FR2582418A1

FR2582418A1 - Electronically controlled domestic water mixer tap

Info

Publication number: FR2582418A1
Application number: FR8607238A
Authority: FR
Inventors: Winfried Gramatte; Peter Kauschka; Hans-Josef Sturm
Original assignee: Knebel & Roettger Fa
Current assignee: Knebel & Roettger Fa
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1986-11-28
Anticipated expiration: 2006-05-21
Also published as: IT8620518A0; DK238686D0; FI862072A0; DK238686A; IE58359B1; IT8620518A1; DE3518644C2; BE904792A; DK162794B; NL8601310A; DE3518644A1; FI82298B; FI82298C; IT1188686B; IE860745L; FI862072A; FR2582418B1; DK162794C

Abstract

The domestic water mixing tap includes valves for the control of the admission of hot and cold water into the mixing chamber. The valves are electromechanically or electromagnetic operated, but may be shut down by use of stored energy. The energy required for shut down may be stored in torsion springs or stored electrically in an accumulator, capacitor or inductance. When operated, the hot water supply is cut off more rapidly than the cold supply. The water temperature is controlled by a triple action device responding to a comparison of the mixer outlet water temperature with a preset value to produce a difference signal value.

Description

L'invention concerne une robinetterie mélangeuse sanitaire
comportant une vanne distincte pour l'entrée d'eau chaude et pour
l'entrée d'eau froide et une sortie pour l'eau de mélange, où la température de mélange et le débit de l'eau de mélange sont présélectionnabtes.The invention relates to a sanitary mixing valve
with a separate valve for the entry of hot water and for
the cold water inlet and an outlet for the mixing water, where the mixing temperature and the mixing water flow are preselected.

On connait des batteries mélangeuses à commande par thermostat dans lesquelles un piston distributeur est déplacé en sens axial par un élément dilatable, qui surrégule en sens contraire un orifice d'entrée d'eau chaude et un orifice d'entrée d'eau froide dans le corps de la batterie. En limitant la course de l'élément dilatable par la manoeuvre d'une poignée graduée extérieure, on présélectionne la température de l'eau de mélange. Le réglage de débit s'opère de manière indépendante via un levier ou une poignée tournante manoeuvrable de l'extérieur, les entrées d'eau chaude et d'eau froide pouvant être ouvertes ou fermées simultanément. Les désavantages de pareils dispositifs résident dans la lenteur du système de réglage et dans l'imprécision de réglage qui en résulte. Thermostat-controlled mixing batteries are known in which a distributor piston is moved in the axial direction by an expandable element, which over-regulates in the opposite direction a hot water inlet orifice and a cold water inlet orifice in the battery body. By limiting the travel of the expandable element by the operation of an external graduated handle, the temperature of the mixing water is preselected. The flow adjustment is carried out independently via a lever or a rotary handle which can be operated from the outside, the hot and cold water inlets being able to be opened or closed simultaneously. The disadvantages of such devices lie in the slowness of the adjustment system and in the inaccuracy of adjustment which results therefrom.

La présente invention a pour objet de créer une robinetterie mélangeuse sanitaire, à commande de préférence électronique, qui permette non seulement une régulation de température et de débit exacte et rapide de façon comparativement simple, mais qui offre également une sécurité de fonctionnement totale du point de vue des règlements de sécurité, notamment en cas de défaillance de l'approvisionnement en énergie électrique. The object of the present invention is to create a sanitary mixing valve, preferably electronically controlled, which not only allows an exact and rapid regulation of temperature and flow in a comparatively simple manner, but which also offers total operating safety from the point of view of safety regulations, in particular in the event of failure of the electrical energy supply.

Ce problème est résolu par l'invention en ce que chacune des deux vannes présente des organes de réglage actionnables électromécaniquement, électromagnétiquement ou hydrauliquement, servant à l'ouverture des vannes, et en ce que les vannes sont obturables via des dispositifs à accumulation d'énergie avec remise à l'état initial des organes de réglage inactivés. Les sous-revendications concernent des formes d'exécution préférentielles de la robinetterie mélangeuse sanitaire conforme à l'invention. This problem is solved by the invention in that each of the two valves has adjustment members which can be actuated electromechanically, electromagnetically or hydraulically, serving to open the valves, and in that the valves are closable by means of storage devices. energy with resetting of the inactive control elements. The subclaims relate to preferred embodiments of the sanitary mixing valve according to the invention.

La robinetterie mélangeuse sanitaire conforme à l'invention procure, d'une part, la régulation de débit et de température comparativement exacte et rapide recherchée, l'usage du dispositif à accumulation d'énergie, d'autre part, permettant que, dans le cas d'une panne de courant par exemple, les vannes soient rapidement fermées. On évite ainsi essentiellement que, par exemple, un évier déborde ou qu'une personne qui utilise la robinetterie mélangeuse sanitaire conforme à
l'invention soit échaudée.The sanitary mixing valve according to the invention provides, on the one hand, the comparatively exact and rapid regulation of flow and temperature sought, the use of the energy storage device, on the other hand, allowing that, in the in the event of a power failure, for example, the valves are quickly closed. This essentially avoids that, for example, a sink overflows or that a person who uses the sanitary mixer tap conforms to
the invention is scalded.

