Brevet FR2654954A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne un dispositif à pomme d'arrosoir destiné à équiper les douches ou les douchettes. Il existe un certain nombre de dispositifs à pomme d'arrosoir qui ont visé à améliorer la constitution, le fonctionnement et la fiabilité des systèmes habituels de douche qui ne présentent souvent qu'une pomme d'arrosoir aboutée directement à une conduite d'eau ou indirectement au flexible d'une douchette. A ce titre, on a cherché tout d'abord à diminuer la consommation d'eau grâce à l'adjonction de dispositifs, limitant le débit d'eau, à la traditionnelle pomme d'arrosoir, ou à son remplacement par des embouts spécifiques de fonction identique; ainsi, dans la demande de brevet française FR- 2 610 020, déposée le 27 janvier 1987 au nom du même demandeur, il est décrit un embout d'écoulement pour eau sanitaire, présentant une plaquette percée incurvée qui est disposée en sortie d'un ajutage cylindrique calibré dont le diamètre approprié permet de réduire le débit d'eau, l'association de ces deux dispositifs procurant avantageusement une pluie d'arrosage comparable à celle obtenue avec une douche conventionnelle, tout en assurant une réduction importante de la consommation d'eau Un but identique peut être atteint en intercalant, en amont d'une pomme d'arrosoir classique, un dispositif susceptible d'imprimer un mouvement tourbillonnaire à l'eau sanitaire; la turbulence ainsi créée diminue la viscosité apparente de l'eau, permettant d'en réduire le débit pour un même diamètre en entrée de la pomme d'arrosoir, et procure un brassage d'eau et d'air, propre à maintenir une pluie d'arrosage comparable à celle obtenue conventionnellement, pour une consommation d'eau nettement réduite; de tels dispositifs sont par exemple décrits dans les brevets américains US-3 104 829 ou US- 3 146 674. On a également cherché à améliorer la constitution et la fiabilité des systèmes de douche conventionnels, notamment pour ce qui concerne les risques d'entartrage, la variabilité de puissance et de l'ouverture angulaire du jet ou de la pluie d'arrosage, ou encore la facilité de maintenance et/ou de fixation inviolable dans des lieux publics On connait, ainsi, les dispositifs équipés d'un adoucisseur d'eau (par exemple à filtres remplaçables), les dispositifs à variation de diamètre du ou des trous de l'ajutage (par exemple d'un type à diaphragme réglable), ou les dispositifs enclipsables (c'est- à-dire indémontables sans le recours à un outillage spécifique). A la connaissance du déposant de la présente demande, il n'existe cependant aucun système de douche remplissant l'ensemble des fonctions précédemment mentionnées, et ayant, par conséquent, l'ensemble des avantages qui en résultent En outre, la conception souvent très particulière d'un système de douche, remédiant à un besoin spécifique tel que ceux décrits audessus, conduit à des solutions techniques incompatibles entre elles, si on essaie de les combiner dans le but de réaliser un système de douche économique, réglable, ne se bouchant pas, et inviolable. La présente invention concerne ainsi un dispositif à pomme d'arrosoir destiné à équiper les douches ou les douchettes, au niveau de la sortie d'une conduite d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte successivement, entre ladite sortie de la conduite et une plaque de sortie percée, faisant office de diffuseur terminal du jet ou de la pluie d'eau: un moyen calibré d'arrêt des corps étrangers transportés par l'eau provenant de ladite conduite, un moyen déflecteur, susceptible de créer des filets d'eau tourbillonaires, et de brasser l'eau et l'air environnant, un moyen collecteur, regroupant lesdits filets tourbillonaires en un seul jet tourbillonaire de viscosité réduite, un moyen d'intensification, avantageusement progressive, du débit dudit jet tourbillonaire, et un moyen calibré de modification de l'écoulement du jet tourbillonaire intensifié, ce moyen étant par ailleurs ajustable, pour procurer un réglage idoine de l'ouverture angulaire dudit jet tourbillonaire intensifié. On comprend, dès lors, que l'efficacité d'un dispositif à pomme d'arrosoir conforme à l'invention résulte de la succession d'éléments spécifiques