Brevet FR2707529A1 — publié le 19950120

L'invention concerne un appareil pour disperser ou diffuser un liquide. Une utilisation en tant que diffuseur de parfum d'ambiance est en particulier visée. Parmi les difficultés qui ont dû être vaincues pour réaliser l'appareil de l'invention, on peut noter les points essentiels sur lesquels les inventeurs ont travaillé: - définition d'un appareil fiable et efficace qui diffuse rapide le liquide, si nécessaire en quantité variable en fonction de la viscosité de ce liquide, de sa nature chimique et du volume de l'endroit o il doit être diffusé; - définition d'un appareil aussi peu onéreux à fabriquer que possible, - appareil simple d'emploi permettant, si nécessaire, de diffuser successivement plusieurs catégories de liquides (par exemple plus ou moins visqueux) en évitant toute obligation de rinçage, avec des temps d'immobilisation longs de l'appareil ou des manoeuvres de chargement/déchargement de celui-ci longues ou pouvant apparaître comme désagréables ou fastidieuses, - possibilité de pouvoir assez facilement moduler le rythme de diffusion, de manière à atteindre essentiellement l'objectif de diffusion fixé, sans pour autant exagérer la dispersion, évitant ainsi, si cela apparaît utile, de vider l'appareil, éviter par ailleurs de diffuser un brouillard visible, mais plutôt un "nuage" léger et quasi-invisible à l'oeil. Pour atteindre une partie importante de ces objectifs, l'invention propose donc un appareil de dispersion, comprenant: - un corps-support renfermant des moyens distributeurs de gaz (air sous pression par exemple), - une cartouche définissant un réservoir pour le liquide à disperser, ladite cartouche étant adaptée pour être reçue de façon amovible dans un logement du corps, et - des moyens de diffusion dudit liquide, portés par la cartouche et comprenant: un conduit de soufflage de section réduite, raccordé d'un côté aux moyens de distribution de gaz et communiquant, du côté opposé, avec un passage de sortie de la cartouche vers l'air libre, et des moyens d'amenée, sur le chemin du gaz soufflé par le conduit, de faibles quantités de liquide à disperser. De préférence, le conduit de soufflage du gaz et les moyens d'amenée du liquide pourront d'ailleurs consister respectivement en des passages calibrés, le premier étant de section supérieure au second, ces deux passages débouchant chacun au-dessus du niveau de liquide dans le réservoir, le second passage pour le liquide communiquant avec ce dernier pour l'amener par capillarité jusqu'en regard dudit premier passage pour le gaz. Et pour favoriser cette distribution du liquide, une caractéristique complémentaire de l'invention prévoit en outre que le passage de sortie de la cartouche qui pourra prolonger d'un côté le réservoir, présentera de préférence une forme de convergent/divergent, les moyens de diffusion de gaz et les moyens d'amenée de liquide s'interrompant alors avantageusement, dans le réservoir, à un niveau o le passage en question sera convergent. Toujours pour cette efficacité de diffusion, une autre caractéristique de l'invention prévoit que l'appareil peut présenter un conduit de gaz secondaire soufflé (notamment air) cheminant dans le corps de l'appareil pour déboucher autour du passage de sortie de la cartouche. L'appareil de l'invention ayant été conçu pour qu'on puisse assez facilement moduler la quantité de liquide à disperser, une autre caractéristique prévoit l'intégration d'une carte électronique programmable pour commander le fonctionnement des moyens de distribution du gaz, en déclenchant et en interrompant séquentiellement l'alimentation en gaz des moyens de diffusion de liquide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, et dont lesquels: - la figure 1 est une vue schématique intérieure de l'appareil avec ses éléments constitutifs essentiels, - la figure 2 est une vue intérieure d'une cartouche amovible adaptable sur l'appareil de la figure 1, - et la figure 3 est une vue simplifiée du schéma électrique de la carte programmable qui peut être prévue sur l'appareil de la figure 1. Sur cette figure 1, on voit d'ailleurs représenté l'appareil 1 de diffusion de l'invention utilisé pour disperser un liquide, telle par exemple qu'une eau de toilette 3 pouvant être "non alcoolique" (c'est-àdire dépourvue d'hydrocarbure saturé avec un nombre d'atomes de carbone inférieur à 10 ou supérieur à porteur d'une fonction hydroxyle en substitution d'une fonction hydrogène) et contenu dans une cartouche recharge 5 (voir figure 2). L'appareil 1 qui est en fait un nébuliseur, comprend essentiellement un corps support 7 en plastique, renfermant, en partie inférieure, des moyens distributeurs de gaz (en particulier air), telle qu'une pompe 9 