Brevet FR2919003A1 — publié le 20090123

Embout de robinet La présente invention se situe dans le domaine des accessoires de plomberie et concerne plus particulièrement un embout de robinet que l'on peut raccordé à un robinet tel qu'un robinet de cuisine ou de salle de bain. Les becs de robinet conventionnels sont généralement munis d'une tête de robinet comportant une grille qui diffuse l'eau sortant du bec pour réguler la vélocité de l'eau à la sortie. Cette diffusion limite cependant la pression d'eau à la sortie du robinet rendant difficile certaines opérations comme par exemple le rinçage de lames de rasoir. io Les brise-jets aérateurs sont couramment utilisés comme alternative aux embouts de robinet avec grille de diffusion pour réduire la consommation d'eau domiciliaire. Les brise-jets aérateurs remplacent les embouts de robinet avec grille en diminuant le débit d'eau par ajout d'air au jet. Le mélange air-eau sous pression crée un jet avec une grande vélocité donnant l'impression qu'une plus grande 15 quantité d'eau s'écoule par rapport à la réalité. US 5,071,071 divulgue une structure d'aérateur pouvant se raccorder à un bec de robinet utile pour minimiser les variations de l'écoulement d'eau en fonction de l'écoulement spécifique de l'eau et de la pression. Cet aérateur comprend un boîtier principal dans lequel les pièces suivantes peuvent s'insérer: un cylindre 20 vertical, un élément mélangeur, un élément de séparation, un ressort et une soupape. Une surface de contact en biseau et un passage pour l'eau se situent entre la soupape et l'élément de séparation. Lorsque l'aérateur est raccordé à un robinet par lequel de l'eau s'écoule à une pression standard basse (i.e. 20 PSI), cette pression est insuffisante pour déplacer la soupape vers la bas, la soupape 25 reste dans sa position la plus haute et l'eau s'écoule par les rainures de la partie supérieure de la soupape dans un premier passage pour l'eau formé entre le premier cylindre et la surface de contact en biseau de l'élément de séparation. Par la suite, l'eau s'écoule dans un deuxième passage formé entre le boîtier cylindrique et la partie la plus basse de la soupape, et les renfoncements et le 30 second cylindre de l'élément de séparation. En fin de parcours, l'eau s'écoule dans le passage de l'élément mélangeur. Lorsque la pression d'eau varie et atteint finalement un maximum, la surface de contact en biseau de la soupape est en contact avec la surface en biseau de l'élément de séparation et l'eau s'écoule à travers les rainures dans un volume moindre puisque la surface de contact en biseau est bloquée. Lorsque la pression d'eau est de nouveau réduite au standard le plus bas, la surface de contact en biseau n'est plus en contact avec le premier cylindre et il s'en suit qu'un volume maximum d'eau s'écoule à travers le premier passage d'eau. Par conséquent, cet aérateur permet de garder un volume d'eau constant lorsque la pression varie. US 5,348,231 divulgue un aérateur d'eau double position que l'on peut io raccorder à un bec de robinet. Cet aérateur est un aérateur de robinet actionnable à la main qui permet d'avoir deux types d'écoulements. Il comprend un assemblage d'un arbre fixe et d'un corps qui est mobile par rapport à l'arbre fixe. Dans une première position, qui correspond à la position à laquelle l'aérateur retourne lorsque le débit d'eau est au maximum, l'aérateur évacue l'eau à un faible 15 volume. L'aérateur est également actionnable pour atteindre une seconde position à grand volume, permettant d'augmenter le débit comme souhaité. L'utilisateur doit donc saisir le corps mobile de l'aérateur et le tirer vers le bas pour régler l'aérateur dans la position de jet à grand volume. Ce système est indépendant de la vélocité de l'eau à l'entrée de l'aérateur et nécessite une action manuelle pour 20 passer de la position faible débit à haut débit. Il existe donc encore un besoin pour un embout de robinet simple et facile à installer qui permette d'avoir une vélocité d'eau accrue à la sortie du robinet indépendamment de la pression d'eau à l'entrée tout en permettant d'économiser 25 l'eau. Un objet de l'invention est de fournir un embout de robinet raccordable à un bec de robinet permettant d'avoir différents jets d'eau à la sortie de celui-ci. L'embout de robinet selon l'invention permet également d'avoir plus de pression à la sortie de celui-ci tout en utilisant moins d'eau. 30 La présente invention concerne donc un embout de robinet raccordable à une extrémité d'un bec de robinet, le robinet fournissant de l'eau à une pression d'eau