Brevet FR2915570A1 — publié le 20081031

DISPOSITIF DE CONTROLE D'UN FLUX D'EAU, PISTOLET D'ARROSAGE ET SYSTÈME La présente invention concerne un dispositif de contrôle du débit d'eau notamment lors de l'utilisation d'un tuyau d'arrosage, et plus particulièrement un dispositif de contrôle de flux d'eau comprenant - un conduit de transmission d'un flux d'eau entre une extrémité d'entrée agencée pour se raccorder à un tuyau d'arrosage et une extrémité de sortie, et - des moyens de mesure de la quantité d'eau circulant dans le conduit. L'invention concerne également un pistolet d'arrosage raccordable à un tuyau d'arrosage, ainsi qu'un système composé de ce dispositif et d'un socle de rechargement. Un tel dispositif de contrôle du débit d'eau est déjà connu de la demande de brevet FR-2 854 457 sous la forme d'un pistolet d'arrosage dans lequel un flux d'eau traversant fait tourner une roulette actionnant un système de mesure de la quantité d'eau qui a traversé le pistolet. Ce dernier est muni d'un afficheur restituant en temps réel la quantité débitée et d'un avertisseur émettant un signal sonore à chaque unité de mesure souhaitée atteinte. Ce dispositif permet notamment à l'utilisateur de maîtriser avec précision sa consommation d'eau et d'éviter tout gaspillage inutile. À ce titre, l'avertissement sonore procure une information utile à l'utilisateur. Néanmoins, ce système perd de son efficacité dans un environnement bruyant, par exemple si une tondeuse passe à proximité. En outre, l'utilisateur peut avoir un temps de réaction important ou être distrait entraînant un dépassement de la quantité d'eau souhaitée. Dans cette optique, un premier but de l'invention est de fournir un contrôle accru du flux d'eau traversant le tuyau d'arrosage. Un autre but de l'invention est d'automatiser ce contrôle de flux. Ainsi, le temps de réaction de l'utilisateur ne sera plus un facteur dégradant la précision de l'arrosage. À cet effet, l'invention a, tout d'abord, pour objet un dispositif de contrôle de flux d'eau comprenant - un conduit de transmission d'un flux d'eau entre une extrémité 10 d'entrée agencée pour se raccorder à un tuyau d'arrosage et une extrémité de sortie, et - des moyens de mesure de la quantité d'eau circulant dans le conduit. Le dispositif comprend, en outre, des moyens d'interruption agencés 15 pour interrompre la circulation dudit flux à l'intérieur dudit dispositif lorsque la quantité d'eau mesurée par lesdits moyens de mesure est supérieure à une première valeur. La mesure de quantité d'eau peut être vue comme une mesure d'un volume d'eau circulant depuis un instant prédéfini, par exemple à la 20 remise à zéro d'un compteur, ou comme une mesure de débit correspondant à la quantité d'eau circulant à un instant donné. Les moyens d'interruption du flux d'eau bloquent la circulation de l'eau lorsque le volume débité a atteint la valeur paramétrée. Ainsi, 25 l'utilisateur a l'assurance de fournir au maximum le volume d'eau souhaité même s'il continue à actionner le système de délivrance d'eau en aval du dispositif de contrôle. Le dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre sous 30 différentes formes : - un pistolet d'arrosage équipé du système d'interruption, ou - un petit contrôleur d'eau qui s'interconnecte soit entre deux parties de tuyau d'arrosage, soit entre le tuyau et le pistolet d'arrosage (ou tout autre équipement terminal du système d'arrosage). Différentes réalisations des moyens d'interruption, qui peuvent se combiner, sont envisagées. Selon une variante, ledit dispositif comprend une gâchette ayant au moins une première position bloquante dans laquelle aucun flux d'eau ne circule dans ledit conduit et une position passante dans laquelle un flux d'eau circule dans ledit conduit, le passage de la première position vers la deuxième position étant réalisé par l'application d'une pression sur ladite gâchette par un utilisateur, lesdits moyens d'interruption étant alors agencés pour positionner ladite gâchette dans ladite première position lorsque ladite quantité d'eau mesurée est supérieure à ladite première valeur. Éventuellement, lesdits moyens d'interruption comprennent un actionneur, par exemple un vérin piloté par un actuateur de fluide, ou un actionneur électromagnétique. Dans cette configuration, on utilise directement la gâchette qui régule la circulation du flux dans le pistolet pour interrompre celle-ci lorsque nécessaire. On s'affranchit ainsi d'un système distinct de régulation de flux. Selon une autre variante, lesdits moyens d'interruption comprennent une vanne additionnelle disposée sur le trajet dudit conduit, ladite vanne ayant au moins une position ouverte pour permettre la circulation dudit flux