FR3131357A3 - ELECTRONIC MIXING VALVE FOR DOMESTIC WATER TEMPERATURE REGULATION - Google Patents
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Abstract
Mitigeur électronique de régulation de la température d’eau sanitaire, qui comprend une entrée d’eau froide (3), une entrée d’eau chaude (2) et une sortie d’eau (4) composée d’eau froide et d’eau chaude. Ledit dispositif comprend une sonde de température (5) dans la sortie d’eau (4), un circuit électronique de commande (11) et un moteur (10), configurés pour réguler la température de l’eau de sortie (4). Le dispositif comprend en outre un arbre de transmission (8) qui permet de relier l’arbre (9) du moteur (10) à l’arbre (7) d’une cartouche céramique de mitigeur (6), et un premier boîtier (1), configuré pour contenir la cartouche céramique de mitigeur, qui est équipé d’un raccord étanche dans les entrées (2, 3) et la sortie d’eau (4). Figure pour l’abrégé : Fig. 2.Electronic mixer tap for regulating the domestic water temperature, which comprises a cold water inlet (3), a hot water inlet (2) and a water outlet (4) composed of cold water and Hot water. Said device comprises a temperature probe (5) in the water outlet (4), an electronic control circuit (11) and a motor (10), configured to regulate the temperature of the outlet water (4). The device further comprises a transmission shaft (8) which makes it possible to connect the shaft (9) of the motor (10) to the shaft (7) of a ceramic mixer cartridge (6), and a first casing ( 1), configured to contain the ceramic mixer cartridge, which is fitted with a watertight connection in the inlets (2, 3) and the water outlet (4). Figure for abstract: Fig. 2.
Description
La présente invention consiste en un mitigeur électronique de régulation de la température d’eau sanitaire qui vise à offrir une configuration plus simple et plus fiable que les dispositifs électroniques classiques, et à réduire leur coût. La présente invention prévoit une structure qui permet d’utiliser des cartouches céramiques de mitigeur, qui sont généralement utilisées dans les mitigeurs non électroniques ou thermostatiques, ainsi qu’une commande électronique.The present invention consists of an electronic mixer for regulating the domestic water temperature which aims to offer a simpler and more reliable configuration than conventional electronic devices, and to reduce their cost. The present invention provides a structure that allows the use of ceramic mixer cartridges, which are generally used in non-electronic or thermostatic mixers, as well as electronic control.
L’invention peut être appliquée à des installations d’eau sanitaire de n’importe quel type, comme des douches, des éviers, des lavabos, etc.The invention can be applied to sanitary water installations of any type, such as showers, sinks, washbasins, etc.
Il est connu dans l’art d’utiliser des mitigeurs électroniques de régulation électronique de la température de l’eau sanitaire, comme des douches électroniques avec lesquelles les modules de mitigeurs utilisent un moteur et des soupapes complexes ou des cartouches thermostatiques pour le mélange d’eau froide et d’eau chaude. En cas d’utilisation d’un moteur, l’utilisation de courroies ou de multiplicateurs de couple est nécessaire pour transmettre le mouvement. Au fil du temps, les cartouches durcissent et provoquent une augmentation des tensions sur la courroie, ce qui accroît les risques de déchirement ou de rupture de la courroie, et donc de défaillance de la transmission.It is known in the art to use electronic mixers for electronic regulation of the temperature of domestic water, such as electronic showers with which the mixer modules use a motor and complex valves or thermostatic cartridges for mixing water. cold water and hot water. If a motor is used, the use of belts or torque multipliers is necessary to transmit the movement. Over time, the cartridges harden and cause increased tension on the belt, increasing the risk of the belt tearing or breaking, and therefore drivetrain failure.
Ces solutions présentent l’inconvénient d’être complexes et coûteuses, et leur fiabilité est parfois très incertaine, compte tenu, en outre, des conditions de fonctionnement auxquelles elles sont exposées, de la nécessité d’utiliser de l’électricité pour leur permettre de fonctionner, et du risque de fuite d’eau.These solutions have the disadvantage of being complex and expensive, and their reliability is sometimes very uncertain, taking into account, in addition, the operating conditions to which they are exposed, the need to use electricity to enable them to operate, and the risk of water leakage.