et, en partie supérieure, un fût de distribution 17 définissant intérieurement un logement 11 pour la cartouche 5, de telle manière que son ouverture d'évacuation 13 (voir figure 2) soit, une fois la cartouche en place dans son logement, prolongée par un passage de sortie 15 défini par la conformation intérieure du fût 17, une chambre intérieure 19 assurant en particulier la communication entre la sortie 21 du moyen distributeur de gaz 9 et le canal 23 d'entrée de la cartouche 5. En particulier si, comme cela paraît le plus pratique, le moyen distributeur de gaz 9 doit souffler de l'air vers le fût 17, il sera logé à l'intérieur du corps 7 de manière à être raccordé à l'atmosphère par un passage communiquant avec une prise d'air extérieure 25, son alimentation électrique pouvant être assurée, si besoin est, par une source autonome d'alimentation électrique stabilisée, par exemple à 6 ou 12 volts, telle qu'une pile 27. En tant que moyens distributeurs 9, on notera en particulier que différentes pompes pourraient être envisagées, telle qu'une pompe à bielle/piston ou membrane distribuant de l'air sous pression vers le conduit 23 à partir d'un moteur continu ou alternatif, ou encore une pompe péristaltique écrasant un tube par une ou plusieurs cames ou galets, ce tube se raccordant ensuite à l'embout 23. On pourrait également imaginer d'utiliser par exemple une pompe à vérin à double effet ou encore une pompe électromagnétique. A la place d'une pompe, d'autres moyens équivalentes pourraient également convenir, tel qu'un ventilateur axial ou hélicoïdal ou encore un accumulateur d'air, tel qu'une petite cartouche amovible, remplaçable, d'air sous pression, bien entendu raccordée en sortie à l'embout 23. Sur la figure 1, on remarquera que pour améliorer la diffusion du liquide sous l'effet du flux de gaz généré par le distributeur 9, le passage de sortie 15 présentera avantageusement une forme de convergent/divergent, c'est-à-dire en l'espèce une forme présentant d'abord un tronc de cône ou de pyramide convergent 151, puis une zone de section constante 152, et enfin une sortie divergente 153 pouvant être par exemple constituée par une pièce creuse, extérieurement en tronc de cône ou de pyramide, formant une collerette- chapeau rapportée. Pour favoriser encore la dispersion pulvérisée ou nébulisée du liquide, l'emplacement 11 pour la cartouche 5 et le passage d'évacuation 15 qui le prolonge, pourront être entourés par un canal 29 raccordé en amont, via un tube calibré 31, à la chambre 19 et débouchant en aval, en sortie, autour du divergent 153, de telle manière que circule dans ce passage 29 un gaz (air) secondaire favorisant la dispersion du flux de gaz (air) principal porteur du liquide à "vaporiser". Pour la mise en place de la cartouche 5, la collerette 153 sera disposée de façon amovible sur le dessus du fût 17, lequel comportera une base fixe 171, dans laquelle sera creusé le logement, par exemple parallélépipédique ouvert sur sa face supérieure et présentant un orifice 111 dans sa face inférieure opposée pour le passage de l'embout 23, la partie supérieure 172 du fût étant amovible et pouvant par exemple être réalisée en deux demi-coques latérales pouvant se rejoindre dans un plan vertical, en définissant intérieurement le passage 15 et, de préférence, le canal d'air secondaire 29. Quant à la cartouche-recharge 5 en plastique, illustrée sur la figure 2, elle peut être constituée d'une base-réservoir 33 renfermant le liquide 3 à disperser et surmontée d'un goulot de sortie 35 pouvant d'abord présenter une partie convergente, puis une section réduite constante 351 correspondant sensiblement à la section réduite s du passage 15, cette partie terminale de col 351 pouvant être fermée par un opercule (non représenté) tant que la cartouche n'est pas utilisée. Intérieurement, la cartouche 5 renfermera en outre de préférence les moyens de diffusion 37 qui vont donc permettre avantageusement de nébuliser le liquide en un très fin brouillard cela d'autant plus facilement bien entendu que ce liquide sera volatil. En l'espèce, les moyens 37 sont constitués par une pièce plastique unique fixée en partie inférieure à la base 33 de la cartouche qu'ils traversent pour présenter l'embout de raccordement précité 23. Intérieurement, la pièce 37 présente un conduit de soufflage 39, qui débouche en partie supérieure, au-dessus du niveau L du liquide, ainsi qu'un second conduit de section réduite par rapport au premier, 41, communiquant en partie inférieure avec le liquide et débouchant, en partie supérieure, en regard du premier conduit 39. Sur l'illustration, le second conduit 41 est un conduit capillaire, pouvant par exemple présenter un diamètre intérieur de l'ordre de 0,4 