Brevet FR3049707A1 — publié le 20171006

DÉTECTEUR DE SURCONSOMMATION POUR FLUIDE ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS INTRODUCTION Le problème que la présente invention se propose de résoudre peut donc être considéré comme étant le gaspillage de fluide et les risques associés en cas de fuite aprés compteur notamment d'eau ou de gaz. L'invention ici présentée se propose de détecter toute anomalie de consommation comme un dépassement par rapport à un seuil prédéfini ou une absence d'arrêt de ladite consommation, et d'actionner un dispositif de sécurité de coupure dudit fluide en cas de détection d'anomalie. L'invention ici présentée peut être considérée comme une amélioration des fonctionnalités des millions de compteurs "analogiques" installés dans le monde et notamment en France et comme une alternative au couteux remplacement desdits compteurs. Additionnellement à la fonctionnalité de la présente invention assurant la coupure de l'alimentation en fluide en cas d'anomalie de consommation, ladite présente invention propose d'autres fonctionnalités utilisables en relation avec d'autres dispositifs et appareils. Parmi les utilisations potentielles de la présente invention, on peut citer l'alimentation et/ou la recharge d'autres dispositifs à partir de l'énergie électrique produite et emmagasinée dans la batterie, par exemple celle de compteurs "intelligents" ou encore celle permettant le chauffage par résistance des compteurs d'eau en cas de gel, ou encore la capacité à prendre en compte un signal extérieur permettant de déclencher la fermeture de la canalisation équipée dudit dispositif, par exemple en cas de détection par un détecteur adéquat d'une fuite de gaz à l'intérieur d'un logement. La présente invention peut également être utilisée pour limiter la consommation, notamment en cas de risque d'impayés. Ainsi, I 'invention ici présentée propose de nombreuses possibilités d'utilisation. ÉTAT DE LA TECHNOLOGIE Il a été trouvé dans les fichiers worldwide quelques dépôts concernant un "water security system", parmi lesquels on peut notamment citer le document EP2140315 (A2) présentant un "Electronic system security and control of water supply, Iiquids in general and gas, also through GSM module", ou encore le document US2013306170 (A1) présentant un "Water control and security system", ou un autre document CN201876952 (U) présentant un "Intelligent security monitoring system for water meter". Il existe également plusieurs brevets déposés présentant des circuits électroniques de gestion parmi lesquels on peut notamment citer le document CN104464098 (A) présentant un "Security management device of intelligent water meter integrated circuit card system". L'ensemble de ces inventions, si elles ont incontestablement fait progresser l'état de la technique, présentent un certain nombre de points faibles, points faibles que l'invention ici présentée a cherché à corriger, notamment au niveau des possibilités d'auto-alimentation. DESCRIPTION DE L'INVENTION L'invention Détecteur de Surconsommation (100) concerne un système autoalimenté capable de détecter 3049707 2 toute consommation anormale de fluide, par exemple d'eau ou de gaz, et d'actionner des dispositifs de coupure de l'alimentation dudit fluide en cas d'anomalie de consommation ou de réception d'une commande extérieure demandant cette coupure. L'invention Détecteur de Surconsommation (100) est constituée d'un ensemble de dispositifs réunis dans 5 un boitier étanche, dans lequel sont intégrés plusieurs dispositifs dont au moins un dispositif générateur électrique (110) entrainé par l'écoulement du fluide, un ensemble de circuits électroniques dont logiques avec batterie (120), un système de sécurité commandant la fermeture de l'écoulement du fluide avec réouverture par réarmement manuel (130), un dispositif de fermeture/ouverture de la canalisation d'alimentation par clapet (140), ainsi qu'un élément extractible contenant un dispositif de contrôle et sa 10 connectique d'entrées/sorties (150). L'invention Détecteur de Surconsommation (100) comporte un dispositif générateur électrique (110) constitué d'une roue à aubes (111) entrainée par l'écoulement du fluide et de profil adapté au fluide qui la met en