Brevet FR2856089A1 — publié le 20041217

-- 1 -L'invention se rapporte à un dispositif de dosage et de distribution de produit solide pour WC dont la solubilité est connue à température ambiante. Il est bien connu que le bleu de méthylène (ou chlorydrate de tetramethylthionine (C16H18CIN3S, 2 ou 3 H20)) possède des propriétés bactéricides, anti-tartre organique et une solubilité dans 5 l'eau maximale de 50g/1 à Ph neutre et 20 C. La présente invention se propose d'utiliser ce type de produit, associé à d'autres dérivés sodés tels que des arylakylsulfonates ou des dichloroisocyanates sans danger pour l'environnement, au travers d'un dispositif très simple et de faible coût de production. Les blocs utilisés associent en outre des produits odorants ou destructeurs d'odeurs à basse d'huiles essentielles. Ce dispositif ne 10 comporte qu'un seul récipient à grande ouverture (11) pour permettre la recharge et une meilleure diffusion d'odeurs, fixé à une hauteur variable dans le réservoir (10) de WC, cette hauteur déterminant la quantité de produit évacué à chaque chasse. Le récipient comporte un tube (15) dont l'extrémité haute est située systématiquement sous le niveau maximal (niveau de la surverse) (22) du réservoir. En effet, tous les réservoirs modernes 15 possèdent au niveau du méchanisme d'évacuation un orifice permettant à l'eau de s'échapper directement dans la cuvette si le niveau d'eau devenait trop élevé dans le réservoir, à la suite par exemple d'un disfonctionnement du robinet automatique de remplissage. Le dispositif ne comporte pas de tube en U ou d'élément utilisant une bulle d'air. Le dispositif est déclinable en trois versions: une version rechargeable (Figure 1), 20 une version non- rechargeable (Figure 4) et une version rechargeable par blocs de géométrie spécifique adaptée (Figure 5). Ceci pour éviter un remplissage par d'autres produits du commerce. En effet, la plupart des blocs du commerce contient des produits nocifs pour l'environnement tel que du dichloroisocyanurate de sodium (qui dégage du chlore au contact de l'eau et de l'urée) et une faible largeur de l'orifice supérieur de 25 remplissage (20 mm maximum) permettra d'éviter le rechargement avec ce type de blocs, des blocs spécifiques respectant l'environnement étant d'ores et déjà disponibles et agrées par l'EPA (Environmental Protection Agency). Ces ensembles sont conçus pour être obtenus, de préférence, en une seule opération par des techniques d'extrusion soufflage ou de thermoformage suivi d'une 30 soudure. La technique classique consiste à soulever le couvercle du réservoir et à déposer à l'intérieur des blocs, dont le constituant principal est le bleu de méthylène. Le principal inconvénient de cette manière de procéder est que le bloc est trop ou pas assez dissous si bien qu'en cas de chasses successives le dosage correct n'est plus assuré. Ceci est particulièrement important pour les collectivités. De plus, il arrive que des particules solides de bleu soient évacuées lors des chasses. Dans des cas extrêmes, 5 le bloc de bleu peut venir bloquer le mécanisme de vidage. Il est connu aussi divers distributeurs permettant d'envoyer une dose de produit dans le réservoir ou directement dans la cuvette. Cependant ces dispositifs possèdent soit des pièces mobiles sous forme de billes, de clapets ou de blocs de mousse, qui à la longue ne fonctionnent plus correctement, soit des dispositifs utilisant la différence de niveau sous forme de tubes en 10 U, de chambres séparées ou de simples trous en partie haute. Dans ces cas, on assiste à une concentration très variable du produit délivré, un risque de vidage total ou partiel si le temps de remplissage est trop long ou s'il y a simple coupure d'eau. La présente invention pallie à tous ces inconvénients en simplifiant à l'extrême le dispositif en vue d'une production de série simple et économique sans perte de performances. De plus la 15 grande contenance (500 ml) du récipient dans sa version rechargeable limite les ouvertures de couvercle. Les prototypes montrent une utilisation