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PERFECTIONNEMENTS AUX' APPAREIIS MELANGEURS DE FLUIDES.
La présente invention concerne, les appareils mélangeurs de f fluides du type capable de mélanger deux courants de fluide (par exemple un courant d'eau froide et un courant d'eau chaude ou de vapeur) dans les proportions voulues pour obtenir un mélange d'une température sensi- blement constante; dans les appareils de ce genre, les deux fluides tra- versent une valve faisant partie de )?appareil;
quand la température du mélange a tendance à varier, cette valve est réglée, par exemple par un organe sensible à la chaleur et disposé dans une chambre de mélange de l'appareil, de manière à augmenter la proportion de l'un des fluides, à diminuer simultanément la proportion de l'autre fluide, et à maintenir ainsi constante la température du mélangée
Le but principal de la présente invention est de réaliser un mélangeur de ce type qui soit facile à assembler et que l'on puisse fabriquer à un prix aussi faible que possible et aved un encombrement minimum.
Un autre but de l'invention est de réaliser un tel appareil mélangeur comprenant un thermostat pour régler l'ouverture de la valve et dans lequel le mélange de fluides s'écoulant à travers la valve est dirigé sur le thermostat de manière que l'appareil ait une grande sen- sibilité, c'est-à-dire qu'il réagisse rapidement aux fluctuations de la température.
La présente invention se propose également dréliminr , ou tout au moins de réduire le plus possible, toute tendance de là valve à être soumise à des forces non équilibrées qui pourraient produire son grippage.
L'appareil mélangeur du type indiqué ci-dessus et conforme
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à l'invention comprend un socle dans lequel sont formés un-puisard et des canaux d'alimentation en fluide, ces canaux débouchant dans le puisard à travers les parois de celui-ci, un couvercle en forme de dôme étant monté sur le socle de façon à coiffer celui-ci, et une valve perforée, cylin- drique, dont une extrémité s'ouvre à l'intérieur du couvercle, étant mon- tée tournante à l'intérieur du puisard pour commander l'écoulement des fluides qui viennent des dits canaux, traversent le puisard et passent à l'intérieur du couvercle.
Le puisard est garni de préférence d'un manchon perforé qui s'y ajuste avec précision et qui est fixé à l'intérieur du puisard, la valve rotative étant disposée à l'intérieur de ce manchon.
Le socle peut comporter deux canaux d'alimentation en fluide, dont chacun débouche dans un conduit qui s'ouvre sur le puisard et qui s'étend autour de la plus grande partie de la périphérie de celui-ci, ces conduits se trouvant écartés l'un de l'autre suivant l'axe du puisard et étant alignés chacun, transversalement par rapport au puisard, sur un système correspondant d'orifices du manchon et sur un autre système cor- respondant d'orifices de la valve, chaque orifice de l'un des systèmes d'orifices du manchon étant aligné dans le sens de la longueur du puisard sur un orifice de l'autre système du manchon, et chaque orifice d'un système d'orifices de la valve étant disposé, dans le sens de la longueur du puisard, tout entier entre deux orifices de l'autre système de la valve.
Un thermostat peut être disposé à l'intérieur du couvercle et être accouplé à la valve pour faire tourner celle-ci quand la tempé- rature varie dans le couvercle; cet accouplement peut être réalisé par un étrier qui s'engage dans des cavités diamétralement opposées à l'ex- trémité de l'ouverture de la valve du côté du couvercle, ou qui fait partie intégrante de la valve et supporte le thermostat.
Pour que l'invention soit plus facilement comprise, et puisse être réalisée pratiquement, on se référera maintenant au dessin annexé dans lequel
La figure 1 est une élévation partiellement coupée d'un mé- langeur de fluides conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue en plan du socle, le couvercle ayant été enlevéo
La figure 3 est une coupe suivant la ligne a-a de la figure la
La figure 4 est une coupe suivant la ligne b-b de la figure 1.
La figure 5 est une élévation analogue à la figure 1, mais à une échelle légèrement plus grande, d'un autre mode de réalisation du mélangeur conforme à l'invention.
Le mélangeur représenté sur les figures 1 à 4 comprend un socle 1 obtenu par moulage d'un métal et comportant deux orifices d'ad- - - mission 2 et 3 opposés et taraudés, dans chacun desquels on peut monter l'extrémité d'une canalisation d'alimentation en fluide (non représentée), Un canal 4 s'étend de chaque orifice d'admission à un puisard 5 s'ouvrant à la partie supérieure du socle et disposé au centre de celui-ci et coa- xialement par rapport à lui. Le canal 4 qui fait suite à l'orifice d'ad- mission 2 débouche dans un conduit 6 s'étendant autour de la plus grande partie de la périphérie du puisard au voisinage de l'extrémité:supérieure de celui-ci. Le canal 4 faisant suite à l'orifice d'admission 3 débouche dans un-conduit,similaire 7 s'étendant autour de l'extrémité inférieure du puisard.
