Les valves 50, 52 comportent des pièces rapportées 62, métallique: creuses, d'une forme générale cylindrique, qui forment des ouvertures 63 à travers la partie centrale des valves.
Chacune des valves à diaphragme 50,52 est commandée par un mécanisme à solénoïde, ces deux mécanismes sont d'une cons- trùction et d'unfonctionnement identiques ; on n'en décrira donc qu'un seul en détail. Un carter tubulaire et de forme allongée 64 est évasé vers l'extérieur, à son extrémité inté- rieure, de manière à former une cuvette 66 munie à son extrémité d'une collerette 68 ; cette collerette est interposée entre la bague de verrouillage 58 et la surface extérieure de la colleret. la te d'étanchéité 54 de/valve 50 ou 52, de manière à être fixée sur celle-ci. Le carter 64 constitue un noyau, sur lequel est enroulé la bobine d'un. solénoïde 70 suivant une disposition bien connue des techniciens.
Une armature 72 peut coulisser et être guidée à l'intérieur des parois du carter 64 ; cette armature comporte une extrémité conique 74, susceptible de s'appliquer sur la valve 50 ou 52 et de commander effectivement l'écoulement de l'eau à travers l'orifice 63, c'est-à-dire entre
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la chambre de mélange 34 et la chambre formée dans le carter 64, dans un but qui sera spécifié ultérieurement. Un ressort 76 sollicite normalement l'armature 72 vers la valve, de façon que l'extrémité ooni que 74 étrangle effectivement le courant d'eau à travers l'orifice 63, comme on le voit sur le dessin.
Le mou- vement de l'armature 72, en opposition à la sollicitation du res- sort 76, est obtenu par l'excitation du solénoïde 70, qui est connecté effectivement à une source appropriée d'énergie électri- que et à un mécanisme de commande de valve (non représenté).
Comme il est bien connu dans la présente technique, la surface exposée à la pression du fluide, dans la valve 50, du côté du solénoïde, dépasse la surface annulaire de cette valve tournée de l'autre c8té et exposée à la pression ;il en résulte que la valve 50 s'applique sur le siège 46 et empêche le fluide de s'écouler à partir de la chambre d'intersection 32 dans la cham- bre de mélange 34. Quand le solénoïde 70 est excité, l'armature 72 est éloignée de la valve 50, malgré l'opposition du ressort 76, de sorte que la pression régnant sur ce côté de la valve s'échappe dans la chambre de mélange 34 par l'orifice 63. La pression s'égalise, sur les'deux faces du diaphragme de la valve 50 et il en résulte que cette valve s'éloigne de son siège 46.
Un orifice de purge 78 est prévu dans la valve 50 pour permettre à l'eau de s'écouler à partir de la chambre d'intersection 32 sur la face de cette valve tournée vers le solénoïde, et pour égali- ser ainsi les pressions sur les deux faces de la valve 50 quand le solénoïde 72 n'est pas excité. De même ,la valve 52, dis- posée près du-raccord 22 d'entrée de l'eau chaude, est actionnée par son solénoïde propre et fonctionne de la même manière que la valve 50.
On va considérer maintenant' plus en détail les dispo- sitifs de commande du débit et de la température. On voit sur la figure 1 deux dispositifs de commande de température, dési- gnés dans leur ensemble par 80 et 82 et disposés respectivement
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dans le raccord 20 d'entrée de l ' ési12. fro-iue ut ;¯ .}z:5 la cha:.;y.
G'inves:,.caiorz 32. Tainque (}I);; Ri;,o:3ii.if: de r..'o.!v:l;nV sont d'une construction :i.c;z t,i cLz!,., on. n'en décrira qu'un, seul en d<t-;à.l ; pc<u, 1; eOll:3t1.'uctton de ces dispositif n, on se r-f 1'1. l'a il. la figure 2, sur lacua.Z¯e on voit lU1 organe perfore 84 en forme de cuvette, qui ont fixe sur la surface intérieure du. raccord 20 par un moyen approprie quelconque.