Afin d’atteindre les objectifs et de résoudre les problèmes susmentionnés, l’invention prévoit un mitigeur électronique de régulation de température de l’eau sanitaire, qui, comme ceux prévus par l’état actuel de la technique, comprend une entrée d’eau froide, une entrée d’eau chaude, et une sortie d’eau composée d’un mélange d’eau froide et d’eau chaude. Cette sortie est équipée d’une sonde de température, qui permet de réguler la température de l’eau de sortie à l’aide d’un circuit de commande qui agit sur un moteur de façon à régler le mélange d’eau froide et d’eau chaude en fonction de la température de l’eau de sortie choisie par l’utilisateur.In order to achieve the objectives and solve the aforementioned problems, the invention provides an electronic mixer for regulating the temperature of domestic water, which, like those provided by the current state of the art, comprises a water inlet cold water, a hot water inlet, and a water outlet composed of a mixture of cold water and hot water. This outlet is equipped with a temperature probe, which allows the temperature of the outlet water to be regulated using a control circuit which acts on a motor in order to regulate the mixture of cold water and hot water according to the outlet water temperature chosen by the user.
La principale nouveauté du dispositif de l’invention est qu’il se caractérise par le fait qu’il comprenne en outre un arbre de transmission qui relie l’arbre du moteur à l’arbre d’une cartouche céramique de mitigeur, et un premier boîtier qui présente une configuration conçue pour recevoir la cartouche céramique de mitigeur. Ce premier boîtier comprend lesdites entrées d’eau froide et d’eau chaude, et la sortie composée du mélange d’eau froide et d’eau chaude, et comprend en outre un raccord étanche, qui peut soit être directement branché sur le moteur, auquel cas l’arbre de transmission est contenu dans ledit premier boîtier, soit être relié au moteur à travers un deuxième boîtier, auquel cas l’arbre de transmission est contenu dans le second boîtier.The main novelty of the device of the invention is that it is characterized by the fact that it further comprises a transmission shaft which connects the motor shaft to the shaft of a ceramic mixer cartridge, and a first housing which has a configuration designed to receive the ceramic mixer cartridge. This first box includes said cold water and hot water inlets, and the outlet composed of the mixture of cold water and hot water, and further comprises a waterproof connection, which can either be directly connected to the motor, in which case the transmission shaft is contained in said first housing, or be connected to the engine through a second housing, in which case the transmission shaft is contained in the second housing.
Dans le mode de réalisation préféré de l’invention, ledit raccord étanche direct du premier boîtier au moteur, ou ledit raccord du premier boîtier au moteur, à travers le second boîtier, est réalisé à l’aide de brides.In the preferred embodiment of the invention, said direct sealed connection of the first housing to the motor, or said connection of the first housing to the motor, through the second housing, is made using flanges.
L’arbre de transmission, l’arbre du moteur et l’arbre de la cartouche sont alignés afin de faciliter la transmission du déplacement angulaire du moteur à la cartouche céramique.The transmission shaft, motor shaft and cartridge shaft are aligned to facilitate the transmission of angular displacement from the motor to the ceramic cartridge.
En outre, le dispositif est équipé d’une enceinte étanche dans laquelle est contenu le premier boîtier, et qui contient aussi le second boîtier, si celui-ci est inclus dans le dispositif. Le moteur est également contenu à l’intérieur de l’enceinte étanche. Ladite enceinte étanche est équipée d’un compartiment étanche dans lequel se trouve le circuit de commande.In addition, the device is equipped with a waterproof enclosure in which the first housing is contained, and which also contains the second housing, if the latter is included in the device. The motor is also contained inside the waterproof enclosure. Said waterproof enclosure is equipped with a waterproof compartment in which the control circuit is located.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le moteur est un servomoteur pas à pas, qui permet une plus grande précision de régulation de la température de l’eau de sortie.In one embodiment of the invention, the motor is a stepper servomotor, which allows greater precision in regulating the outlet water temperature.