Les deux conduits 6 et 7 s'ouvrent à l'intérieur du puisard sur toute leur longueur.
Le socle comporte également un orifice d'échappement taraudé 8 qui est disposé entre les orifices d'admission 2 et 3 et à partir duquel un canal 9 se prolonge vers le haut du socle et débouche'à la partie su-
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périeure de celui-cio
Un manchon 10 ouvert à ses extrémités est disposé à l'intérieur du puisard; ce manchon ajusté dans le puisard s'étend sensiblement sur tou- te la longueur de celui-ci, de sorte qu'il se trouve devant les ouvertures des deux conduits 6 et 7 et empêche le fluide de s'infiltrer entre ces deux conduits ou vers la partie supérieure du socle autour de la'face ex- térieure du manchon.
Le manchon comporte dans sa paroi latérale deux systèmes d'o- rifices; un premier système 11 étant aligné sur l'ouverture du conduit 6, transversalement par rapport au puisard, et l'autre système 12 étant ali- gné, transversalement par rapport' au puisard, sur l'ouverture du conduit 7; les orifices de chacun de ces systèmes ont une même surface effective et sont répartis à égale distance les uns des autres tout autour de la péri- phérie du manchon, chaque orifice 11 étant aligné sur un orifice 12 dans le sens de la longueur du manchon et du puisardo
Le manchon comporte à son extrémité supérieure un rebord pé- riphérique 13 qui est orienté vers 19 extérieur et dont un secteur 14 a été enlevé.
Ce rebord comporte deux fentes 15 diamétralement opposées, et la tige 16 d'une vis traverse chacune de ces fentes pour s'engager dans un orifice taraudé prévu à la partie supérieure du socle, les têtes des vis s'appuyant sur le rebord 13 et des deux côtés des fentes en réalisant ainsi la fixation du manchon à l'intérieur du puisard.
Le manchon comporte d'autre part, à l'intérieur de son ex- trémité supérieure, un épaulement périphérique 17; un rebord extérieur 19, formé à la périphérie d'une valve cylindrique 18 ouverte à ses extrémités et montée tournante à l'intérieur du manchon, prend appui sur cet épaule- ment 17. La valve a la même longueur que le manchon et s'étend d'une ex- trémité à 1?autre de celui-ci, par dessus les systèmes; d'orifices 11 et 12.
Deux systèmes d'orifices 20 et 21, qui ont la même surface effective que les orifices 11 et 12, sont prévus dans la paroi de la valve, les ori- fices 20 étant alignés sur les orifices 11 transversalement par rapport au puisard, et les orifices 21 étant alignés sur les orifices 12 trans- versalement par rapport au puisard; d'autre part, chaque orifice 20 est disposé tout entier entre deux orifices 21 dans le sens de la longueur de la valve et du puisard;
de même, chaque orifice 21 est disposé tout en- tier entre deux orifices 200
En conséquence, quand la valve est disposée par rapport au manchon de manière que chaque orifice 21 coincide exactement avec un ori- fice correspondant 12 du manchon, comme on le voit sur la figure 4, cha- que orifice 20 se trouve alors entièrement fermé, c'est-à-dire masqué par une partie de la paroi du manchon comprise entre deux orifices adja- cents 11, comme on le voit sur la figure 3 ; dans ces conditions, le fluide fourni au conduit 6 par l'orifice d'admission 2 ne peut s'écou- ler par les orifices du manchon à l'intérieur de la valve, tandis que le fluide fourni au conduit 7 par l'orifice d'admission 3 s'écoule sans obstacle à travers le manchon et les orifices 12 et 21 de la valve, jus- que dans l'intérieur de celle-ci et à travers son extrémité supérieure.
Quand on fait tourner la valve à l'intérieur du manchon, et autour de l'axe de celui-ci, les orifices 21 sont masqués progressivement et peu- vent éventuellement se fermer complètement, tandis que les orifices 20 sont démasqués progressivement et peuvent éventuellement souvrir complè- tement ; il en résulte que la proportion relative'du fluide arrivant par , l'orifice d'admission 3 et pénétrant dans la valve diminue progressive- ment, tandis que la proportion du fluide arrivant par l'orifice d'admis- sion 2 et pénétrant dans la valve augmente graduellement jusqu'au moment où ce fluide s'écoule tout seul par l'extrémité supérieure ouverte de la valve.
