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La présente inventiontconcerne un mitigeur d'eau'.chaude et froide à commande uni- que, pourvu -seulement d'une arrivée d'eau froide à l'exclusion de toute arri- vée d'eau chaude et destiné par sa conception à alimenter les générateurs à accumulation d'eau chaude dits "chauffe-eau à écoulement libre" et "chauffe-eau instantané" ainsi qu'à permettre de façon constante et permanente l'expansion hors desdits générateurs de l'eau dilatée par la chaleur, quelle que soit la position des organes obturateurs.
L'invention a pour but de réaliser un mitigeur à écoulement libre de conception très simple qui indique de façon permanente la température sur la- quelle il est réglé, le bouton de commande permettant d'ajuster instantanément le débit à la valeur désirée, indépendamment du règlage de la température.
A cet effet, le mitigeur d'eau chaude et froide à commande unique, selon l'invention, comprenant un corps dans lequel sont prévus des alésages où se raccordent respectivement les canalisations d'arrivée d'eau froide, d'écoule- ment vers le circuit d'utilisation, d'alimentation en eau froide du système de chauffage et de retour d'eau chaude, cette dernière communiquant en permanence avec la canalisation d'écoulement, une tige de commande logée dans un alésage percé dans ce corps, un clapet indépendant pour commander l'arrivée d'eau froide dans une chambre ménagée dans le corps du mitigeur et des moyens pour déplacer le clapet suivant son axe, est caractérisé en ce qu'il comprend un disque obtu- rateur entraîné en rotation par la'.tige de commande, et appliqué élastiquement sur une pardi de ladite chambre,
deux-orifices étant ménagés dans cette paroi et communiquant respectivement avec les canalisations d'alimentation en eau froi- de du système de chauffage et d'écoulement direct de l'eau froide vers l'extérieur, ces orifices pouvant être masqués partiellement ou totalement par le disque ob- turateur lorsque la tige de commande est entraînée en rotation,(et en ce que 1' ouverture du clapet et par conséquent le débit du mitigeur sont commandés par le coulissement axial de la tige de commande.
Suivant un premier mode de réalisation, le disque obturateur est plein et est excentré par rapport à l'axe de la tige de commande.
Suivant un-autre mode de réalisation, ce disque comprend des lumiè- res de formes appropriées pour masquer ou démasquer lesdits orifices.
Dans un mode de réalisation particulier le disque obturateur est mon- té sur un axe dont la tige de commande, coaxiale, est solidaire en rotation et par rapport auquel elle peut coulisser axialement. La tige de commande porte une came de forme conique qui agit sur une extrémité de la tige du guide clapet, le clapet étant pressé contre cette came sous l'action d'un moyen élastique,,.; ap- proprié.
Le clapet d'arrivée d'eau froide et le disque obturateur peuvent être disposés dans une même chambre alésée dans le corps du mitigeur et fermée par un bouchon fileté.
Un clapet de retenue est -disposé au départ de la canalisation d'ali- mentation en eau froide du système de chauffage pour éviter les retours d'eau chaude lors de l'arrêt du chauffe-eau.
Selon l'invention on peut également réaliser un mitigeur de concep- tion simplifiée qui ne comprend pas de dispositif de règlage de débit conjugué avec le dispositif de réglage de la température. Dans ce cas le disque obtura- teur est solidaire en rotation de la tige de commande.
Le mitigeur selon l'invention offre l'avantage d'être d'une extrême simplicité de construction et d'avoir un fonctionnement pratiquement hors pres- sion, capable de lui assurer un usage illimité.
On décrira en détail ci-après, à titre d'exemples non limitatifs dif- férents modes de réalisation de la présente invention en référence aux dessins
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annexés sur lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisa- tion d'un mitigeur sans dispositif de réglage de débit.
La figure la est une vue en élévation du clapet de retenue.
La figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1.
Les figures 3 (a à e inclus) sont des vues schématiques représentant différentes positions du disque obturateur.
La figare 4 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réa- lisation du clapet d'arrivée d'eau froide.
La figare 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4.
La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figu- re 4.
Les figures 7 (a à c inclus) sont des vues en coupe de différentes tiges de clapets pouvant être utilisées dans le mode de réalisation de la figure 4.
