FR3019876A1 - Ensemble thermostatique, notamment cartouche thermostatique electronique, ainsi que robinet mitigeur equipe d'un tel ensemble - Google Patents

Abstract

Cet ensemble thermostatique comprend une entrée (30) d'un fluide chaud, une entrée (32) d'un fluide froid, des moyens de mélange et de régulation (36) qui sont adaptés pour mélanger les fluides chaud et froid en un fluide mélangé et pour réguler la température de ce fluide mélangé, une sortie (34) pour le fluide mélangé, et un dispositif électronique (76) conçu pour asservir les moyens de mélange et de régulation de sorte qu'ils régulent la température du fluide mélangé autour d'une température de consigne. Afin de limiter la consommation électrique globale de cet ensemble thermostatique, ce dernier comprend en outre des moyens (100) de détection du fluide mélangé, qui incluent un interrupteur, connecté au dispositif électronique et actionné par le fluide mélangé de sorte que : - lorsque le débit du fluide mélangé est soit nul, soit inférieur à une valeur seuil, l'interrupteur commande la mise en veille d'au moins une partie du dispositif électronique, et - lorsque le débit du fluide mélangé est égal ou supérieur à la valeur seuil, l'interrupteur commande la mise en activité de ladite au moins une partie du dispositif électronique.

Description

ENSEMBLE THERMOSTATIQUE, NOTAMMENT CARTOUCHE THERMOSTATIQUE ELECTRONIQUE, AINSI QUE ROBINET MITIGEUR EQUIPE D'UN TEL ENSEMBLE La présente invention concerne un ensemble thermostatique, notamment une cartouche thermostatique électronique, ainsi qu'un robinet mitigeur équipé d'un tel ensemble. Dans le domaine des installations sanitaires, il est connu d'utiliser des robinets mitigeurs, destinés à mélanger deux flux de fluide entrants ayant des températures différentes, c'est-à-dire un flux de fluide chaud et un flux de fluide froid, et équipés à cet effet d'une cartouche thermostatique. La cartouche thermostatique comporte une entrée du fluide chaud, une entrée du fluide froid et une sortie pour un fluide mélangé, résultant du mélange des fluides chaud et froid. La cartouche comprend également des moyens permettant, d'une part, de mélanger les fluides chaud et froid pour former le fluide mélangé et guider ce dernier vers la sortie et, d'autre part, de réguler la température de ce fluide mélangé autour d'une température de régulation. Ces moyens de mélange et de régulation comprennent, par exemple, un ou des clapets mobiles, qui effectuent le dosage des fluides chaud et froid entrants en fonction de la température de régulation, ainsi qu'un moyen d'entraînement de ce ou ces clapets, incluant typiquement un élément thermostatique à matière thermodilatable et/ou un moteur électrique. Ainsi, de tels robinets mitigeurs permettent de délivrer le fluide mélangé avec une température régulée, indépendamment des pressions et des températures respectives des fluides chaud et froid entrants et du débit du fluide mélangé, dans une certaine gamme de pressions et de débits. L'invention s'intéresse plus spécifiquement aux cartouches thermostatiques électroniques, c'est-à-dire incluant un dispositif électronique, conçu pour asservir les moyens de mélange et de régulation de sorte qu'ils régulent la température du fluide mélangé autour d'une température de consigne, réglée par l'utilisateur GB-A-2 056 627 en fournit un exemple : dans ce document, le mouvement d'un clapet de régulation est commandé par un moteur électrique, lui-même commandé par un dispositif électronique d'asservissement en fonction d'une température de consigne du fluide mélangé et d'une température mesurée de ce fluide mélangé. Plus précisément, la température du fluide mélangé est régulée en fonction d'une erreur correspondant à la différence entre la température de consigne et la température mesurée du fluide mélangé. En pratique, une cartouche thermostatique électronique nécessite d'être alimentée en électricité, pour fournir l'énergie nécessaire à son dispositif électronique d'asservissement, ainsi que, le cas échéant, au moteur électrique de ces moyens de mélange et de régulation. Prévoir cette alimentation par une pile est avantageux car, contrairement à une alimentation par le réseau électrique qui nécessite des travaux d'installation conséquents, l'installation d'un robinet mitigeur avec pile électrique intégrée ne nécessite que la connexion au réseau d'eau chaude et d'eau froide. Un tel robinet mitigeur avec une cartouche thermostatique électronique, intégrant une pile électrique, peut donc être monté en lieu et place d'un robinet mitigeur classique, sans travaux complémentaires. En revanche, l'alimentation par une pile électrique a pour inconvénient que la pile doit être remplacée lorsqu'elle est déchargée. Or, le remplacement de la pile peut être assez complexe et fastidieux pour un utilisateur moyen, en lien avec les manipulations effectuées, le risque de pénétration d'humidité dans la partie électronique de la cartouche, etc. Aussi, la durée de vie, c'est-à-dire l'autonomie, de la pile doit être la plus longue possible. Cette durée de vie dépend de la capacité de la pile, ainsi que de la consommation électrique. En pratique, la capacité de la pile est limitée par la technologie et par la taille de cette pile, étant remarqué qu'il est souhaitable d'avoir une pile de taille la plus réduite possible pour l'intégrer dans le volume disponible du robinet mitigeur. La consommation électrique par la cartouche thermostatique électronique se répartit en l'énergie électrique consommée pendant sa régulation du fluide mélangé, et en l'énergie électrique consommée hors fonctionnement thermostatique, c'est-à-dire en dehors des phases de régulation, correspondant à la seule consommation électrique des différents composants du dispositif électronique d'asservissement. Bien que la consommation électrique instantanée de ce dispositif électronique d'asservissement est faible, la durée de cette consommation est continue, ce qui explique que, vis-à-vis de la durée de vie de la pile, elle n'est pas négligeable. Le but de la présente invention est de proposer une cartouche thermostatique électronique ou, plus généralement, un ensemble thermostatique électronique, dont la consommation électrique globale est réduite, notamment en vue d'augmenter la durée de vie d'une pile d'alimentation de cet ensemble. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble thermostatique, comprenant : - une entrée d'un fluide chaud, - une entrée d'un fluide froid, - des moyens de mélange et de régulation, adaptés pour mélanger les fluides chaud et froid en un fluide mélangé et pour réguler la température de ce fluide mélangé, - une sortie pour le fluide mélangé, et - un dispositif électronique, conçu pour asservir les moyens de mélange et de régulation de sorte qu'ils régulent la température du fluide mélangé autour d'une température de consigne, caractérisé en ce que cet ensemble comprend en outre des moyens de détection du fluide mélangé, qui incluent un interrupteur, connecté au dispositif électronique et actionné par le fluide mélangé de sorte que : - lorsque le débit du fluide mélangé est soit nul, soit inférieur à une valeur seuil, l'interrupteur commande la mise en veille d'au moins une partie du dispositif électronique, et - lorsque le débit du fluide mélangé est égal ou supérieur à la valeur seuil, l'interrupteur commande la mise en activité de ladite au moins une partie du dispositif électronique.