mm, pour une section de canal 39 pouvant être comprise entre 0,8 et 1,2 mm environ. Avantageusement, le canal 39 s'interrompra, dans le réservoir, à un niveau proche de l'extrémité la plus étroite de la partie convergente du goulot 35, de telle manière qu'il puisse souffler le flux de gaz reçu sensiblement dans l'axe central vertical de la cartouche. Quant à l'embout 23, qui sera de préférence constitué en une seule pièce avec le diffuseur 37, comme un simple téton traversant de façon étanche au liquide, en 11, le fond du réservoir 33, sensiblement suivant l'axe général 43 de la cartouche. Pour optimiser le fonctionnement de l'appareil, il a également été envisagé d'adjoindre, à l'intérieur du corps 7, une carte électronique programmable 45 pour la commande du moyen de distribution de gaz 9. Sur la figure 3, on a représenté un possible schéma électrique de cette carte qui pourra être une carte programmable, permettant de commander le fonctionnement des moyens 9 en déclenchant et en interrompant séquentiellement la distribution du gaz vers les moyens de diffusion 37. En d'autres termes, la carte 45 sera essentiellement constituée sur la base d'un temporisateur électronique, dont est décrit ci-après un cycle possible de fonctionnement, en relation avec le circuit de la figure 3. Considérons tout d'abord les sorties 1 et 5 des huit commutateurs 47. A la mise sous tension de la carte via la source 49 (9 volts), tant que la capacité 51 n'est pas chargée, la sortie 53 de l'inverseur 55 est au niveau logique 1. Cette initialisation (reset) à la mise sous tension est appliquée ensuite aux deux bascules bistables 57, 59, ainsi qu'au compteur d'impulsions 61 (en l'espèce de type "4040"). Le compteur ainsi que les deux bascules 57, 59 sont donc au niveau logique 0. Les bornes 63 et 65 respectivement des compteurs 57 et 59 sont au niveau 1: la diode électroluminescente (par exemple rouge) 67 est alors allumée et le moyen distributeur de gaz 9, raccordé au connecteur 69, ne fonctionne pas, aucune nébulisation de fluide n'existant alors. Par ailleurs, la capacité 71 est déchargée. On applique donc un niveau logique 0 à l'entrée 73 du second inverseur ou trigger 75 dont la sortie 77 est alors au niveau 1. Cette broche 77 étant alors à 9 volts, on charge la capacité 71 par la résistance 79 en série avec un potentiomètre 81. Quand la tension du condensateur 71 devient supérieure à la tension de basculement de l'inverseur 75, ce dernier bascule et sa sortie 77 passe à 0 volt. Le condensateur 71 se décharge dans la résistance 79 et le potentiomètre 81. Une fois sa tension suffisamment faible, l'inverseur 75 bascule à nouveau, et ainsi de suite. L'inverseur 75 est donc une horloge. Initialement, toutes les sorties du compteur 61 sont à 0. Au premier coup d'horloge appliqué sur l'entrée 83 du compteur, celui-ci va compter: sa première sortie 85 va donc passer au niveau 1. La broche 87 de la bascule 57 est alors à 0, ladite bascule étant donc prête à mémoriser. On applique donc le front montant venant de la sortie 85 à l'entrée 89 de la bascule 57. La bascule enregistre et sa sortie 91 passe à 1, tandis que sa sortie 63 passe à 0. La diode lumineuse 67 s'éteint, tandis que l'autre diode (par exemple verte) 93 s'allume. Ainsi on applique 9 volts en entrée de la résistance 95 et le transistor 97 devient passant, le moyen distributeur de gaz 9 entrant alors en fonctionnement. La sortie 1 de la série de commutateurs 47 est supposée passante; au bout de 16 impulsions sur l'entrée d'horloge du compteur 61, sa sortie 99 passe à 1. On applique un front montant sur l'entrée d'horloge 101 de la bascule 59, sa sortie 103 passant à 1, tandis que sa sortie 65 n'est plus passante. Le distributeur 9 n'est alors plus alimenté, l'éclairage passant du vert au rouge (diode 67). Le compteur 83 compte toujours. Les impulsions envoyées sur l'entrée 89 de la bascule 57 ne sont pas prises en compte car la broche 87 (reset) est toujours à 1. Le commutateur 5 de la série de commutateurs 47 est fermé. Au bout de la 256ème impulsion sur l'entrée d'horloge du compteur 61, sa sortie 105 passe à 1. On envoie donc 9 volts en entrée de la résistance 107, et le transistor 109 devient passant, de telle sorte que la broche d'entrée 111 du trigger 113 passe à 0, le temps de la temporisation assurée par le circuit résistance 115 - capacité 117. La sortie 116 du trigger passe donc à 1. On initialise alors la bascule 59, ainsi que le compteur 61 dont la sortie 103 passe donc à 0. On applique par conséquent un niveau logique 1 ou 0 à la broche 87, enlevant l'initialisation forcée de cette bascule qui peut donc reprendre en compte les impulsions du compteur 83 venant de sa broche 85. De cette manière, le compteur 83 est