Brevet FR2713302A1 — publié le 19950609

La présente invention concerne un distributeur de liquide, notamment un distributeur d'eau, permettant de diriger sélectivement un débit de liquide vers plusieurs voies de sortie. Dans la mesure o il comporte deux ou plusieurs entrées, ce distributeur de liquide peut aussi constituer un mélangeur. Des distributeurs d'eau de ce genre sont utilisés notamment dans des appareils électroménagers tels que lave- linge et lave-vaisselle, pour diriger l'eau, au10 moment o elle est nécessaire, vers l'une ou l'autre de deux ou plusieurs voies. Les distributeurs de liquide, actuellement utilisés dans ce domaine d'application, peuvent distribuer un débit d'eau de 0,3 & 20 litres/minute, avec une pression comprise entre 0,2 et 1015 bars. Ces distributeurs de liquide connus utilisent des électrovannes pilotées, ce qui les rend complexes, encombrants et coûteux, notamment en raison de la nécessité d'adjoindre à chaque électrovanne un équipement de pilotage. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en fournissant un distributeur de liquide de conception différente, fonctionnant avec des électrovannes à action directe, donc plus simple, plus compact et moins coûteux, tout en possédant un fonctionnement très satisfaisant. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un distributeur de liquide fonctionnant avec des électrovannes, comprenant au moins une entrée de liquide et au moins deux sorties de liquide, aptes à être mises en communication sélectivement avec la ou les entrées de liquide, distributeur dans lequel sont associées, aux différentes sorties de liquide, des électrovannes normalement ouvertes et/ou des électrovannes normalement fermées, toutes à action directe, tandis qu'à la ou chaque entrée de liquide est associée une vanne commandée, prévue pour couper l'arrivée de liquide sous pression en amont de cette entrée avant actionnement sélectif des électrovannes associées aux sorties de liquide. Le principe de fonctionnement de ce distributeur consiste ainsi & couper l'arrivée de liquide en amont, au moyen d'au moins une vanne commandée (normale ou de sécurité), puis & mettre les différentes électrovannes du distributeur en position ouverte ou fermée, selon les sorties de liquide devant être momentanément utilisées, avant de rouvrir ladite vanne commandée afin de laisser le liquide s'écouler par la ou les sorties désirées, en parcourant le corps du distributeur. Dans le cas o le distributeur de liquide selon l'invention comprend au moins deux entrées de liquide, auxquelles sont associées respectivement au moins deux vannes commandées, ce distributeur peut constituer un mélangeur. La ou chaque vanne commandée, associée à une entrée de liquide du distributeur, peut être une électrovanne. Il peut s'agir aussi d'une vanne d'un autre type, telle qu'une vanne à commande mécanique, magnétique ou pneumatique. Au moins une partie des sorties de liquide peuvent être équipées de régulateurs de débit. Le distributeur de liquide selon l'invention est avantageusement équipé d'un clapet de sécurité, de préférence réglable, monté sur le corps de ce distributeur pour limiter la pression de liquide à l'intérieur de ce dernier. Grâce au clapet de sécurité, la pression résiduelle à l'intérieur du corps du distributeur (au30 moment de l'actionnement des électrovannes à action directe) est faible, et permet le bon fonctionnement de ces électrovannes. En outre, ce clapet de sécurité permet de réaliser le distributeur de liquide avec des matériaux ayant une résistance à la rupture juste suffisante pour résister à la pression résiduelle, donc de fabriquer ce distributeur de façon économique. Un avantage supplémentaire du clapet de sécurité est de permettre la suppression d'une électrovanne, en utilisant le passage du liquide par ce clapet pour alimenter l'une des sorties de liquide, d'o une simplification et une économie5 supplémentaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, le distributeur de liquide comprend au moins une électrovanne & action directe, notamment une électrovanne normalement ouverte associée à une sortie de liquide, dont le joint obturateur est percé d'un petit trou