Brevet FR2899210A1 — publié le 20071005

COMPOSANT PNEUMATIQUE POUR LA MICRO-DIFFUSION CONTRâLÉE DE GAZ La présente invention a pour objet: un composant pneumatique pour la micro-diffusion contrôlée de tout gaz, tel que les mélanges de gaz aérosol ; on appellera dans la présente description sous la seule dénomination gaz toute composition, mélange ou gaz mono composant. Le secteur technique de l'invention est le domaine du contrôle de débit d'un fluide, notamment dans le domaine de la régulation d'un flux gazeux à débit constant sous basse pression et plus particulièrement pour la diffusion d'un gaz ou mélange de gaz contenu dans un récipient de type boîtier aérosol. Il est certes connu de pouvoir réguler la pression et donc le débit d'un flux gazeux en sortie d'un récipient sous pression au moyen d'un détendeur prenant en compte la pression extérieure ou ambiante et les variations de pression de la source de gaz. De nombreux dispositifs ont été développés pour adapter de tels systèmes détendeurs à des récipients aérosol, dont l'inconvénient est en effet de ne fournir qu'un débit de sortie variant avec la pression interne du gaz comprimé dans le récipient et qui diminue donc bien sûr au fur et à mesure de son usage. On peut citer par exemple la demande de brevet FR 2774077 de la société LOREAL qui décrit une modification interne de la valve elle-même du récipient aérosol afin de régulariser la pression de sortie du fluide mais sans changer le principe de fonctionnement de l'aérosol lui- même, c'est-à-dire, nécessitant un appui manuel sur le bouton diffuseur et comportant de multiples pièces formant un dispositif assez complexe. De même, on connaît la demande FR 2702465 de Messieurs LECOFFRE et TOURNASSAT qui décrit un dispositif rajouté sur le récipient aérosol sans modifier celui-ci et créant une perte de charge à travers un canal de très grande longueur et de faible section, afin d'obtenir un faible débit mais qui n'est pas constant pour les récipients aérosols contenant du gaz non liquéfié, et dont la réalisation est également complexeä On pourrait citer de nombreux autres dispositifs de même type, mais soit ils ne répondent pas pour certains, comme ci-dessus, à une véritable régulation d'un flux gazeux à débit constant sous basse pression, soit ils nécessitent toujours l'intervention manuelle d'un opérateur pour maintenir appuyé un bouton de commande libérant le gaz à diffuser, soit ils sont tous assez complexes de réalisation. En effet, le maintien d'appui manuel n'est pas compatible avec la nécessité de diffuser un gaz en continu (pendant même plusieurs jours sans arrêt) pour des applications, telles qu'à titre d'exemple la diffusion de parfums ou phéromones, ou pour la stimulation des hévéas par éthylène gazeux qui permet une production accrue de latex avec un diffuseur d'éthylène à très faible débit constant continu, et fixé sur chaque arbre. Le problème posé est donc de pouvoir réaliser un dispositif de maintien de la pression, en sortie d'une valve existante d'un récipient à aérosol, à une valeur constante et de diffuser le gaz contenu dans celui-ci à débit constant, et cela en continu sans actionnement manuel autre que celui de sa mise en fonctionnement et donc non nécessairement maintenu sur le dispositif pendant toute la durée de diffusion de gaz, le dispositif devant être le plus simple possible à réaliser, nécessitant moins de pièces que les détendeurs connus, facile à mettre en place et utilisant au mieux la technologie existante déjà développée pour des applications à grand volume. Une solution au problème posé est un composant pneumatique pour la micro-diffusion contrôlée de gaz ou mélange gazeux ou mélange aérosol, destiné à être fixé sur un récipient de gaz, lequel récipient est un réservoir de gaz sous pression muni d'une valve dite aérosol, c'est-à-dire apte à s'ouvrir quand on appuie sur sa partie extérieure mobile verticalement vers l'intérieur du récipient, et tel qu'il comprend : - un corps creux dont la partie intérieure constitue une chambre dite supérieure, cylindrique, borgne à une de ses extrémités et fermée vers son autre extrémité par un piston qui coulisse librement et d'une manière étanche contre les parois latérales de ladite chambre, - un système de fixation du corps, apte à coopérer d'une manière étanche avec la partie haute du récipient entourant la valve, et à constituer, une fois fixé, une chambre intermédiaire entre le piston et ladite partie haute du récipient, ledit piston