Brevet FR2278386A1 — publié le 19760213

L'invention ccncerneles aérateurs du type communément utilisé avec les robinets de cuisine et de salle de bains et, notai:iraent,un aérateur comportant un élément flexible qui règle le débit d'eau passant dans l'aérateur en fonction de la pression régnant dans ce dernier. L'invention concerne un aérateur du type dans lequel l'élément de commande de débit, sensible à la pression, est une bague annulaire. Cet élément tend à réduire les ouvertures de canaux présentés par une cloison lorsque la pression de l'eau introduite dans l'aérateur augmente. L'aérateur selon l'invention comporte une cloison orientée transversalement par rapport à la trajectoire d'écoulement de l'eau etprésentant plusieurs canaux auxquels est associé un élément de commande de débit sensible à la pression. les canaux de la cloison sont disposés concentriquement avec l'élément annulaire de com mande de débit, sur la trajectoire de l'écoulement d t eau dans l'aérateur. Ce dernier réalise un mélange optimal de l'air et de l'eau et assure la meilleure aération possible à toutes les pressions. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale de l1aérateur - selon l'invention la figure 2 est une vue en plan, avec arrachement partiel, de l'aérateur selon l'invention la figure 3 est une vue partielle en plan d'une variante de l'aérateur selon l'invention la figure4 est une coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 3 la figure 5 est une coupe partielle, semblable à celle de la figure 4, d'une variante de l'aérateur selon l'invention la figure 6 est une coupe partielle, semblable à celle de la figure 4, d'une autre variante de l'aérateur selon l'invention la figure 7 est une coupe partielle, semblable à celle de la figure 4, d'une autre forme de réalisation de l'aérateur selon l'invention la figure 8 est une vue partielle en plan de l'aérateur de la figure 7 la figure 9 est une vue partielle en plan d'une variante de l'aérateur de la figure 7 la figure 10 est une coupe partielle, semblable à celle de la figure 4, d'une variante de l'aérateur selon l'invention la figure il est une vue en plan de l'aérateur de la figure 10 la figure 1 2 est une coupe axiale d'une autre forme de l'aérateur selon l'invention la figure 13 est une vue en plan de l'aérateur de la figure 12 la figure 14 est une coupe axiale partielle d'une autre forme de réalisation de l'aérateur selon l'invention la figure 15 est une élévation, avec coupe partielle, de la cloison de l'aérateur de la figure 14 la figure 16 est une vue en plan de la cloison de l'aérateur de la figure 14 la figure 17 est une coupe axiale d'une autre forme de réalisation de l'aérateur selon l'invention la figure 18 est une coupe suivant la ligne 18-18 de la figure 17 ; et la figure 19 est un diagramme représentant lqlébit d'écoulement en fonction de la pression. l'invention concerne les aérateurs du type comportant un élément amont destiné à diviser l'écoulement d'eau en un grand nombre de jets, et un tamis situé en aval et achevant le processus d'aération de l'eau. les canaux d'air communiquent avec l'espace compris entrel'élément de formation de jets et le tamis, de manière que liteau sortant dudit élément se mélange avec l'air avant d'atte rdre le tamis qui achève le processus d'aération. les canaux peuvent dépasser au-dessous de l'aérateur, à l'extérieur du tamis, ou bien ils peuvent titre constitués d'ouvertures réalisées dans le bati de l'aérateur et arrttant l'arrivée d'air en aval de l'élément de formation de jets. L'invention concerne notamment un élément de commande d'écoulement, placé en amont de l'élément de formation de jets et destiné à régler le~ débit d'écoulement de l'eau dans cet élément en fonction de la pression de l'eau s'écoulant dans l'aérateur. La figure 1 représente le bâti 10 de l'aérateur selon l'invention. Ce b#tiprésente un orifice 12 de sortie ou de décharge et un orifice 14 d'entrée. l'extrémité amont du bati 10 présente également des filets 16 destinés à la fixation de l'aérateur sur un goulot classique 18. Un joint 19 est placé placé entre le bati 10 et le goulot 18. le bati 10 peut titre réalisé en tout métal convenable, par exemple en laiton ou autre.Cependant, le procédé le moins cofteus pour la produc -tion des aérateurs consiste à utiliser une matière plastique convenable et i?laquer ou nom la