central, apte à être obturé ou dégagé par une tête du noyau mobile de l'électrovanne, de manière a permettre le retour de cette électrovanne en position de repos, notamment sous l'effet de son ressort de rappel, même en cas de pression résiduelle élevée à l'intérieur du corps du distributeur. Cette disposition permet d'ouvrir l'électrovanne en deux temps, et de façon certaine, en créant une fuite initiale par le petit trou du joint obturateur, même si ce joint se trouve appliqué sur l'orifice de sortie correspondant par20 une force ne permettant pas son décollement direct par la force du ressort de rappel de l'électrovanne. Ainsi le distributeur de liquide peut toujours être remis en état de fonctionnement. Le distributeur de liquide objet de la présente invention constitue notamment un distributeur d'eau, pour appareil électroménager tel que lave-linge ou lave- vaisselle, auquel cas les différentes électrovannes sont commandées, au moment désiré, à partir du programmateur de l'appareil. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce distributeur de liquide: Figure 1 est une vue d'ensemble, en coupe, d'un distributeur d'eau conforme à la présente invention, dans une première position d'utilisation; Figure 2 est une vue similaire à figure 1, montrant le même distributeur d'eau dans une seconde position d'utilisation; Figure 3 est une vue partielle en coupe, à échelle agrandie, d'un détail d'électrovanne de ce distributeur d'eau;10 Figure 4 est une vue similaire à figure 3, mais illustrant une autre position de fonctionnement. Le distributeur d'eau, représenté dans son ensemble aux figures 1 et 2, comprend un corps creux 1 pourvu sur un côté de plusieurs entrées d'eau, soit dans l'exemple considéré trois entrées d'eau 2a, 2b et 2c. Ce distributeur d'eau comporte, sur son côté opposé, des sorties d'eau multiples 3,3a,3b,3c,3d et 3e, constituées par un ensemble d'embouts tubulaires rapporté sur le corps 1. Aux sorties d'eau sont associées des électrovannes à action directe, soit normalement ouvertes, telle que l'électrovanne 4 associée à la première sortie 3, soit normalement fermées telles que les électrovannes 5a,5b et c associées aux autres sorties d'eau, par exemple avec la disposition suivante: - Une première électrovanne normalement fermée 5a est associée aux trois sorties d'eau 3a,3b et 3c. - Une deuxième électrovanne normalement fermée 5b est associée à la sortie d'eau 3d. - Une troisième électrovanne normalement fermée 5c est associée à la dernière sortie d'eau 3e. Les électrovannes 4,5a,5b et 5c sont directement fixées sur le corps 1 du distributeur d'eau. Certaines sorties d'eau 3a,3b et 3c sont ici équipées de régulateurs de débit respectifs 6, 7 et 8, réalisés sous la forme d'orifices calibrés. Sur le corps 1 du distributeur d'eau est monté un clapet de sécurité 9, adapté sur une ouverture 10 du corps 1. Le clapet de sécurité 9 comprend un joint 11, normalement appliqué contre le bord de l'ouverture 10 par un ressort 12 qui prend lui-même appui sur un organe de réglage 13 vissable. Sur la première entrée d'eau 2a est raccordé un conduit d'arrivée 14, sur lequel est placée une vanne de sécurité 15 à commande électrique, mécanique, magnétique ou pneumatique, ici représentée comme étant une électrovanne, à laquelle est associé un filtre et/ou un régulateur de débit 16. Les deux autres entrées d'eau 2b et 2c, que l'on suppose ici aussi utilisées, sont raccordées à un conduit d'arrivée commun 17 sur lequel est placée une autre vanne de sécurité 18, identique à la précédente. Pour fonctionner, c'est-à-dire pour permettre la sélection des sorties d'eau 3,3a,....3e utilisées à un moment donné, la pression d'eau à l'intérieur du corps 1 du distributeur d'eau doit être nulle ou inférieure à 0,1 bar (valeur indicative). A cet effet, l'arrivée d'eau sous pression à l'intérieur du corps 1 est coupée en amont par action sur la vanne de sécurité 15 (ou sur les vannes de sécurité 15 et 18 dans le cas d'entrées d'eau multiples). Ensuite, les électrovannes 4,5a,5b et 5c sont mises chacune dans la position désirée, pour obturer ou libérer les sorties d'eau correspondantes 3 à 3e. Enfin, on ouvre la vanne de sécurité 15 (ou