Un élément bimétallique 86 est replie le Ions d'un
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dirLôtre X-X de manière à constituer un dinçue en forme appro- .:¯vuütive de cuvette ; ce disque est aLi- centre de la plaqua 84 au moyen d'un rivet 88. De même, le dispositif 82 de comma de de température comprend un organe de support perforé 90 en forme de cuvette et un disque bimétallique 92, qui est replié le long d'un diamètre et qui est fixé par un rivet 94 sur la plaque de support 90 ; le rebord de l'organe 90 est fixé par un moyen approprié quelconque sur les parois intérieures du carter 10.
En réalité, les dispositifs 80,82 de commande de la température sont des valves de débita qui sont sensibles 'Aux températures régnant dans les chambres respectives con-
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tenant ces dispositifs. La 'pGriphérie des disques bimétalliqlef 86,92 est construite de telle manière que, quand l'un de ces disques fléchit autour de son axe, un intervalle considérable est maintenu entre les bords de ce disque et la structure correspondante de la paroi de support. Cet intervalle permet à l'eau de se déplacer autour des bords du disque, quand celui- ci est fléchi, comme on l'expliquera plus loin.
Le dispositif 80 de commande de température, qui est disposé dans le raccord 20 d'entrée de l'eau froide, est conçu
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de telle manière qu'une aij;men'ta-Lion de la .tonl1ÔJ.'a'Lurc de l' eaJ froide provoque ']ne augmentation du débit de l' ean à travers le groupe ; quant au dispositif F32 , do commande de tmpéra.bure, qui est di8poFJé dan ]a chambre d'internée hi on 32, il est ('on- çu de manière qu'une '1Iunv.<,;¯vn àe la teIIJ:1\:l'atnre d'J l' eaU
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chaude augmente le débit du courant d'eau.
Ces effets sont obtenus en disposant les matières bimétalliques du disque 86, de manière que l'augmentation de température fasse fléchir ce disque pour lui donner un plus petit rayon de courbure, d'où. il résulte qu'une plus grande quantité d'eau froide passe entre la périphérie de ce disque et les parois intérieures du raccord 20. De même les matières bimétalliques du disque 92 sont conçues de manière qu'une augmentation de température di- minue au contraire la flexion de ce disque jusqu'à un plus grand rayon de courbure, d'où il résulte une diminution du débit de l'eau entre la périphérie de ce disque et les parois définis- sant la chambre d'intersection 32.
Pendant 'le fonctionnement, quand la température de l'eau agit sur les disques 86,92, ceux-ci commencent à se cour- ber ou à s'aplatir, suivant le cas, le long de leurs diamètres respectifs, de manière à faire varier la Surface effective entr la périphérie de chaque disque et la structure correspondante des parois. Il est donc évident que cette variation de la surface effective peut modifier la quantité d'eau traversant l'un et l'autre des dispositifs de commande 80,82.
Entre le dispositif 82 de commande de température et la chambre 30 d'entrée de l'eau chaude,, la chambre d'intersec- tion 32 est munie d'un dispositif 96 à clapet de retenue d'un typecourant. Le dispositif 96 est constitué par une cuvette perforée 98 et par un disque flexible 100, qui est fixé en son centre par un rivet 101 sur le centre de l'organe 98. Le dis- positif 96 est fixé par un moyen approprié quelconque sur la chambre d'intersection 32.
Dans l'utilisation des clapets de retenue de ce genre, on voit que l'eau ne peut s'écouler que dans un seul sens et que l'eau chaude venant de la chambre d'entrée 30 peut traverser le , clapet de retenue 96 pour péné- trer dans la chambre d'intersection 32, tandis que le passage de l'eau froide ou de l'eau de mélange dans la chambre d'entrée 30 est empêché par l'action de fermeture du disque flexible 100.
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Une valve de commande de débit qui est sensible à la pression et désignée dans son ensemble par 102, est disposée dans le canal de sortie 16, près de la chambre de mélange 34 ; cette valve de commande est identique à celle décrite et représentée dans la demande de brevet déposée ce même jour par la demanderesse pour "value de commande de débit constant" ; on ne décrira donc cette valve que dans la mesure suffisante pour faciliteras compréhension de la présente invention.
.La valve de commande de débit.102 comprend un or- gane de support 104 en forme de cuvette comportant une collera te annulaire 106 pouvant être fixée par un moyen approprié quelconque sur les'parois du carter de la valve. La partie centrale de l'organe 104 est perforée et un disque élastique
108 est fixé au centre de l'organe 104 au moyen d'un rivet
110.