La figure 8 est une vue en élévation représentant le montage du miti-
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geur- s'e'llon;.ltà3iven%Bbm;su2 .un"'chauffe-eau.-instantané ldont;,1.eS' ."aan%lisatiows .-sont.. apparentés.
La figure 9 est une vue en plan, partiellement en coupe, d'un mode de montage du mitigeur sur un chauffe-eau entièrement carèné.
La figure 10 est une vue en coupe longitudinale d'un mitigeur compre- nant un dispositif de règlage du débit.
On décrira tout d'abord quelques modes de réalisation de mitigeurs comprenant uniquement le dispositif de règlage de la température.
Sur les figures 1 et 2, le mitigeur comprend un corps I dans lequel sont percés des alésages 2, 3, 4, 50 Dans l'alésage 2 fileté intérieurement.est
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vissé un bouchon 6 qui est percé en- 7 de'manière à pouvoir être mi13 -en, .a.oIIimun:i- aation' awcn;]..â;'uèa-#3lritil:bhn(d! aiLtrmen ta:Iti"oJ11 -:;.e-a..;froide.
L'alésage 3 est raccordé à la canalisation d'écoulement vers le cir- cuit d'utilisation.
L'alésage 4 est destiné à être raccordé à la canalisation d'alimen- tation en eau froide 4a du système de chauffage, tandis que l'alésage 5 est mis en communication avec la canalisation de retour d'eau chaude du système de chauf- fage.
Dans l'alésage 5 est logé un clapet de retenue comprenant un premier élément cylindrique 36 dans le fond duquel est ménagé le siège 36a du clapet et un deuxième élément 37 constitué par une douille 37a, coaxiale à l'élément 36, portée par une étoile à plusieurs branches 37b, par exemple-,en forme-de vanne papillon. Sur l'extrémité de la douille 37a est engagé un capuchon en matériau élastique 38 qui' est plaqué sur le siège 36a à la fois par sa nature élastique
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et par suite de la pression hydrostatique ;ègnat ,r,l.ila=.içaal'sa7ion 4u lois â'è , l '\a.mlêJ:tu.fdfr:1J-eha.u.t't'e-eaa.
Une tige de commande 8, pouvant être entraînée en rotation par une poignée ou bouton de manoeuvre 8a, est logée dans un alésage 9 percé dans.le corps I. L'extrémité à section carrée 8b de cette tige 8 porte un disque obturateur excentré 10. Ce disque obturateur est plaqué contre la paroi la du corps 1 for-
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mant le fond de 11el6sage 2 et dans laquelle débouchent en lla et 12a les con- duits Il et 120 Le''conduit 11 met en communication les alésages 2 et 4. De mê- me le conduit-12 met en communication les alésages 2 et 3. Par ailleurs un con-
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duit 13 relie l'alésage 5 de retour d'eau chaude à l'alésage 3 d'écoulement.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1 le disque ob- turateur 10 est plaqué sur la paroi la sous l'action d'une rondelle élastique 14 prenant appui d'une part sur la face extérieure 1b du corps 1 que traverse la tige de commande 8, et d'autre part sur un ergot 8c porté par cette tige de commande 8.
L'extrémité à section carrée 8b de la tige 8 est prolongée par une partie filetée 8d sur laquelle est vissé un écrou borgne 15. Cet écrou 15 est vissé avec pas à gauche, sur un prolongement fileté 16a d'une tige guide-clapet 16 sur laquelle est vissé en 16b le porte-clapet 17 et son clapet 17a d'arrivée d'eau froide. La tige guide-clapet, à section carrée en 16 peut coulisser dans la partie 6a du bouchon 60
Dans la position représentée sur les figures 1 et 2, le clapet 17 repose sur son siège et empêche toute arrivée d'eau froide par le conduit 7.
Le fonctionnement du mitigeur selon l'invention sera maintenant dé- crit plus particulièrement en référence aux figures 3 sur lesquelles sont re- présentées différentes positions du disque obturateur correspondant aux diffé- rents régimes d'utillisation que l'on veut obtenir.