dont la combinaison procure, de manière inattendue, un effet synergique de contrôle des qualités du jet ou de la pluie d'eau issu dudit dispositif. En effet, s'il a été déjà mentionné plus haut des dispositifs pouvant mettre en oeuvre séparément les moyens caractéristiques de l'invention, il n'est nulle part envisagé de rectifier, d'amplifier, ou encore d'écarter, les fonctions annexes de ces dispositifs; lorsqu'il s'agit, par exemple, de régler la puissance et/ou l'ouverture angulaire du jet ou de la pluie d'eau, il est courant d'utiliser des dispositifs à diaphragme réglable, ne permettant pas de séparer la fonction principale d'augmentation ou de diminution de la puissance, et la fonction annexe de réglage de la surface d'arrosage. Suivant l'invention, on protège tout d'abord le dispositif à pomme d'arrosoir vis à vis de l'entartrage, par le moyen d'une crépine Celle-ci empêche également l'obturation du dispositif de douche, en interdisant à tout corps plus gros qu'un certain calibre d'y pénétrer. La réduction de la consommation d'eau est obtenue, suivant l'invention, par brassage de l'eau et de l'air environnant, le moyen déflecteur utilisé à cet usage étant. spécifique On n'utilise ainsi pas directement la fonction annexe de ce moyen déflecteur, qui est de disperser le flux d'eau en plusieurs filets tourbillonaires. Au contraire, il est prévu un moyen collecteur chargé de regrouper lesdits filets tourbillonaires en un seul jet, tourbillonaire lui aussi, et dont, par conséquent, la viscosité est réduite: un fluide de moindre viscosité a tendance à voir son débit augmenté pour une même pression. Par contre, étant donné que le moyen déflecteur et le moyen collecteur ont brisé la puissance de l'écoulement d'eau, il convient d'amplifier cette puissance tout en conservant la structure tourbillonaire du jet regroupé, ce que réalise, conformément à l'invention, le moyen d'intensification de débit dudit jet. Le jet tourbillonaire intensifié peut maintenant être modifié par tout moyen connu d'élargissement ou de rétrécissement d'un jet d'eau, c'est-àdire modifiant sa puissance et/ou son ouverture angulaire Ce jet plus ou moins large est alors transformé en une pluie d'arrosage par un moyen disperseur du type d'une plaque de sortie percée (équivalent d'une pomme d'arrosoir). D'autres caractéristiques et avantages du dispositif à pomme d'arrosoir conforme à la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif d'un tel dispositif en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une demi-vue extérieure, contig e d'une demi-coupe transverse par son plan médian, d'un dispositif à pomme d'arrosoir suivant la présente invention, la figure 2 est une vue en perspective du moyen déflecteur et du moyen collecteur utilisés dans le dispositif représenté sur la figure 1. Conformément à la figure 1, un dispositif à pomme d'arrosoir suivant la présente invention est monté à l'extrémité d'une conduite d'eau 1, de manière à constituer un dispositif de douche. Une douille 2, cylindrique et creuse, est pourvue, à sa partie supérieure, d'un filetage intérieur 2 a, destiné à être vissé à force sur le filetage extérieur la de l'extrémité de la conduite d'eau 1 Cette douille 2 sert de corps d'assemblage à un ensemble de moyens tels que: un moyen d'arrêt des corps étrangers transportés par l'eau venant de la conduite 1; ce moyen d'arrêt est une crépine cylindrique 3 dont les trous 3 a ont un calibre déterminé par la dimension maximale des corps étrangers, tels que des grains de sable, des boues, des morceaux de calcaire ou de tartre, autorisés à pénétrer dans le dispositif de douche Cette crépine 3 est placée à l'extrémité basse du filetage intérieur 2 a de la douille 2, en appui positif sur une rive annulaire 4 en déport intérieur vis à vis dudit f iletage 2 a; la profondeur de cette rive annulaire 4 est inférieure à l'épaisseur de la crépine cylindrique 3, qui sert ainsi avantageusement de joint d'étanchéité entre la conduite d'eau 1 et la douille 2. un moyen déflecteur 5, susceptible de créer des filets d'eau tourbillonaires, modifiant la viscosité apparente du fluide, et procurant une économie d'eau Ce moyen déflecteur 5 est situé dans une première chambre intérieure 6 cylindrique, de