Le disque élastique 108 est fabriqué par emboutissage d'une tôle mince, il est plié autour de l'un de ses diamètres de la même manière que les disques bimétalliques 86 et 92,
Le diamètre extérieur. du disque élastique 108 n'est que lé- gèrement inférieur au diamètre interne de la chambre contenant . ce disque et un espace relativement considérable est prévu entre la périphérie de ce disque et les parois latérales .du-- , canal de sortie 16. ' Cet espace permet à l'eau de s'écouler librement autour des bords du disque élastique 108, quand l'aplatissement de celui-ci se produit sous l'influence d'une augmentation de pression apparaissant du cote amont de l'or- gane de support 104.
Les bords du disque élastique 108 s'incurvent ou se redressent suivant'que la pression de l'eau diminue ou augmente dans la chambre de mélange 34, en mainte- nant ainsi un débit d'eau constant à travers la valve 102.
On va expliquer maintenant le fonctionnement du dis positif conforme à l'invention. On suppose que les sources
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d'eau chaude et d'eau i'roidi sont ii:]1±<àiJ rcspc'ct.1 ,>,,iit aux raccords d'entrée .±'4,20 ql1.o le dispositif do n:lun;,,.: est assemble comme le montre la figure l et que les valves
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a diaphragme 50,Sr sont appliquées sur leurs sièges ros!",t.::tifs.
Si on désire un mélange d'eau chaude et d'eau froide, on excite convenablement le solénoïde 70 associé à la valve 50 ;
cell-ci s'éloigne alors de son siège 46, et permet ainsi à l'eau froide de traverser le dispositif' de commande thermostatique
80, par 11 intermédiaire du raccord 20, et à l'eau chaude de traverser le dispositif de commande thermostatique 80 en pas- sant par le raccord d'eau chaude 22. L'eau froide venant du raccord 20 et l'eau chaude venant du raccord 22 se mélangent dans la portion'de la chambre d'intersection 32 qui est adja- cente à la valve 50 ; ce mélange peut traverser le siège de valve 46 et pénétrer dans la chambre de mélange 34, où l'eau chaude et l'eau froide se mélangent d'une manière plus complète le mélange sort ensuite du carter 10 par le canal de sortie 16.
Si la température de l'eau froide entrant par le raccord 20 diminue, la matière bimétallique du disque 86 tend redresser ce disque, en diminuant ainsi le débit de l'eau froide. Inversement, si la température de l'eau froide augmen- te, le disque 86 a tendance à s'incurver davantage et à laisser passer par conséquent une plus grande quantité d'eau froide.
Dans le cas du dispositif de commande thermostatique 82 de l'eau chaude, la matière bimétallique du disque 92 réagit aux augmen- tations de température de manière à diminuer le débit de l'eau chaude, et aux diminutions de température de manière à augmen- ter ce débit. La'température finale du mélange se trouvant dans la chambre 34 est fonction des températures de l'eau chau- de et de l'eau froide au moment où celles-ci atteignent la chambre 32 et aussi des proportions suivant lesquelles l'eau chaude et l'eau froide sont mélangées.
Dans le dispositif
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représenté, les dipoibif BO ,8 de cc,i::,,,ai,<1;a uhermoHtHj sont cziletilés de i::lTtlt'1't? 2t adme ttro l'eau dans la chambre de mélange 34 suivant la proportion désirée à différentes tempé- ratures d'alimentation.
Dans le cas où on désire de l'eau chaude, on excite convenablement le solénoïde 70 associé à la valve 52 ; il en résulte que la valve 52 s'ouvre et que le courant d'eau chaude venant du raccord d'entrée 22arrive directement dans la chambre de mélange 34, à la température de l'eau chaude d'alimentation.
Le clapet de retenue 96 empêche l'eau froide d'entrer de ce côté du carter 10, quand la valve 52 est ouverte.
Le mélange d'eau chaude et d'eau froide se trouvant dans la chambre 34 est déchargé par le canal de sortie 16, avec un débit maintenu constant par la valve de commande 102. Cette valve 102 règle lé débit de l'eau, sans tenir compte du fait que l'eau entre dans la chambre 34 en passant par la valve 50 ou la valve 52.
