FR2734620A1 - Cartridge for thermostatic mixer tap for domestic use, with flow and temperature of water regulated by single control - Google Patents
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Abstract
Description
Les robinets ménagers actuels à eau chaude et à eau froide sont généralement soit des mélangeurs avec deux robinets. un pour l'eau chaude et un pour l'eau froide, soit des mitigeurs avec une seule commande généralement une commande par tige permettant de régler le débit par un mouvement vertical et le dosage du mélange par un mouvement de rotation, quelques applications sont proposées avec des mouvements inversés.Current household hot and cold water taps are usually either mixers with two taps. one for hot water and one for cold water, i.e. mixers with a single control generally a control by rod allowing to regulate the flow by a vertical movement and the dosage of the mixture by a rotary movement, some applications are proposed with reverse movements.
Les mitigeurs thermostatiques. mitigeurs où l'on peut régler préalablement et durablement la température du mélange, son généralement utilisés pour des applications de salles de bains et particulièrement pour les douches et les baignoires car les contraintes d'encombrement et de manipulations sont généralement moins importantes que pour les robinets placés sur les éviers ou les lavabos.Thermostatic mixers. mixers where the temperature of the mixture can be adjusted before and on a lasting basis, its generally used for bathroom applications and particularly for showers and baths because the constraints of space and handling are generally less important than for taps placed on sinks or sinks.
La présente invention a pour objet une cartouche que l'on peut placer dans le corps d'un robinet à usage domestique ayant une seule commande permettant de choisir la température de mélange par sélection à partir d'une échelle graduée sur le robinet quelque soit le débit désiré et de commander ce débit.The subject of the present invention is a cartridge which can be placed in the body of a tap for domestic use with a single control making it possible to choose the mixing temperature by selection from a graduated scale on the tap whatever the desired flow and control that flow.
La figure 1 représente une configuration d'une telle cartouche en coupe, le circuit eau froide étant plein ouvert et le circuit eau chaude étant plein fermé. La figure 2 montre une coupe partielle de la vanne de mélange de la cartouche, le circuit eau froide étant plein fermé et le circuit eau chaude plein ouvert. La figure 3 montre une vue en coupe transversale de la figure 2. Les figures 4,
S et 6 montrent respectivement la vue de dessous, une coupe et la vue de dessus de la partie fixe de la vanne d'arrêt (23). Les figures 7, 8 et 9 montrent respectivement la vue de dessous, une coupe et la vue de dessus partie mobile de la vanne d'arrêt (24).FIG. 1 represents a configuration of such a cartridge in section, the cold water circuit being full open and the hot water circuit being full closed. Figure 2 shows a partial section of the cartridge mixing valve, the cold water circuit being full closed and the hot water circuit full open. FIG. 3 shows a cross-sectional view of FIG. 2. FIGS. 4,
S and 6 show respectively the bottom view, a section and the top view of the fixed part of the stop valve (23). Figures 7, 8 and 9 respectively show the bottom view, a section and the top view of the movable part of the stop valve (24).
La figure 10 montre la partie fixe de la vanne d'arrêt (23) avec en traits mixtes fins la position de la partie mobile de la vanne d'arrêt (24) lorsque la cartouche est fermée, la flèche indiquant le sens d'ouverture. La figure 11 montre le même descriptif que la figure 10 lorsque la vanne est pleine ouverte.FIG. 10 shows the fixed part of the stop valve (23) with dashed thin lines the position of the movable part of the stop valve (24) when the cartridge is closed, the arrow indicating the opening direction . Figure 11 shows the same description as Figure 10 when the valve is full open.
La cartouche est montée dans un corps de cartouche (3) cylindrique et comprend une vanne de mélange à sa partie inférieure et un ensemble de commande et de régulation thermique à sa partie inférieure.The cartridge is mounted in a cylindrical cartridge body (3) and comprises a mixing valve at its lower part and a control and thermal regulation assembly at its lower part.