diamètre égal au diamètre intérieur de la rive annulaire 4. Conformément à la figure 2, le moyen déflecteur 5 est constitué par une pluralité d'aubes 7 (ou pales) périphériques d'un axe central 8, colinéaire avec l'axe de symétrie de la douille 2; les aubes 7 sont inclinées verticalement d'un angle proche de 450, et se succèdent régulièrement du haut vers le bas de l'axe central 8 Par ailleurs, chacune des aubes 7 présente une arête supérieure 7 a, l'ensemble des arêtes 7 a définissant un même plan vertical (passant, en outre, par l'axe central 8) De cette façon, l'eau ayant traversé la crépine cylindrique 3 glisse sur les aubes 7 qui lui impriment un mouvement tourbillonaire, et la brassent avec l'air environnant contenu dans la chambre intérieure 6 on notera, en l'espèce, qu'il n'est effectué aucun apport d'air, contrairement à certains dispositifs connus visant à économiser l'eau - On notera également que la partie supérieure 8 a de l'axe central 8 maintient le moyen déflecteur. sur l'axe de symétrie de la chambre intérieure 6, grâce à un trou percé au centre de la crépine 3 La hauteur de cette chambre 6 est par ailleurs prévue de manière à procurer un léger jeu longitudinal au moyen déflecteur 5, lui permettant de se déplacer lors de l'ouverture de l'arrivée d'eau; on retarde ainsi son entartrage, qui est plus rapide sur des pièces immobiles. un moyen collecteur 9, avantageusement constitué, suivant cette réalisation particulière de l'invention, par la partie inférieure du moyen déflecteur 5; à cet effet, chaque aube 7 présente une échancrure inférieure 7 b favorisant le regroupement des filets d'eau tourbillonaires le long de l'axe central 8, qui se termine, par ailleurs, par une pointe 8 b recomposant lesdits filets en un seul jet tourbillonaire de viscosité réduite. un moyen d'intensification dudit jet tourbillonaire, tel une deuxième chambre intérieure 10 tronconique, se rétrécissant progressivement vers le bas pour atteindre un diamètre très inférieur à son diamètre supérieur, qui est égal au diamètre de la première chambre intérieure 6, de manière à pouvoir contenir un ajutage 11, calibré suivant le débit d'eau qu'on veut finalement obtenir L'ajutage 11 augmente ainsi la pression du jet tourbillonaire, donc sa puissance; la tronconicité de la chambre intérieure 10 permet de réaliser une adaptation progressive entre cette pression terminale et la pression plus faible du jet au niveau du moyen collecteur 9 Par ailleurs, l'ajutage 11 étant amovible, il est possible de changer celui-ci suivant la pression d'eau disponible sur le réseau de distribution; on dispose à cet effet d'un ensemble d'ajutages il interchangeables, c'est-à-dire s'engageant tous facilement à la base de la chambre tronconique 10. un moyen calibré de modification de l'écoulement du jet tourbillonaire intensifié Conformément à la figure 1, ce moyen est constitué par un manchon 12, enveloppant la douille cylindrique 2, coulissant le long de celle-ci pour permettre au jet tourbillonaire intensifié, sortant de l'ajutage 11, d'être plus ou moins largement diffusé par une plaque de sortie percée, formant la face avant 12 a dudit manchon 12 A cet effet, la douille 2 et le manchon 12 sont munis de moyens de guidage 13 a et 13 _, coulissant les uns dans les autres, et d'un moyen de blocage mutuel 14. La douille 2 est ainsi pourvue à son extrémité inférieure d'un alésage annulaire 2 b définissant un logement pour une bague 12 _, se trouvant en repli longitudinal du manchon 12 par rapport à sa face avant 12 a; cette bague 12 b s'appuie positivement, par sa surface intérieure, sur la paroi intérieure de l'alésage annulaire 2 b, et constitue, par conséquent, un premier moyen de guidage 13 a Par ailleurs, le manchon 12 s'appuie luimême, par sa surface intérieure, sur la paroi extérieure de la douille 2, de manière à réaliser un deuxième moyen de guidage 13 k, susceptible de collaborer avec ledit premier moyen 13 a, et évitant notamment tout jeu transversal entre douille 2 et manchon 12. En outre, à sa partie supérieure, la douille 2 est cannelée, les cannelures 2 c procurant des encoches annulaires successives pouvant bloquer une griffe annulaire 12 c se trouvant en déport intérieur au sommet du manchon 