Une des idées à la base de l'invention est, de manière efficace et économique, de mettre en veille tout ou partie du dispositif électronique d'asservissement lorsque l'ensemble thermostatique auquel ce dispositif appartient n'est pas utilisé pour réguler un fluide mélangé, tout en réactivant ce dispositif électronique lorsque l'ensemble thermostatique doit réguler. Pour ce faire, l'invention prévoit de détecter le débit du fluide mélangé par un interrupteur dédié, qui envoie une information binaire, à savoir une information présence/absence d'un flux de fluide mélangé, au dispositif électronique d'asservissement afin que ce dernier se mette en veille ou se mette en activité. L'actionnement de cet interrupteur est assuré par le fluide mélangé, tout en étant étanché vis-à-vis de ce dernier, avantageusement par une paroi rigide de l'ensemble thermostatique : lorsque la valeur du débit de fluide mélangé passe au-dessus, respectivement au-dessous, d'une valeur seuil prédéterminée, l'état de fermeture/ouverture de l'interrupteur change et commande en conséquence la mise en activité, respectivement la mise en veille, du dispositif électronique d'asservissement, étant remarqué que l'interrupteur peut être prévu indifféremment normalement fermé ou normalement ouvert, puisque c'est son changement d'état qui délivre un signal binaire au dispositif électronique. Dans le prolongement des considérations qui précèdent, on comprend que l'interrupteur appartenant aux moyens de détection du fluide mélangé, conformes à l'invention, n'est pas prévu pour mesurer la valeur du débit de ce fluide mélangé : une telle mesure nécessiterait une scrutation à intervalle régulier et un traitement du signal correspondant par un constituant ad hoc du dispositif électronique, induisant alors des opérations consommatrices d'énergie électrique. Comme détaillé par la suite, une forme de réalisation de l'invention consiste à utiliser un interrupteur magnétique, actionné par un aimant intégré à un organe qui est déplacé par le fluide mélangé entre différentes positions selon que le débit de ce fluide mélangé est nul, égal à la valeur seuil précitée, ou supérieur à cette valeur seuil.

Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses de l'ensemble thermostatique conforme à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - l'interrupteur est un interrupteur magnétique, notamment un interrupteur REED ; - les moyens de détection incluent en outre un organe d'actionnement de l'interrupteur, cet organe d'actionnement étant déplaçable par rapport à l'interrupteur entre une première position, qui est occupée par l'organe d'actionnement lorsque le débit du fluide mélangé est nul, une deuxième position, qui est occupée par l'organe d'actionnement lorsque le débit du fluide mélangé est égal à la valeur seuil, et une troisième position, qui est occupée par l'organe d'actionnement lorsque le débit du fluide mélangé est supérieur à la valeur seuil, l'organe d'actionnement étant déplacé par le fluide mélangé de sa première à sa troisième position en passant par sa deuxième position ; - l'organe d'actionnement est pourvu d'un aimant permanent ; - l'organe d'actionnement comporte un volet qui est disposé dans un passage d'écoulement du fluide mélangé de manière mobile entre les première, deuxième et troisième positions ; - le passage d'écoulement du fluide mélangé délimite : - un siège, au niveau duquel le volet est positionné lorsque l'organe d'actionnement est dans la première position et au niveau duquel le volet obture le passage d'écoulement, - un évasement, dans lequel le volet est reçu lorsque l'organe d'actionnement est dans la troisième position, et - une surface de raccordement entre le siège et l'évasement, qui épouse sensiblement l'enveloppe géométrique formée par le contour du volet lorsque l'organe d'actionnement passe de la première position à la deuxième position ; - les moyens de détection incluent en outre un organe de rappel, notamment un ressort, qui est adapté pour rappeler l'organe d'actionnement vers la première position, et dont l'effet de déplacement sur l'organe d'actionnement est opposé à l'effet de déplacement par le fluide mélangé ; - l'interrupteur est séparé du fluide mélangé de manière étanche par une paroi rigide. L'invention a également pour objet une cartouche thermostatique électronique, correspondant à une forme de réalisation intégrée de l'ensemble thermostatique tel que défini ci-dessus.