mouvement, d'un dispositif (112) de démultiplication du mouvement de rotation entrainant le rotor final à la périphérie duquel sont installées les masselottes aimants permanents (113), et d'un dispositif de 15 bobinage (114) transformant en énergie électrique le champ magnétique créé par lesdits aimants permanents. L'invention Détecteur de Surconsommation (100) comporte un dispositif (120) qui est constitué des composants électroniques nécessaires à l'obtention d'au moins l'une des fonctionnalités suivantes: - l'initialisation d'un cycle de charge par le courant fourni par le générateur électrique (110) d'au moins un 20 élément capacitif, ledit courant étant généré par le passage du fluide sur la roue (111), - la sélection en fonction de la consommation prévisible d'un niveau seuil de charge maximum autorisé à la fin d'un laps de temps d'une durée prédéfinie pour le cycle, - la mise en oeuvre de la détection d'absence d'arrêt de ladite consommation - l'indication du temps écoulé depuis le début du cycle de charge, 25 - le suivi du niveau de charge des éléments capacitifs, le suivi du temps écoulé depuis le début du cycle de charge et la comparaison du niveau de charge avec le niveau maximum seuil sélectionné, - l'émission de signaux électriques permettant de qualifier la consommation, normale ou anormale et de transmettre son état soit par fil ou ondes à tous dispositifs capables sa prise en compte. - le déclenchement de réponses différentiées en fonction du niveau de charge détecté et notamment dans 30 les cas suivants : a) si le niveau de charge seuil est atteint avant la fin du cycle de base, la décharge des éléments capacitifs dans l' ensemble électromagnétique (131) du dispositif (130) déclenche la fermeture du clapet (140) et stoppe l'écoulement du fluide. b) si le niveau de charge seuil n'est pas atteint avant la fin du cycle de base, la fin dudit cycle déclenche la 35 décharge des éléments capacitifs soit dans la batterie du dispositif, soit dans d'autres composants. 3049707 3 c) si la détection d'absence d'arrêt de consommation est sélectée et qu'aucun arrêt n'est constaté à la fin du cycle de base, la décharge des éléments capacitifs dans l' ensemble électromagnétique (131) du dispositif (130) déclenche la fermeture du clapet (140) et stoppe l'écoulement du fluide. L'invention Détecteur de Surconsommation (100) comporte un système de sécurité fermant l'écoulement du 5 fluide constitué de deux dispositifs, un dispositif (130) permettant un basculement à 90° d'un axe commun (142) et son retour à sa position initiale (0°), et un autre dispositif (140) relié par ledit axe commun et assurant par clapet (141) les ouverture et fermeture de la canalisation par laquelle passe le fluide. Le premier dispositif (130) est constitué d'un ensemble électromagnétique (131) comportant un noyau avec doigt (132) retenant en position "fermée" à 0° par simple chevauchement l'extrémité (133L) de la pièce 10 mécanique (133) qui comporte deux branches à angle droit (133L,133R) et pivote autour de l'axe commun (142) entrainant le dispositif d'ouverture/fermeture (140), ladite pièce étant constituée d'une première branche (133L) dont l'extrémité biseautée est retenue par le doigt (132) au dessous duquel elle est maintenue et d'une deuxième branche à angle droit servant de levier de réarmement (133R) pour permettre le retour à la position initiale par réenclenchement et le repositionnement de l'extrémité biseautée de la 15 partie (133L) sous le doigt (132), étant précisé que le passage d'une position à l'autre est assuré par les détente/compression d'un ressort en épingle (non représenté) traversé par l'axe commun (142). Le second dispositif (140) est relié au premier dispositif (130) par un axe commun (142) et comporte un clapet (141) solidaire dudit axe (142) autour duquel pivote ledit clapet qui peut ainsi être maintenu dans deux positions, une position "ouvert" (0°) et une position "fermé" (90°). 