Brevet FR2687705A1 — publié le 19930827

La présente invention concerne essentiellement les becs verseurs qui évacuent une nappe continue de fluide, la nappe se refermant sur ellemême et créant une cavité à l'intérieur En particulier, l'invention concerne des becs verseurs du type précédent tels que le fluide qui provient du bec verseur garde sa configuration d'écoulement dans un plan horizontal lorsqu'il a quitté le bec verseur. Pour des raisons esthétiques ou pour des économies d'eau, il est souvent souhaitable que l'eau provenant des robinets prenne une configuration originale De nombreux becs verseurs ou têtes de douche pulvérisent l'eau par des trous ou fentes en créant des jets individuels d'eau Les trous ou fentes de ces becs verseurs ou de ces têtes de douche peuvent avoir une configuration telle que les jets individuels d'eau s'écoulent avec une configuration voulue, par exemple au périmètre d'un cercle Le brevet des Etats- Unis d'Amérique N O 1 476 471 représente une telle disposition. D'autres robinets connus dans la technique font circuler l'eau sous forme d'une nappe continue, habituel- lement à l'aide d'une mince fente rectiligne et relative- ment longue formant une sortie du courant L'eau a naturel- lement tendance à se regrouper lorsqu'elle tombe à partir d'un bec étant donné les forces d'attraction moléculaire et, pour cette raison, il est difficile de faire s'écouler l'eau sous forme d'une nappe continue et agréable au point de vue esthétique lorsque la nappe d'eau est courbée dans un plan horizontal Ceci s'applique en particulier lorsque la nappe continue d'eau est destinée à former un tube longitudinal ou une autre configuration géométrique dans laquelle la nappe délimite un périmètre fermé dans un plan horizontal On connaît aussi, dans la technique, l'écoule- ment d'un fluide tel qu'une huile afin qu'il descende sous forme d'une nappe Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 2 716 915 décrit une telle disposition. Un problème qui se pose est que la paroi de la cavité longitudinale créée par la nappe continue d'eau a tendance à se rapprocher à une faible distance après que l'eau a quitté le bec verseur Un autre problème est dû au fait que la paroi a tendance à se diviser ou à perdre son uniformité lorsque l'eau descend.5 Une augmentation de la pression de l'eau qui s'écoule sous forme d'une nappe continue à partir d'un bec verseur facilite le maintien de l'intégrité de la nappe lorsque l'eau s'écoule vers le bas, mais il est néanmoins souhaitable que l'intégrité de la lame soit conservée sans10 que la pression de l'eau soit notablement accrue. L'invention a donc pour objet: a) la création d'un tube uniforme ou d'une nappe d'eau en forme de cloche à partir de la sortie d'un bec verseur lorsque l'eau vient au contact d'une baignoire ou d'un réceptacle dans lequel elle est déversée, b) la création d'un courant esthétiquement agréable avec économie d'eau, et c) la formation d'un appareil destiné à créer la nappe précitée ou le courant précité d'eau avec un nombre minimal d'éléments constituants. La présente invention concerne un bec verseur destiné à évacuer une nappe continue de liquide, dans lequel la nappe délimite un périmètre fermé dans un plan horizontal et une cavité à l'intérieur de la nappe, le bec verseur comprenant un corps de bec ayant une paroi interne qui se referme sur elle-même afin qu'elle entoure un noyau interne, et une paroi externe qui entoure la paroi interne, une chambre étant délimitée entre les parois, un organe séparateur qui divise la chambre en un canal de modifica- tion de pression qui est disposé pratiquement tout autour du noyau et qui facilite la régularisation des différences circonférentielles de pression de liquide autour du noyau, et une chambre de sortie disposée pratiquement tout autour du noyau, un dispositif destiné à permettre le passage du liquide du canal de modification de pression vers la chambre de sortie, une entrée disposée radialement à la périphérie et destinée à transmettre le liquide d'une alimentation au canal de modification de pression, une sortie disposée circonférentiellement pratiquement tout autour du noyau et partant de la chambre de sortie, la sortie étant formée par des