L'invention a en outre pour objet un robinet mitigeur, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un ensemble thermostatique tel que défini plus haut. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un robinet mitigeur conforme à l'invention, comprenant une cartouche thermostatique électronique ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de la cartouche thermostatique de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en élévation de la cartouche thermostatique de la figure 2, selon la flèche III de la figure 1 ; - la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 ; - les figures 5 à 7 sont des coupes partielles selon respectivement les lignes V-V, VI-VI et VII-VII de la figure 3 ; et - les figures 8 et 9 sont des vues similaires à la figure 7, les figures 7 à 9 illustrant respectivement des configurations de fonctionnement de la cartouche thermostatique, différentes les unes des autres. Sur la figure 1 est représenté un robinet mitigeur 10 comprenant un corps de robinet 12 conçu pour être équipé d'une cartouche thermostatique électronique 14, qui est montrée seule sur les figures 2 à 9 et qui est prévue pour être fixée au corps de robinet 12 par un écrou 16. Le robinet mitigeur 10 comprend également une pile 18 d'alimentation électrique de la cartouche 14, conçue pour équiper le corps de robinet 12. Le corps de robinet 12 est également pourvu de points 20 et 22 d'alimentation en un fluide chaud, respectivement froid, de la cartouche 14, ainsi que d'un point 24 de sortie d'un fluide mélangé, résultant du mélange des fluides chaud et froid précités à l'intérieur du corps de robinet 12. Le robinet mitigeur 10 comporte également une vanne 26, associée à une manette de réglage 28 et apte à contrôler le débit du fluide mélangé au niveau du point de sortie 24. Comme indiqué schématiquement sur la figure 4, la cartouche thermostatique électronique 14 comporte une entrée 30 du fluide chaud et une entrée 32 du fluide froid, respectivement associées aux points d'alimentation 20 et 22. La cartouche 14 comporte également une sortie 34 du fluide mélangé, associée au point de sortie 24. Afin de mélanger les fluides chaud et froid et de réguler la température du fluide mélangé en résultant, la cartouche thermostatique électronique 14 comprend des moyens de mélange et de régulation 36 qui, dans la forme de réalisation considérée sur les figures, incluent des composants, qui sont tous montrés sur la figure 2 et dont les principaux sont décrits ci-après.