12; cette griffe annulaire 12 c peut être formée par une collerette continue, ou par une succession plus ou moins régulière d'ergots, le choix de réalisation de ladite griffe 12 c dépendant de la rigidité de blocage que l'on veut obtenir La position maximale d'élongation du manchon 12 par rapport à la douille 2 est procurée par un épaulement annulaire 2 _, séparant le moyen de guidage 13 k et le moyen de blocage mutuel 14 ainsi constitué. Conformément à une variante préférée de l'invention, la face avant 12 a et la bague 12 b du manchon 12 forment une pièce unique, qui est rapportée sur le reste du manchon 12 après le vissage à force de la douille 2 sur le filetage extérieur la de la conduite d'eau 1 A cet effet, un logement 15, pouvant recevoir une clé de serrage (par exemple, une clé à six pans), est prévu sous l'ajutage 11; de cette manière, on peut visser à fond la douille 2 sur le filetage la, puis fermer le manchon 12 à son extrémité en collant, en enclipsant, ou encore de toute autre manière, la pièce formée par la face avant 12 a et la bague 12 k, d'une manière préférentiellement définitive. Ainsi, on comprend que le dispositif de douche suivant la présente invention soit inviolable. Par ailleurs, la plaque de sortie percée, réalisant la face avant 12 a du manchon 12, comporte un trou central 16 préférentiellement oblong, entouré de trous périphériques 17 plus petits et régulièrement répartis Le trou 16 peut présenter une envergure inférieure ou supérieure au diamètre moyen du logement 15; dans le premier cas, on devra bloquer la douille 2 à l'extrémité de la conduite 1 avant de fermer le manchon 12 par sa face avant 12 a; dans le second cas, il est possible de monter complètement le manchon 12, puis de passer, au travers du trou 16, une clef servant à visser à force la douille 2 par l'intermédiaire du logement 15 Par ailleurs, la plaque de sortie du manchon 12 possède une épaisseur suffisante pour que la paroi du trou central 16 constitue un guide pour le jet tourbillonaire intensifié issu de l'ajutage 11 De cette façon, il existe une position du manchon 12 le long de la douille 2 pour laquelle le jet d'eau présente une ouverture angulaire minimale et une puissance maximale; au contraire, lorsque, conformément à demie-vue extérieure de la figure 1, la griffe annulaire 12 c vient en appui positif sur l'épaulement annulaire 2 d de la douille 2, le manchon 12 se trouve en élongation maximale vers le bas, et le jet tourbillonaire intensifié issu de l'ajutage 11 peut atteindre les trous périphériques 17, faisant perdre sa puissance au jet d'eau sortant du dispositif de douche. Une fois bloqué en position, le manchon 12 peut tourner librement autour de la douille 2, la griffe annulaire 12 c se déplaçant avec peu de frottement dans la cannelure annulaire 2 c dans laquelle elle se trouve; ceci contribue à l'inviolabilité du dispositif de douche, un utilisateur indélicat ne pouvant prendre appui autour du manchon 12 pour dévisser le dispositif de douche de la conduite d'eau 1. On peut aussi munir le dispositif de douche précédemment décrit d'une enveloppe protectrice, non représentée sur les dessins pour la clarté de ceux-ci, et ne laissant apparaître que l'extrémité du manchon 12. Il est bien entendu que ni le dispositif à pomme d'arrosoir décrit précédemment, ni les dessins annexés représentant une forme particulière de réalisation de ce dispositif, ne limitent la portée de la présente invention; le remplacement d'un des moyens décrits ou représentés par tout moyen technique équivalent, effectué dans l'esprit de l'invention, ne sortirait évidemment pas de son cadre. Le domaine de l'invention est celui des dispositifs à pomme d'arrosoir destinés à équiper notamment les douches ou les douchettes. REVENDICATIONS 1 Dispositif à pomme d'arrosoir destiné à équiper les douches ou les douchettes, au niveau de la sortie d'une conduite d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte successivement, entre ladite sortie de la conduite jusqu'à une plaque de sortie percée, faisant office de diffuseur terminal du jet ou de la pluie d'eau: un moyen calibré d'arrêt des corps étrangers transportés par l'eau provenant de ladite conduite, un moyen déflecteur, susceptible de créer des filets d'eau tourbillonaires, et de brasser l'eau et l'air environnant, un moyen collecteur, regroupant lesdits filets tourbillonaires en un seul jet tourbillonaire de viscosité réduite, un moyen d'intensification, avantageusement progressive, du débit dudit jet tourbillonaire, et un moyen calibré de modification de l'écoulement du jet tourbillonaire intensifié, ce moyen étant par ailleurs ajustable pour procurer un réglage idoine de l'ouverture angulaire dudit jet tourbillonaire intensifié. 