surfaces internes et des5 surfaces externes de paroi qui sont parallèles mutuellement sur une distance suffisante pour que le liquide puisse suivre un trajet d'écoulement sensiblement parallèle aux surfaces de paroi lorsqu'il s'écoule entre les surfaces, la sortie étant en outre formée par une surface interne de10 paroi disposée au- delà d'une surface externe de paroi à une extrémité de sortie, d'une manière telle que le liquide peut pénétrer dans le canal de modification de pression d'une manière assurant un équilibre circonférentiel des pressions, et peut sortir de l'extrémité de sortie sous une15 forme dont la pression est sensiblement égalisée en direc- tion circonférentielle. Un dispositif préféré pour l'égalisation de la pression du fluide avant que l'eau ne quitte la sortie de fluide comporte 1) un compartiment d'entrée de fluide destiné à recevoir et retenir le fluide avant qu'il ne soit évacué par la sortie de fluide, et 2) une plaque ayant des trous et destinée à limiter l'écoulement du fluide du compartiment d'entrée vers la sortie de fluide. Dans un autre aspect, la partie de paroi interne qui se trouve au- dessous de la paroi externe peut s'évaser vers l'extérieur Un évasement vers l'extérieur assure une nouvelle orientation du fluide légèrement vers l'extérieur lors de son évacuation et empêche partiellement le regrou- pement de la nappe sur elle-même. Dans un autre aspect, l'évasement vers l'extérieur formé à la paroi interne peut être concave Un évasement concave permet une direction du fluide vers l'extérieur de manière plus importante qu'un évasement rectiligne, sans perturbation de la continuité du fluide. Dans une autre forme préférée, les parois interne et externe sont annulaires Dans ce mode de réalisation, l'appareil évacue une nappe continue de fluide qui délimite un périmètre circulaire dans un plan horizontal Ainsi, le fluide est évacué sous forme d'un tube continu ou en forme de cloche lors de l'utilisation d'un évasement concave. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un ensemble à bec verseur d'eau dans un mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 2 est une vue éclatée de montage du bec verseur dans un mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la figure 1; la figure 3 est une coupe agrandie par un plan vertical des éléments représentés sur la figure 2; la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, représentant la bague de déviation et de restriction; la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 3; la figure 6 est une vue partielle agrandie en coupe par un plan vertical d'un mode de réalisation de l'inven- tion représenté sur les figures 3 et 4; et la figure 7 est une vue analogue à la figure 6, représentant une variante de l'invention. On se réfère à la figure 1; un bec verseur portant la référence générale 10 est représenté en coopération avec un robinet d'eau portant la référence générale 12 et raccordé à une alimentation courante en eau chaude et froide Le robinet 12 est du type à une seule poignée et possède une poignée 14 qui règle le débit d'eau dans le robinet 12 comme indiqué par les flèches 16 L'eau s'écoule par le col 18 du robinet 12 vers le bec verseur 10 puis sort du bec verseur 10 par une sortie annulaire 20. On se réfère à la figure 2; le bec verseur 10 est formé de trois éléments physiquement séparés: un tube annulaire interne 22, un anneau de déviation-restriction 24 et un tube annulaire externe 26 Le tube interne 22 a une partie filetée 28 près de la partie supérieure de sa surface externe Le tube externe 26 a une partie filetée 30 à la partie supérieure de sa surface interne afin qu'elle coopère avec la partie filetée 28 du tube interne 22 Le bec verseur 10 est monté par disposition de l'anneau 24 dans une chambre 32 d'égalisation de pression formée à l'intérieur du tube externe 26, puis par vissage du tube interne 22 dans le tube externe 26. On se réfère aux figures 2 et 4; le tube interne 22 possède un flasque 66 au-dessus de la partie filetée 28 La surface inférieure 68 du flasque 66 est placée intimement en butée contre la face supérieure 70 du tube externe 26 lorsque le tube interne 22 est convenablement vissé dans le tube externe 26. On se réfère à la figure 