Ainsi, dans l'exemple de réalisation considéré ici, les moyens de réglage et de régulation 36 comprennent, à la fois, un corps 38, dit chaud, qui délimite au moins en partie l'entrée 30 du fluide chaud, et un corps 40, dit froid, qui délimite au moins en partie l'entrée 32 du fluide froid, ces corps chaud 38 et froid 40 étant assemblés fixement l'un à l'autre, en délimitant conjointement une chambre 42 de mélange des fluides chaud et froid, provenant respectivement des entrées 30 et 32. Le corps chaud 38 délimite également un passage 44 d'écoulement du fluide mélangé, qui relie la chambre de mélange 42 à la sortie 34 du fluide mélangé. Les moyens de mélange et de régulation 36 comprennent également un clapet 46, qui est mobile par rapport aux corps chaud 38 et froid 40, en étant agencé dans la zone d'assemblage de ces corps l'un à l'autre, de sorte que la position de ce clapet 46 par rapport à des sièges 48 et 50, dont sont respectivement pourvus fixement les corps chaud 38 et froid 40, détermine les quantités respectives d'un flux de fluide chaud F1 et d'un flux de fluide froid F2, ces flux F1 et F2, montrés schématiquement sur la figure 4, provenant respectivement des entrées du fluide chaud 30 et du fluide froid 32 et s'écoulant vers la chambre de mélange 42. Plus précisément, le clapet 46 est mobile entre, d'une part, une première position de fermeture, dans laquelle il est en contact avec le siège 48 du corps chaud 38 et bloque ainsi le flux de fluide chaud F1 vers la chambre de mélange 42 et, d'autre part, une seconde position de fermeture, dans laquelle le clapet 46 est en contact étanche avec le siège 50 du corps froid 40 et bloque ainsi le flux de fluide froid F2 vers la chambre de mélange 42, étant remarqué que, sur les figures, le clapet 46 est représenté dans une position intermédiaire entre les première et seconde positions de fermeture précitées. La première position de fermeture correspond à une position d'ouverture maximale du clapet 46 par rapport au siège 50 du corps froid 40, tandis que, inversement, la seconde position de fermeture correspond à une position d'ouverture maximale du clapet 46 par rapport au siège 48 du corps chaud 38 : dans la première, respectivement seconde, position de fermeture, le clapet 46 laisse s'écouler vers la chambre de mélange 42 uniquement le flux de fluide froid F2, respectivement uniquement le flux de fluide chaud F1. Dans tous les cas, il se forme, dans la chambre de mélange 42, un flux de fluide mélangé F3, qui est montré schématiquement sur la figure 4 et dont la température est directement fonction des quantités respectives du flux de fluide chaud F1 et du flux de fluide froid F2, admises dans la chambre de mélange par le clapet 46. La circulation des flux de fluides F1, F2 et F3 à travers la cartouche 14 est étanchée vis-à-vis de l'extérieur de la cartouche, et ce par des moyens d'étanchéité ad hoc, qui sont connus en soi et qui ne sont pas limitatifs. Dans l'exemple de réalisation considéré ici, ces moyens d'étanchéité incluent, d'une part, une membrane souple 52, qui est liée fixement, à la fois, au corps chaud 38 par une plaque d'assemblage rapportée 54 et au clapet 46, et, d'autre part, une membrane souple 56 qui est liée fixement, à la fois, au corps froid 40 par une embase 58 et au clapet 46. L'agencement de ces membranes 52 et 56 permet un certain équilibrage en pression de part et d'autre du clapet 46, limitant ainsi les efforts de déplacement du clapet. A titre de variante non représentée, les membranes 52 et 56 sont remplacées par d'autres aménagements d'étanchéité, permettant le cas échéant de simplifier les parties correspondantes de la cartouche thermostatique électronique 14. Afin de déplacer le clapet 46 entre les première et seconde positions de fermeture précitées, les moyens de mélange et de régulation 36 comprennent un moteur électrique 60 qui est alimenté par la pile 18 et dont le mouvement de la sortie motrice est transmis au clapet 46 par une liaison mécanique 62 dont la forme de réalisation, qui en lien avec la sortie motrice du moteur 60, n'est pas limitative. A titre d'exemple, dans la forme de réalisation considérée sur les figures, le moteur 60 est rotatif et sa vis de sortie entraîne une roue dentée 64, qui, par son axe, est liée à un pignon 66 qui entraîne une roue dentée excentrique 68, qui, elle-même, entraîne une bielle 70, cette bielle entraînant en translation une tige 72 solidaire du clapet 46. A titre de variantes non représentées, tout ou partie de la liaison mécanique 62 qui vient d'être décrite peut être remplacée par une transmission de type vis-écrou, ou bien le moteur 60 peut être prévu linéaire avec transmission directe à la tige 72. Dans tous les cas, le moteur 60 commande l'entraînement de la liaison mécanique 62 et par conséquent le déplacement du clapet 46 entre les sièges 48 et 50, notamment en translation suivant un axe géométrique X-X qui s'étend transversalement à la zone d'assemblage entre les corps chaud 38 et froid 40. Afin de commander le moteur 60, la cartouche thermostatique 14 comprend un dispositif électronique 76, connecté au moteur 60 et alimenté électriquement par la pile 18 via un câble d'alimentation 77. Dans l'exemple de réalisation considéré ici, le dispositif électronique 76 comprend un panneau de commande et d'affichage 78, associé à une carte électronique de commande et d'affichage 80, ainsi qu'une carte électronique principale 82, pourvue d'un microcontrôleur qui est connecté, à la fois, à la carte de commande et d'affichage 80 et au moteur 60. Le microcontrôleur est également connecté à une sonde de température 84 prévue pour mesurer la température du flux de fluide mélangé F3. Dans l'exemple considéré ici, cette sonde de température 84 est positionnée directement dans le flux de fluide mélangé F3, en étant agencée au moins en partie dans la chambre de mélange 42.

Dans tous les cas, les signaux fournis par la sonde 84 sont, le cas échéant après avoir été prétraités par un système intégré à cette sonde, transmis au microcontrôleur de la carte électronique principale 82, qui dispose ainsi de mesures de la température du fluide mélangé. A titre d'exemples non limitatifs, la sonde de température 84 est un thermocouple, une résistance CTN, etc. Le panneau de commande et d'affichage 78 comprend un organe de réglage, non représenté sur les figures, qui est connecté à la carte électronique 80 et qui permet à un opérateur de régler une température de consigne, c'est-à-dire une température désirée pour le fluide mélangé. L'information correspondant à cette température de consigne est transmise par la carte électronique 80 à la carte électronique principale 82. A titre d'exemple, l'organe de réglage précité est formé par des capteurs optiques qui génèrent des impulsions traitées par la carte électronique 80, cette dernière étant conçue pour déterminer la valeur de la température de consigne en fonction de ces impulsions. Les capteurs optiques précités sont, par exemple, intégrés à la carte électronique 80. Avantageusement, l'opérateur a un retour de la température de consigne qu'il a saisie, par affichage sur le panneau 78.

Notamment grâce à des logiciels dédiés, encodés dans le microcontrôleur de la carte électronique principale 82, cette dernière est conçue pour commander le moteur 60 en fonction de la température de consigne, saisie par l'utilisateur via le panneau de commande et d'affichage 78, ainsi qu'en fonction de la température du fluide mélangé, mesurée par la sonde 84. Typiquement, la carte électronique 82 commande la sortie motrice du moteur 60 et, par conséquent, le déplacement du clapet 46, en fonction d'une erreur correspondant à la différence entre la température de consigne et la température mesurée. Ainsi, le dispositif électronique 76 est apte à asservir les moyens de mélange et de régulation 36 de sorte qu'ils régulent la température du fluide mélangé autour de la température de consigne, typiquement en fonction de l'erreur précitée.

Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, le dispositif électronique 76 qui vient d'être décrit est intégré à la cartouche thermostatique électronique 14, en étant assemblé de manière étanche par une bague 88 à un capot 89 de logement du moteur 60 et de la liaison mécanique 62, ce capot 89 étant solidarisé fixement au corps froid 40.