Les dispositifs 80,82 de commande thermostatique n'affectent pas le fonctionnement de la valve 102 à débit cons- tant. Cependant, par suite de la disposition de ces éléments dans leurs passages respectifs, un courant de fluide à tempé- rature constante et à débit constant est maintenu dans le canal de sortie 16. Ainsi, si la température de l'eau froide est trop élevée, l'augmentation du débit de l'eau froideest suf- fisante pour compenser la température de l'eau chaude et la température du mélange dans la chambre 34 n'est pas affectée d'autre part, toute augmentation de pression produite par l'augmentation de débit de l'eau froide est annihilée par la fermeture partielle du dispositif 102 à débit constant.
De même. si la température de l'eau chaude pénétrant dans la cham- bre d'intersection 32 est trop'élevée, le débit de l'eau chaude pénétrant dans cette chambre est diminué, de telle sorte que la température du mélange dans la chambre 34 n' est pas affectée,
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et d'autre part la diminution de pression causée dans cette chambre par la diminution du débit de l'eau chaude entrant dans la chambre d'intersection 32 provoque une incurvation du disque élastique 108 de la valve 102, en augmentant ainsi la section de passage de l'eau à travers cette valve.
.Ainsi, il est évident que la valve de mélange conforme à l'invention fournit, non seulement du fluide chaud à une température connue, mais aussi un mélange fluide à une certaine température, qui est réglée d'une manière thermostatique dans les limites d'une gamme .prédéterminée de températures, l'un et l'autre étant déchargés avec un débit constant. On voit que les dispositifs thermostatiques et le dispositif à débit cons-- tant agissent de la même manière pour livrer un mélange fluide avec un débit fixe et à une température constante, quelles que soient les variations des températures et des pressions d'ali- mentation de l'eau chaude et. de l'eau froide, ou les variations de la différence entre les pressions de l'eau chaude et de l'eau froide.
L'invention réalise donc 'LUI groupe simple et compact, qui est .composé de pièces faciles à fabriquer et à assembler ; d'autre part, ce groupe constitue une valve thermostatique et extrêmement efficace, à débit constant,pour le mélange de l'eau chaude et de l'eau froi de.
On peut apporter différentes modifications au mode de réalisation décrit et représenté,,sans sortir pour cela du domai ne de l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Mixing device"
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The present invention relates to constant flow thermostatic control valves and more particularly to such combination valves constituting an assembly or group intended to control the flow rate of fluid derived from several sources and delivered to a single consumption location.
Although the invention can receive a large number of applications. as will be apparent to technicians, however, it is of particular interest in its application to one. valve group intended to control the flow of either hot or cold water or a mixture of cold and hot water,
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in a washing machine; the invention will therefore be described in the particular case of this application.
The present invention combines the function of controlling the flow rate, in a valve of the type described, with the function of controlling the temperature of the water mixture. To implement the invention, a housing is used comprising a single channel. outlet and two inlet channels, the inlet channels are respectively connected to hot and cold water sources, and a valve orifice connects each of these inlet channels to the outlet channel.
An independently operated valve mechanism is associated with each of these ports; these mechanisms can be controlled independently, to open the communication between the output channel on the one hand, and on the other hand one or the other of the input channels or the two input channels. A constant flow device is provided in the outlet channel; it is sensitive to fluctuations in the pressure of the fluid in the crankcase and can maintain a flow. fluid constant towards the point of; consumption. Two thermostatic valve devices are provided respectively for the cold water inlet channel and for the communication channel between the two inlet channels.
The present invention therefore aims to provide a mixing valve which, being supplied with hot water and cold water, can deliver a mixture of 'these waters at a temperature and with a substantially constant flow, despite the significant variations in the supply water temperature and pressure.
Another object of the invention is to thermostatically control a fluid mixture, by using component parts, which can be manufactured, with raw materials easily supplied, by stamping or machining operations. a low cost price.
The invention also proposes to reduce the size of the mixing valve so that it can be easily assembled.
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simple elements by mass production operations.
Other objects and advantages of the invention will become apparent from the description which follows. This description refers to the attached drawing, in which:
Figure 1 is a sectional view of an embodiment of the invention; FIG. 2 is a detailed view on a large scale, obtained by cutting the device of FIG. 1 along the line II-II.