surface extérieure du bats, suivant le coft souhaité de l'aérateur et son utilisation. Une paroi 20, pouvant être réalisée d'une seule pièce avec le bEti 10, constitue l'élément de formation de jets décrit ci-dessus. Elle présente plusieurs canaux 22 disposés suivant un anneau concentrique à l'axe du bati 10. Un élément 24 de commande d'écoulement, sensible à la pression, est placé sur le cgté amont de la paroi 20 et obture au moins partiellement les canaux 22. Comme représenté sur les figures 1 et 2, cet élément 24 peut titre constitué d'un anneau en élastomère convenable ou en matière analogue au caoutchouc. Des parois intérieure 26 et extérieure 28, dépassant vers le haut du côté amont de la cloison 20, supportent et maintiennent l'anneau 24 dans la position dans laquelle il est représenté sur la figure 1.La paroi extérieure 26 présente une épaisseur approximativement uniforme (figure 2), hormis les tronçons voisins des canaux 22. La surface interne 30 de la paroi extérieure 26 présente des parties 32 courbées vers ltexté- rieur et permettant d'accéder aux canaux 22. De même, la surface externe de la paroi intérieure 28 présente des parties 36 incur vées vers l'intérieur, situées en face des parties 32 et permettant d'accéder aux canaux 22. Par conséquent, l'eåu s'écoulant du goulot du robinet traverse d'abord un tamis conique 38, puis s'écoule en aval de l'élément 24 de commande, à l'intérieur et à l'extérieur de ce dernier, de manière à atteindre les canaux 22 de la cloison 20. les bords extérieurs du tamis 38 peuvent être noyés dans le joint 19. Un autre élément 40 de tamisage, situé en aval de la cloison 20, comprend deux tamis espacés 42 et 44. le tamis inférieur 44 repose sur un épaulement 46 faisant saillie vers l'intérieur d'un support 48, alors que le tamis supérieur 42 repose sur une entretoise circulaire 50 appliquée contre la surface intérieure du support 48. Par conséquent les tamis 42 et 44 sont maintenus classiquement à une certaine distance l'un de l'autre à l'intérieur du support 48. Ce support 48 est lui-mEme positionné dans l'extrémité inférieure ou aval du btti 10 par plusieurs, par exemple quatre, saillies extérieures 52 qui s'emboftent élastiquement dans une gorge 54 de la surface intérieure 56 du bâti 10. Ces saillies 52 peuvent être espacées circonférentiellement les unes des autres, de manière à délimiter des canaux 58 orientés vers le haut et destinés au passage de l'air. l'air est aspiré de la zone située à l'extérieur de la partie inférieure de l'aérateur, de manière qu'il s'élève par les canaux 58 et qu'il pénètre dans ltespace 60 compris entre la face aval de l'élément de formation de jets ou cloison 20 et la face supérieure de lté- lément 40 de tamisage. Lorsque l'aérateur fonctionne, l'eau s'écoulant du goulot traverse d'abord le tamis conique 38 , puis pénètre dans les canaux 22 par les orifices d'entrée délimités par les parties incurvées 32 et 36. A leur sortie des canaux 22, les jets d'eau se mélangent à l'air provenant des canaux 58, puis traversent l'élément 40 de tamisage pour produire un écoulement d'eau aéré classique. L'élément 24 de commande d'écoulement est réalisé en matière déformable. Par conséquent, la déformation de cet élément 24 pour réduire les entrées des canaux 22 augmente avec la pression du liquide provenant du goulot 18. Ainsi, l'élément de commande limite la quantité d'eau s'écoulant par l'aérateur, meme lorsque la pression appliquée à ce dernier augmente en continu.L'aérateur permet l'écoulement d'un débit maximal d'eau, quelle que soit la pression qui lui est appliquée. il en résulte l'davantage d'une économie d'eau, l'eau étant l' une des ressources naturelles les plus importantes, et également l'avantage de permettre à l'utilisateur du robinet de déterminer la quantité totale d'eau s'écoulant du goulot. Il n'est pas rare que les utilisateurs tournent à priori les robinets de cuisine ou de salle de bains pour les ouvrir complètement, lorsque ces robinets comportent un aérateur classique, il en résulte un écoulement d'eau supérieur à celui nécessaire et, fréquemment, l'utilisateur est éclaboussé. l'élément de commande d'écoulement de l'aérateur selon l'invention limite le débit maximal d'eau pouvant autre fourni par le robinet à une valeur convenable. Dans les formes de réalisation représentées sur les figures D et 4, l'élément 62 de commande d'écoulement peut autre embotté au moins partiellement dans la cloison 64. Cette dernière présente des rainures externes 66 et internes 68, de section courbe ou autre, situées à proximité des canaux 70, de manière à délimiter les entrées de ces derniers. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 5, la cloison 80 présente une gorge annulaire 72 de section transversale en V, destinée à positionner et à supporter l'élément annulaire 74 de commande d'écoulement, sensible à la pression. l'eau arrivant du cbté amont de l'aérateur parcourt des ouvertures inclinées 76 d'entrée, situées sur les côtés opposés de l'élément de commande d'écoulement, de manière à se diriger vers le canal axial 78 de la cloison 80. les courants d'eau se rejoignent et entrent en contact les uns avec les autres en amont de la sortie du canal 78, de manière à briser les jets d'eau avant leur entrée en contact avec l'air et les tamis situés à l'extrémité de sortie de l'aérateur. De mdme que précédemment, l'élément 74 de commande d'écoulement est emboîté, au moins partiellement, dans la cloison 80 qui le supporte et le positionne. la forme de réalisation représentée sur la figure 6 est approximativement semblable à celle représentée sur la figure 5 et diffère principalement de cette dernière par le fait que l'extrémité aval du canal 82 présente des bords évasés 84 permettant aux courants d'eau pénétrant par les entrées 86 de diverger davantage que dans le cas de la figure 5. Par conséquent, ces courants d'eau peuvent entrer en contact les uns avec les autres, comme indiqué clairement par les flèches sur la figure 6. les bords aval évasés des canaux 82 augmentent la dispersion de ces courants après leur entrée en contact. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 7 et 8, l'élément 102 de commande d'écoulement est placé au-dessus du canal 104 et espacé de ce dernier par une partie 108 de la cloison 106. les entrées 110 et 112 sont alignées sur l'axe du canal circulaire 104, comme représenté notamment sur la figure 8 . Cette forme de réalisation permet de diriger axialement l'écoulement de liteau en aval du canal 104. la forme de réalisation représentée sur la figure 9 est approximativement semblable à celle représentée sur la figure 8, hormis que les entrées 114 et 116 des canaux 118 sont orientées tangentiellement à ces derniers, plumet qu'axialement comme représenté sur la figure 8. Par conséquent, l'eau tend à effectuer un mouvement tourbillonnaire, plumet qu'à s'écouler axialement, comme représenté surta figure 8. La forme de réalisation représentée sur les figures 10 et 11 comporte une cloison 120 qui peut présenter des canaux 122 masqués par un élément 124 de commande d'écoulement, sensible à la pression. Cet élément 124 présente des encoches alignées supérieures 126 et inférieures 128 permettant à l'eau de s'écouler par les entrées 130 et 132 dans les canaux 122. les encoches étant alignées, l'élément de commande peut autre retourné. Comme représenté notamment sur la figure 11, les canaux 122 peuvent se présenter sous la forme d'ouvertures incurvées, plutôt que sous la forme de plusieurs trous, comme décrit précédemment. le centre de la cloison 120 présente une zone pleine 134 faisant saillie vers le haut et de laquelle dépassent vers l'extérieur plusieurs saillies 136 qui constituent des entretoises pqur l'élément 124 de commande d'écoulement. Comme représenté sur la figure 10, un joint annulaire 138 maintient ltélément 124 par son bord extérieur. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 12 et 13, plusieurs tronçons espacés 140 de paroi, orientés vers le haut, constituent les organes maintenant ltélément de commande d'écoulement par son bord extérieur. La zone intérieure et pleine 142, dépassant vers le haut, présente plusieurs saillies 144 qui coopèrent avec les tronçons 140 de paroi pour aligner et positionner convenablement l'élément de commande d'écoulement par rapport aux canaux 146. Des ouvertures 148, délimitées entre les tronçons 140 de paroi, coopèrent avec ces derniers pour délimiter des entrées, orientées radialement vers l'extérieur, pour les canaux 146. De même, les espaces 150 compris entre les saillies 144 délimitent des entrées d'eau, orientées radialement vers l'intérieur, pour les canaux 146. De plus, comme représenté sur la figure 12, la face aval de la cloison 154 peut présenter plusieurs, par exemple trois, ergots 152 dirigés vers le bas, dans ltorienta- tion des figures, et destinés à espacer et à aligner convenablement le support (non représenté) sur la figure 12 du tamis. Ce support peut autre semblable à celui représenté sur les figures 1 et 2. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 14, 15 et 16, la cloison 156 n'est pas réalisée d'une seule pièce avec le bâti, à la différence des autres formes de réalisation selon l'invention, mais séparée d'un btti extérieur 158, qui peut entres dans ce cas, réalisé en métal, par exemple en laiton, la cloison 156 étant réalisée dans une matière plastique convenable. Dans tous ses autres points, cette forme de réalisation est semblable à celle représentée sur la figure 12. la cloison 156 peut comporter des ergots 160 dépassant vers le bas et elle peut présenter plusieurs canaux 162 disposés en anneau.Comme représenté sur la figure 16, des tronçons 164 de paroi, orientés vers le haut, coopèrent avec des saillies extérieures 166 de la partie centrale 168 pour positionner et supporter l'élément 170 de commande d'é coulement, sensible à la pression. La cloison 156 repose sur un épaulement 172 réalisé d'une seule pièce avec le bati métallique 158. Un joint annulaire convenable 174 , dans lequel est enrobé un tamis conique 176, participe également au positionnement de la cloison 156. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 17 et 18, le bâti 180 de l'aérateur peut présenter des filets externes 182 lui permettant d'être monté dans une goulotte convenable 184 présentant des filets internes. l'extrémité inférieure du bati 180 peut comporter un rebord intérieur 186 sur lequel repose un support convenable 188 de tamis. Un élément 190 de pulvérisation, monté en amont du support 188 , peut présenter une surface extérieure arrondie classique de manière à briser les courants d'eau sortant des canaux 192 de la cloison ou du diaphragme 194. L'air s'écoule vers le haut, à l'extérieur du support 188 du tamis, et pénètre dans ltespace entourant l'élément 190 où il se mélange avec lteau avant de traverser le tamis. Un élément 196 de commande d'écoulement, sensible à la pression et placé sur le côté amont de la cloison 194, est appliqué approximativement sur toute la surface de cette dernière et maintenu en position entre un épaulement 195 du bati 184 et cette cloison 194. Un tamis conique 198 peut être enrobé partiellement dans l'élément 196 qui présente un canal central 200 par lequel l'eau descendant du bati 184 s'écoule avant de se diriger radialement vers l'extérieur de l'élément 196 par plusieurs ouvertures radiales 202 qui aboutissent dans une chambre annulaire 204 située directement au-dessus de canaux 192 disposés en anneau. l'élément 196 de commande d'écoulement étant réalisé dans une matière convenable analogue au caoutchouc ou en élas tomère, la pression de l'eau appliquée à sa surface supérieure tend à provoquer la fermeture des ouvertures radiales 202 ou à resserrer les cités de la chambre 204, de manière à réaliser la commande d'écoulement décrite précédemment. ta figure 19 est un diagramme représentant la limitation du débit en fonction de la pression, obtenue par un aérateur au type décrit ci-dessus. les pressions sont portées en abscisses, alors que le débit est porté en ordonnées. En présence d'un aérateur à élément de commande ou régulation de débit, du type décrit ci-dessus(courbe A), le débit augmente avec la pression jusqu'à ce qutil atteigne une valeur maximale. Toute augmentation supplémentaire de la pression n'entrain pas d'augmentation du débit, car la pression de l'eau provoque un resserrement des entrées des canaux de ltélément de commande ou diaphragme. Ce comportement est très différent de celui d'un aérateur classique dans lequel le débit d'écoulement augmente en continu avec la pression (courbe B). Comme indiqué précédemment, aérateur selon l'invention est destiné à commander le débit d'écoulement d'eau et à le limiter à une valeur prédéterminée, quelle que soit l'augmentation de pression appliquée à entrée de cet aérateur. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent autre apportées à l'aérateur décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Aérateur d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte un bati qui présente des orifices d'arrivée et de sortie d'eau, un tamis monté dans l'orifice de sortie présenté par le bats, une cloison placée dans ce bâti, en amont du tamis,des canaux de circulation d air, réalisés dans le bâti et communiquant avec le c#té aval de la cloison, cette dernière présentant plusieurs canaux d'écoulement d'eau qui la traversent et qui sont disposés en anneau, un élément de commande de débit, sensible à la pression, étant placé en amont de la cloison et coopérant avec les canaux d'écoulement d'eau pour déterminer le débit de cet écoulement dans lesdits canaux. 2. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande de débit, réalisé en matière déformable, est placé contre la face amont de la cloison. 3. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux d'écoulement d'eau sont réalisés dans la cloison et disposés en anneau, l'élément de commande de débit étant de forme annulaire, réalisé en matière déformable et placé en amont de ces canaux. 4. Aérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de positionnement, destinés à aligner l'élément annulaire de commande de débit sur lesdits canaux d'écoulement d'eau disposés en anneau. 5. Aérateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire de commande de débit est un anneau de section transversale approximativement circulaire. 6 Aérateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire de commande de débit est un anneau de section transversale approximativement polygonale. 7. Aérateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de positionnement comprennent des tron çons de paroi dépassant du côté amont de la cloison. 8. Aérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément annulaire de commande de débit délimite au moins une entrée pour chaque canal d'écoulement d'eau. 9. Aérateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément annulaire de commande de débit et les canaux d'écoulement d'eau disposés en anneau sont concentriques, ltélément annulaire délimitant deux entrées pour chaque canal. 10. Aérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ltélément annulaire de commande de débit est encastré au moins partiellement dans la face amont de la cloison. 11. Aérateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que 1' élément déformable de commande de débit resserre les entrées des canaux d'écoulement d'eau en fonction de l'écou- lement d'eau pénétrant dans l'aérateur par son orifice d'entrée et passant dans le bati de cet aérateur. 12. Aérateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque canal d'écoulement d'eau présente une section transversale circulaire, chaque entrée étant orientée à peu près tangentiellement au canal associé, de manière à provoquer un mouvement tourbillonnaire de l'eau pénétrant dans ce canal. 13. Aérateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les entrées des canaux d'écoulement d'eau sont inclinées par rapport à la direction d'écoulement dans l'aérateur. 14. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux de circulation'd'air partent d'une zone située à l'extérieur de l'orifice de sortie du bati et sont orientés vers l'amont dans le b#ti , ces canaux partant de l'extérieur du tamis et aboutissant à une zone située en aval de la cloison. 15. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bàti et la cloison sont réalisés d'une seule pièce en matière non métallique. 16. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bâti et la cloison sont des éléments séparés réalisés dans des matières différentes. 17. Aérateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que le b#i est métallique et la cloison non métallique. 18. Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commande de débit, sensible à la pression, est un élémentánnulaire placé en amont de la cloison et occupant approximativement la mdme surface que cette dernière. 19. Aérateur selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte un tamis noyé partiellement dans l'élément de commande de débit et placé en amont de ce dernier. 20. Aérateur selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte un élément dépassant de la face aval de la cloison et destiné à former une pulvérisation. 21. Aérateur selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'élément de commande de débit présente une ouverture centrale amont et plusieurs canaux orientés radialement.