minimale de 6 mois pour une famille de 4 personnes sans recharger le système en utilisant les blocs spécifiques ou les blocs denses du commerce. L'économie est un autre facteur intéressant du dispositif puisqu'il n'y a aucun excès de produit déversé et que 20 l'utilisateur peut régler la quantité de produit évacué. Enfin, les blocs spécifiques ou la version non rechargeable respectent l'environnement par l'emploi de composants totalement bio-dégradables et sans danger pour les fosses septiques. Si l'on étudie les dispositifs existants au travers des brevets déposés, car il n'existe pas de dispositifs en Europe commercialisés dans les GSB (Grande Surface 25 de Bricolage) ou les GSA (Grande Surface Alimentaire), on peut distinguer trois types: - les dispositifs à flotteur ou à éléments mobiles; - les dispositifs à différence de niveau; - les dispositifs à membrane ou à élément diffusant. On retrouve les dispositifs du premier type dans de nombreux brevets mais par défminition toute partie mobile est source d'ennuis à terme et de plus est généralement couteuse à fabriquer. -- 3 -Le second type de doseur-distributeur est celui utilisant la différence de niveau par effet de vases communicants, d'effet Venturi, de compression d'air ou d'arrivée d'eau. La majorité de ces dispositifs a été étudiée en vue d'une réalisation industrielle mais tous comportent soit des anomalies, soit un coût de production très supérieur à la présente invention. Cette présente invention se différencie des brevets précédents ou présente une amélioration par l'un ou plusieurs des points suivants: e L'invention utilise une seule ouverture supérieure, toujours au-dessus du niveau de surverse, constituée d'un col large permettant d'évacuer facilement les 10 éléments odorants et facilitant la recharge dans le cas des versions rechargeables. Dans le cas de la version non-rechargeable, c'est une section de fort diamètre, sécable et servant de support qui constitue l'ouverture haute. Dans les deux cas, la hauteur et donc la quantité dosée de produit peut être réglable par un dispositif prédécoupé obtenu directement de moulage. Dans les deux cas aussi, cette 15 ouverture est en contact avec l'atmosphère du réservoir. * L'invention comporte une tubulure latérale rectiligne de faible diamètre pour éviter la diffusion (pas de U), comportant des éléments sécables permettant d'augmenter le dosage. L'ensemble est obtenu par extrusion-soufflage. Un élément extensible de type chalumeau de boisson dit à "accordéon" (19) peut remplacer les 20 orifices sécables car il permet par sa modification de longueur de varier le dosage. * L'invention est conçue de façon qu'en cas de non remplissage du réservoir de WC il n'y ai pas d'écoulement de la solution. * Le remplissage par le bas du récipient permet une dilution plus rapide du produit soluble du fait que le gradient de concentration va décroissant vers le haut. 25 a De même, lors de chasses successives, c'est le produit de plus forte concentration qui est soutiré le premier. * Une importante partie du produit est distribuée en fmin de chasse, au moment ou il est le plus utile puisque restant dans la cuvette. * Toujours provenant d'extrusion-soufflage ou de thermoformage, un ergot 30 clippable peut être moulé pour permettre la fixation du dispositif dans les réservoirs comportant un trou latéral de fixation de robinet de remplissage. A titre indicatif les brevets suivants ont plus particulièrement été étudiés: -- 4 -Le brevet français N 2 522 041 ou US4 375 109 a retenu notre attention mais il présente les différences suivantes: La prise de produit se situe en niveau médium voire haut du récipient si bien qu'après des chasses successives la concentration en produit devient faible. L'orifice repéré 38 doit être de section variable selon la viscosité du produit, le dispositif nécessite une mise à l'air double et enfmin, la réalisation est beaucoup plus complexe du fait de cette double mise à l'air, des différentes chambres et du tube incliné. Un dispositif sensiblement identique est présenté dans le brevet EP 0 