3; l'eau s'écoule du col 18 du robinet 12 dans la chambre 32 d'égalisation de pression Cette chambre 32 est une chambre de forme annu- laire dont les surfaces externe et inférieure sont formées par les parois 34 et 36 du tube externe 26, dont la surface supérieure est formée par une paroi 40 du tube externe et une surface horizontale 38 placée sous la partie filetée du tube interne 22, et dont la surface interne est une partie supérieure 42 d'une paroi externe 44 du tube interne 22. Après écoulement de l'eau vers la chambre 32 d'égalisation de pression, l'eau circule par les trous 46 de l'anneau 24. Cet anneau est de préférence sous forme d'une plaque ayant un trou central Les trous 46 de l'anneau 24 sont placés à proximité de la partie supérieure de l'anneau et sont régulièrement espacés autour de l'anneau 24 L'écoulement de l'eau dans les trous 46 de l'anneau 24 a tendance à égaliser la pression de l'eau avant que celle-ci ne par- vienne à une ouverture annulaire 48 d'un canal annulaire Ceci apparaît plus clairement sur la figure 4 L'égali- sation de pression permet l'écoulement de l'eau vers l'extérieur par la sortie annulaire 20 de manière plus uniforme. Comme l'indique toujours la figure 3, après que l'eau a circulé dans les trous 46 de l'anneau 24 dans la chambre d'égalisation 32, elle circule dans le canal annulaire 50 Ce canal 50 est placé entre une paroi annu-5 laire interne 52 de la partie inférieure du tube externe 26 et une partie inférieure 54 de la paroi 44 du tube interne 22 Sur la figure 4, le tronçon 56 du canal annulaire 50 est suffisamment grand pour que l'eau circulant dans le canal annulaire possède un trajet convenable avant de10 sortir du bec 10 à la sortie 20 Il faut noter que la partie inférieure 54 de la paroi 44 du tube interne 22 et la paroi 52 du tube externe 26 sont sensiblement parallèles si bien que l'eau circulant dans le canal annulaire 50 a un trajet parallèle. Le tube annulaire interne 22 est disposé sous le tube externe 26 comme représenté par la partie 58 de la paroi 44 disposée sous le tube externe 26 Une surface 60 à paroi lisse de la partie 53 s'évase vers l'extérieur en formant un angle 62 d'environ 15 à 20 par rapport à la paroi verticale 44 Cette disposition apparaît le mieux sur la figure 6 La partie évasée 58 est destinée à diriger le courant d'eau légèrement vers l'extérieur avant que l'eau ne retombe sous forme d'un tube cylindrique Ce léger changement de direction vers l'extérieur de l'eau évite partiellement un affaissement de la paroi du tube d'eau vers l'intérieur. Comme indiqué précédemment, mais non comme repré- senté sur la figure 5, l'eau s'écoule dans la chambre 32 d'égalisation de pression puis circule dans les trous 46 formés dans l'anneau 24 Cet anneau 24 est destiné à égaliser la pression de l'eau avant qu'elle ne s'écoule dans le canal annulaire 50 Si l'anneau 24 ou un autre dispositif d'égalisation de la pression de l'eau autour de l'ouverture 48 du canal 50 n'est pas utilisé, un excès d'eau a tendance à s'écouler par l'extrémité avant 64 du bec 10 (c'est-à-dire l'extrémité distante du col 18) Le courant résultant formé par le bec 10 n'est pas esthétique dans ce cas. On se réfère à la figure 7 qui représente un autre mode de réalisation dans lequel les parties analogues sont désignées par la même référence avec le suffixe "A" La partie évasée 58 A, placée en bas de la paroi 44 A du tube annulaire 22, peut être concave au lieu d'être rectiligne. Sur la figure 7, l'eau, sortant du canal annulaire 50 A, est dirigée le long de la surface 60 A de la partie évasée 58 A. La surface concave 60 A est de préférence réalisée avec un rayon de 0,8 mm Lorsque la partie évasée est concave en 58 A, l'eau quittant le bec verseur 10 donne plus une forme de cloche que celle d'un tube. On se réfère maintenant aux deux modes de réalisa- tion des figures 6 et 7; les parois 52, 52 A et 44, 44 A qui entourent les canaux annulaires 50, 50 A sont sensiblement parallèles sur toute la longueur de la paroi 52, 52 A du tube externe 26 La partie évasée 58, 58 A ne commence à s'écarter vers l'extérieur qu'à un emplacement qui se trouve à la partie inférieure de la paroi 52, 52 A du tube externe 26 ou au-dessous Ces