Par conséquent, si-les deux fluides sont à des températures dif- férentes, la température du mélange qui se forme à l'intérieur du man- chon et qui s'écoule à l'extérieur de celui-ci varie quand la valve tour- ne, pourvu que les températures et les pressions des fluides restent con-
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stanteso
Pour limiter l'angle de rotation de la valve,l'extrémité su- périeure de celle-ci est munie d'une partie saillante extérieure 22 (figu- re 2) qui peut s'engager dans l'ouverture arrondie 14 du rebord du manchon;
l'angle total de rotation de la valve est tel que celle-ci peut tourner en- tre une première position extrême, pour laquelle les orifices 20 sont fer- més et les orifices 21 sont complètement ouverts (figures 3 et 4), et une deuxième position extrême pour laquelle les orifices 20 sont complètement ouverts et les orifices 21 sont ferméso
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, l'extrémité ouverte supérieure de la valve comporte deux fentes 23 diamétralement opposées dans lesquelles s'engagent librement les bras radiaux d'un étrier 24.
Cet étrier comprend un moyu 28 qui se prolonge vers le haut et qui peut tourner librement autour de l'extrémité inférieure d'un axe 25 pouvant tourillonner lui-même dans la tête d'un couvercle 26 en forme de dôme; ce couvercle est monté, son ouverture vers le bas, sur la partie supé- rieure du socle 1. Une bobine bimétallique 27 est disposée autour du' moyeu de l'étrier; son extrémité intérieure est fixée sur ce moyeu et son extrémité extérieure est fixée à la partie inférieure d'une plaque 29 dont la partie supérieure est fixée à une deuxième bobine bimétallique 30.
La bobine 30 est disposée autour d'un moyeu 31 et fixée à celui-ci; le moyeu 31 est disposé autour de l'axe 25 et fixé à celui-ci. L'axe 25 traverse la tête du couvercle et comporte une poignée 32 à son extrémité extérieure. Ainsi,les deux bobines disposées à l'intérieur du couvercle et supportées par celui-ci sont susceptibles de faire tourner l'étrier et la valve, soit quand on fait tourner la poignée 32, soit quand il se pro- duit un changement dans la température du mélange du fluide qui s'écoule à l'intérieur du couvercle par l'extrémité ouverte de la valve.
Si l'on ne déplace pas la poignée 32, la température du mélange reste sensiblement constante, puisque toute tendance de variation de cette température fait tourner, par l'intermédiaire des bobines, l'étrier et la valve dans la direction voulue pour modifier les proportions des deux fluides s'écou- lant à travers les systèmes d'orifices et de manière à ramener la tempé- rature du mélange à sa valeur moyenne constante.
Comme on le voit sur la figure 5.\! 19 étrier 24 peut faire partie intégrante de l'extrémité ouverte de la valve et peut comporter un anxe court 33 qui se prolonge vers le haut et sur lequel sont montées les bobines bimétalliques superposées 27 et 30, l'extrémité intérieure de la bobine 27 étant fixée sur cet axe et l'extrémité intérieure de la bobine 30 étant fixée sur un moyeu 34 monté sur cet axe et pouvant tour- ner par rapport à lui. Le moyeu 34 est formé sur la face inférieure d'un disque 35 qui comporte des canaux transversaux et qui est engagé d'une manière amovible par des dents 36 prévues à l'extrémité inférieure d'un axe 37; cet axe 37 traverse la tête du couvercle 36, peut tourillonner dans cette tête et porte à son extrémité extérieure une poignée 32 de ré- glage de la température.
Grâce à ces dispositions, on est certain que des forces non équilibrées ne peuvent être appliquées par inadvertance à la valve par l'ensemble de l'étrier et des bobines.
Puisque la valeur des mélangeurs représentés respectivement sur les figures 1 à 4 et sur la figure 5 est disposée tout entière à l'in- térieur du puisard dans le socle, il suffit de donner au couvercle des dimensions suffisantes pour recouvrir les bobines bimétalliques consti= tuant le thermostat et pour former une chambre de mélange efficace desti- née à recevoir les fluides arrivant dans le mélangeur par les orifices d'admission 2 et 3; il en résulte que les dimensions d'encombrement de l'appareil mélangeur sont réduites à un minimum; d'autre part, le socle moulé est simplifié et le prix de revient est par conséquent diminué.
La fabrication se trouve également simplifiée du fait que le puisard est garni intérieurement d'un manchon car il est facile de fabriquer ce man- chon suivant des cotes précises; le nombre des opérations d'usinage à ef-
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fectuer sur le socle moulé est.réduit à un minimum et on évite la nécessi- té de percer dans le socle moulé un système d'orifices précis.
Par ailleurs, l'utilisation d'une valve cylindrique ouverte à ses extrémités permet aux fluides pénétrant dans cette valve d'être di- rigés directement dans la chambre de mélange suivant l'axe de celle-ci et à l'intérieur du couvercle; on est sûr ainsi de réaliser un mélange parfait des fluides et de faire passer ce mélange tout entier à travers le thermostat quand un thermostat est prévu dans la chambre de mélange.