116 219 mais comportant un tube en U qui ne permet pas de varier le volume expulsé ni 10 une recharge facile. Le brevet EP 1 130 178 a lui aussi retenu notre attention car comportant un tube vertical. Cependant, l'ensemble du dispositif est mobile si bien que ce même tube devient horizontal en cours de fonctionnement. De plus celui-ci débouche à l'air libre et non sous le niveau d'eau maximal du réservoir. Enfmin, les dispositifs poreux ou à transmission par très faible capillarité ne sont pas applicables pour les produits à base de bleu de méthylène compte tenu qu'il se produit toujours à la dissolution, des boues venant obstruer les pores ou canaux d'ou, pour éviter tous risques, l'implantation du tube légèrement au dessus du fond du récipient. FONCTIONNEMENT: Le réservoir de chasse d'eau (10) comporte un récipient (11) contenant à l'origine un ou plusieurs bloc(s) soluble(s) (12) à base de bleu de méthylène, de composés sodés, d'un mélange d'huiles essentielles et d'un composé tensioactif non mouillant vis à vis du matériau constitutif du récipient. Il est fixé au réservoir, soit 25 par un axe creux (13) (qui permet éventuellement d'alimenter le récipient avec un produit liquide concentré de l'extérieur) venant se fixer dans le trou latéral que comportent de nombreux réservoirs, soit par un cavalier (14) venant se fixer entre le couvercle et le réservoir, ce cavalier pouvant provenir de pré-découpe directement de moulage. Le dit récipient comporte sur l'un des cotés un tube capillaire (15) appelé 30 tube limiteur de diffusion par lequel vont se faire les échanges. Ce tube est sytématiquement totalement immergé lorsque le niveau de l'eau du réservoir a atteint sa valeur maximale (17). C'est la distance de son (ou du plus bas de ses) orifice(s) (16) par rapport au niveau de la surface du réservoir (17) qui va déterminer la quantité de produit concentré à expulser sous forme de dose. Compte tenu de la différence de densité entre le contenu du récipient et celle de l'eau du réservoir, il n'y a que peu d'échanges entre ces deux milieux grâce à la longueur et au faible diamètre de ce tube. Si besoin est, un agent tensioactif peut totalement inhiber la diffusion. Lorsque l'on remplit pour la première fois le réservoir, le niveau du dernier orifice supérieur est réglé de telle façon que celui-ci se trouve à environ deux centimètres en dessous du niveau de la surface du réservoir. Par effet de vases communicants, le niveau dans le récipient et celui dans le réservoir arrivent à la 10 même valeur. L'eau commence donc à dissoudre le (ou les) bloc(s) présent(s) dans le récipient. La solubilité du bleu de méthylène étant de 50g/1 environ à 20 C, on se retrouve en présence dans le récipient d'une solution concentrée ne dépassant pas les gl. Lors de ce remplissage un gradient de densité s'établit. Celui-ci disparaît 15 après une durée fonction du volume et de la surface active à la dissolution des blocs. Cette concentration est constante si le temps de dissolution est suffisamment long. En tout état de cause, la demi-partie basse du récipient constitue une réserve suffisante pour qu'après plusieurs chasses immédiates la différence de couleur (et de concentration) soit très faible. Le tube capillaire latéral a pour but de limiter la 20 diffusion du produit concentré vers le réservoir. Ceci est obtenu par un diamètre intérieur faible (de l'ordre de 3 à 5 mm au maximum), une longueur adéquate (de l'ordre de 80 mm) et éventuellement la présence d'un agent tensioactif non mouillant. Comme les blocs sont compressés avec un mélange d'huiles essentielles, à chaque dissolution une faible quantité d'huiles parfumées est libérée et remonte à la surface 25 (18) du récipient pour s'évaporer. A chaque chasse, il y a donc libération d'une dose de produit à 50 g/l correspondant à un volume égal à la distance de l'orifice le plus bas du tube capillaire multiplié par l'aire de la surface du récipient. S'il est nécessaire de modifier la dose, et si le tube est muni d'ergots (16), il suffit de sectionner l'ergot immédiatement inférieur