venant en appui contre ladite valve, - un orifice latéral percé dans ledit corps et 30 communiquant avec la chambre intermédiaire, une fois le dispositif fixé sur le récipient. Dans un mode préférentiel de réalisation l'orifice latéral percé dans le corps communique avec la chambre supérieure quand le dispositif est prêt à être installé sur le récipient, puis, une fois le dispositif fixé sur ce récipient, et le piston coulissant dans ledit corps creux d'une manière étanche, et la valve faisant remonter celui-ci en comprimant alors le gaz contenu dans la chambre supérieure, l'orifice latéral communique avec la chambre intermédiaire située en effet juste en-dessous de la chambre supérieure. Le résultat est un nouveau dispositif de contrôle d'un flux gazeux, très simple et agencé pour être monté directement par encliquetage sur des récipients de type aérosol, très simple à réaliser et à fabriquer en grande série permettant de réduire les coûts de fabrication par rapport aux systèmes actuels qui font appel à des composants spécifiques interdisant des solutions économiques : la présente invention permet de se positionner sur des marchés existants avec un fort avantage concurrentiel, en proposant un composant se présentant sous une forme unitaire, compacte et ergonomique et ne nécessitant la mise en oeuvre que d'un minimum de pièces. Un tel composant pneumatique permet d'assurer en continu la diffusion du gaz à partir du récipient aérosol préexistant et demeurant inchangé, et cela sans actionnement manuel permanent. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt. La description ci-après et les dessins joints représentent un exemple de la réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention. La figure 1 est une vue en coupe latérale d'un composant pneumatique suivant l'invention prêt à être monté sur un récipient aérosol existant et connu. La figure 2 est une vue en coupe latérale comme sur la figure 1 du même dispositif suivant l'invention, une fois monté sur le récipient aérosol. Le composant pneumatique suivant l'invention comprend un corps 1 creux dont la partie intérieure constitue une chambre 10 cylindrique borgne à une de ses extrémités 4 et fermée vers son autre extrémité 5 par un piston 20 qui coulisse librement d'une manière étanche grâce à un joint périphérique 21 contre la paroi latérale intérieure 16 de ladite chambre 10. A son extrémité 5, ouverte au-delà du piston 20, le composant pneumatique suivant l'invention comprend un système de fixation 9 du corps 1, apte à coopérer d'une manière étanche avec la partie haute d'un récipient 2 de gaz sous pression muni d'une valve aérosol 3 ; ledit système de fixation 9 comprend un joint d'étanchéité 8, entoure la valve 3 et permet de constituer, une fois fixée (tel que représenté sur la figure 2), une chambre intermédiaire 11 entre le piston 20 et ladite partie haute du récipient 2. Lors de la fixation du composant pneumatique sur le récipient aérosol 2, le piston 20 vient en appui contre l'extrémité supérieure de la partie extérieure de la valve 3 et comprend tout dispositif permettant un tel appui sans obturer l'orifice de sortie de celle-ci. La chambre 10 contenant un gaz tel que de l'air à une pression Pl initiale positionnant le piston 20 à une distance L1 de l'extrémité borgne 4 du composant et ne communiquant pas avec l'extérieur, l'appui du piston 20 contre ladite valve 3 le fait remonter en comprimant le gaz contenu dans cette chambre 10, tout en faisant descendre la partie mobile de la valve 3 du récipient aérosol vers l'intérieur de celui-ci: cette opération laisse ainsi sortir par cette valve 3 du gaz ou mélange de gaz contenu dans ce récipient 2 et qui vient remplir la chambre intermédiaire 11 ; puis ce gaz s'échappe de cette chambre par un orifice latéral 6 percé dans le corps 1 et communiquant avec cette chambre il, une fois donc le dispositif fixé sur le récipient 2. L'orifice de sortie 6 étant calibré permet de prédéfinir un certain débit de gaz en fonction de la pression P3 régnant dans la chambre il, ladite pression P3 étant elle-même maintenue par équilibre de pression de part et d'autre du piston 20 avec la pression P2 régnant dans la chambre supérieure 10. En effet, si cette pression P3 diminue du fait du gaz s'échappant par l'orifice 6, le piston 20 descend alors par l'effet de la pression P2 et appuie sur la valve 3, libérant ainsi plus de gaz, qui fait remonter la pression P3 jusqu'à de nouveau l'équilibre car si cette pression