Brevet FR2484499A1 — publié le 19811218

L'invention concerne les, appareils de rinçage automatique et plus particulièrement des dispositifs de détection destinés à la commande de tels appareils, L'invention a pour objet un dispositif de commande d'un appareil de rinçage automatique, opposant une plus grande résistance aux déclenchements inopinés. L'invention concerne également un appareil de rinçage automatique qui n'est déclenché qu'après qu'une personne a quitté une zone de visée définie. Cet appareil n'est pas déclenché par la lumière ambiante réfléchie ni par des objets passant de façon aléatoire. L'appareil de rinçage automatique selon l'invention permet de procéder à l'entretien de la vanne de rinçage sans perturbation des composants électriques, et le capteur de l'appareil de rinçage ne peut pratiquement être vu du dessus de manière à décourager toute tentative d'altération de ce capteur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue de face d'un urinoir équipé de l'appareil de rinçage automatique selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle de face, à échelle agrandie, de la boîte de commande dont une partie du couvercle est représentée avec arrachement partiel; la figure 3 est une vue de face du boîtier du dispositif de commande; la figure 4 est une élévation du bottier du dispositif de commande représenté sur la figure 3; la figure 5 est une vue de dessous du bottier du dispositif de commande; la figure 6 est un schéma du circuit électrique de commande; et la figure 7 est une élévation schématique montrant la position d'une lentille utilisée dans le circuit de commande selon l'invention. L'invention concerne un dispositif de commande de rinçage automatique qui convient également à d'autres applications dans le domaine de la plomberie. Bien que la description suivante porte sur des appareils de rinçage automatique, le dispositif de commande selon l'invention peut également être appliqué à d'autres appareils sanitaires et de plomberie, par exemple des sèche-mains. Les avantages, du point de vue de l'hygiène, des appareils de rinçage automatique sont connus depuis longtemps dans le domaine de la santé publique. Un type de ces appareils utilise une minuterie qui déclenche périodiquement un système de rinçage. Ces types d'appareils donnent satis- faction dans des installations à utilisation intensive, mais ils tendent à gaspiller de l'eau en déclenchant- des rinçages plus fréquemment qu'il n'est nécessaire dans des installations moins utilisées. Des appareils qui ne se déclenchent qu'en présence d'une personne ont pour inconvénient d'être sujets à des mises en oeuvre inopinées. Autrement dit, ces appareils peuvent être mis en oeuvre inutilement par déclenchement par des lampes d'éclairage, par la lumière réfléchie et par des personnes passant à proximité. L'invention est conçue pour réduire les déclenchements inopinés dus à la lumière parasite ert à la présence momentanée de personnes. Le dispositif de commande selon l'invention est représenté globalement en 10 sur la figure 1. Ce dispositif est contenu dans une boîte 12 de commande. La sortie du dispositif est reliée à une bobine 14 dont l'excitation déclenche une vanne 16 de rinçage. Cette dernière est reliée à un conduit 18 d'arrivée d'eau et à un conduit 20 de sortie qui, lui-même, est relié à un urinoir 22. La boîte de commande est représentée plus en détail sur la figure 2. Cette boîte comprend un coffret 24 de dimension normalisée, par exemple une boîte de dérivation normalisée de 10 cm de côté. La partie avant de la boîte est fermée par un couvercle 26 qui présente des ouvertures 28 et 30. L'ouverture 28 loge un tube (non représenté) au moyen duquel des fils conducteurs partent du dispositif de commande pour aboutir à la bobine 14. L'ouverture 30 permet à la lumière d'entrer et de sortir de la boîte de commande. La structure et la position de la boîte de commande permettent de procéder à des opérations d'entretien sur la vanne de rinçage sans perturbation -des composants électriques contenus dans la boîte de commande. Un circuit électrique exécutant les fonctions de commande peut être convenablement logé dans le dispositif 32 de commande représenté sur les figures 3, 4 et 5. Ce dispositif de commande comprend un boîtier 34 qui est conçu pour s'ajuster dans le coffret normalisé 24. Le boîtier comporte deux pattes 36 permettant la fixation du dispositif de commande à l'intérieur du coffret. Des fils conducteurs 38 assurent l'alimentation en énergie du dispositif de commande. Des fils conducteurs 40 assurent l'alimentation de la bobine 14 et