La vanne de mélange de la partie inférieure comprend une entrée d'eau chaude (1) et une entrée d'eau froide (2) et chaque entrée est munie d'un clapet anti-retour (4) actionné par les ressorts de clapets anti-retour (5) pour éviter d'éventuelles remontées d'eau chaude dans le circuit eau froide et réciproquement.The mixing valve in the lower part includes a hot water inlet (1) and a cold water inlet (2) and each inlet is fitted with a non-return valve (4) actuated by the check valve springs -return (5) to avoid possible hot water rising in the cold water circuit and vice versa.
Le réceptacle eau chaude (10) alimente par le trou calibré (8) le circuit pilote constitué au niveau de la vanne de régulation par la chambre intermédiaire de régulation (11) et la canalisation pilote (12) qui débouche dans l'orifice circuit pilote (40) de la partie fixe de la vanne d'arrêt (23). La chambre intermédiaire de régulation (11) communique par la canalisation chambre intermédiaire (13) avec la chambre de régulation (14) du soufflet de régulation (15) qui commande la vanne de régulation composée d'un clapet de vanne eau chaude (16) lié par la tige de transmission (17) au tiroir de fermeture eau froide (19) et d'un siège de clapet de vanne eau chaude (18) muni d'un orifice d'écoulement eau chaude (48).L'eau chaude arrive dans la chambre eau chaude (9) par une canalisation eau chaude (7) de forme annulaire, l'eau froide arrive dans la chambre de mélange (22) par la canalisation eau froide (6) de forme annulaire.The hot water receptacle (10) feeds through the calibrated hole (8) the pilot circuit formed at the regulation valve by the intermediate regulation chamber (11) and the pilot pipe (12) which opens into the pilot circuit orifice. (40) of the fixed part of the stop valve (23). The intermediate regulation chamber (11) communicates via the intermediate chamber pipe (13) with the regulation chamber (14) of the regulation bellows (15) which controls the regulation valve composed of a hot water valve valve (16) linked by the transmission rod (17) to the cold water closing slide (19) and a hot water valve seat (18) provided with a hot water outlet (48). arrives in the hot water chamber (9) via a hot water pipe (7) of annular shape, the cold water arrives in the mixing chamber (22) through the cold water pipe (6) of annular shape.
Le mélange eau chaude et eau froide formé dans la chambre de mélange (22) passe à travers le tiroir de fermeture eau froide (19) par les orifices de passage mélange (20) pour arriver dans la cham bre de sortie de la vanne de mélange (21).The hot water and cold water mixture formed in the mixing chamber (22) passes through the cold water closing drawer (19) through the mixing passage orifices (20) to arrive in the outlet chamber of the mixing valve. (21).
L'ensemble de commande comprend à sa partie inférieure une vanne composée d'une partie fixe de la vanne d'arrêt (23) et d'une partie mobile de la vanne d'arrêt (24), un joint d'étanchéité (49) assure l'étanchéité avec le corps cartouche (3).The control assembly comprises at its lower part a valve composed of a fixed part of the stop valve (23) and a movable part of the stop valve (24), a seal (49 ) seals with the cartridge body (3).
La partie fixe de la vanne d'arrêt (23) est représentée aux figures 4, 5 et 6. C'est une vanne avec une étanchéité de type étanchéité plane en matérière céramique. Elle possède un circuit de passage pilote composé par un logement de joint d'étanchéité (39), un alésage de positionnement et d'arrêt de la vanne fixe (38), l'organe d'arrêt n'étant pas représenté, un orifice circuit pilote (40) et un canal de distribution circuit pilote (41). Elle possède également un circuit de passage principal constitué par la chambre d'entrée vanne fixe (42) et l'orifice principal de sortie vanne fixe (43).The fixed part of the stop valve (23) is represented in FIGS. 4, 5 and 6. It is a valve with a sealing of the plane sealing type made of ceramic material. It has a pilot passage circuit composed of a seal housing (39), a positioning and stop bore of the fixed valve (38), the stop member not being shown, an orifice pilot circuit (40) and a pilot circuit distribution channel (41). It also has a main passage circuit constituted by the fixed valve inlet chamber (42) and the main fixed valve outlet orifice (43).