contrôlable. L'embout de robinet comprend un boîtier cylindrique ayant des portions supérieure et inférieure, la portion supérieure étant raccordable au bec du robinet. Le boîtier cylindrique comprend une paroi cylindrique latérale définissant une cavité interne, un tube vertical creux s'étendant à l'intérieur de la cavité, et une cloison interne s'étendant à travers la cavité et raccordant le tube vertical creux à la paroi cylindrique, la cloison interne comprenant au moins un passage pour l'eau à travers celle-ci. L'embout de robinet comporte aussi une soupape insérable à l'intérieure de la cavité et comprenant un capuchon ayant une extrémité supérieure obturée, un alésage et une extrémité inférieure ouverte. Le capuchon est adapté pour s'emboîter par-dessus le tube vertical creux du boîtier io cylindrique et a au moins un orifice sur son côté. La soupape comporte aussi un rebord projetant transversalement autour du capuchon. L'embout de robinet comprend également un élément élastique insérable à l'intérieur de la cavité entre la cloison interne du boîtier cylindrique et le rebord de la soupape pour retenir la soupape vers le haut. La soupape est mobile verticalement à l'intérieur de la cavité 15 sous l'effet de la pression d'eau entre un intervalle de positions hautes où l'eau s'écoule vers le bas à travers le au moins un orifice sur le côté du capuchon de la soupape, l'alésage du capuchon de la soupape et à travers le tube vertical creux du boîtier cylindrique, et un intervalle de positions basses où l'eau s'écoule autour du capuchon de la soupape et à travers le au moins un passage de la cloison 20 interne du boîtier cylindrique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de modes de réalisation préférés de cette dernière, faite avec référence aux dessins ci-joints. La Figure 1 est une vue éclatée d'un embout de robinet selon un mode de 25 réalisation préférée de l'invention. La Figure 2 est une vue de dessus en transparence partielle du boîtier cylindrique de l'embout de robinet représenté à la Fig. 1. La Figure 3 est une vue de dessous du boîtier cylindrique de l'embout de robinet représenté à la Fig. 1. 30 La Figure 4 est une vue de côté du boîtier cylindrique de l'embout de robinet représenté à la Fig. 1. Les Figures 5a et 5b sont des vues en coupe transversale de l'embout de robinet représenté à la Fig. 1 en utilisation, montrant la soupape en position haute et basse respectivement. Selon un mode de réalisation préféré, l'invention fournit un embout de robinet qui est raccordable à un bec de robinet tel qu'un robinet de cuisine ou de salle de bain, qui permet de mieux régler le volume et la vélocité de l'eau à la sortie du robinet. Un avantage de cet embout de robinet est qu'il permet d'avoir de l'eau avec une plus grande vélocité même s'il y a un faible volume d'eau à la sortie du bec io lorsque le robinet est légèrement ouvert, tout en limitant la pression d'eau à la sortie du robinet lorsque le robinet est complètement ouvert ou qu'un plus grand volume d'eau est souhaité comme avec une grille de diffusion standard. Cet embout de robinet est donc utile pour fournir de l'eau avec une plus grande vélocité à la sortie du robinet tout en utilisant moins d'eau. 15 Cet embout de robinet est donc très utile dans des lieux où l'approvisionnement en eau et sa distribution ne permettent pas d'avoir une pression suffisante au robinet pour des tâches ménagères ordinaires ou pour se laver. Par exemple, l'embout de robinet selon l'invention serait utile pour rincer des lames de rasoir. 20 Cependant, l'utilisation de l'embout de robinet selon l'invention n'est pas limitée aux lieux où la pression d'eau offerte est insuffisante, et il pourrait être utilisé sur n'importe quel robinet pour économiser l'eau. Les Figures 1 à 4 représentent un embout de robinet selon un mode de réalisation préféré de l'invention. L'embout de robinet 10 comprend un boîtier 25 cylindrique 20 ayant une portion supérieure 22, une portion inférieure 24, et une paroi cylindrique latérale 26 définissant une cavité 28. De préférence, la surface externe de la portion supérieure du boîtier 22 comporte des filetages 21 pour permettre de raccorder l'embout de robinet au bec du robinet. On comprendra que ces filetages peuvent être ou mâles ou femelles pour que l'embout de robinet 30 puisse être raccordé à des robinets possédant des filetages soit males soit femelles. Selon un autre mode de réalisation, la portion supérieure du boîtier est façonnée de manière à comprendre à la fois des filetages mâles et femelles, avec les filetages mâles soit sur la surface