l'application à cette dernière du signal de commande. La partie centrale avant du boîtier 34 présente une ouverture recouverte d'un filtre rouge foncé 42 en matière plastique. Ce filtre est placé devant les éléments optiques contenus dans le boîtier. Ces éléments seront décrits ci-après. Lorsque le dispositif 32 de commande est placé dans la boîte 12 'de commande, le filtre 42 se trouve en arrière de l'ouverture 30 du couvercle 36. La figure 6 représente un schéma du circuit de commande. Ce circuit comprend une source 44 de lumière qui est de préférence une diode électroluminescente émettant de la lumière infrarouge. Le circuit de commande comprend également un photodétecteur 46. La source 44 de lumière et le photodétecteur 46 sont montés dans le boîtier 34 du dispositif de commande qui, lui-même,- est monté dans la boîte 12 de commande. Un système 48 de lentilles est monté entre le filtre 42, la source 44 de lumière et le photodétecteur 46. Dans une forme préférée de réalisation, ce système comprend deux lentilles convexes 50 dont l'une est placée en face de la source de lumière et l'autre en face du photodétecteur. Comme montré sur la figure 7, l'axe de chaque lentille fait un angle de 50 avec la verticale. Ce montage des lentilles empêche de focaliser sur le photodétecteur la lumière réfléchie par des surfaces verticales brillantes, par exemple des murs et des portes. Ainsi, les risques de déclenchements 4 2484499 inopinés par des réflexions sur des surfaces de carreaux et autres sont notablement réduits. Bien qu'un angle d'inclinai- son des lentilles de 50 s'avère convenable, il est évident que d'autres dispositions sont possibles et que l'invention n'est pas limitée à une inclinaison particulière de 50. Dans le circuit représenté sur la figure 6, le fonctionnement de la source 44 de lumière dépend d'un oscillateur 52. Un amplificateur 54 reçoit un signal de synchronisation par l'intermédiaire d'une ligne 56 d'échan- tillonnage provenant de l'oscillateur, comme décrit plus en détail ciaprès. L'amplificateur comprend un intégrateur qui tend à rendre le dispositif de détection insensible à la lumière ambiante. Le signal de sortie de l'amplificateur est appliqué à un élément 58 de temporisation du type RC. A la fin de sa temporisation, cet élément applique un signal à un circuit 60 d'armement à multivibrateur monostable. Ce circuit prépare un étage 62 de sortie d'une manière décrite ci-après. L'oscillateur 52,- l'amplificateur 54, l'élément 58 de temporisation, le circuit 60 d'armement et l'étage 62 de sortie reçoivent de l'énergie d'une source 64 d'alimentation par l'intermédiaire de lignes 66 et 68. La source d'alimenta- tion est une source de courant alternatif redressé mono- alternance, d'une tension de 24 volts. Le signal de sortie est un signal continu d'une tension de 24 volts. La source d'alimentation alimente également la bobine 14 de la vanne de rinçage par l'intermédiaire d'une ligne 40. L'utilisation, le mode de -travail et le fonctionnement de l'invention seront à présent décrits. - Le signal de sortie de l'oscillateur 52 est une impulsion étroite appliquée à la source 44 de lumière constituée d'une diode électroluminescente. Cette source de lumière travaille dans la plage infrarouge et émet de la lumière, comme indiqué schématiquement par les rayons 70. Lorsque personne ne se tient dans une zone définie de visée, aucune lumière n'est réfléchie vers le photodétecteur 46. Comme décrit précédemment, la lumière ambiante et les impulsions infrarouges réfléchies par les murs et/ou les portes ne sont pas focalisées sur le photodétecteur en raison de l'inclinaison du système 48 de lentilles. Le circuit intégrateur interne de l'amplificateur 54 est également destiné à empêcher tout déclenchement inopiné dû à la lumière ambiante. La charge de ce circuit intégrateur exige suffisam- ment d'impulsions pour que des impulsions isolées, pouvant atteindre le photodétecteur, ne soient pas en nombre suffisant pour déclencher l'action de rinçage. Une protection supplémentaire contre les déclenchements inopinés résulte également du fait que l'amplificateur 54 est bloqué lorsqu'aucune impulsion ne provient de l'oscillateur 52. L'amplificateur est déclenché par l'intermédiaire de la ligne 56 d'échantillonnage de manière à être synchronisé avec l'oscillateur. Par conséquent, l'amplificateur n'est actif que pendant les intervalles de temps au cours desquels il est possible qu'une impulsion provenant de la source de lumière soit réfléchie vers le photodétecteur. Lorsqu'un corps est présent dans la zone de visée définie devant la boîte de