caractéristiques, c'est-à- dire 1) des parois pratiquement parallèles 52, 52 A et 44, 44 A, et 2) une partie 58, 58 A de paroi interne 44, 44 A qui dépasse sous la paroi externe 52, 52 A, sont primordiales pour l'obtention d'une nappe continue d'eau. Si les parois 52, 52 A sont sensiblement parallèles aux parois 44, 44 A sur une distance suffisante, l'eau qui s'écoule dans le canal 50 entre les parois suit un trajet parallèle d'écoulement Lorsque l'eau suit un tel trajet parallèle d'écoulement dans le canal 50, 50 A, elle risque de rester sur un trajet annulaire convenable d'écoulement après son évacuation Si la paroi interne 44, 44 A ne dépasse pas au-dessous de la paroi externe 52, 52 A, l'eau risque de se regrouper après son évacuation La partie 58, 58 A de la paroi interne 44, 44 A qui dépasse sous la paroi externe 52, 52 A maintient l'eau afin qu'elle ne regroupe pas après son évacuation L'évasement de la partie 58, 58 A vers l'extérieur accroît l'aptitude du bec verseur 10 à empêcher l'eau évacuée de se regrouper. On peut donc noter que l'invention concerne un appareil d'évacuation d'une nappe continue d'un fluide de manière que 1) la nappe de fluide délimite un périmètre continu dans un plan horizontal, et 2) l'intégrité de la nappe soit conservée lorsque le fluide descend, avec création d'une cavité dans la nappe De préférence, l'appa- reil évacue la nappe continue de manière que la nappe délimite pratiquement le périmètre d'un cercle dans un plan horizontal. Ainsi, l'invention concerne un bec verseur perfec- tionné Dans des variantes, la nappe de fluide peut s'écou- ler en donnant d'autres configurations géométriques que la périphérie d'un cercle, dans un plan horizontal, par exemple une périphérie ovale, triangulaire ou rectangu- laire En outre, l'utilisation du dispositif d'égalisation de pression sans les parois parallèles et le prolongement de la paroi interne présente certains avantages. Bien entendu, diverses modifications peuvent appor- tées par l'homme de l'art aux becs verseurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Bec verseur destiné à évacuer une nappe continue de liquide, dans lequel la nappe délimite un périmètre fermé dans un plan horizontal et une cavité à l'intérieur5 de la nappe, le bec verseur étant caractérisé par un corps ( 26) de bec ayant une paroi interne ( 42) qui se referme sur elle-même afin qu'elle entoure un noyau interne ( 22), et une paroi externe ( 34) qui entoure la paroi interne, une chambre ( 32, 50) étant délimitée entre les parois, un organe séparateur ( 24) qui divise la chambre en un canal ( 32) de modification de pression qui est disposé pratique- ment tout autour du noyau et qui facilite la régularisation des différences circonférentielles de pression de liquide autour du noyau, et une chambre de sortie ( 50) disposée pratiquement tout autour du noyau, un dispositif ( 46) destiné à permettre le passage du liquide du canal ( 32) de modification de pression vers la chambre de sortie ( 50), une entrée ( 18) disposée radialement à la périphérie et destinée à transmettre le liquide d'une alimentation au canal ( 32) de modification de pression, une sortie disposée circonférentiellement pratiquement tout autour du noyau et partant de la chambre de sortie, la sortie étant formée par des surfaces internes ( 44) et des surfaces externes ( 52) de paroi qui sont parallèles mutuellement sur une distance suffisante pour que le liquide puisse suivre un trajet d'écoulement sensiblement parallèle aux surfaces de paroi lorsqu'il s'écoule entre les surfaces, la sortie étant en outre formée par une surface interne ( 60) de paroi disposée au-delà d'une surface externe de paroi à une extrémité de sortie, d'une manière telle que le liquide peut pénétrer dans le canal de modification de pression d'une manière assurant un équilibre circonférentiel des pressions, et peut sortir de l'extrémité de sortie sous une forme dont la pression est sensiblement égalisée en direction circonférentielle. 2 Bec verseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une surface interne ( 60) de paroi s'évase aussi radialement vers l'extérieur à l'extrémité de sortie. 3 Bec verseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le noyau ( 22) est creux.