Sur la figure 3a, le disque obturateur 10 est en position de fer- meture. Dans cette position, l'ergot 8c solidaire de la tige de commande 8 ap- puie contre une butée d'arrêt 18. On voit que dans cette position le disque ob- turateur 10 ferme les orifices lla et 12a des conduits Il et 12. Par ailleurs, le clapet 17 est pressé sur son siège, si bien que l'eau froide ne peut pénétrer dans la chambre 20
Lorsque l'on fait tourner la tige de commande 8 d'un angle B dans le sens horaire (figure 3b), le disque obturateur excentré 10 découvre l'ori- fice 12a tout en masquant l'orifice 11a. Par ailleurs la rotation de 1'écrou 15, solidaire de la tige 8, entraîne une translation de la tige de clapet 16 vers le haut sur la figure 1. En conséquence le clapet 17 s'écarte de son siège et l'eau froide peut pénétrer dans la chambre 2.
Comme par ailleurs l'orifice 12a est démasqué, l'eau froide passe dans le conduit 12 et de là dans l'alésage d' écoulement 3. On recueille ainsi de l'eau froide à la sortie du mitigeur.
Lorsqu'on fait tourner la tige de commande d'un angle C (figure 3c). le disque obturateur 10 masque patiellement l'orifice 12a et démasque en partie l'orifice 11a. En conséquence l'eau froide qui continue à arriver dans la cham- bre 2 s'écoule simultanément dans les conduits 12 et 11. L'eau froide passe du conduit 11 dans l'alésage 4 puis dans lé circuit de chauffage du chauffe-eau et revient finalement dans l'alésage 5 et, par l'intermédiaire du conduit 13 est mélangée, dans le conduit d'écoulement 3 avec l'eau froide qui est passée direc- tement de la chambre 2 à travers le conduit 12 : on obtient alors de l'eau tiède à la sortie du mitigeur.
Lorsque l'on fait tourner la tige de cpmmande 8 d'un angle D (figure 3d), le disque obturateur 10 masque complètement 1''orifice 12a ce qui sùpprime tout écoulement d'eau froide dans le conduit d'écoulement 3. Par ailleurs l'o- rifice 11a est pratiquement démasqué au maximum si bien que seul est alimenté le circuit de chauffage. En conséquence on recueille de l'eau chaude à la sor- tie du mitigeur.
Si on augmente encore l'angle de rotation de la tige de commande 8 de manière à atteindre la valeur maximum E de la figure 3e, on voit que le dis- que obturateur 10 masque partiellement l'orifice 11a. Le débit d'eau froide dans le circuit de chauffage est réduit et il en résulte, dans le cas d'un chauffe- eau instantané, que la température de l'eau sortant du mitigeur est alors très élevée ; dans le cas de chauffe-eau à accumulation, la même opération n'entraîne qu'un règlage de débit.
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Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 7, le cla- pet d'arrivée d'eau froide et son mode d'entraînement par la tige de commande 8 sont réalisés différemment. Dans ce cas le clapet d'arrivée d'eau froide 19 com- prend deux branches parallèles 19a et 19b entre lesquelles est engagé un prolon- gement à section polygonale 20 de la tige de commande 8. Ainsi le clapet 19 est- il entraîné en rotation par ce prolongement 20. Par ailleurs la tige du clapet 21 est vissée, dans sa partie 21a, dans un alésage 22 prévu dans le bouchon 2.
La partie 21a de la tige de clapet 21 est en outre conçue de manière à laisser un passage pour l'alimentation en eau froide. A cet effet la partie 21a peut présenter la forme d'un croisillon tel que représenté en coupe sur la figure 6, l'eau froide passant alors par les évidements axiaux 23.
D'autres modes de réalisation de la partie 21a de la tige de clapet 21 sont représentés en coupe transversale sur les figures 7a, 7b, et 7c.
C'est ainsi que cette partie 21a peut être à section circulaire et comprendre des perçages .longitudinaux 24 (figure 7a), à section carrée (figure 7e), ôu trangulaire (figure 7c).
Sur la figure 8, le mitigeur est monté sur un chauffe-eau instanta- né dont les canalisations de départ d'eau froide 26 et de retour d'eau chaude 2 sont apparentes,,
A cet effet, le corps 1 du mitigeur comprend un ajutage 28, représen- té en traits mixtes sur la figure 2, cet ajutage permettant de raccorder le miti- geur à un chauffe-eau instantané muni d'un système de valve commandant le chauf- fage. Le même dispositif est applicable à un chauffe-eau à accumulation et écou- lement libre et canalisations apparentes.