La partie mobile de la vanne d'arrêt (24) est entraînée en rotation et maintenue en position axiale les bras de transmission (33), le ressort de maintient (25) contribue également à ce positionnement axial, le mécanisme d'accouplement en rotation n'est pas représenté.The movable part of the stop valve (24) is rotated and kept in the axial position the transmission arms (33), the holding spring (25) also contributes to this axial positioning, the coupling mechanism in rotation is not shown.
Elle possède un circuit de passage pilote composé par un canal de distribution circuit pilote vanne mobile (44), l'orifice de sortie du circuit pilote (45) et le siège de sortie du circuit pilote (46).It has a pilot passage circuit composed of a mobile valve pilot circuit distribution channel (44), the pilot circuit outlet orifice (45) and the pilot circuit outlet seat (46).
Elle possède également un circuit de passage du circuit principal à travers l'orifice de sortie mélange de la vanne d'arrêt (47).It also has a circuit for passing the main circuit through the mixture outlet orifice of the stop valve (47).
La commande de la cartouche s'effectue par la tige de commande en température et débit (32) solidaire en rotation de la came (31) par l'intermédiaire de l'axe de commande (30) et solidaire dans l'autre axe de rotation du flasque de commande (35) par l'intermédiaire des paliers supports (29). Le flasque de commande (25) tourne à l'intérieur du corps cartouche (3) cylindrique, l'arrêt en translation est assuré par une butée qui peut-être un jonc d'arrêt (34) et l'étanchéité par un joint d'étanchéité (50).The cartridge is controlled by the temperature and flow control rod (32) integral in rotation with the cam (31) via the control axis (30) and integral in the other axis of rotation of the control flange (35) via the support bearings (29). The control flange (25) rotates inside the cylindrical cartridge body (3), the stop in translation is ensured by a stop which may be a stop ring (34) and the sealing by a seal d 'sealing (50).
La came (31) agit sur le poussoir (28) possédant un joint d'étanchéité (51) qui règle la distance entre un dilatateur thermique (27) et le siège de sortie du circuit pilote (46). Le dilatateur thermique est maintenu par le ressort de maintient et de rappel (25) et agit sur la tige de transmission (26) qui se termine par un cône (non représenté) pouvant venir obturuer le siège de sortie du circuit pilote (46) en fonction du règlage de la came (31) ou de l'action du dilatateur thermique (27).The cam (31) acts on the pusher (28) having a seal (51) which regulates the distance between a thermal dilator (27) and the output seat of the pilot circuit (46). The thermal expander is held by the retaining and return spring (25) and acts on the transmission rod (26) which ends in a cone (not shown) which can seal the output seat of the pilot circuit (46) in function of the cam adjustment (31) or the action of the thermal expander (27).
Le dilatateur thermique (27) est soumis à l'ambiance thermique de la chambre de sortie (36) et l'écoulement à l'extérieur de la cartouche se fait par l'orifice de sortie (37).The thermal expander (27) is subjected to the thermal environment of the outlet chamber (36) and the flow outside the cartridge takes place through the outlet orifice (37).
Lorsque l'on actionne la tige de commande en température et débit (32) de haut en bas la came (31) permet au dilatateur thermique (27) et à la tige de transmission (26) de s'éloigner du siège de sortie du circuit pilote (46) sous l'effort du ressort de maintient et de rappel (25), plus la température dans la chambre de sortie (36) augmente, plus le dilatateur thermique (27) se dilate et donc l'extrémité de la tige de transmission (26) a tendance à venir obturer l'orifice de sortie du circuit pilote (45) en venant plaquer son extémité sur le siège (46).When the temperature and flow control rod (32) is actuated from top to bottom, the cam (31) allows the thermal dilator (27) and the transmission rod (26) to move away from the outlet seat of the pilot circuit (46) under the force of the retaining and return spring (25), the more the temperature in the outlet chamber (36) increases, the more the thermal expander (27) expands and therefore the end of the rod transmission (26) tends to close the outlet of the pilot circuit (45) by pressing its end on the seat (46).