d'eau dans le conduit et une position fermée pour en interrompre la circulation Selon une autre variante, lequel lesdits moyens d'interruption comprennent une valve, par exemple à diaphragme, disposée sur le trajet dudit conduit. Ces deux variantes ont l'avantage d'utiliser des composants spécifiques à la régulation de fluides. Lesdits moyens d'interruption peuvent être commandés par des moyens électroniques de pilotage traitant les signaux de mesure. Afin d'obtenir une précision acceptable pour les mesures de quantité d'eau, lesdits moyens de mesure comprennent un débitmètre pour mesurer le débit instantané du flux d'eau. On prévoit également que lesdits moyens de mesure comprennent un circuit électronique de mesure agencé pour déterminer un volume d'eau à partir des mesures de débit générées par ledit débitmètre. Il s'agit de simples intégrations mathématiques que l'homme du métier saura mettre en oeuvre par la programmation d'un circuit électronique ad hoc. Dans un mode de réalisation, ledit débitmètre est muni d'un alternateur pour alimenter lesdits circuit et moyens électroniques. Selon cette configuration, le dispositif de l'invention est autonome en énergie. On pourrait également envisager d'utiliser un tel débitmètre-alternateur dans tout type de pistolet d'arrosage, indépendamment de la présence des moyens d'interruption de la présente invention. Pour procurer une autonomie également lorsque aucun flux d'eau circule dans le conduit et donc alimente l'alternateur, il est prévu que le dispositif comprend, en outre, un accumulateur électrique alimenté par ledit alternateur, ledit accumulateur électrique étant agencé pour alimenter lesdits circuit et moyens électroniques. Le circuit électronique et tout composant d'affichage qui pourrait lui être relié, par exemple pour paramétrer le dispositif, sont ainsi continuellement alimentés. Dans un mode de réalisation favorisant la personnalisation du dispositif, notamment pour s'adapter aux besoins des plantes à arroser, on prévoit, dans le dispositif, des moyens de programmation d'au moins une valeur et de sélection de ladite première valeur parmi les valeurs programmées. L'utilisateur a ainsi l'opportunité de programmer différentes valeurs seuil pour différentes utilisations et sélectionner celle qui l'intéresse en fonction de son travail. Ces valeurs sont notamment stockées dans une mémoire du circuit électronique. Un tel système de programmation et de mémoire pourrait être utilisé de façon avantageuse avec un dispositif équivalent à celui décrit dans la demande référencée ci-dessus FR-2 854 457 indépendamment de la présence ou non des moyens d'interruption selon la présente invention. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de mesure génèrent un volume d'eau mesuré et le dispositif comprend, en outre, un afficheur agencé pour afficher ledit volume d'eau mesuré. Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de mesure génèrent un volume d'eau mesuré, le dispositif comprenant, en outre, un bouton de réinitialisation dudit volume d'eau mesuré. L'invention concerne également un système comprenant un dispositif muni d'un accumulateur selon l'invention et un socle de chargement, ledit dispositif comprenant, en outre, des moyens extérieurs de connexion électrique reliés audit accumulateur électrique, ledit socle comprenant des moyens de connexion électrique reliés à un réseau d'alimentation électrique et le socle étant agencé pour recevoir ledit dispositif en position de stockage de sorte que lesdits moyens de connexion dudit socle coopèrent avec lesdits moyens de connexion dudit dispositif pour recharger ledit accumulateur. L'invention a également pour objet un pistolet d'arrosage comprenant un dispositif de contrôle tel que présenté ci avant et des moyens pour générer un jet d'eau à l'extrémité de sortie. Les avantages de l'invention se présentent sur trois plans : - écologique : la connaissance en temps réel de la consommation d'eau ainsi que la possibilité de programmer celle-ci permettent à l'utilisateur de ne plus gaspiller d'eau, seule la quantité nécessaire est utilisée ; - économique : en se limitant à la quantité nécessaire d'eau, l'utilisateur réduit efficacement sa consommation d'eau et réalise des économies sur sa facture d'eau ; - fonctionnel : le dispositif selon l'invention améliore la vie de tous les jours lors de l'utilisation d'un tuyau d'arrosage (arrosage de végétaux, petits travaux requérant un dosage d'eau précis comme la peinture, le plâtre, le ciment, l'enduit, ...). On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : - Fig. 1 et 2 représentent un pistolet selon la présente invention ; et - Fig. 3 illustre un autre mode de réalisation de l'invention