externe soit sur la surface interne de la portion supérieure du boîtier et les filetages femelles sur l'autre surface. Le boîtier cylindrique 20 comprend également un tube vertical creux 30 qui s'étend à l'intérieur de la cavité 28 et est de préférence concentrique au boîtier cylindrique 5 20. On comprend que l'adjectif "vertical" est utilisé ici pour indiquer que le tube creux s'étend le long d'une direction généralement longitudinale à l'intérieur du boîtier cylindrique, ce qui veut dire en pratique le long d'un axe préférentiellement vertical, mais qui ne doit pas être interprété comme limité à cette stricte verticalité. Une cloison interne 32 s'étend à travers la cavité 28 et connecte le tube io vertical creux 30 à la paroi cylindrique latérale 26. La cloison interne 32 est pourvue d'au moins un passage pour l'eau 34 qui la traverse. De préférence, la cloison interne 32 est pourvue d'une pluralité de passages pour l'eau pour mieux dirigée l'écoulement d'eau à travers l'embout de robinet. La cloison interne est préférablement positionnée dans la partie inférieure du boîtier cylindrique 15 légèrement au-dessus de son bord inférieur. Le boîtier cylindrique, le tube vertical creux et la cloison interne sont de préférence solidaires entre eux et peuvent être fabriqué d'une seule pièce. Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi cylindrique latérale 26 comporte au moins un évidement 23 dans sa partie interne définissant une butée 20 25, l'évidement s'ouvrant sur le au moins un passage 34 de la cloison interne. De préférence, la paroi cylindrique latérale comporte un nombre d'évidements identique au nombre de passages pour l'eau dans la cloison interne auxquels ils sont connectés. De préférence, le boîtier de l'embout de robinet est fait d'un matériau 25 résistant à la corrosion ou d'un mélange de matériaux résistants à la corrosion. De manière avantageuse, le boîtier est fait de laiton ou de plastique ou d'un mélange de laiton et plastique. Par exemple, la paroi cylindrique latérale du boîtier peut être faite de laiton et le tube creux vertical de plastique ou vice versa. L'embout de robinet 10 comprend également une soupape 40 insérable à 30 l'intérieur de la cavité du boîtier cylindrique 28. La soupape 40 comprend un capuchon 42 fermé à son extrémité supérieure 41 et ouvert à son extrémité inférieure 43 et pourvu d'un alésage 44 traversant la soupape. Le capuchon est adapté pour s'emboîter par-dessus le tube vertical creux 30 du boîtier cylindrique et est muni d'au moins un orifice 46 sur son côté. De préférence, la soupape inclut deux orifices à l'opposé l'un de l'autre pour mieux diriger l'eau qui s'écoule dans le tube vertical creux 30. Finalement, la soupape comporte également un rebord 48 projetant transversalement du capuchon 42. De manière avantageuse, la soupape est faite d'un matériau résistant à la corrosion ou d'un mélange de matériau résistant à la corrosion. La soupape est avantageusement faite de laiton ou de plastique ou d'un mélange de ceux-ci. Tel que représenté sur les Figures 1, 5a et 5b, l'embout de robinet comporte aussi un élément élastique 50 insérable à l'intérieur de la cavité 28 entre io la cloison interne du boîtier cylindrique 32 et le rebord de la soupape 48 pour retenir la soupape vers le haut. De préférence, l'élément élastique 50 est un ressort. De manière préférée, l'élastique à une forme conique avec son extrémité large s'abutant contre la cloison interne 32. Avantageusement, l'extrémité étroite du ressort est dimensionnée pour recevoir la partie inférieure de la soupape 40 qui 15 forme préférablement un pied 52. Le ressort est de préférence fait d'un alliage d'acier inoxydable, tel que par exemple un alliage d'acier comprenant un alliage nickel-chrome. Tel qu'illustré sur les Figures 5a et 5b, la soupape 40 est mobile verticalement à l'intérieur de la cavité 28 sous l'effet de la pression d'eau entre un 20 intervalle de positions hautes où l'eau s'écoule vers la bas à travers le au moins un orifice de côté 46 du capuchon 42 de la soupape, l'alésage 46 du capuchon de la soupape puis à travers le tube vertical creux 30 du boîtier cylindrique, et un intervalle de positions basses où l'eau s'écoule autour du capuchon 42 de la soupape et à travers le au moins un passage 34 de la cloison interne 32 du boîtier 25 cylindrique. Ce mouvement ainsi que l'effet qu'il apporte seront expliqués plus en détail ci-dessous. Comme on peut le voir sur la Figure 1, l'embout de robinet selon le mode de réalisation préféré de l'invention inclut de préférence un joint de soupape en forme