Par ailleurs, la cartouche thermostatique électronique 14 comprend des moyens 100 de détection du flux de fluide mélangé F3, qui sont montrés sur les figures 2 à 4 et qui sont bien visibles sur les figures 5 à 9. Ces moyens de détection 100 comprennent un interrupteur 102, qui est connecté au dispositif électronique d'asservissement 76 et qui est actionné par le flux de fluide mélangé F3, de sorte que : - lorsque le flux de fluide mélangé F3 est absent ou faible, autrement dit lorsque le débit du fluide mélangé en aval du clapet 46 est nul ou inférieur à une valeur seuil prédéterminée, l'interrupteur 102 commande la mise en veille, aussi appelée mise en sommeil, du dispositif électronique 76, et - lorsque le flux de fluide mélangé F3 circule en quantité non négligeable, autrement dit lorsque le débit du fluide mélangé en aval du clapet 46 est supérieur à la valeur seuil prédéterminée, l'interrupteur 102 commande la mise en activité, autrement appelée le réveil, du dispositif électronique 76. La mise en veille du dispositif électronique 76 consiste à interrompre l'alimentation électrique, notamment par la pile 18, des composants électroniques de ce dispositif 76, afin que ces composants ne consomment pas d'énergie électrique. Bien entendu, cette mise en veille peut concerner tous les composants électroniques du dispositif d'asservissement 76 ou seulement certains d'entre eux, en particulier les composants les plus énergivores. A titre d'exemple, pour la forme de réalisation considérée ici, la mise en veille, commandée par l'interrupteur 102, concerne toute la carte électronique principale 82, ainsi que soit toute la carte électronique de commande et d'affichage 80, soit une partie seulement de cette carte 80, la partie restante, qui continue d'être alimentée électriquement alors que le reste du dispositif électronique 76 est en veille, permettant de détecter une action de l'opérateur sur le panneau de commande et d'affichage 78, telle qu'une sollicitation tactile de ce panneau, afin de commander la mise en activité du reste du dispositif électronique 76, indépendamment de la commande de cette mise en activité par l'interrupteur 102. A l'inverse, la mise en activité du dispositif électronique 76 consiste à alimenter en électricité ce dispositif, notamment par la pile 18, les composants électroniques de ce dispositif 76 consommant alors de l'énergie électrique pour leur fonctionnement intrinsèque. En particulier, le microcontrôleur de la carte électronique principale 82 consomme alors de l'énergie électrique en permanence, pour l'exécution de ses routines et de ses logiciels fonctionnant en boucle. En pratique, l'interrupteur 102 est soit directement connecté au microcontrôleur de la carte électronique principale 82, en prévoyant que ce microcontrôleur est programmé pour commander la mise en veille ou la mise en activité de tout ou partie des composants électroniques du dispositif 76, soit à un rupteur qui agit directement pour déconnecter ou reconnecter l'alimentation électrique du dispositif 76. On notera que, dans le présent document, l'interrupteur 102 est un organe physique, permettant d'ouvrir et de fermer un circuit commandant l'alimentation du dispositif électronique d'asservissement 76. En pratique, l'interrupteur 102 comprend principalement, voire exclusivement, deux contacts, qui sont raccordés l'un à l'autre par un circuit d'interruption, connecté au dispositif électronique 76, notamment à sa carte électronique principale 82, la position relative des deux contacts précités commandant l'ouverture et la fermeture de ce circuit d'interruption. En d'autres termes, l'interrupteur 102 est un organe délivrant au dispositif électronique 76 un signal binaire, représentatif de l'état ouvert ou de l'état fermé de cet interrupteur. L'interrupteur 102 ne doit donc pas être confondu avec un organe dont le signal nécessiterait une scrutation à intervalle régulier et/ou un traitement approprié par un système ad hoc. Suivant un mode de réalisation préférentiel, dont les intérêts apparaîtront au fur et à mesure de la description qui va suivre, l'interrupteur 102 est un interrupteur magnétique, c'est-à-dire un interrupteur qui ouvre et ferme son circuit d'interruption en fonction de la présence d'un champ magnétique. Une forme de réalisation préférentielle consiste en un interrupteur REED. En pratique, les contacts d'un tel interrupteur magnétique sont magnétisables et élastiques, si bien, que, en présence d'un champ magnétique orienté de manière appropriée, ces contacts s'aimantent par influence et, par exemple, sont attirés l'un par l'autre, jusqu'à se toucher et établir une connexion électrique entre eux : l'interrupteur est alors fermée. Lorsque le champ magnétique cesse ou, plus précisément, lorsque ce champ magnétique est suffisamment faible, l'aimantation des contacts cesse et leur élasticité les écarte, interrompant la connexion : l'interrupteur est alors ouvert.