sous forme d'une bague de connexion de tuyau d'arrosage. En référence aux Fig. 1 et 2, le pistolet 1 selon l'invention comprend deux demi-coques en plastique dur fermées pour former le corps du pistolet avec une zone de poignée 2 et une partie haute 3. La partie inférieure de la poignée comprend une prise femelle pour recevoir un raccord rapide 4 relié à un tuyau d'arrosage 5. Une prise femelle et un raccord rapide 4 sont du type connu pour les équipements d'arrosage déjà existants. Un conduit de circulation (trait discontinu blanc 20) de l'eau fournie par le tuyau 5 est formé dans le volume du corps du pistolet 1 par l'intermédiaire d'une pièce moulée 6, de bagues métalliques 7, 8 portant respectivement un débitmètre 9 et une buse d'évacuation 10 (comprenant des moyens de réglage du jet de sortie) de type connu. Ces éléments formant le conduit sont joints de façon étanche pour assurer l'étanchéité du conduit 20. La pièce moulée 6 est coudée au niveau de la zone liant la poignée 2 et la partie haute 3, et reçoit un mécanisme de régulation 11 du débit d'eau circulant en son intérieur commandé de façon mécanique par une gâchette 12 extérieure au corps 2, 3. Une vis de réglage 13 de la contrainte de la gâchette 12 sur le mécanisme de régulation 11 est pourvue sur la partie supérieure de la gâchette pour pré-paramétrer les débits qui peuvent être obtenus par l'actionnement de la gâchette 12. Le débitmètre 9 est un débitmètre de la société Parker référencé Dataflow Compact (noms commerciaux) ou tout autre débitmètre convenant à une utilisation conforme à la présente invention. Un alternateur (non représenté) est accolé au débitmètre 9 dans une configuration où l'axe de l'alternateur est aligné et en prise avec le rotor du débitmètre 9. L'alternateur génère ainsi un courant électrique lorsque le débitmètre est traversé par un flux d'eau. La partie haute 3 du pistolet 1 comprend un logement 14 accueillant un circuit imprimé 15. Ce circuit comprend des moyens programmés de type ASIC, et une mémoire (non représentée) pour le stockage de données variables utilisées lors du fonctionnement du pistolet selon l'invention. Le circuit 15 comprend des portions spécialisées (zones matérielles ou applications logicielles) pour la gestion des différentes entités du pistolet : mesure, alimentation, affichage, interface utilisateur, recharge, ... Le circuit imprimé 15 est relié au débitmètre 9, à l'alternateur, à un afficheur 16 apparent sur la surface supérieure du pistolet 1 et à des boutons de commandes 17 également accessibles sur cette surface supérieure. Pour la mise en oeuvre de l'invention une valve à diaphragme 18 est disposée, de façon étanche, entre la bague 7 et le débitmètre 9. La valve 18 est reliée au circuit électronique 15 pour recevoir des signaux de commande. Un accumulateur d'énergie électrique 19, du type batterie connu de l'homme du métier, est disposé dans la poignée 2 du pistolet 1. Une plaque 20 vissée sur la poignée permet l'accès à cette batterie 19, par exemple pour la remplacer. La batterie 19 est reliée au circuit électronique 15 afin d'assurer une alimentation électrique à tous les composants électriques 16, 17, 18 du pistolet 1. En fonctionnement, un utilisateur paramètre le circuit 15 du pistolet 1 avec plusieurs valeurs de volume d'eau qu'il souhaite utiliser pour arroser ses diverses plantes. Ce paramétrage peut être réalisé par un ordinateur externe via un raccord et une prise USB (non représentés) reliés au circuit 14, ou par une interface dédiée sur le pistolet 1, par exemple un écran tactile ou des boutons de sélection. Les différentes valeurs d'utilisation sont stockées dans la mémoire du circuit 15, par exemple en mémoire n 1 = arrosage jardin, en mémoire n 2 = arrosage balcon, en mémoire n 3 = lavage voiture, en mémoire n 4 = utilisation du pistolet d'arrosage depuis une date x, etc. L'utilisateur sélectionne ensuite, parmi ces mémoires, celle 25 correspondant au programme souhaité, par exemple par un bouton de commande 17 à plusieurs positions (une position par mémoire). Lorsque l'utilisateur appuie sur la gâchette 12, le mécanisme de régulation 11 laisse circuler l'eau dans le conduit 20 traversant le 30 pistolet 1 depuis l'entrée 21 du conduit jusqu'à la sortie de type buse 10. La valve 18 est passante et la buse d'évacuation 10 est réglée pour laisser circuler l'eau. Le débitmètre 9 mesure en temps réel le débit du flux d'eau circulant dans le conduit. Les valeurs mesurées sont traitées par le circuit 15 pour calculer le volume d'eau ayant circulé depuis la dernière réinitialisation du compteur. La réinitialisation de ce compteur peut être effectuée par un des boutons de commande 17. Le circuit remet à zéro le