d'anneau 40 insérable dans la cavité du boîtier cylindrique 28. Ce joint de soupape 30 en forme d'anneau est adapté pour s'ajuster autour du capuchon de la soupape 42 et dimensionné pour s'appuyer contre la butée 25 de la paroi cylindrique latérale du boîtier. De préférence, le joint de soupape en forme d'anneau est une bague telle qu'une bague de Téflon . De manière avantageuse, l'embout de robinet inclut également un joint d'étanchéité 70 insérable dans la cavité du boîtier cylindrique 28 au-dessus du joint de soupape 60 pour étanchéifier le raccord entre l'embout de robinet et le bec de robinet. Le joint d'étanchéité 70 peut être un joint d'étanchéité standard tel qu'une bague de caoutchouc ou de néoprène. De préférence, l'embout de robinet selon l'invention comprend aussi au moins une grille de robinet 72 raccordable à la portion inférieure du boîtier 20. Dans le mode de réalisation préféré, trois de ces grilles sont présentes, mais la personne de l'art comprendra aisément que n'importe quel nombre approprié de io ces grilles peut être considéré dans la portée de la présente invention. Les grilles sont de préférence en forme d'anneau et comporte un trou central aligné avec le tube vertical creux 30 du boîtier 20. De cette manière, les grilles vont diffuser l'eau sortant des passages pour l'eau présents dans la cloison interne du boîtier cylindrique, mais pas l'eau s'écoulant du tuber vertical creux. Ces grilles peuvent 15 avantageusement être maintenues en position par le moyen d'une bague qui retient les grilles à l'intérieur du boîtier. En utilisation, si le robinet contrôlant le débit de l'eau qui coule à travers le robinet est légèrement ouvert (voir la Figure 5a), l'eau qui coule à la sortie du bec arrive à l'entrée de l'embout de robinet 10 avec un faible débit. Ce débit sera 20 insuffisant pour pousser la soupape vers le bas et celle-ci sera retenue en position haute par le ressort. L'eau va donc s'écouler dans les deux orifices de côté 46 du capuchon 42, couler à travers l'alésage 44 et à l'intérieur du tube vertical creux 30 du boîtier cylindrique où sa vélocité va finalement augmenter à cause du petit diamètre du tube. L'eau va dons sortir de l'embout de robinet en bas du tube 25 vertical creux 30 avec une vélocité plus grande qu'elle n'était à la sortie du robinet. Si le robinet est complètement ouvert ou ouvert jusqu'à un certain degré (voir la Figure 5b), l'eau arrive à l'entrée de l'embout de robinet 10 avec un plus grand débit. L'eau exerce donc une pression sur le capuchon 42 de la soupape et la pression est transférée sur l'élément élastique 50 qui se contracte. Lorsque 30 l'élément élastique 50 se contracte, l'extrémité supérieure de l'alésage 44 s'appuie contre le haut du tube vertical creux du boîtier 30 et les deux orifices de côté 46 sont bloqués. L'eau s'écoule dans la direction des évidements dans la paroi cylindrique latérale 26 puis à travers les passages 34 de la cloison interne 32. Si l'embout de robinet est muni d'un joint de soupape 60 s'appuyant sur la butée 25 du boîtier, alors l'eau coule dans la direction de ce joint de soupape, puis s'écoule par une ouverture formée entre le capuchon de la soupape 42 et la partie interne du joint de soupape en direction des passages d'eau 34. Si l'embout de robinet comporte une grille, alors l'eau coule à travers cette grille et la vélocité de l'eau à la sortie de l'embout de robinet est diminuée comme avec une grille de diffusion standard. Un embout de robinet tel que décrit en détail ci-dessus a été raccordé à un robinet standard et des mesures ont été effectuées pour vérifier la quantité d'eau io économisée et l'augmentation de pression à la sortie de l'embout de robinet. Ces mesures ont montrées qu'en utilisant l'embout de robinet, on utilisait environ 7 fois moins d'eau tout en ayant une pression environ 23 fois plus grande en comparaison avec un robinet standard sans l'embout de robinet. Un avantage important de l'embout de robinet 10 de la présente invention 15 réside dans le fait que le changement d'un écoulement d'eau à grande vélocité à un écoulement normal à la sortie de l'embout de robinet est simplement contrôlé par l'utilisateur directement en tournant le robinet. Il n'est pas nécessaire que l'embout de robinet comprenne un autre élément pour accomplir ce contrôle. Bien entendu, plusieurs modifications pourraient être effectués par une 20 personne du métier au mode de réalisation préféré de l'invention décrit ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. Bien qu'un mode de réalisation particulier de l'invention ait été décrit