20 Ledit premier dispositif (130) assure le pivotement de 0° à 90° de l'axe d'entrainement du clapet (141) par la mise sous tension du bobinage de l' ensemble électromagnétique (131) qui libère par rétraction du noyau avec doigt (132) l' extrémité (133L) de la pièce mécanique (133) et actionne l'axe commun de basculement (142) par la détente du ressort en épingle (non représenté) qui la maintenait dans sa position à 0°; cette libération fait passer le clapet (141) de la position "ouvert" (0°) à la position "fermé" (90°) coupant 25 l'alimentation du fluide. La réouverture de l'alimentation du fluide est assurée par le basculement manuel du levier de réarmement (133R) qui entraine par compression dudit ressort en épingle le pivotement de 90° à 0° de l'axe d'entrainement du clapet (141) et remet ledit clapet dans sa position initiale laissant passer le fluide. L'invention Détecteur de Surconsommation (100) comporte un dispositif (150) qui est constitué : 30 - d'une connectique permettant de relier ledit dispositif à l'ensemble (120) de circuits électroniques avec batterie, - des composants électroniques nécessaires à l'obtention d'au moins l'une des fonctionnalités suivantes: ° la sélection d'une durée de cycle de suivi de la consommation avec ou sans détection d'absence de ladite consommation, et des seuils prédéfinis de consommation pendant ce cycle, 35 ° la prise en compte par affichage ou autres moyens de l'état de consommation, 3049707 4 ° la transmission par ondes dudit niveau de consommation, ° l'alimentation d'autres dispositifs à partir de l'énergie emmagasinée dans la batterie. ° la capacité à prendre en compte un signal extérieur permettant de déclencher la fermeture de la canalisation équipée dudit dispositif. 5 La présente invention peut faire l'objet de différentes variantes d'exécution tenant par exemple compte du type de fluide et des caractéristiques des canalisations utilisées, et les dessins présentés ci-après ne limitent en rien les possibilités d'exécution de la présente invention. 3049707 5 FIGURES Les dessins annexés illustrent l'invention. Dans sa partie haute, la figure 1 représente une vue en coupe du dispositif avec clapet en position ouverte à gauche (0°) et en position fermée à droite (90°), et dans sa partie basse une vue de dessus des 5 principaux éléments constituant l'invention. REVENDICATIONS1- L'invention Détecteur de Surconsommation (100) concerne un système autoalimenté capable de détecter toute consommation anormale de fluide, par exemple d'eau ou de gaz, et d'actionner des dispositifs de coupure de l'alimentation dudit fluide en cas d'anomalie de consommation ou de réception d'une commande extérieure. Détecteur de Surconsommation (100) constitué d'un ensemble de dispositifs réunis dans un boitier étanche dans lequel sont intégrés plusieurs dispositifs caractérisé en ce qu'il comprend au moins l'un des éléments suivants: - un dispositif générateur électrique entrainé par l'écoulement du fluide (110), - un ensemble de circuits électroniques dont logiques avec bàtterie (120)`, - un système de sécurité commandant la fermeture de l'écoulement du fluide avec réouverture par réarmement manuel (130), - un dispositif de fermeture/ouverture de la canalisation d'alimentation par clapet (140), - un élément extractible contenant un dispositif de contrôle et sa connectique d'entrées/sorties (150). 2- Détecteur de Surconsommation (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif générateur électrique (110) constitué d'une roue à aubes (111) entrainée par l'écoulement du fluide et de profil adapté au fluide qui la met en mouvement, d'un dispositif (112) de démultiplication du mouvement de rotation entrainant le rotor final à la périphérie duquel sont installées les masselottes aimants permanents (113), et d'un dispositif de bobinage (114) transformant en énergie électrique le champ magnétique créé par lesdits aimants permanents. 