Looking at the drawing in detail, it will be seen that the numeral 10 denotes a single casing of suitable construction, with any suitable dimensions; this casing comprises the bodies 12 and 14 and comprises a single outlet channel 16, which can be placed in communication with any suitable pipe by means of a connector 18, in order to direct the liquid from the casing 10 to 'at the place of consumption, for example in a washing machine.
The housing 10 has two inlet connections 20, 22 which are threaded so that they can be connected to any suitable pipes, for example to pipes coming from a hot water source and a water source respectively. cold. On each of the connections 20, 22, is mounted a filter 24 or 26; these connections include channels 28,30 communicating with a chamber 32 called "intersection chamber".
A mixing chamber 34 is provided in the housing 10; it is separated from the intersection chamber 32 by a partition 36 forming an integral part of the portions 12 and 14 of the casing 10,
The partition 36 comprises parts 38,4.0 taken in the mass, which have the general shape of a shell and are located respectively at the ends of the partition. These parts 38,4- cooperate respectively with the wall; -! 42.44 side of the car-
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ter 10, to form annular seats 46 and 48, which are intended respectively for valves 50, 52 of the diaphragm type.
These valves 50,52 are of a common type; they are made of a flexible material and are fixed to the open ends of the housing 10 by means of peripheral sealing flanges 54, which are applied in annular grooves 56 formed in the housing 10. An effective seal is achieved between the housing. housing 10 and valves 50, 52 by the compressive force of locking rings 58, which are clamped over flanges 54. These locking rings 58 are secured to housing 10 by any suitable means; for this purpose, as can be seen in FIG. 1, several bolts 60 can be provided, which pass through the casing 10 so as to simultaneously fix the two locking rings 58.
The valves 50, 52 comprise inserts 62, metallic: hollow, of a generally cylindrical shape, which form openings 63 through the central part of the valves.
Each of the diaphragm valves 50,52 is controlled by a solenoid mechanism, these two mechanisms are of identical construction and operation; only one will therefore be described in detail. A tubular and elongated casing 64 is flared outwardly, at its inner end, so as to form a bowl 66 provided at its end with a flange 68; this collar is interposed between the locking ring 58 and the outer surface of the collar. the sealing face 54 of / valve 50 or 52, so as to be fixed thereon. The casing 64 constitutes a core, on which is wound the coil of a. solenoid 70 according to an arrangement well known to technicians.
A frame 72 can slide and be guided inside the walls of the casing 64; this frame comprises a conical end 74, capable of being applied to the valve 50 or 52 and of effectively controlling the flow of water through the orifice 63, that is to say between
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the mixing chamber 34 and the chamber formed in the housing 64, for a purpose to be specified later. A spring 76 normally biases the armature 72 toward the valve, so that the ooni end 74 effectively throttles the flow of water through the orifice 63, as seen in the drawing.
The movement of the armature 72, in opposition to the biasing of the spring 76, is obtained by the energization of the solenoid 70, which is effectively connected to a suitable source of electrical energy and to a control mechanism. valve control (not shown).
As is well known in the present art, the surface exposed to the pressure of the fluid, in the valve 50, on the solenoid side, exceeds the annular surface of this valve turned on the other side and exposed to the pressure; As a result, valve 50 sits on seat 46 and prevents fluid from flowing from intersecting chamber 32 into mixing chamber 34. When solenoid 70 is energized, armature 72 is energized. remote from the valve 50, despite the opposition of the spring 76, so that the pressure on this side of the valve escapes into the mixing chamber 34 through the orifice 63. The pressure is equalized, on the ' two faces of the diaphragm of the valve 50 and the result is that this valve moves away from its seat 46.
A bleed port 78 is provided in the valve 50 to allow water to flow from the intersection chamber 32 on the face of this valve facing the solenoid, and thus to equalize the pressures on the solenoid. the two sides of the valve 50 when the solenoid 72 is not energized. Likewise, valve 52, located near hot water inlet connector 22, is actuated by its own solenoid and operates in the same manner as valve 50.
The flow and temperature control devices will now be considered in more detail. In FIG. 1 we see two temperature control devices, denoted as a whole by 80 and 82 and arranged respectively
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in the inlet connector 20 of the ési12. fro-iue ut; ¯.} z: 5 la cha:.; y.