Conformément à l'invention, les vannes d'eau chaude et d'eau froide sont ouvertes et fermées électromécaniquement, en évitant une détermeination des débits, par une simple mesure de température dans l'eau de mélange. Le débit de l'eau de mélange est, dans ce cas,
Maintenu constant.In accordance with the invention, the hot and cold water valves are opened and closed electromechanically, avoiding determination of the flow rates, by a simple temperature measurement in the mixing water. The flow of the mixing water is, in this case,
Maintained constant.

La mesure de la température est effçctuee par un capteur disposé dans la chambre de mélange. De préfèrence, -la température est détectée à la sortie de la chambre de mélange afin d'éliminer des imprécisions en raison dtun mélange insuffisant des courants d'eau. The temperature measurement is carried out by a sensor placed in the mixing chamber. Preferably, the temperature is detected at the outlet of the mixing chamber in order to eliminate inaccuracies due to insufficient mixing of the water streams.

Les organes de réglage électromécaniques des deux vannes peuvent être des moteurs électriques, tels que: moteurs pas à pas, moteurs à courant continu ou à courant alternatif ou bien L'on utilise des vannes magnétiques qui permettent un réglage analogique de la section d'ouverture des vannes. De même, des vannes magnétiques, actionnées via un rapport impulsion-repos réglable et permettant ainsi un fonctionnement quasi-analogique, ou des commandes hydrauliques peuvent être utilisées à cet effet.Pour la fermeture des vannes, on utilise de préférence des dispositifs à accumulations d'énergie, par exemple des ressorts de torsion, ou encore des dispositifs à accumulation électromécaniques tels que: accumulateurs, condensateurs ou électro-aimants, grâce auxquels l'organe de réglage inactivé est ramené à l'état initial. En cas de défaillance ou d'interruption de la commande des organes de réglage, les deux vannes ont obligatoirement remises à L'état initial via les dispositifs à accumulation d'énergie correspondants.Pour éviter tout échaudage, la vanne d'eau chaude peut être fermée plus rapidement, du fait par exemple que l'énergie de remise à l'état initial du dispositif à accumulation d'énergie de la vanne d'eau chaude est plus grande que l'énergie de remise à l'état initial du dispositif d'accumulation d'énergie de la vanne d'eau froide. The electromechanical adjustment members of the two valves can be electric motors, such as: stepper motors, direct or alternating current motors or else magnetic valves are used which allow analog adjustment of the opening section. valves. Likewise, magnetic valves, actuated via an adjustable pulse-rest ratio and thus allowing quasi-analog operation, or hydraulic controls can be used for this purpose. To close the valves, preferably devices with accumulations of energy, for example torsion springs, or electromechanical storage devices such as: accumulators, capacitors or electromagnets, by means of which the inactive control member is brought back to the initial state. In the event of failure or interruption of the control of the regulating devices, the two valves must be reset to the initial state via the corresponding energy storage devices. To avoid scalding, the hot water valve can be closed faster, for example because the reset energy of the energy storage device of the hot water valve is greater than the reset energy of the device d accumulation of energy from the cold water valve.

L'invention est plus amplement expliquée à l'aide du dessin schématique annexé, qui représente: - En fig. 1, une forme d'exécution de la robinetterie mélangeuse
sanitaire conforme à L'invention et - En fig. 2, la déduction des valeurs de mesure pour l'actionnement des
vannes.The invention is more fully explained using the attached schematic drawing, which represents: - In fig. 1, an embodiment of the mixing valve
sanitary according to the invention and - In fig. 2, the deduction of the measurement values for the actuation of the
valves.

Dans la forme d'exécution d'une robinetterie mélangeuse sanitaire illustrée en fig. 1, il est prévu une vanne 1 et une vanne 2 pour les alimentations en eau chaude et en eau froide 3 et 4. Les vannes 1 et 2 sont faites-de deux disques céramiques superposés 1, 1' et 2, 2'. In the embodiment of a sanitary mixer tap illustrated in fig. 1, there is a valve 1 and a valve 2 for the hot and cold water supplies 3 and 4. The valves 1 and 2 are made of two superimposed ceramic discs 1, 1 'and 2, 2'.

De telles vannes'a disques rotatifs sont, par exemple, décrites dans la
DE-OS 3 041 979. Les vannes 1 et 2 ou les disques de vanne sont commandés chacun, par exemple, via des moteurs électriques 5 et 6.Such rotary disc valves are, for example, described in the
DE-OS 3 041 979. The valves 1 and 2 or the valve discs are each controlled, for example, by electric motors 5 and 6.

La fermeture des vannes i et 2 est, dans le cas présent, effectuée par des ressorts de torsion 7 et 8, qui ramènent à L'état initial les organes de réglage inactivés 5 ou 6. The closure of the valves i and 2 is, in the present case, effected by torsion springs 7 and 8, which bring the inactivated adjustment members 5 or 6 back to the initial state.