les deux vannes de30 sécurité 15 et 18), afin de laisser s'écouler librement l'eau par la ou les sorties désirées. Des exemples particuliers de fonctionnement sont illustrés par les figures 1 et 2: Dans la position de la figure 1, toutes les électrovannes 4,5a,5b et 5c sont en position de repos (position occupée lorsqu'elles ne sont pas alimentées en courant électrique). Seule l'électrovanne 4 étant normalement ouverte, on obtient, lors de l'ouverture de la vanne de sécurité 15, un écoulement de l'eau par la seule sortie 3 du distributeur.5 Dans la position de la figure 2, les électrovannes 4 et 5a sont les seules alimentées en courant électrique, donc amenées en position de travail, les deux autres électrovannes 5b et 5c restant en position de repos. Lorsque l'on ouvre la vanne de sécurité 15, le liquide s'écoule par les sorties 3a,3b et 3c du distributeur, le débit d'eau pouvant être ici ajusté pour chaque sortie & l'aide des régulateurs 6,7 et 8. Si la pression d'eau est trop élevée à l'intérieur du corps i du distributeur, une force hydraulique s'exerce sur le joint 11 du clapet de sécurité 9, à l'encontre de l'action du ressort 12, provoquant ainsi la compression de ce ressort 12 et le recul du joint 11, qui se sépare alors du bord de l'ouverture 10. Une fuite de liquide se produit ainsi par l'ouverture 10 et la sortie 3e, donc une chute de pression intervient à l'intérieur du corps i du distributeur. Lorsque la pression est retombée à une valeur préalablement choisie (pression définie par le réglage du clapet 9 au moyen de l'organe 13), le clapet 9 se referme et il règne désormais à l'intérieur du corps 1 du distributeur une pression réduite dite pression résiduelle, n'excédant pas ladite valeur prédéfinie. Si pour une raison quelconque l'une des électrovannes normalement fermées 5a, 5b et 5c ne fonctionne plus, alors que simultanément l'électrovanne normalement ouverte 4 fonctionne et ferme ainsi la sortie 3 correspondante, la pression va monter à l'intérieur du corps 1 du distributeur jusqu'à l'ouverture du clapet de sécurité 9. Si ensuite la pression résiduelle est supérieure à une certaine valeur, pouvant être de l'ordre de 0,2 bars, le distributeur d'eau ne peut plus fonctionner. En effet lorsque la pression résiduelle est trop élevée, et à cause de la force exercée par cette pression sur les joints obturateurs des électrovannes 4, 5a,Sb et 5c, ces électrovannes n'ont plus assez de puissance pour permettre le fonctionnement, ceci concernant notamment l'électrovanne normalement ouverte 4. Dans le cas de cette électrovanne 4, pour libérer l'orifice 19 obturé par son joint 20 lorsqu'on cesse d'alimenter l'électrovanne en courant électrique, il est nécessaire d'exercer sur le joint 20 une traction au moins10 égale à la force de pression, qui est le produit de la pression résiduelle par la section de l'orifice 19; le ressort de rappel 21 de l'électrovanne 4 peut être insuffisant pour exercer une telle force de traction. Pour pallier à ce défaut, il est proposé, comme l'illustrent les figures 3 et 4, de ménager dans l'axe du joint 20 un petit trou 22, traversant le joint 20 de part en part, le diamètre du trou 22 étant de l'ordre de lmm par exemple. En outre, le noyau mobile 23 de l'électrovanne 4 possède une tête 24 apte à obturer l'entrée du trou 22 (voir figure 3) ou à s'en écarter légèrement, la tête 24 étant retenue dans un logement formé sur le joint 20, dans la région du trou précité 22. Dans la paroi de ce logement est ménagé au moins un canal , mettant ce logement en communication avec l'intérieur du corps i du distributeur. Ainsi, lorsqu'on coupe l'alimentation en courant électrique de l'électrovanne normalement ouverte 4, le noyau mobile 23 de celle-ci tend à revenir vers sa position de repos sous l'effet du ressort de rappel 21, qui initialement n'a plus qu'à vaincre la force résultant de la pression résiduelle s'exerçant sur la section du petit trou 22, qui est de beaucoup inférieure à la section de l'orifice 19. A ce moment, la tête 24 du noyau mobile 23 s'est légèrement décollée (voir figure 4), et laisse passer une petite fuite d'eau par le canal 25 et le trou 22 vers la sortie 3. Une chute de la