En raison de sa connexion électrique au dispositif électronique 76, l'interrupteur 102 est séparé du fluide mélangé de manière étanche. Notamment dans le cas où cet interrupteur est un interrupteur magnétique, cette séparation étanche est avantageusement réalisée par une paroi rigide, du moment que cette dernière est réalisée en une matière amagnétique. Ainsi, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, l'interrupteur 102 est, comme bien visible sur la figure 5, reçu dans un alésage dédié 104 du corps chaud 38 : cet alésage 104 débouche sur la zone d'assemblage entre les corps chaud 38 et froid 40, de manière que, à l'état assemblé de la cartouche thermostatique électronique 14, la connexion entre l'interrupteur 102 et le dispositif électronique 76 est réalisée à travers le corps froid 40 et l'embase 58. En revanche, l'alésage 104 ne débouche pas dans la chambre de mélange 42, évitant ainsi tout contact direct entre l'interrupteur 102 et le flux de fluide mélangé F3, à la différence, par exemple, de la sonde de température 84. Les considérations qui précèdent expliquent pourquoi dans le plan de coupe des figures 7 à 9, l'interrupteur 102 n'est pas visible, à la différence de la sonde de température 84 : sur ces figures 7 à 9, seuls les contours de l'interrupteur 102 sont indiqués en pointillés, étant entendu que cet interrupteur est positionné en retrait du plan des figures 7 à 9, à l'intérieur de la paroi du corps chaud 38. De cette façon, l'actionnement de l'interrupteur 102 n'est pas réalisé par transmission mécanique à travers une paroi souple à étancher : une telle transmission nécessiterait un système d'étanchéité dynamique avec un risque d'effort parasite pouvant perturber la détection du fluide mélangé, ainsi qu'avec un risque de fuite dans le temps.

Dans la forme de réalisation considérée sur les figures, les moyens de détection 100 comprennent en outre un organe 106 d'actionnement de l'interrupteur 102, qui est prévu pour actionner cet interrupteur par déplacement relatif entre eux sous l'action du flux de fluide mélangé F3. Cet organe d'actionnement 106 comporte un volet 108 qui est disposé dans le passage 44 d'écoulement du fluide mélangé de manière mobile, en l'occurrence de manière pivotante autour d'un axe géométrique Z-Z transversal à la direction d'écoulement du fluide mélangé dans le passage 44. Dans l'exemple de réalisation considéré ici, la liaison pivotante du volet 108 autour de l'axe Z-Z est réalisée par une tige 110, qui est bien visible sur la figure 6, qui est par exemple réalisée en acier inoxydable amagnétique, qui est centrée sur l'axe Z-Z, à laquelle est solidaire le volet 108, et qui est maintenue en liaison pivot contre le corps chaud 38 par des pattes 112 venant de la plaque 54. Plus généralement, le volet 108 est assemblé de manière mobile à une partie fixe des moyens de mélange et de régulation 36, notamment au corps chaud 38, de manière à être disposé sur le trajet d'écoulement du fluide mélangé. L'organe d'actionnement 106 comporte également un aimant permanent 114, source d'un champ magnétique destiné à interagir avec l'interrupteur 102. Dans l'exemple de réalisation considéré ici, comme bien visible sur les figures 4 et 5, l'aimant 114 est reçu dans un logement complémentaire du volet 108, en y étant maintenu de manière étanche par un bouchon 116, le volet 108 étant par exemple réalisé en matière thermoplastique. Les figures 7 à 9 illustrent respectivement trois positions différentes de l'organe d'actionnement 106, correspondant à trois positions successives de basculement du volet 108 autour de l'axe Z-Z. Lorsque l'organe d'actionnement est dans la position de la figure 7, d'une part, le volet 108 est positionné contre un siège 118 délimité par le passage 44 d'écoulement du fluide mélangé, de manière que le volet obture ce passage d'écoulement, et, d'autre part, l'aimant 114 est positionné suffisamment près de l'interrupteur 102 pour que le champ magnétique agisse sur les contacts de cet interrupteur, en fermant ce dernier qui commande alors la mise en veille du dispositif électronique d'asservissement 76. Lorsque l'organe d'actionnement 106 est dans la position de la figure 8, d'une part, le volet 108 est écarté, dans la direction d'écoulement du fluide mélangé dans le passage 44, vis-à-vis du siège 118, de manière qu'une section d'écoulement est délimitée entre le contour périphérique du volet 108 et le passage d'écoulement 44, et, d'autre part, l'aimant 114 est suffisamment éloigné de l'interrupteur 102 pour que le champ magnétique de cet aimant ne puisse plus maintenir fermés les contacts de l'interrupteur 102 qui commande alors la mise en activité du dispositif électronique d'asservissement 76. Plus précisément, la commutation de ces contacts se produit lorsque l'organe d'actionnement 106 occupe une position dite de commutation, située entre la position de la figure 7, non inclusivement, et la position de la figure 8, non inclusivement : dans la forme de réalisation considérée ici, cette position de commutation est caractérisée par un angle, dit de commutation, autour de l'axe Z-Z, formé entre l'aimant 114 et l'interrupteur 102. Lorsque l'organe d'actionnement 106 est dans la position de la figure 9, d'une part, le volet 108 est davantage éloigné du siège 118 que dans la position de la figure 8, en étant reçu dans un évasement 120 délimité par le passage 44 d'écoulement du fluide mélangé, en aval du siège 118, et, d'autre part, l'aimant 114 est davantage éloigné de l'interrupteur 102 que dans la position de la figure 8, cet interrupteur 102 restant donc ouvert et commandant la mise en activité du dispositif électronique 76.