Si la température de la chambre de sortie diminue il y a le phénomène inverse et le circuit pilote (45) a tendance à ne plus être obturé.If the temperature of the outlet chamber decreases there is the opposite phenomenon and the pilot circuit (45) tends to no longer be blocked.
Lorsque l'on actionne la tige de commande en température et débit (32) par une rotation tel que l'indique la figure 10, il y a communication et passage total entre l'orifice circuit pilote (40) jusqu'au siège du circuit pilote (46), le circuit pilote est ouvert, de plus il y a un recouvrement entre l'orifice (43) et l'ori fice (47), ce recouvrement correspond à la section d'ouverture du circuit principal de la cartouche.When the temperature and flow control rod (32) is actuated by a rotation as indicated in FIG. 10, there is communication and total passage between the pilot circuit orifice (40) up to the circuit seat pilot (46), the pilot circuit is open, in addition there is an overlap between the orifice (43) and the orifice (47), this overlap corresponds to the opening section of the main circuit of the cartridge.
Lorsque le circuit pilote n'est pas obturé il existe un débit à travers l'étranglement (8), la chambre (11) et la canalisation (12). Ce débit crée une chute de pression au niveau de l'étran81e- ment (8) d'autant plus importante que le débit à travers le circuit pilote est élevé, donc lorsque la distance entre le siège (46) et la tige (26) est grande.Cette chute de pression fait baisser, par l'intermédiaire du canal (13) la pression de la chambre interne du soufflet (14), les forces de pression de la chambre (9) et de la chambre (14) agissant sur le soufflet (15) ont donc tendance à ouvrir la vanne formée par le clapet (16) et le siège (18) et à amener le tiroir (19) à obturer la canalisation (6), il a donc dans ce cas une augmentation de la section de passage de l'eau chaude et une diminution de la section de passage de l'eau froide, le mélange de sortie a donc tendance à augmenter en température.When the pilot circuit is not closed there is a flow through the throttle (8), the chamber (11) and the pipe (12). This flow creates a pressure drop at the level of the constraint (8) which is all the more important as the flow through the pilot circuit is high, therefore when the distance between the seat (46) and the rod (26) This pressure drop lowers, through the channel (13) the pressure of the internal chamber of the bellows (14), the pressure forces of the chamber (9) and of the chamber (14) acting on the bellows (15) therefore tend to open the valve formed by the valve (16) and the seat (18) and to cause the drawer (19) to close the pipe (6), so in this case it has an increase of the hot water passage section and a decrease in the cold water passage section, the outlet mixture therefore tends to increase in temperature.
Lorsque le circuit pilote est obturé il n'y a pas de débit dans le circuit pilote, donc pas de chute de pression autour de l'étranglement (8) les pressions dans les chambres (9) et (14) sont pratiquement identiques et ne génèrent pas un effort d'ouverture de la vanne d'eau chaude qui se ferme et par le même mouvement augmente la section d'arrivée de l'eau froide communiquant avec la chambre de mélange (22).When the pilot circuit is closed there is no flow in the pilot circuit, therefore no pressure drop around the throttle (8) the pressures in the chambers (9) and (14) are practically identical and do not not generate an effort to open the hot water valve which closes and by the same movement increases the cold water inlet section communicating with the mixing chamber (22).