Le recours à des boîtiers étanches a été prévu dans le but de pouvoir utiliser des cartouches de mitigeur standard en plastique, à la place de matériaux plus robustes, comme cela est le cas actuellement, et de garantir ainsi que, en cas de fuite d’eau, cela n’affectera pas les composants électriques/électroniques.The use of waterproof housings was planned in order to be able to use standard plastic mixer cartridges, instead of more robust materials, as is currently the case, and thus to guarantee that, in the event of a leak water, it will not affect the electrical/electronic components.
La cartouche céramique de mitigeur selon l’invention peut être de n’importe quel type, comme de type « progressif », selon lequel la régulation de la température est obtenue en tournant son arbre d’entraînement entre environ 0 et 180 degrés, entre une position initiale d’obturation, à partir de laquelle l’ouverture d’eau froide est actionnée, et une ouverture totale du robinet (arbre d’entraînement tourné jusqu’à 180 degrés), qui correspond à la température maximale d’alimentation de l’installation. En résumé, la configuration décrite prévoit une transmission linéaire entre le moteur et la cartouche céramique, sans avoir besoin de courroies ou de multiplicateurs de couple, ce qui offre les avantages suivants :
- Une plus grande précision de la position de rotation de la cartouche, qui permet de régler plus précisément la position de mélange.
- Une plus grande simplicité de sa configuration et un moindre coût.
- Facilite le remplacement de la cartouche si nécessaire.
- Elimine l‘utilisation de courroies de transmission, ce qui empêche les éventuels risques de déchirement ou de rupture de la courroie, et limite le risque de défaillance de la transmission, dont la détérioration est facilitée par le durcissement de la cartouche au fil du temps, qui provoque une augmentation des tensions sur la courroie.
- Réduit le nombre de raccords mécaniques susceptibles de provoquer des fuites, en plaçant tous les éléments susceptibles de fuir à l’intérieur d’un boîtier.
- Permet l’utilisation de cartouches céramiques plus économiques à corps en plastique, contrairement aux solutions de l’état actuel de la technique qui impliquent l’utilisation de cartouches plus robustes et plus coûteuses.
- Fournit une étanchéité et une isolation supérieures à celles que permettraient des cartouches directement disposés dans un boîtier électronique avec transmission par courroie ; en outre, en cas de fuite, l’invention permet de protéger toute la partie électrique/électronique.The ceramic mixer cartridge according to the invention can be of any type, such as "progressive" type, according to which temperature regulation is obtained by rotating its drive shaft between approximately 0 and 180 degrees, between a initial shutter position, from which the cold water opening is actuated, and a total opening of the tap (drive shaft rotated up to 180 degrees), which corresponds to the maximum supply temperature of the 'facility. In summary, the described configuration provides a linear transmission between the motor and the ceramic cartridge, without the need for belts or torque multipliers, which offers the following advantages:
- Greater precision in the rotation position of the cartridge, which allows the mixing position to be adjusted more precisely.
- Greater simplicity of its configuration and lower cost.
- Makes it easier to replace the cartridge if necessary.
- Eliminates the use of transmission belts, which prevents the possible risk of tearing or breakage of the belt, and limits the risk of transmission failure, the deterioration of which is facilitated by the hardening of the cartridge over time , which causes an increase in tension on the belt.
- Reduces the number of mechanical connections that can cause leaks, by placing all elements that could leak inside one enclosure.
- Allows the use of more economical ceramic cartridges with plastic bodies, unlike current state-of-the-art solutions which involve the use of more robust and more expensive cartridges.
- Provides better sealing and insulation than cartridges directly placed in an electronic box with belt transmission; furthermore, in the event of a leak, the invention makes it possible to protect the entire electrical/electronic part.