pour augmenter la dose ou d'abaisser le dispositif dans le 30 réservoir. Le système possède une autre particularité qui est de libérer une importante partie de la dose en fmin de chasse, ce qui a pour avantage l'obtention d'une concentration en produit plus importante dans la cuvette que dans le réservoir. -- 6 -Quand une chasse est effectuée, le niveau dans le récipient (11) descend jusqu'au niveau du plus bas des orifices du tube en libérant une dose. Lorsque le flotteur du mécanisme de remplissage se trouve en position basse, il libère l'arrivée d'eau, le niveau va atteindre l'orifice du tube et l'eau va remplir le 5 récipient jusqu'au niveau (17). L'eau pure de densité sensiblement inférieure à celle de la solution va remonter vers le haut du récipient en favorisant la dissolution des blocs. En fin de remplissage les deux niveaux (récipient et réservoir) vont être à la même hauteur, le tube limiteur de diffusion étant alors rempli d'eau pure. Il faut environ 30 jours pour que la coloration remonte dans le tube jusqu'à l'orifice 10 supérieur. La présence d'un tensio-actif adapté au polymère constitutif du tube multiplie par un facteur trois le retard. Une solution industrielle plus chère mais plus conviviale consiste à installer le dispositif sur un système à vis ou une crémaillère (20) latérale permettant de modifier la profondeur du dispositif et donc la quantité de produit expulsé. De même, les ergots peuvent être remplacés par un dispositif de tube "accordéon" (19) pouvant s'allonger ou se raccourcir pour modifier la dose. Pour les pays utilisant des granulés solubles et dans la version rechargeable uniquement, un tamis (21) est interposé au-dessus de l'orifice inférieur ou latéralement de façon à éviter le bouchage de celui-ci. Le dispositif est prévu pour être obtenu par injection ou extrusionsouffiage (selon le design et les contre-dépouilles) pour la version rechargeable et en thermoformage pour la version non rechargeable. En particulier, le dispositif de réglage en hauteur combiné à la fixation sera moulé de préférence en une seule pièce. Les matériaux retenus sont le PET (polytéréphtalate d'étylène (glycol)) et le 25 PP (polypropylène) de préférence au PVC (polychlorure de vinyle). -- 7 -REVENDICATIONS: 1-Dispositif passif de dosage et de distribution de produits liquides, sans partie mobile, caractérisé par l'utilisation d'un unique récipient (11) possédant un unique orifice de mise à l'air libre en partie haute, contenant un produit soluble, le dit récipient comportant une canalisation latérale (15), non inclinée, sensiblement verticale, de faible section, implantée en bas de ce même récipient. La dite canalisation servant à expulser une dose précise et réglable de produit, à remplir le récipient d'un volume d'eau égal au volume de solution qui a été expulsé et à limiter 10 la diffusion de la solution contenue dans le récipient vers le réservoir. Cette canalisation étant toujours remplie de liquide quelque soit le niveau du réservoir, et possédant un orifice de sortie en partie haute, débouchant directement dans le réservoir en dessous du niveau maximal réglé (17). 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un orifice de mise à l'air 15 libre de forte section permettant le remplissage en produits solides. 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un orifice de mise à l'air libre de faible section, ne permettant pas le remplissage en produits solides. 4-Dispositif de dosage ajustable et de distribution de produit WC selon la revendication 1, caractérisé par des possibilités de réglages de profondeur 20 d'immersion (20), par vis ou par crémaillère, permettant de faire varier la quantité de produit expulsé. 5-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par l'orifice de sortie de canalisation latérale (15) muni d'ergots secables (16) permettant de faire varier le volume de produit expulsé. 6-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un filtre (21) , destiné à arrêter les éventuelles particules solides, est disposé à l'intérieur du récipient (11).