Le règlage de la came (31) correspond à-un point d'équilibre en température du mélange eau chaude et eau froide de sortie, si le mélange est trop chaud le dilatateur thermique (27) se dilate ce qui a tendance à fermer le circuit pilote au siège (46), à diminuer la section de passage de l'eau chaude et à augmenter la section de passage de l'eau froide, le mélange a tendance à se refroidir, et dans le cas contraire si le mélange est trop froid, le dilatateur thermique (27) se rétracte ce qui a tendance à ouvrir le circuit pilote au siège (46), à augmenter la section de passage de l'eau chaude et à diminuer la section de passage de l'eau froide, le mélange à tendance à être plus chaud.The adjustment of the cam (31) corresponds to a point of equilibrium in temperature of the mixture of hot water and cold outlet water, if the mixture is too hot the thermal dilator (27) expands which tends to close the circuit pilot in the seat (46), to decrease the cross-section of hot water and to increase the cross-section of cold water, the mixture tends to cool, and otherwise if the mixture is too cold , the thermal dilator (27) retracts which tends to open the pilot circuit to the seat (46), to increase the cross-section of hot water and to decrease the cross-section of cold water, the mixture tends to be warmer.
Le circuit pilote reçoit donc une information du dilatateur thermique (27) qui permet un débit pilote plus ou moins grand suivant que la température de la chambre (36) transmise au dilatateur thermique (27) correspond au réglage de la came (31) ou s'en éloigne, le débit du circuit pilote issu de cette information permet de modifier les sections de passage des circuits eau chaude et eau froide pour obtenir la température de règlage issue de la position angulaire de la came (31).The pilot circuit therefore receives information from the thermal expander (27) which allows a greater or lesser pilot flow depending on whether the temperature of the chamber (36) transmitted to the thermal expander (27) corresponds to the setting of the cam (31) or s 'away from it, the flow rate of the pilot circuit from this information makes it possible to modify the passage sections of the hot and cold water circuits to obtain the control temperature from the angular position of the cam (31).
Cette température régulée n'est pas fonction des pressions de chaque circuit puisque le mécanisme régule des sections de passage de deux circuits, il n'est pas influencé non plus par le débit car le débit du circuit pilote qui très faible par rapport au débit du circuit principal est concerné par le mécanisme de régulation.This regulated temperature is not a function of the pressures of each circuit since the mechanism regulates passage sections of two circuits, it is not influenced by the flow either because the flow rate of the pilot circuit which is very low compared to the flow rate of the main circuit is concerned by the regulation mechanism.
Il est à noter que si une déficience en débit du circuit d'eau froide survenait, le mécanisme coupera automatiquement le circuit d'eau chaude.It should be noted that if a flow deficiency in the cold water circuit occurs, the mechanism will automatically cut the hot water circuit.
Il est à noter que le même principe que celui de l'invention peut s'appliquer en inversant les circuits eau chaude et eau froide et en inversant l'effet du dilatateur thermique sur le circuit pilote, c'est à dire en fermant ce circuit si la température de mélange est trop froide et en ouvrant ce circuit si la température de mélange est trop chaude. It should be noted that the same principle as that of the invention can be applied by reversing the hot and cold water circuits and by reversing the effect of the thermal dilator on the pilot circuit, that is to say by closing this circuit. if the mixing temperature is too cold and opening this circuit if the mixing temperature is too hot.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9506038A FR2734620B1 (en) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | CARTRIDGE FOR DOMESTIC TAPS WITH THERMOSTAT WITH ONE SINGLE CONTROL FOR TEMPERATURE AND FLOW SETTINGS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9506038A FR2734620B1 (en) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | CARTRIDGE FOR DOMESTIC TAPS WITH THERMOSTAT WITH ONE SINGLE CONTROL FOR TEMPERATURE AND FLOW SETTINGS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2734620A1 true FR2734620A1 (en) | 1996-11-29 |
| FR2734620B1 FR2734620B1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=9479225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9506038A Expired - Lifetime FR2734620B1 (en) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | CARTRIDGE FOR DOMESTIC TAPS WITH THERMOSTAT WITH ONE SINGLE CONTROL FOR TEMPERATURE AND FLOW SETTINGS |
Country Status (1)
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| FR (1) | FR2734620B1 (en) |
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|---|---|
| FR2734620B1 (en) | 1997-06-27 |
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