Afin de compléter la description et de faciliter la compréhension des caractéristiques de l’invention, la présente description est accompagnée d’un ensemble de figures qui font partie intégrante de la présente invention, et qui représentent, à titre illustratif et non limitatif, ce qui suit :In order to complete the description and facilitate understanding of the characteristics of the invention, the present description is accompanied by a set of figures which form an integral part of the present invention, and which represent, by way of illustration and not limitation, what follows:
Le dispositif est équipé d’un premier boîtier 1, qui comprend une entrée d’eau froide 3, une entrée d’eau chaude 2 et une sortie d’eau 4 d’un mélange d’eau froide et d’eau chaude, dans laquelle est prévue une sonde de température 5, afin de réguler la température de l’eau de sortie à l’aide d’un circuit de commande 11, comme cela est décrit ci-après.The device is equipped with a first housing 1, which includes a cold water inlet 3, a hot water inlet 2 and a water outlet 4 of a mixture of cold water and hot water, in which is provided with a temperature probe 5, in order to regulate the temperature of the outlet water using a control circuit 11, as described below.
Le premier boîtier a été conçu selon une configuration qui permet de contenir de manière ajustée une cartouche céramique de mitigeur 6 classique, de type progressif, afin de pouvoir recevoir les entrées d’eau froide et d’eau chaude, et les mélange pour réguler la température de la sortie d’eau. À cet effet, la cartouche est équipée d’un arbre 7 dont la position de rotation règle la température de l’eau de sortie souhaitée par l’utilisateur. L’eau mélangée par la cartouche est appliquée à la sortie 4 du premier boîtier 1.The first housing was designed according to a configuration which makes it possible to contain in an adjusted manner a ceramic cartridge of a classic mixer 6, of progressive type, in order to be able to receive the cold water and hot water inlets, and mix them to regulate the temperature of the water outlet. For this purpose, the cartridge is equipped with a shaft 7 whose rotation position regulates the temperature of the outlet water desired by the user. The water mixed by the cartridge is applied to the outlet 4 of the first box 1.
L’arbre 7 de la cartouche est relié, à l’aide d’un arbre de transmission 8, à un arbre 9 d’un moteur 10, tel qu’un moteur pas à pas, dont le fonctionnement est géré par le circuit de commande 11 qui, en outre, est relié à la sonde de température 5 afin de réguler la température de sortie de l’eau en réglant la position angulaire de l’arbre du moteur, qui définit la position de l’arbre 7 de la cartouche 6. Pour cela, le circuit de commande a été expressément configuré afin de pouvoir déplacer le rotor du moteur selon les incréments nécessaires pour pouvoir faire pivoter l’arbre de la cartouche et régler la température de l’eau sur la valeur choisie par l’utilisateur.The shaft 7 of the cartridge is connected, using a transmission shaft 8, to a shaft 9 of a motor 10, such as a stepper motor, the operation of which is managed by the control circuit. control 11 which, in addition, is connected to the temperature probe 5 in order to regulate the water outlet temperature by adjusting the angular position of the motor shaft, which defines the position of the shaft 7 of the cartridge 6. For this, the control circuit has been expressly configured in order to be able to move the motor rotor in the necessary increments to be able to rotate the cartridge shaft and adjust the water temperature to the value chosen by the user.
Dans le mode de réalisation exemplaire, l’arbre de transmission est contenu dans un second boîtier 12, équipé de brides 13 destinées au raccordement au premier boîtier 1 et au moteur 10, à l’aide de brides 14 et 15 respectivement prévues dans ledit premier boîtier et le moteur, afin de créer un raccord étanche, qui empêche les fuites d’eau susceptibles de se produire dans la cartouche céramique en cas de défaillance, et qui affectent le fonctionnement du moteur et/ou du circuit de commande, en plus d’empêcher d’éventuels accidents dus aux décharges électriques.In the exemplary embodiment, the transmission shaft is contained in a second housing 12, equipped with flanges 13 intended for connection to the first housing 1 and to the motor 10, using flanges 14 and 15 respectively provided in said first housing and the motor, in order to create a watertight connection, which prevents water leaks which may occur in the ceramic cartridge in the event of failure, and which affect the operation of the motor and/or the control circuit, in addition to prevent possible accidents due to electric shocks.