et illustré, il sera évident à une personne du métier que de nombreuses variations et modifications pourraient être réalisées sans sortir du cadre de l'invention tel que défini dans les revendications ci-jointes. Revendications 1- Embout de robinet raccordable à une extrémité d'un bec de robinet, ledit robinet fournissant de l'eau à une pression d'eau contrôlable, l'embout de robinet comprenant: un boîtier cylindrique ayant des portions supérieure et inférieure, la portion supérieure étant raccordable au bec du robinet, le boîtier cylindrique comprenant: io - une paroi cylindrique latérale définissant une cavité interne; - un tube vertical creux s'étendant à l'intérieur de la cavité; et - une cloison interne s'étendant à travers la cavité et raccordant le tube vertical creux à la paroi cylindrique, la cloison interne comprenant au moins un passage pour l'eau à travers celle-ci; 15 une soupape insérable à l'intérieure de la cavité et comprenant: - un capuchon ayant une extrémité supérieure obturée, un alésage et une extrémité inférieure ouverte, le capuchon étant adapté pour s'emboîter par-dessus le tube vertical creux du boîtier cylindrique et ayant au moins un orifice sur son côté; et 20 - un rebord s'étendant transversalement autour du capuchon; et un élément élastique insérable à l'intérieur de la cavité entre la cloison interne du boîtier cylindrique et le rebord de la soupape pour retenir la soupape vers le haut; ladite soupape étant mobile verticalement à l'intérieur de la cavité sous 25 l'effet de la pression d'eau entre un intervalle de positions hautes où l'eau s'écoule vers le bas à travers le au moins un orifice sur le côté du capuchon de la soupape, l'alésage du capuchon de la soupape et à travers le tube vertical creux du boîtier cylindrique, et un intervalle de positions basses où l'eau s'écoule autour du capuchon de la soupape et à travers le au moins 30 un passage de la cloison interne du boîtier cylindrique. 5 i0i0 2- Embout de robinet selon la revendication 1, comprenant en outre au moins un évidement dans une portion interne de la paroi cylindrique latérale, le au moins un évidement définissant une butée et une ouverture sur le au moins un passage de la cloison interne. 3- Embout de robinet selon la revendication 2, comprenant en outre un joint de soupape en forme d'anneau insérable dans la cavité du boîtier cylindrique et dimensionné pour pouvoir s'appuyer contre la butée de la paroi cylindrique latérale. 4- Embout de robinet selon la revendication 3, comprenant en outre un joint d'étanchéité insérable dans la cavité du boîtier cylindrique au-dessus du joint de soupape. 15 5- Embout de robinet selon la revendication 1, comprenant en outre au moins une grille raccordable à la portion inférieure du boîtier, pour diffuser l'eau s'écoulant par le au moins un passage dans la cloison interne du boîtier cylindrique. 20 6- Embout de robinet selon la revendication 5, caractérisé en ce que la au moins une grille est en forme d'anneau définissant un trou central, le trou central étant aligné avec le tube vertical creux. 7- Embout de robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément 25 élastique est un ressort. 8- Embout de robinet selon la revendication 7, caractérisé en ce que le ressort est fait d'un alliage d'acier inoxydable. 30 9- Embout de robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capuchon de la soupape comprend deux desdits au moins un orifice de côté disposés à l'opposé l'un de l'autre. 15Il 10- Embout de robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion supérieure du boîtier cylindrique a une surface externe filetée pour se raccorder au bec du robinet. s 11- Embout de robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier cylindrique et la soupape sont faits d'un matériau résistant à la corrosion ou d'un mélange de matériaux résistants à la corrosion. 12- Embout de robinet selon la revendication 11, caractérisé en ce que le io boîtier et la soupape sont faits, indépendamment l'un de l'autre, de laiton ou de plastique ou d'un mélange de laiton et de plastique. 13- Embout de robinet selon la revendication 3, caractérisé en ce que le joint de soupape en forme d'anneau est une bague en Teflon . 14- Embout de robinet selon la revendication 4, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité est une bague de caoutchouc ou de néoprène. 15- Embout de robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le au 20 moins un passage pour l'eau comprend une pluralité de ces passages disposés dans un arrangement circulaire à l'intérieur du boîtier cylindrique.