initialisé par la broche 119 de la bascule 57, ses sorties étant à 0. A la première impulsion d'horloge, sa sortie 85 passe à 1, la bascule 57 prenant en compte le front montant... et le cycle recommence. Pour régler le temps des durées d'impulsions, il suffit de sélectionner une des sorties 99, 121, 123, 125 du compteur 61 à l'aide des commutateurs 47 et, pour régler le temps entre deux impulsions, on peut sélectionner une des sorties 105 127, 129, 131 de ce même compteur, également à l'aide des commutateurs 47. On notera que la présence des portes logiques OU 133, 135 et 137, dont les sorties sont respectivement raccordées à la borne 87, à la borne 139 du compteur et à la borne 141 de la seconde bascule 59, permettent de réinitialiser (reset) les bascules et le compteur en cas de mise sous tension ou en fin de cycle, la présence des huit diodes de sortie 143 du compteur permettant par ailleurs d'éviter les courts-circuits en cas o deux commutateurs seraient passants en même temps. Quant à la diode 143, elle permet d'éviter la destruction des circuits intégrés en cas d'inversion de sens lors du branchement de la pile. On limite la tension inverse à environ 0,7 volt. REVENDICATIONS 1. Appareil pour disperser un liquide, comprenant: - un corps support (7, 17) renfermant des moyens distributeurs de gaz (9), - une cartoucherecharge (5) définissant un réservoir pour le liquide (3) à disperser, ladite cartouche étant adaptée pour être reçue de façon amovible dans un logement interne (11) du corps, et - des moyens (15,23,37) de diffusion dudit liquide, portés par la cartouche et comprenant: un conduit (39) de soufflage de section réduite, communiquant d'un côté avec un moyen de distribution (9) de gaz et, du côté opposé, avec un passage (13,15) de sortie de la cartouche vers l'air libre, et des moyens (41) d'amenée, sur le chemin du gaz soufflé par le conduit (39), de faibles quantités de liquide à disperser par nébulisation sous l'effet du flux de gaz. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit (39) de soufflage du gaz et les moyens (41) d'amenée du liquide débouchent chacun au-dessus du niveau (L) de liquide dans le réservoir (33), le second passage (41) pour le liquide communiquant avec ce dernier pour l'amener par capillarité jusqu'en regard dudit premier passage (39) pour le gaz. 3. Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le passage de sortie (13,15) de la cartouche (5), qui prolonge d'un côté le réservoir (33) s'intègre dans un canal (151, 152, 153) convergent/divergent ménagé dans le corps (17) de l'appareil, les moyens de diffusion de gaz (39) et les moyens d'amenée de liquide (41) s'interrompant, dans le réservoir (33), à un niveau o ledit passage de sortie (13) est convergent. l1 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la cartouche-recharge (5) présente un goulot de sortie (35) pour le gaz chargé en liquide, ledit goulot constituant au moins le convergent dudit passage de sortie vers l'air libre. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens (37) de diffusion du liquide consistent en une pièce unique en matière plastique traversée par le conduit (39) de soufflage de gaz qui est calibre, et par lesdits moyens, également calibrés, (41) d'amenée du liquide sur son chemin, ladite pièce étant fixée de façon étanche au liquide de ladite cartouche, à travers un orifice ménagé dans le fond du réservoir (33), sensiblement suivant l'axe du passage de sortie (13) de ladite cartouche. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente un conduit (29) de gaz secondaire soufflé, cheminant dans le corps (17) de l'appareil pour déboucher autour du passage (15) de sortie de la cartouche (5). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit (29) de gaz secondaire communique avec lesdits moyens (9) distributeurs de gaz et débouche, en sortie, autour du divergent (153) dudit passage de sortie à l'air libre de la cartouche. 8. Appareil selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit (29) de gaz secondaire s'étend autour de la cartouche (5) dont il épouse sensiblement la forme extérieure, avec son réservoir (33) et son passage de sortie (13). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens (9) de distribution de gaz consistent en des moyens de distribution d'air sous pression raccordés à une prise d'air atmosphérique (25). 10. Appareil selon l'une quelconque de revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il intègre en outre une carte électronique programmable (45) pour commander le fonctionnement desdits moyens (9) de distribution de gaz, en déclenchant et en interrompant séquentiellement, pendant un intervalle de temps prédéterminé, la distribution de gaz vers lesdits moyens de diffusion (37).