Tout l’ensemble décrit est disposé dans une enceinte étanche 16, qui est équipée de deux parties séparables pour permettre la réparation d’éventuelles défaillances, et d’un compartiment étanche 17, accessible par un capot 18, dans lequel est contenu le circuit de commande 11, distinct du reste des composants du dispositif, ce qui garantit une plus grande sécurité.The entire assembly described is arranged in a waterproof enclosure 16, which is equipped with two separable parts to allow the repair of possible failures, and a waterproof compartment 17, accessible by a cover 18, in which the circuit is contained. control 11, distinct from the rest of the components of the device, which guarantees greater safety.
Le circuit de commande connaît la température de l’eau de sortie grâce au signal qu’il reçoit de la sonde de température, et agit sur le moteur afin de régler la position angulaire de l’arbre 7 de la cartouche selon la température de sortie de l’eau choisie par l’utilisateur.The control circuit knows the temperature of the outlet water thanks to the signal it receives from the temperature probe, and acts on the motor in order to adjust the angular position of the shaft 7 of the cartridge according to the outlet temperature water chosen by the user.
Dans un mode de réalisation basique de l’invention, le second boîtier 12 est omis, de sorte que le boîtier 1 présente une configuration qui permet d’accueillir l’arbre de transmission 8, et sa bride 14 est fixée directement sur la bride 15 du moteur, afin de simplifier la structure du dispositif.In a basic embodiment of the invention, the second housing 12 is omitted, so that the housing 1 has a configuration which allows it to accommodate the transmission shaft 8, and its flange 14 is fixed directly to the flange 15 of the motor, in order to simplify the structure of the device.
La configuration décrite fournit de l’étanchéité et de l’isolation de la cartouche par rapport au moteur et au circuit de commande, si bien que, en cas de fuite, toute la partie électrique/électronique du dispositif est protégée, contrairement à l’état actuel de la technique, dans lequel cela n’est pas le cas.The configuration described provides sealing and insulation of the cartridge from the motor and the control circuit, so that, in the event of a leak, the entire electrical/electronic part of the device is protected, unlike the current state of the art, in which this is not the case.
L’invention permet d’utiliser une cartouche céramique de mitigeur classique de n’importe quel type, avec raccordement linéaire au moteur, sans avoir besoin de courroies ou de multiplicateurs de couple, et offre ainsi une structure plus simple et plus économique.The invention allows the use of a conventional mixer ceramic cartridge of any type, with linear connection to the motor, without the need for belts or torque multipliers, and thus offers a simpler and more economical structure.
Claims (7)
- une entrée d’eau froide (3) et une entrée d’eau chaude (2),
- une sortie d’eau (4) composée d’un mélange d’eau froide et d’eau chaude, équipée d’une sonde de température (5),
- un circuit électronique de commande (11),
- un moteur (10) ; le tout afin de réguler la température de l’eau de sortie,
- un arbre de transmission (8) qui permet de relier l’arbre (9) du moteur (10) à l’arbre (7) d’une cartouche céramique de mitigeur (6),
- un premier boîtier (1), configuré pour contenir la cartouche céramique de mitigeur, et qui est équipé :
- desdites entrées d’eau froide et d’eau chaude,
- de la sortie composée du mélange d’eau, et
- d’un raccord étanche, choisi entre un raccord étanche directement avec le moteur, en laissant l’arbre de transmission dans le premier boîtier ; et d’un raccord étanche avec le moteur à l’aide d’un second boîtier (12) dans lequel se trouve l’arbre de transmission.
- a cold water inlet (3) and a hot water inlet (2),
- a water outlet (4) composed of a mixture of cold water and hot water, equipped with a temperature probe (5),
- an electronic control circuit (11),
- a motor (10); all in order to regulate the temperature of the outlet water,
- a transmission shaft (8) which makes it possible to connect the shaft (9) of the motor (10) to the shaft (7) of a ceramic mixer cartridge (6),
- a first housing (1), configured to contain the ceramic mixer cartridge, and which is equipped:
- said cold water and hot water inlets,
- of the output composed of the water mixture, and
- a waterproof connection, chosen between a waterproof connection directly with the motor, leaving the transmission shaft in the first housing; and a watertight connection with the engine using a second housing (12) in which the transmission shaft is located.
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