Sur la figure 9, le mitigeur selon l'invention est adapté à un chauf- fe-eau entièrement caréné.
Dans ce mode de réalisation, les différerites canalisations d'arrivée d'eau froide 29, de départ d'eau froide vers le chauffage 26 et de retour d'eau chaude 27 sont entourées d'une coque 30.
Dans ce mode de réalisation la tige de commande 8 traverse le'bouchon 6 et porte une came 31 qui agit sur la tige du clapet 32. Cette tige de clapet 32 est prévue dé manière à laisser un passage pour l'arrivée d'eau froide ; sa section peut être notamment l'une quelconque des sections représentées sur les figures 6 et 7. Le bouchon 6 est maintenu en place par une bague 6b destinée à empêcher la rotation totale de l'axe 8 par le jeu d'un ergot 8a coopérant de façon règlable avec cette butée.
Le clapet 33 est maintenu sur son siège sous l'action d'un moyen é- lastique 34. La rotation de la tige de commande 8 fait se soulever le clapet 33 de son siège et entraîne par conséquent l'alimentation de la chambre 2.
Par ailleurs le disque obturateur 10 est pressé sur la paroi la par un moyen élastique,par exemple un cylindre de caoutchouc 35, prenant appui sur Ia came 31,ou bient par un manchon rigide.
Un clapet de retenue, semblable à celui représenté sur la figure 1, est disposé au départ de la canalisation 26 d'alimentation en eau froide du sys- tème de chauffage, dans les modes deréalisation des figures 8 et 9.
On décrira maintenant en se référant à la figure 10 un mode de réali- sation de mitigeur selon l'invention dans lequel sont également prévus des moyens pour faire varier-indépendamment le débit du chauffe-eau.
Ce mitigeur peut être considéré comme une variante perfectionnée du mode de réalisation du mitigeur de la figure 9 et les éléments similaires por- teront les mêmes références.
Dans la chambre 2 est logé le disque obturateur 10 qui est monté ex-
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centré sur un axe 39. Cet axe 39 est disposé à l'intérieur de la tige de comman- de tubulaire 40 dont il est solidaire par l'intermédiaire de la goupille 41 qui traverse l'axe 39 et peut coulisser dans la fente axiale 40a ménagée dans la ti- ge 40.
Un ressort 42, qui prend appui d'une part sur le bouchon 6 et d'autre part sur la goupille 41, applique le disque obturateur 10 contre la paroi la avec une pression suffisante pour assurer l'étanchéité.
La tige de commande 40 comprend par ailleurs une partie formant 40b.
Cette came 40b de forme tronconique, agit sur la tige de clapet 32 dont la sec- tion est prévue de manière à laisser un passage pour l'arrivée d'eau froide.
Dans la position représentée le clapet 33 est sensiblement dans sa position d'ouverture maximum, ce qui correspond au débit maximum du mitigeur.
Pour réduire le débit il suffit de pousser sur la tige de commande 40 dans le sens de la flèche f de"manière à fairè coulisser cette dernière sur l'axe 39. On voit que durant ce mouvement le clapet 33 rapproché de son siège sous l'action d'un moyen de rappel élastique 34, ce qui a pour effet de limiter le débit jusque et y compris;l'arrêt total.
Le coulissement de la tige 40 sur l'axe 39 est possible par suite de la prévision de la fente axiale 40a.
On pourrait évidemment envisager une configuration inverse de la ca- me 40b, la convergence du tronc de cône étant dirigée vers le disque obturateur 10. Dans ce cas le fonctionnement du système de règlage'du débit serait inversé.
La tige de commande 40 assure le règlage de la température de l'eau à la sortie du chauffe-eau, comme précédemment, par rotation du disque obturateur 10.
Le clapet ce retenue décrit précédemment empêchant le retour de l'eau chaude en position de fermeture est également disposé dans la canalisation d'ali- mentation en eau froide du système de chauffage quim'est pas représenté.
Bien entendu les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont don- nés qu'à titre indicatif ; on pourrait prévoir diverses modifications de construc- tion sans changer le principe de l'invention.
C'est ainsi par exemple que le corps 1 du mitigeur pourrait être alé- sé plus profondément pour permettre le logement d'un noyau en matière plastique comportant les canalisations 11, 12 et.13.
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