pression résiduelle se produit alors, si bien que l'effort à vaincre pour déplacer le joint 20 devient moins important et peut être exercé sans difficulté par le ressort de rappel 21. L'ensemble de l'électrovanne 4 peut alors se remettre en5 position de repos, qui est la position ouverte. Un tel joint avec trou peut aussi être prévu sur les électrovannes normalement fermées 5a,5b et 5c, mais l'avantage obtenu est dans ce cas de moindre importance car, pour remettre le distributeur d'eau en état de fonctionnement normal, il est nécessaire d'alimenter ces électrovannes en courant électrique. On notera que, dans le cas d'un distributeur de liquide à deux ou plusieurs entrées, telles que les entrées 2a,2b et 2c de l'exemple représenté, ce distributeur peut servir en outre de mélangeur, par exemple avec une entrée recevant de l'eau chaude et une autre entrée recevant de l'eau froide. Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce distributeur de liquide qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en modifiant le nombre des entrées et des sorties de liquide, - en prévoyant toutes combinaisons d'électrovannes normalement ouvertes et/ou d'électrovannes normalement fermées, - en associant aux entrées de liquide des vannes normales ou de sécurité commandées par tout moyen, - en ajoutant sur ce distributeur tous organes de régulation ou de sécurité, - en destinant un tel distributeur à des liquides autres que l'eau, dans des appareils ou installations de toute nature. REVENDICATIONS 1. Distributeur de liquide fonctionnant avec des électrovannes, comportant au moins une entrée de liquide (2a,2b,2c) et au moins deux sorties de liquide (3,3a,3b,3c,3d,3e), aptes à être mises en communication sélectivement avec la ou les entrées de liquide, caractérisé en ce que sont associées, aux différentes sorties de liquide (3,3a,3b,3c,3d,3e), des électrovannes normalement ouvertes (4) et/ou des électrovannes normalement fermées (5a,5b,5c), toutes à action directe, tandis qu'à la ou chaque entrée de liquide (2a,2b,2c) est associée une vanne commandée (15,18), prévue pour couper l'arrivée de liquide (14,17) en amont de cette entrée (2a,2b,2c) avant actionnement sélectif des électrovannes (4,5a,Sb,5Sc) associées aux sorties de liquide (3,3a,3b,3c,3d,3e). 2. Distributeur de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux entrées de liquide (2a,2b,2c) auxquelles sont associées respectivement au moins deux vannes commandées (15,18), pour constituer un mélangeur. 3. Distributeur de liquide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la ou chaque vanne commandée (15,18), associée à une entrée de liquide (2a,2b,2c), est une électrovanne. 4. Distributeur de liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une partie des sorties de liquide (3a,3b,3c) sont équipées de régulateurs de débit (6,7,8). 5. Distributeur de liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un clapet de sécurité (9), de préférence réglable, est monté sur le corps (1) du distributeur pour limiter la pression de liquide à l'intérieur de ce dernier. 6. Distributeur de liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une électrovanne à action directe, notamment une 6lectrovanne normalement ouverte (4), associée à une sortie de liquide (3), dont le joint obturateur (20) est percé d'un petit trou central (22), apte à être obturé ou dégagé par une tête (24) du noyau mobile (23) de l'électrovanne, de manière à permettre le retour de cette électrovanne (4) en position de repos, notamment sous l'effet de son ressort de rappel (21), même en cas de pression résiduelle élevée à l'intérieur du corps (1) du distributeur. 7. Distributeur de liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tête (24) du noyau mobile (23) est retenue dans un logement formé sur le joint obturateur (20), dans la région du trou précité (22), au moins un canal (25) étant ménagé dans la paroi dudit logement pour mettre ce logement en communication avec l'intérieur du corps (1) du distributeur. 8. Distributeur de liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il constitue un distributeur d'eau, pour appareil électro- ménager tel que lave-linge ou lave-vaisselle.