Avantageusement, les moyens de détection 100 comprennent en outre un organe 124 de rappel de l'organe d'actionnement 106, agissant sur ce dernier en sens opposé à l'écoulement du fluide mélangé. Ici, cet organe de rappel 124 consiste en un ressort, en particulier un ressort de torsion, qui est par exemple réalisé en acier inoxydable amagnétique, dont une extrémité est en appui sur la plaque 54 tandis que l'autre extrémité est en appui sur le volet 108, de manière que ce ressort tend à rappeler l'organe d'actionnement 106 dans sa position de la figure 7, en plaquant le volet 108 contre le siège 118. Cet effet de rappel de l'organe d'actionnement 106 n'a pas à surmonter d'effort hydraulique lorsque le débit du fluide mélangé est nul, y compris lorsque la fermeture du robinet mitigeur 10 est en aval car le volet 108 est alors équilibré en pression. En fonctionnement, lorsque le débit du fluide mélangé augmente, le déplacement du volet 108 par le fluide mélangé contrecarre l'effet de rappel par l'organe 124. En service, le déplacement de l'organe d'actionnement 106 de sa position de la figure 7 à sa position de la figure 9, en passant par sa position de la figure 8, résulte de l'action combinée du flux de fluide mélangé F3 et de l'organe de rappel 124, sur cet organe d'actionnement, plus précisément sur le volet 108: en considérant que l'organe d'actionnement 106 occupe la position de commutation précitée lorsque le débit du fluide mélangé en aval du clapet 46 est égal à la valeur seuil précitée, l'interrupteur 102 commande, d'une part, la mise en veille du dispositif électronique d'asservissement 76 lorsque le débit du fluide mélangé est nul ou inférieur à la valeur seuil, et d'autre part, la mise en activité du dispositif 76 lorsque le débit du fluide mélangé est égal ou supérieur à cette valeur seuil. En pratique, la valeur du débit permettant d'atteindre cette position de commutation, autrement dit la valeur seuil précitée, dépend ainsi des caractéristiques de l'organe de rappel 124, de la géométrie de l'organe d'actionnement 106, de la géométrie du passage d'écoulement 44, ainsi que de l'angle de commutation entre l'aimant 114 et l'interrupteur 102. Dans tous les cas, la mise en veille du dispositif électronique d'asservissement 76 intervient lorsqu'il n'y a pas le flux de fluide mélangé F3, plus précisément lorsque le débit du fluide mélangé est nul ou inférieur à la valeur seuil, tandis que, dès que le flux de fluide mélangé F3 apparaît en aval du clapet 46 et s'écoule dans le passage 44 avec un débit égal ou supérieur à la valeur seuil, le dispositif 76 est réveillé et commande alors, par asservissement, les moyens de mélange et de régulation 36.