G'inves:,. Caiorz 32. Tainque (} I) ;; Ri;, o: 3ii.if: de r .. 'o.! V: l; nV are of a construction: i.c; z t, i cLz!,., On. will describe only one, only one in d <t-; à.l; pc <u, 1; eOll: 3t1.'uctton of these device n, we r-f 1'1. has it. Figure 2, on lacua.Z¯e we see lU1 perforated body 84 in the form of a bowl, which have fixed on the inner surface of. connector 20 by any suitable means.
A bimetallic element 86 is folded over the Ions of a
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dirLôtre X-X so as to constitute a view in the appropriate form: ¯vuütive de cuvette; this disc is in the center of the plate 84 by means of a rivet 88. Likewise, the temperature control device 82 comprises a perforated support member 90 in the form of a cup and a bimetallic disc 92, which is folded over. long in diameter and which is fixed by a rivet 94 on the support plate 90; the rim of the member 90 is fixed by any suitable means on the interior walls of the casing 10.
In effect, the temperature control devices 80, 82 are flow valves which are responsive to the temperatures in the respective chambers con-.
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holding these devices. The periphery of the bimetallic discs 86,92 is constructed in such a way that, when one of these discs flexes about its axis, a considerable gap is maintained between the edges of this disc and the corresponding structure of the supporting wall. This gap allows water to move around the edges of the disc when the disc is flexed, as will be explained later.
The temperature control device 80, which is disposed in the cold water inlet fitting 20, is designed
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so that an aij; men'ta-Lion of the .tonl1ÔJ.'Lurc of the cold eaJ causes'] no increase in the flow of the ocean through the group; as for the device F32, do tmpéra.bure control, which is di8poFJé in the internal chamber hi on 32, it is ('seen so that' 1Iunv. <,; ¯vn at the teIIJ: 1 \: the water of the water
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hot increases the flow of the water stream.
These effects are obtained by arranging the bimetallic materials of the disc 86, so that the increase in temperature causes this disc to flex to give it a smaller radius of curvature, hence. it follows that a greater quantity of cold water passes between the periphery of this disc and the internal walls of the connector 20. Likewise the bimetallic materials of the disc 92 are designed so that an increase in temperature on the contrary decreases. the bending of this disc to a greater radius of curvature, from which there results a reduction in the flow of water between the periphery of this disc and the walls defining the intersection chamber 32.
During operation, when the temperature of the water acts on the discs 86,92, they begin to bend or flatten, as the case may be, along their respective diameters, so as to make vary the Effective Area between the periphery of each disc and the corresponding structure of the walls. It is therefore obvious that this variation of the effective surface can modify the quantity of water passing through one and the other of the control devices 80, 82.
Between the temperature control device 82 and the hot water inlet chamber 30, the intersection chamber 32 is provided with a check valve device 96 of a current type. The device 96 is constituted by a perforated bowl 98 and by a flexible disc 100, which is fixed at its center by a rivet 101 on the center of the member 98. The device 96 is fixed by any suitable means on the body. intersection chamber 32.
In the use of check valves of this kind, it will be seen that the water can only flow in one direction and that the hot water from the inlet chamber 30 can pass through the check valve 96. to enter the intersection chamber 32, while the passage of cold water or mixed water into the inlet chamber 30 is prevented by the closing action of the flexible disc 100.
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A flow control valve which is pressure sensitive and generally designated 102, is disposed in the outlet channel 16, near the mixing chamber 34; this control valve is identical to that described and shown in the patent application filed on the same day by the applicant for "constant flow control value"; this valve will therefore only be described to the extent sufficient to facilitate understanding of the present invention.
The flow control valve 102 comprises a cup-shaped support member 104 having an annular glue 106 attachable by any suitable means to the walls of the valve housing. The central part of the organ 104 is perforated and an elastic disc
108 is fixed to the center of the member 104 by means of a rivet
110.
The elastic disc 108 is made by stamping a thin sheet, it is folded around one of its diameters in the same way as the bimetallic discs 86 and 92,
The outer diameter. of elastic disc 108 is only slightly smaller than the internal diameter of the containing chamber. this disc and a relatively considerable space is provided between the periphery of this disc and the side walls .du--, outlet channel 16. 'This space allows water to flow freely around the edges of the elastic disc 108, when the flattening of the latter occurs under the influence of an increase in pressure appearing on the upstream side of the support member 104.