Il est essentiel, dans La disposition selon l'invention, que des moteurs 5 et 6 soient prévus pour les vannes 1 et 2 respectivement, la température de consigne réglée pour le maintien constant du débit de l'eau de mélange étant réglée par la commande du rapport des angles d'ouverture des deux vannes. It is essential, in the arrangement according to the invention, that motors 5 and 6 are provided for the valves 1 and 2 respectively, the set temperature set for the constant maintenance of the flow rate of the mixing water being adjusted by the control the ratio of the opening angles of the two valves.

Selon l'invention, si la température effective mesurée-å la sortie de la chambre de mélange 9 est, par exemple, trop élevée, la vanne d'eau chaude est fermée, et la'vanne d'eau froide est simultanément ouverte. Les valeurs de réglage pour l'ouverture ou la fermeture des deux vannes sont déterminées électroniquement. According to the invention, if the actual measured temperature at the outlet of the mixing chamber 9 is, for example, too high, the hot water valve is closed, and the cold water valve is simultaneously opened. The setting values for the opening or closing of the two valves are determined electronically.

Selon un montage illustré en fig 2 pour la détermination des valeurs de réglage, la température effective mesurée dans la chambre de mélange 9 et la température de consigne préréglée en 11 sont comparées entre elles dans le soustracteur 12. Via une régulation à triple action 13, la valeur de réglage 1, pour La commande de la vanne 1 est formée à partir de l'écart de réglage. La valeur de réglage 2 est déterminée à la sortie du circuit soustracteur 14, à partir de la valeur de réglage 1 et d'un signal de réglage ges proportionnel au débit total Ages, par soustraction ( ges- 1). According to an assembly illustrated in FIG. 2 for the determination of the setting values, the effective temperature measured in the mixing chamber 9 and the preset temperature preset at 11 are compared with one another in the subtractor 12. Via a triple action regulation 13, the setting value 1, for The control of valve 1 is formed from the setting deviation. The setting value 2 is determined at the output of the subtractor circuit 14, from the setting value 1 and from a setting signal ges proportional to the total flow Ages, by subtraction (ges- 1).

Le débit d'eau chaude et froide est, comme L'on sait, fonction non seulement de l'angle d'ouverture des vannes, mais également de la différence entre les pressions de sortie et de refoulement, à la sortie de la vanne. Pour la réalisation de la robinetterie de mélange conforme à l'invention, on part du fait que les pressions d'entrée sont constantes dans le temps. La grandeur absolue des pressions est prise en considération de manière séparée, via des facteurs réglables, pour les branchements d'eau chaude et froide 1 et 2. The flow of hot and cold water is, as is known, a function not only of the angle of opening of the valves, but also of the difference between the outlet and discharge pressures, at the outlet of the valve. For the production of the mixing valve according to the invention, it is assumed that the inlet pressures are constant over time. The absolute magnitude of the pressures is taken into account separately, via adjustable factors, for the hot and cold water connections 1 and 2.

Claims

1. Sanitary mixing valve with a hot water inlet valve and a cold water inlet valve respectively, where the mixing temperature and the mixing water flow can be preselected, characterized by that each of the two valves (1, 2) has adjustment members (5, 6) which can be actuated electromechanically, electromagnetically or hydraulically, which serve to open the valves (1, 2) and in that the valves (1, 2 ) can be closed via energy storage devices (7, 8) by resetting the inactivated adjustment members (5, 6).

2. Sanitary mixing valve according to claim 1, characterized in that the energy storage devices are spring elements, preferably torsion springs (7, 8).

3. Sanitary mixer tapware according to claim 1, characterized in that the energy storage devices (7, 8) are electrical storage devices such as: accumulators proper, capacitors or inductors.

4. Sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that, in the event of failure or interruption of the control of the adjusting members (5, 6), the energy storage devices (7, 8 ) cause the forced closing of the two valves (1, 2) in the closed position.

5. Sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hot water inlet valve can be closed faster than the cold water inlet valve.

6. Sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the closing in service of the valves (1, 2) is effected by the adjusting members (5, 6), and that only the forced closing of the valves (1, 2) is operated via energy storage devices (7, 8).

7. sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that, for temperature measurement, there is provided at least one temperature sensor (10) disposed in a mixing chamber (9), preferably near the outlet of the mixing chamber (9).

8. Sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that, for regulating the ratios of the opening angles of the two valves (1, 2) there is provided an adjustment circuit (12, 13, 14) whereby, after comparison of the actual temperature of the mixing water with the preselected target temperature, the adjustment values of the two adjustment members (5, 6) can be deduced by a regulation algorithm (13).

9. Sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that, for the constant maintenance of the flow rate, one of the adjustment values is deductible by subtraction (14), from a value proportional to the preselected flow rate

10. Sanitary mixing valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that a triple action regulation (13) is provided as a regulation algorithm.