Dans le prolongement des explications qui précèdent, on comprend que la valeur seuil du débit du fluide mélangé et l'amplitude du déplacement de l'organe d'actionnement 106 entre les positions des figures 7 et 8 sont liées l'une à l'autre, dans le sens où, pour que l'organe 106 actionne le passage de l'interrupteur 102 de son état fermé à son état ouvert, en passant de sa position de la figure 7 à sa position de commutation en direction de sa position de la figure 8, les positions des figures 7 et 8 sont à prévoir suffisamment éloignées l'une de l'autre, alors que le déplacement correspondant de l'organe 106 résulte exclusivement du fluide mélangé ayant un débit égal à la valeur seuil qui, en pratique, peut être prévue faible, notamment pour des raisons de sécurité ou de confort. Aussi, suivant une disposition avantageuse, qui est mise en oeuvre dans l'exemple de réalisation considéré ici, la surface 122 du passage 44 d'écoulement du fluide mélangé, qui raccorde l'un à l'autre le siège 118 et l'évasement 120 de ce passage d'écoulement, épouse sensiblement l'enveloppe géométrique que forme le contour du volet 108 lorsque l'organe d'actionnement passe entre les positions des figures 7 et 8 : de cette façon, lorsque le fluide mélangé déplace l'organe d'actionnement 106 de sa position de la figure 7 vers sa position de la figure 8, et tant que l'organe 106 n'a pas atteint la position de la figure 8, le volet 108 maintient une obturation presque totale du passage 44 d'écoulement du fluide mélangé, en n'autorisant qu'un très faible écoulement de fluide mélangé entre son contour périphérique et la surface de raccordement 122. Les moyens de détection 100, notamment dans la forme de réalisation qui vient d'être décrite en regard des figures, présentent avantageusement un faible encombrement, ce qui en facilite l'intégration à la cartouche thermostatique électronique 14, notamment sans en augmenter les dimensions générales. Divers aménagements et variantes à la cartouche thermostatique électronique 14 et au robinet mitigeur 10, qui viennent d'être décrits, sont par ailleurs envisageables. A titre d'exemples : - plutôt que d'être normalement fermé en présence d'un champ magnétique suffisant, comme envisagé plus haut pour l'interrupteur magnétique 102, cet interrupteur peut être normalement ouvert ; - de même, de manière symétrique à la forme de réalisation décrite en regard des figures, les moyens de détection 100 peuvent être agencés de telle sorte que le champ magnétique généré par l'aimant 114 soit, au niveau de l'interrupteur magnétique 102, faible lorsque le volet 108 est dans une position correspondant à un débit de fluide mélangé nul, et fort lorsque le volet 108 est dans une position correspondant à un débit du fluide mélangé égal ou supérieur à la valeur seuil ; - plutôt que d'être déplaçable en rotation autour de l'axe de pivotement Z-Z, le volet 108 peut être déplaçable en translation ou, plus généralement, selon diverses cinématiques, notamment en fonction de la géométrie du passage 44 d'écoulement du fluide mélangé, en aval du clapet 46 ; - plutôt que de recourir à un moteur électrique, tel que le moteur 60, pour entraîner en déplacement le clapet 46, les moyens de mélange et de régulation 36 peuvent utiliser un élément thermostatique à matière thermodilatable, dont la position est ajustable par appui contre une pièce liée cinématiquement à la sortie d'un moteur électrique, asservi par un dispositif électronique similaire au dispositif 76 ; - plutôt que d'implémenter des logiciels dans le microcontrôleur de la carte électronique principale 82, ces logiciels sont remplacés par des éléments ayant la même fonction et réalisés sous forme de composants logiques programmables ou encore sous forme de circuits intégrés dédiés ; - l'unique clapet 46 peut être remplacé par deux clapets, mobiles par rapport respectivement à un siège de fluide froid et à un siège de fluide chaud, le dispositif électronique d'asservissement 76 étant alors prévu pour commander les déplacements respectifs des deux clapets afin que ces derniers régulent, conjointement, la température du fluide mélangé autour d'une température de consigne ; et/ou - plutôt que les moyens de détection 100 soient intégrés en totalité à la cartouche thermostatique électronique 14, au moins une partie de ces moyens de détection 100 peut être dissociée de la cartouche, en étant portée directement par le corps de robinet 12 du robinet mitigeur 10 ; plus généralement, plutôt que de prévoir les moyens de mélange et de régulation 36, le dispositif électronique d'asservissement 76 et les moyens de détection 100 sous forme d'un ensemble intégré, correspondant à la cartouche thermostatique électronique 14 dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, ces moyens 36, ce dispositif 76 et ces moyens 100 peuvent être agencés, de manière partiellement dissociée les uns des autres, au sein d'un corps d'un robinet mitigeur.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1.- Ensemble thermostatique, comprenant : - une entrée (30) d'un fluide chaud, - une entrée (32) d'un fluide froid, - des moyens de mélange et de régulation (36), adaptés pour mélanger les fluides chaud et froid en un fluide mélangé et pour réguler la température de ce fluide mélangé, - une sortie (34) pour le fluide mélangé, et - un dispositif électronique (76), conçu pour asservir les moyens de mélange et de régulation (36) de sorte qu'ils régulent la température du fluide mélangé autour d'une température de consigne, caractérisé en ce que cet ensemble comprend en outre des moyens (100) de détection du fluide mélangé, qui incluent un interrupteur (102), connecté au dispositif électronique (76) et actionné par le fluide mélangé de sorte que : - lorsque le débit du fluide mélangé est soit nul, soit inférieur à une valeur seuil, l'interrupteur commande la mise en veille d'au moins une partie du dispositif électronique, et - lorsque le débit du fluide mélangé est égal ou supérieur à la valeur seuil, l'interrupteur commande la mise en activité de ladite au moins une partie du dispositif électronique.
2. 2.- Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur est un interrupteur magnétique (102), notamment un interrupteur REED.
3. 3.- Ensemble suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de détection (100) incluent en outre un organe (106) d'actionnement de l'interrupteur (102), cet organe d'actionnement étant déplaçable par rapport à l'interrupteur entre une première position, qui est occupée par l'organe d'actionnement lorsque le débit du fluide mélangé est nul, une deuxième position, qui est occupée par l'organe d'actionnement lorsque le débit du fluide mélangé est égal à la valeur seuil, et une troisième position, qui est occupée par l'organe d'actionnement lorsque le débit du fluide mélangé est supérieur à la valeur seuil, l'organe d'actionnement étant déplacé par le fluide mélangé de sa première à sa troisième position en passant par sa deuxième position.35
4. 4.- Ensemble suivant les revendications 2 et 3 prises ensemble, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (106) est pourvu d'un aimant permanent (114).
5. 5.- Ensemble suivant l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (106) comporte un volet (108) qui est disposé dans un passage (44) d'écoulement du fluide mélangé de manière mobile entre les première, deuxième et troisième positions.
6. 6.- Ensemble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le passage (44) d'écoulement du fluide mélangé délimite : - un siège (118), au niveau duquel le volet (108) est positionné lorsque l'organe d'actionnement (106) est dans la première position et au niveau duquel le volet (108) obture le passage d'écoulement (44), - un évasement (120), dans lequel le volet (108) est reçu lorsque l'organe d'actionnement (106) est dans la troisième position, et - une surface (122) de raccordement entre le siège (118) et l'évasement (120), qui épouse sensiblement l'enveloppe géométrique formée par le contour du volet (108) lorsque l'organe d'actionnement (106) passe de la première position à la deuxième position.
7. 7.- Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection (100) incluent en outre un organe de rappel (124), notamment un ressort, qui est adapté pour rappeler l'organe d'actionnement (106) vers la première position, et dont l'effet de déplacement sur l'organe d'actionnement est opposé à l'effet de déplacement par le fluide mélangé.
8. 8.- Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrupteur (102) est séparé du fluide mélangé de manière étanche par une paroi rigide (38).
9. 9.- Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que cet ensemble est réalisé sous forme d'une cartouche thermostatique électronique (14) intégrée.
10. 10.- Robinet mitigeur (10), caractérisé en ce qu'il est équipé d'un ensemble thermostatique conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.