commande, le circuit fonctionne de la manière suivante. L'oscillateur 52 agit sur la source de lumière 44 afin qu'elle émette des rayons lumineux 70 comme décrit précédemment. Le corps, qui est représenté schéma- tiquement en 72, provoque,une réflexion de ces rayons lumineux, les rayons réfléchis étant représentés en 74. Les rayons réfléchis sont renvoyés par l'intermédiaire d'une lentille vers le photodétecteur 46. Lorsque le circuit intégrateur de l'amplificateur est chargé, l'élément 58 de temporisation se déclenche. Si le corps 72 reste en face de la boîte de commande pendant environ 6 secondes, la temporisation arrive à sa fin. A la fin du délai de temporisation, le circuit 60 d'armement ou multivibrateur monostable se déclenche avec une impulsion d'une seconde. Il en résulte l'armement de l'étage 62 de sortie pour préparer la mise en action de la bobine 14. Lorsque le corps s'éloigne de la zone de visée, le faisceau lumineux réfléchi vers le photodétecteur est coupé et l'étage 62 de sortie applique à la bobine de la vanne de rinçage un signal qui déclenche cette vanne. Le circuit se repositionne automatiquement et est immédiatement prêt pour le cycle suivant. La largeur de la zone de visée définie dépend de la dimension de l'ouverture 30 ménagée dans le couvercle de la boîte de commande. L'étendue de la zone de visée est déterminée en fonction de la solidité de la source de lumière constituée d'une diode électroluminescente. Il est apparu qu'une étendue de 75 + 7,5 cm constitue un-maximum pratique. Les signaux réfléchis par des murs ou autres situés au-delà de cette plage n'atteignent pas régulièrement le photo- détecteur 46 en raison de l'angle des lentilles 50. L'appareil de rinçage automatique représenté sur la figure 1 est monté dans une structure qui décourage toute tentative d'altération du dispositif de détection. L'ouverture 30 ménagée dans le couvercle de la boîte de commande est située de manière qu'un utilisateur adulte de taille moyenne ne la voit pas. Cette ouverture est générale- ment réalisée de manière à affleurer pratiquement une paroi alors que la bobine 14, la vanne 16 et les conduits 18 et 20 sont évidemment placés en avant de la paroi. Par conséquent, l'ouverture 30 et donc le dispositif de détection se trouvent en arrière des autres éléments de l'appareil de rinçage. En outre, le dispositif de détection est placé au-dessous de la bobine pour permettre à la lumière d'entrer et de sortir. Cependant, la bobine se comporte comme une visière ou un carter masquant l'élément de détection par rapport à la ligne normale de vision de la plupart des utilisateurs. Autrement dit, un adulte au moins de taille moyenne pourrait voir l'élément de détection du dessus, mais cet axe de visée incliné est bloqué par la bobine 14. Par conséquent, la plupart des utilisateurs ne remarquent pas l'élément de détection. Ceci tend à réduire les tentatives d'altération de l'élément de détection. Un autre montage possible consiste à placer l'élément de détection au-dessous et enarrière du conduit 18 d'arrivée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de rinçage automatique, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne (16) de rinçage commandée électriquement, une boîte (12) de commande, une source (44) de lumière montée dans la boîte de commande, un photo- détecteur (46) monté également dans cette boîte, un système (48) de lentilles (50) placé dans ladite boîte de commande, devant la source de lumière et le photodétecteur, et disposé de manière à concentrer sur le photodétecteur uniquement la lumière réfléchie dans une zone définie de visée, et un circuit (32) de commande qui, sous l'action du photo- détecteur, déclenche le fonctionnement de la vanne de rinçage. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte de commande est une boite à coffret normalisé (24). 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande comprend un élément (58) de temporisation qui empêche le déclenchement de la vanne de rinçage avant l'expiration d'une durée pré- déterminée de détection de la lumière réfléchie. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de dommande comprend un amplificateur la source de lumière. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone définie de visée s'étend sensiblement sur 75 cm devant la source de lumière. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le système de lentilles comprend au moins deux lentilles convexes (50) dont l'une est placée devant la source de lumière et l'autre devant le photo- détecteur, l'axe de chaque lentille faisant un angle de 5 avec la verticale.