3- Détecteur de Surconsommation (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (120) qui est constitué des composants électroniques nécessaires à l'obtention d'au moins l'une des fonctionnalités suivantes: - l'initialisation d'un cycle de charge par le courant fourni par le générateur électrique (110) d'au moins un élément capacitif, ledit courant étant généré par le passage du fluide sur la roue (111), - la sélection en fonction de la consommation prévisible d'un niveau seuil de charge maximum autorisé à la fin d'un laps de temps d'une durée prédéfinie pour le cycle, - la mise en oeuvre de la détection d'absence d'arrêt de ladite consommation - l'indication du temps écoulé depuis le début du cycle de charge, - le suivi du niveau de charge des éléments capacitifs, le suivi du temps écoulé depuis le début du cycle de charge et la comparaison du niveau de charge avec le niveau maximum seuil sélectionné, - l'émission de signaux électriques permettant de qualifier la consommation, normale ou anormale et de transmettre son état soit par fil ou ondes à tous dispositifs capables sa prise en compte. - le déclenchement de réponses différentiées en fonction du niveau de charge détecté et notamment : a) si le niveau de charge seuil est atteint avant la fin du cycle de base, la décharge des éléments capacitifs 3049707 7 dans I' ensemble électromagnétique (131) du dispositif (130) déclenche la fermeture du clapet (140) et stoppe l'écoulement du fluide. b) si le niveau de charge seuil n'est pas atteint avant la fin du cycle de base, la fin dudit cycle déclenche la décharge des éléments capacitifs soit dans la batterie du dispositif, soit dans d'autres composants. 5 c) si la détection d'absence d'arrêt de consommation est sélectée et qu'aucun arrêt n'est constaté à la fin du cycle de base, la décharge des éléments capacitifs dans l' ensemble électromagnétique (131) du dispositif (130) déclenche la fermeture du clapet (140) et stoppe l'écoulement du fluide. 4- Détecteur de Surconsommation (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un système de sécurité fermant l'écoulement du fluide constitué de deux dispositifs, un dispositif (130) 10 permettant un basculement à 90° d'un axe commun (142) et sbn retour à'sa position initiale (0°)'et un autre, dispositif (140) relié par ledit axe commun et assurant par clapet (141) les ouverture et fermeture de la canalisation par laquelle passe le fluide. 5- Détecteur de Surconsommation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un système de sécurité fermant l'écoulement du fluide constitué d'un 15 premier dispositif (130) étant constitué d'un ensemble électromagnétique (131) comportant un noyau avec doigt (132) retenant en position "fermée" à 0° par simple chevauchement l'extrémité (133L) de la piéce mécanique (133) qui comporte deux branches à angle droit (133L,133R) et pivote autour de l'axe commun (142) entrainant le dispositif d'ouverture/fermeture (140), ladite pièce étant constituée d'une première branche (133L) dont l'extrémité biseautée est retenue par le doigt (132) au dessous duquel elle est 20 maintenue et d'une deuxième branche à angle droit servant de levier de réarmement (133R) pour permettre le retour à la position initiale par réenclenchement et le repositionnement de l'extrémité biseautée de la partie (133L) sous le doigt (132), étant précisé que le passage d'une position à l'autre est assuré par les détente/compression d'un ressort en épingle (non représenté) traversé par l'axe commun (142). 6- Détecteur de Surconsommation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce qu'il comporte un système de sécurité fermant l'écoulement du fluide constitué d'un second dispositif (140) relié au premier dispositif (130) par un axe commun (142) et comporte un clapet (141) solidaire dudit axe (142) autour duquel pivote ledit clapet qui peut ainsi être maintenue dans deux positions, une position "ouverte" (0°) et une position "fermé" (90°). 7- Détecteur de Surconsommation (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (150) qui est constitué : - d'une connectique permettant de relier ledit dispositif à l'ensemble (120) de circuits électroniques avec batterie, - des composants électroniques nécessaires à l'obtention d'au moins l'une des fonctionnalités suivantes: ° la sélection d'une durée de cycle de suvi de la consommation avec ou sans détection d'absence de ladite 35 consommation, et des seuils prédéfinis de consommation pendant ce cycle, 3049707 8 ° la prise en compte par affichage ou autres moyens de l'état de consommation, ° la transmission par ondes dudit niveau de consommation, ° l'alimentation d'autres dispositifs à partir de l'énergie emmagasinée dans la batterie. ° la capacité à prendre en compte un signal extérieur permettant de déclencher la fermeture de la 5 canalisation équipée dudit dispositif.