The edges of resilient disc 108 curve or straighten as the water pressure decreases or increases in mixing chamber 34, thereby maintaining a constant flow of water through valve 102.
The operation of the positive device according to the invention will now be explained. It is assumed that the sources
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hot water and cooled water are ii:] 1 ± <àiJ rcspc'ct.1,> ,, iit at the inlet connections. ± '4.20 ql1.o the device do n: mon; ,,.: is assembled as shown in figure l and that the valves
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at diaphragm 50, Sr are applied to their pink seats! ", t.::tifs.
If a mixture of hot and cold water is desired, the solenoid 70 associated with the valve 50 is suitably energized;
this then moves away from its seat 46, and thus allows the cold water to pass through the thermostatic control device
80, through connection 20, and for hot water to pass through thermostatic control device 80 through hot water connection 22. Cold water from connection 20 and hot water from connector 22 mix in the portion of intersection chamber 32 which is adjacent to valve 50; this mixture can pass through the valve seat 46 and enter the mixing chamber 34, where the hot and cold water mix more thoroughly and the mixture then leaves the sump 10 through the outlet channel 16.
If the temperature of the cold water entering through the fitting 20 decreases, the bimetallic material of the disc 86 tends to straighten this disc, thereby reducing the flow rate of the cold water. Conversely, if the temperature of the cold water increases, the disc 86 tends to curve further and therefore to let more cold water through.
In the case of the thermostatic hot water controller 82, the bimetallic material of the disc 92 reacts to increases in temperature so as to decrease the flow of hot water, and to decreases in temperature so as to increase. ter this flow. The final temperature of the mixture in chamber 34 is a function of the temperatures of the hot and cold water as they reach chamber 32 and also of the proportions in which the hot and cold water. cold water are mixed.
In the device
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shown, the dipoibif BO, 8 of cc, i :: ,,, ai, <1; a uhermoHtHj are cziletiled from i :: lTtlt'1't? 2t feed the water into mixing chamber 34 in the desired proportion at different feed temperatures.
In the case where hot water is desired, the solenoid 70 associated with the valve 52 is suitably energized; As a result, the valve 52 opens and the hot water stream from the inlet connector 22 arrives directly into the mixing chamber 34, at the temperature of the hot water supply.
The check valve 96 prevents cold water from entering this side of the housing 10, when the valve 52 is open.
The mixture of hot and cold water in chamber 34 is discharged through outlet channel 16, with a flow rate kept constant by control valve 102. This valve 102 regulates the flow of water, without take into account that water enters chamber 34 through valve 50 or valve 52.
The thermostatic control devices 80, 82 do not affect the operation of the constant flow valve 102. However, as a result of the arrangement of these elements in their respective passages, a constant temperature and constant flow rate of fluid is maintained in the outlet channel 16. Thus, if the temperature of the cold water is too high , the increase in the flow rate of the cold water is sufficient to compensate for the temperature of the hot water and the temperature of the mixture in the chamber 34 is not affected on the other hand, any increase in pressure produced by the increase in the flow of cold water is canceled out by the partial closing of the device 102 at constant flow.
The same. if the temperature of the hot water entering the intersection chamber 32 is too high, the flow rate of the hot water entering this chamber is decreased, so that the temperature of the mixture in the chamber 34 is reduced. is not affected,
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and on the other hand the decrease in pressure caused in this chamber by the decrease in the flow of hot water entering the intersection chamber 32 causes a curvature of the elastic disc 108 of the valve 102, thus increasing the passage section of water through this valve.
Thus, it is obvious that the mixing valve according to the invention supplies not only hot fluid at a known temperature, but also a fluid mixture at a certain temperature, which is thermostatically regulated within the limits of a predetermined range of temperatures, both being discharged at a constant rate. It can be seen that the thermostatic devices and the constant flow device act in the same way to deliver a fluid mixture with a fixed flow rate and at a constant temperature, regardless of the variations in temperature and supply pressures. hot water and. cold water, or changes in the difference between hot and cold water pressures.
The invention therefore provides a simple and compact group, which is composed of parts that are easy to manufacture and assemble; on the other hand, this group constitutes a thermostatic and extremely efficient valve, with constant flow, for the mixture of hot water and cold water.
Various modifications can be made to the embodiment described and shown, without going beyond the scope of the invention.
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