compteur actif au moment de la réinitialisation et l'incrémente au fur et à mesure des signaux de mesure reçus. En parallèle, la valeur du compteur actif est affichée sur l'afficheur digital 16. La valeur du compteur actif est sauvegardée en mémoire lorsque l'utilisateur change de programme d'arrosage. Le circuit 15 compare continuellement le compteur actif s'incrémentant avec la valeur stockée dans la mémoire sélectionnée par l'utilisateur. Lorsque le compteur actif atteint la valeur stockée en mémoire, le circuit 15 commande la fermeture de la valve 18 de sorte à bloquer la circulation de l'eau dans le conduit. Un avertissement sonore peut être émis à ce moment. Un pré-avertissement sonore peut également être émis pour prévenir l'utilisateur qu'il ne reste plus qu'une faible quantité d'eau, par exemple 2 litres, avant d'atteinte la valeur stockée en mémoire. L'utilisateur peut ainsi adapter son arrosage pour s'assurer que toutes les parties de la plante concernée ont été arrosées. Cette valeur de 2 litres peut être paramétrée par l'utilisateur. Pour débloquer la valve, l'utilisateur peut relâcher la gâchette 12. Des moyens détectant ce relâchement peuvent être prévus et informer le circuit 15 par un signal de commande pour rouvrir la valve 18. Le déblocage peut également être réalisé en appuyant sur un bouton de commande 17 relié au circuit 15. L'utilisation du bouton de réinitialisation du compteur débloque également la valve 18. Dans une alternative à l'utilisation d'une valve à diaphragme, un servomoteur ou un vérin hydraulique (non représenté) piloté par le circuit 15 peut être prévu dans la poignée 2 du pistolet 1. Lorsque le circuit 15 émet un signal de blocage du flux, le servomoteur ou vérin pousse mécaniquement la gâchette 12 vers sa position de repos correspondant à un état fermé du mécanisme de régulation 11. Lorsque l'eau ne circule pas dans le pistolet (l'utilisateur n'a pas actionné la gâchette 12 ou la valve 18 est bloquante), le circuit 15 et les composants électriques sont alimentés par la batterie 19. Lorsque l'eau circule dans le pistolet 1, l'alternateur transforme l'énergie rotative du rotor du débitmètre 9 auquel il est couplé en de l'énergie électrique qui vient alimenter le circuit 15. Ce dernier redistribue l'énergie produite aux différents composants électriques. Le circuit 15 se comporte également comme un chargeur de batterie pour recharger la batterie 19 lorsqu'un surplus d'énergie électrique (par rapport à la consommation des composants du pistolet) est produit. L'alimentation du système électronique devient ainsi totalement autonome car le dispositif récupère l'énergie produite par le débitmètre (système dynamo). Cette énergie produite est stockée dans une batterie interne. L'utilisation de batterie traditionnelle (type pile Alcaline, Lithium, accu rechargeable, ...) n'est plus nécessaire au fonctionnement qui devient écologique. Un socle (non représenté) de type mural est prévu pour reposer le pistolet 1 lorsqu'il n'est pas utilisé. La poignée 2 du pistolet 1 présente deux pattes de connexion (non représentées) reliées chacune à un pôle différent de la batterie 19. Lorsque le pistolet 1 est enfiché dans le socle, ces deux pattes entrent en contact électrique avec deux pattes correspondantes pourvues sur le socle et reliées au réseau général d'électricité. En place dans le socle, la batterie 19 du pistolet 1 se recharge alors. Le socle comprend également un circuit électronique pilotant la recharge de l'accumulateur 19. Dans une version simplifiée illustrée par la Fig. 3, le dispositif 100 est une bague de raccord en plastique rigide entre un premier tuyau 105 et un deuxième tuyau ou un pistolet (ou tout autre équipement aval d'arrosage) 101 par un système de prise femelle/raccord rapide tel que déjà connu. Le dispositif comprend un débitmètre 109 et une valve 118 sur le conduit 120 reliant l'entrée 121 et la sortie 110 de la bague. Un afficheur externe 116, des boutons de commande externes 117 sont reliés à un circuit électronique 115 interne au dispositif 100. Le fonctionnement est identique à celui décrit en référence au pistolet 1. Un alternateur et éventuellement une batterie sont prévus pour alimenter le système électrique du dispositif 100. En l'absence de gâchette, le déblocage de la valve est effectué au travers des boutons de commande 117. D'autres améliorations du dispositif peuvent être prévues, comme 20 par exemple : - le pistolet, muni d'un système électronique, intègre plusieurs programme d'arrosage comme : mesure simple du volume déversé, volume d'eau prédéfini avec arrêt automatique, volume d'eau prédéfini avec signal sonore et visuel à chaque multiple de la 25 consigne ; - le nouveau dispositif est équipé d'une fonction mise en veille. En cas de non utilisation prolongée, le système se met automatique en veille ; - quel que soit l'afficheur (digital, cristaux liquide, etc.) celui-ci 30 possède un mode d'affichage jour/nuit afin que le pistolet puisse être utilisé à toute heure. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1, 100) de contrôle de flux d'eau comprenant un conduit de transmission (20, 120) d'un flux d'eau entre une extrémité d'entrée (21, 121) agencée pour se raccorder à un tuyau d'arrosage (5, 105) et une extrémité de sortie (10, 110), et - des moyens de mesure (9, 109) de la quantité d'eau circulant dans le conduit (20, 120), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens d'interruption (18, 118) agencés pour interrompre la circulation dudit flux à l'intérieur dudit dispositif (1, 100) lorsque la quantité d'eau mesurée par lesdits moyens de mesure est supérieure à une première valeur. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, comprenant une gâchette (12) ayant au moins une première position bloquante dans laquelle aucun flux d'eau ne circule dans ledit conduit (20) et une position passante dans laquelle un flux d'eau circule dans ledit conduit (20), le passage de la première position vers la deuxième position étant réalisé par l'application d'une pression sur ladite gâchette (12) par un utilisateur, lesdits moyens d'interruption (18) étant agencés pour positionner ladite gâchette (12) dans ladite première position lorsque ladite quantité d'eau mesurée est supérieure à ladite première valeur. 3. Dispositif (1, 100) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens d'interruption (18, 118) comprennent un actionneur électromagnétique. 4. Dispositif (1, 100) selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens d'interruption (18, 118) comprennent une vanne disposée sur le trajet dudit conduit (20, 120), ladite vanne ayant au moins une position ouverte pour permettre la circulation dudit fluxd'eau dans le conduit et une position fermée pour en interrompre la circulation. 5. Dispositif (1, 100) selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens d'interruption (18, 118) comprennent une valve à diaphragme disposée sur le trajet dudit conduit. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens électroniques de pilotage (15, 115) desdits moyens d'interruption (18, 118). 7. Dispositif (1, 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de mesure comprennent un débitmètre (9, 109). 8. Dispositif (1, 100) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de mesure comprennent un circuit électronique (15, 115) de mesure agencé pour déterminer un volume d'eau à partir de mesures générées par ledit débitmètre (9, 109). 9. Dispositif (1, 100) selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel ledit débitmètre (9, 109) est muni d'un alternateur pour alimenter lesdits circuit et moyens électroniques (15, 16, 115, 116). 25 10. Dispositif (1, 100) selon la revendication précédente, comprenant, en outre, un accumulateur électrique (19) rechargeable agencé pour être rechargé par ledit alternateur et pour alimenter lesdits circuit et moyens électroniques. 30 11. Dispositif (1, 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, en outre, des moyens de programmation d'au moins une valeur et de sélection de ladite première valeur parmi les valeurs programmées. 20 12. Dispositif (1, 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une mémoire agencée pour stocker ladite au moins une valeur programmée. 13. Dispositif (1, 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de mesure génèrent un volume d'eau mesuré, le dispositif comprenant, en outre, un afficheur (16, 116) agencé pour afficher ledit volume d'eau mesuré. 14. Dispositif (1, 100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de mesure génèrent un volume d'eau mesuré, le dispositif comprenant, en outre, un bouton de réinitialisation (17, 117) dudit volume d'eau mesuré. 15. Système comprenant un dispositif (1, 100) selon la revendication 10 et un socle de chargement, ledit dispositif (1, 100) comprenant, en outre, des moyens externes de connexion électrique reliés audit accumulateur électrique (19), ledit socle comprenant des moyens de connexion électrique reliés à un réseau d'alimentation électrique et étant agencé pour recevoir ledit dispositif en position de stockage de sorte que lesdits moyens de connexion dudit socle coopèrent avec lesdits moyens de connexion dudit dispositif pour recharger ledit accumulateur (19). 16. Pistolet d'arrosage (1) comprenant un dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 et des moyens (10) pour générer un jet d'eau à l'extrémité de sortie (10).30