P3 devenait supérieure à la pression P2, la valve 3 remonterait complètement jusqu'à se fermer, arrêtant la sortie du gaz du récipient 2 dans la chambre 11. Connaissant ainsi les caractéristiques de la valve 3 et de la géométrie de la partie supérieure du récipient à aérosol 2, l'homme du métier peut définir les caractéristiques de réalisation du composant pneumatique, en définissant la pression Pl initiale de gaz contenu dans la chambre supérieure 10, ainsi que la position L1 initiale du piston 21 de telle façon qu'une fois monté sur le récipient 2, ledit piston 20 se positionne à une distance L2 de l'extrémité borgne du 4 du composant, afin d'obtenir une pression P2 équilibrant la pression P3 permettant le débit de diffusion voulu du gaz à travers l'orifice 6, qui peut être très faible et donc également continu sans interruption, jusqu'à ce que le récipient soit vide. Ledit orifice 6 peut être fermé par une vanne 7 intégrée au corps 1 et pouvant assurer :La fonction de régulateur de débit à une valeur souhaitée. Dans un mode particulier de réalisation l'orifice latéral 6 percé dans le corps 1 communique avec la chambre 10 quand le dispositif est prêt à être installé sur le récipient 2 comme représenté sur la figure 1, afin de pouvoir, par exemple, remplir la chambre 10 par un gaz P à une pression initiale P1. Puis une fois le dispositif fixé sur ce récipient comme représenté sur la figure 2, la valve 3 faisant remonter le piston 20 en comprimant le gaz contenu dans la chambre 10, comme expliqué précédemment, l'orifice latéral 6 communique alors avec la chambre 11. On obtient ainsi un composant pneumatique de micro-diffusion contrôlé de gaz ne comportant en fait que deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre, à savoir le corps 1 et le piston 20, deux joints d'étanchéité 8 et 21 et éventuellement une vanne 7, et ledit corps 1 peut être réalisé en matière en plastique. Dans un mode particulier de réalisation on peut disposer également un ressort 18 dans la chambre supérieure 10, et qui complète l'effet de compression du gaz situé dans cette chambre : on augmente ainsi la possibilité de réglage de la force d'appui du piston 20 sur la valve 3, la force de réaction due à la compression du ressort 18 agissant dans le même sens que celle du gaz contenu dans la chambre 10. Ce ressort 18 peut être un ressort à spirale dont une extrémité s'appuie sur le fond borgne de la chambre supérieure 10, du corps creux 4 et l'autre extrémité sur le piston 20, comme représenté sur les figures jointes. 9 REVENDICATIONS 1. Composant pneumatique pour la micro-diffusion contrôlée de gaz, destiné à être fixé sur un récipient de gaz (2), lequel récipient est un réservoir de gaz sous pression muni d'une valve aérosol (3), caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps (1) creux dont la partie intérieure constitue une chambre (10) cylindrique borgne à une de ses extrémités (4) et fermée vers son autre extrémité (5) par un piston (20) qui coulisse librement et d'une manière étanche contre les parois latérales (16) de ladite chambre (10), -un système de fixation (9) du corps (1), apte à coopérer d'une manière étanche avec la partie haute du récipient (2) entourant la valve (3) et à constituer, une fois fixé, une chambre intermédiaire (11) entre le piston (20) et ladite partie haute du récipient (2), ledit piston (20) venant en appui contre ladite valve (3), - un orifice latéral (6) percé dans le corps (1). et communiquant avec la chambre intermédiaire (11), une fois le dispositif fixé sur le récipient (2). 2. Composant pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice latéral (6) percé dans le corps (1) communique avec la chambre (10) quand le dispositif est prêt à être installé sur le récipient (2), puis, une fois le dispositif fixé sur ce récipient, la valve (3) faisant remonter le piston (20) en comprimant le gaz contenu dans la chambre (10), l'orifice latéral (6) communique avec la chambre (11). 3. Composant pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre (10) est pré-remplie par un gaz (P) à une pression initiale (P1) . 4. Composant pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'orifice (6) est fermé par une vanne (7) intégrée au corps (1). 5. Composant pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit corps (1) est réalisé en matière plastique. 6. Composant pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort 18 disposé dans la chambre supérieure 10 et qui appuie sur le piston 20.