2 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'arrêt des corps étrangers transportés par l'eau de la conduite ( 1) est une crépine ( 3) servant avantageusement de joint d'étanchéité entre ladite conduite ( 1) et une douille ( 2) creuse et cylindrique, vissé à force à l'extrémité de ladite conduite ( 1). 3 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen déflecteur ( 5 > est constitué par une pluralité d'aubes ( 7) périphériques d'un axe central ( 8), colinéaire avec l'axe de symétrie de la douille ( 2), dans une chambre intérieure ( 6) cylindrique. 4 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque aube ( 7) présente une échancrure inférieure ( 7 _) favorisant le regroupement des filets d'eau tourbillonaires le long de l'axe central ( 8), qui se termine, par ailleurs, par une pointe ( 8 b) recomposant lesdits filets en un seul jet tourbillonaire de viscosité réduite, et constituant avantageusement un moyen collecteur ( 9). Dispositif à pomme d'arrosoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'intensification du jet tourbillonaire est constitué par une deuxième chambre intérieure ( 10) tronconique, se rétrécissant progressivement vers le bas pour atteindre un diamètre très inférieur à son diamètre supérieur, qui est égal au diamètre de la première chambre intérieure ( 6), de manière à pouvoir contenir un ajutage ( 11), calibré suivant le débit d'eau qu'on veut finalement obtenir. 6 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen calibré de modification de l'écoulement du jet tourbillonaire intensifié, est constitué par un manchon ( 12), enveloppant la douille ( 2), coulissant le long de celle-ci pour permettre au jet tourbillonaire intensifié, sortant de l'ajutage ( 11), d'être plus ou moins largement diffusé par une plaque de sortie percée, formant la face avant ( 12 a) dudit manchon ( 12). 7 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le manchon ( 12) et la douille ( 2) sont pourvus de moyens de guidage ( 13 a, 13 b), coulissant les uns dans les autres, et d'un moyen de blocage mutuel ( 14). 8 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le premier moyen de guidage ( 13 a) est constitué par un alésage annulaire ( 2 b) définissant un logement pour une bague ( 12 _), se trouvant en repli longitudinal du manchon ( 12) par rapport à sa face avant ( 12 a). 9 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le manchon ( 12) s'appuie, par sa surface intérieure, sur la paroi extérieure il de la douille ( 2), de manière à réaliser un deuxième moyen de guidage ( 13 _). Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la douille ( 2) est cannelée, les cannelures ( 2 c) procurant des encoches annulaires successives pouvant recevoir une griffe annulaire ( 12 c) se trouvant en déport intérieur au sommet du manchon ( 12), de manière à réaliser un moyen de blocage mutuel ( 14). 11 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la face avant ( 12 a) et la bague ( 12 b) du manchon ( 12) forment une pièce unique, qui est rapportée de manière préférentiellement définitive sur le reste du manchon ( 12). 12 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la plaque de sortie percée, réalisant la face avant ( 12 a) du manchon ( 12), comporte un trou central ( 16) préférentiellement oblong, entouré de trous périphériques ( 17) plus petits et régulièrement répartis autour dudit trou central ( 16). 13 Dispositif à pomme d'arrosoir suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la plaque de sortie percée, réalisant la face avant ( 12 a) du manchon ( 12), possède une épaisseur suffisante pour que la paroi du trou central ( 16) constitue un guide pour le jet tourbillonaire intensifié issu de l'ajutage ( 11).