Brevet FR3043804A1 — publié le 20170519

La présente invention concerne un thermostat pour un radiateur à eau chaude, ainsi qu'un radiateur à eau chaude équipé d'un tel thermostat. Le chauffage d'une pièce d'un bâtiment peut être réalisé à l'aide d'une chaudière qui assure le chauffage de l'eau et d'un radiateur à eau chaude dans lequel circule l'eau chaude fournie par la chaudière. Un radiateur à eau chaude comporte classiquement un corps creux alimenté par une canalisation d'entrée par laquelle l'eau chaude arrive dans le corps creux et une canalisation de sortie par laquelle l'eau s'évacue du corps creux. Le radiateur présente également, entre la canalisation d'entrée et le corps creux, un robinet qui présente une écluse et un clapet monté mobile entre une position ouverte qui dégage l'écluse pour laisser l'eau passer et une position fermée qui obture l'écluse pour bloquer le passage de l'eau. Le clapet est monté sur un ressort de rappel qui le contraint en position ouverte. Le clapet se prolonge à l'extérieur du robinet par un pointeau. Pour régler le flux d'eau chaude traversant le corps creux, le radiateur à eau chaude présente un thermostat réglable manuellement qui est fixé sur le robinet et qui présente une molette et un poussoir qui est configuré pour pousser sur le pointeau. Ainsi, en fonction du réglage de la molette, le poussoir va se déplacer parallèlement à l'axe du pointeau, ce qui va permettre un déplacement du pointeau et donc du clapet. Bien qu'un tel radiateur et un tel thermostat donnent généralement entière satisfaction, il n'est pas possible de régler l'ouverture du robinet selon qu'un individu est présent ou non dans la pièce. Un objet de la présente invention est de proposer un thermostat pour un radiateur à eau chaude qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet de réguler la consommation d'eau chaude en fonction de l'occupation de la pièce par un individu. A cet effet, est proposé un thermostat pour un robinet d'un radiateur à eau chaude, le robinet comportant un clapet solidaire d'un pointeau présentant une extrémité libre et une première interface de fixation, le thermostat comportant : - un corps présentant une deuxième interface de fixation configurée pour coopérer avec la première interface de fixation pour assurer la fixation du corps sur le robinet, - un poussoir monté dans le corps, mobile en translation parallèlement à une direction de déplacement, et configuré pour coopérer avec ladite extrémité libre, 3043804 2 - un système de déplacement motorisé configuré pour déplacer le poussoir parallèlement à la direction de déplacement, - une tête sur laquelle est fixée un système de détection réactif à la présence d'un individu et présentant une direction principale de détection et qui est montée mobile 5 en rotation sur le corps autour d'un premier axe de rotation qui est tel que la direction principale de détection est inscrite dans un plan perpendiculaire au premier axe de rotation, - un processeur configuré pour recevoir des informations du système de détection et pour commander le système de déplacement motorisé en fonction de ces 10 informations. Avantageusement, la tête présente un capot sur lequel est fixé le système de détection et le capot est monté mobile en rotation sur la tête autour d'un deuxième axe de rotation parallèle à la direction principale de détection. Avantageusement, le thermostat comporte une antenne, et le capot présente un 15 support qui s'étend parallèlement au deuxième axe de rotation depuis le pourtour du capot et qui porte l'antenne. Avantageusement, le système de détection présente une ouverture angulaire plus grande selon un premier plan que selon un deuxième plan, et l'antenne s'étend dans un plan parallèle au premier plan. 20 L'invention propose également un radiateur comportant un corps creux, un robinet comportant un clapet solidaire d'un pointeau présentant une extrémité libre et une première interface de fixation, et un thermostat selon l'une des variantes précédentes. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 25 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue schématique d'un radiateur selon l'invention mis en place dans une installation de chauffage à eau chaude, 30 la Fig. 2 représente l'architecture matériel d'un thermostat selon l'invention, la Fig. 3 est une vue en perspective d'un thermostat selon l'invention, la Fig. 4 est une vue en perspective d'une tête du thermostat selon l'invention, et la Fig. 5est une vue perspective d'un capot du thermostat selon l'invention. 3043804 3 La Fig. 1 montre un radiateur 10 qui comporte un robinet 50 et un thermostat 100 selon l'invention. Les échelles n'ont pas été respectées pour faciliter la lecture de la Fig. 1. Le radiateur 10 comporte un corps creux 12 alimenté par une canalisation 5 d'entrée 14 par laquelle l'eau chaude arrive dans le corps creux 12 et une canalisation de sortie 16 par laquelle l'eau s'évacue du corps creux 12. Entre la canalisation d'entrée 14 et le corps creux 12, est disposé le robinet 50 qui comporte une écluse 52 et un clapet 54 solidaire d'un pointeau 56 qui débouche à l'extérieur par son extrémité libre. Le clapet 54 est mobile en translation parallèlement 10 à une direction de déplacement, entre une position entièrement ouverte dans laquelle le clapet 54 est dégagé de l'écluse 52 et laisse l'eau traverser librement l'écluse 52 et une position entièrement fermée dans laquelle le clapet 54 obture l'écluse 52 et empêche l'eau de traverser l'écluse 52. Le clapet 54 peut prendre toutes les positions entre la position entièrement ouverte et la position entièrement fermée. 15 Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 1, le robinet 50 présente également un ressort de rappel 58 qui contraint le clapet 54 vers la position entièrement ouverte. Le robinet 50 présente également une première interface de fixation 60, comme par exemple un filetage extérieur. 20 Le thermostat 100 présente un corps 102 qui présente une deuxième interface de fixation 104, comme par exemple un filetage intérieur. La deuxième interface de fixation 104 est configurée pour coopérer avec la première interface de fixation 60 pour assurer la fixation du corps 102 sur le robinet 50. Il est possible de prévoir un autre montage en utilisant par exemple un écrou flottant emmanché sur un col issu du 25 corps 102 et se vissant sur la première interface de fixation 60. D'une manière générale, le thermostat 100 présente un poussoir 106, ici sous forme d'un disque, configuré pour coopérer avec l'extrémité libre du pointeau 56 en appuyant dessus afin de régler la position du clapet 54. Le poussoir 106 est également monté mobile dans le corps 102 et il est mobile 30 en translation parallèlement à la direction de déplacement. Pour déplacer le poussoir 106 selon deux sens opposés, le thermostat 100 présente un système de déplacement motorisé 108, 110. Le système de déplacement 108, 110 est configuré pour déplacer le poussoir 106 parallèlement à la direction de déplacement, dans un premier sens pour déplacer le 3043804 4 clapet 54 vers la position entièrement fermée, et dans un deuxième sens pour laisser libre le clapet 54 qui peut alors se déplacer vers la position entièrement ouverte sous l'action du ressort de rappel 58. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 1, le système de 5 déplacement 108, 110 prend ici la forme d'un moteur 108 dont l'arbre moteur est équipé d'une came 109 qui pousse sur l'extrémité d'une tige 110 solidaire du poussoir 106. Ainsi lorsque la came 110 tourne dans un sens, elle appuie sur l'extrémité d'une tige 110, le poussoir 106 s'enfonce et repousse le clapet 54, et lorsque la came 110 tourne dans l'autre sens, elle libère la tige 110 et le poussoir 106 se relève sous l'effet 10 du ressort de rappel 58. Il est possible d'envisager d'autres solutions comme par exemple un système motorisé basé sur le principe de vis sans fin, ou d'une crémaillère. La Fig. 2 montre l'architecture du thermostat 100 qui comporte, reliés par un bus de communication 202 : 15 - un processeur, micro-processeur, microcontrôleur ou CPU (Central Processing Unit en anglais) 204, - une mémoire vive RAM (Random Access Memory en anglais) 206, - une mémoire morte ROM (Read Only Memory en anglais) 208, - éventuellement un lecteur 210 de medium de stockage, tel qu'un lecteur de 20 carte SD (Secure Digital Card en anglais), - éventuellement des moyens d'interface 212 avec un réseau pour une connexion sans fil ou filaire. Le thermostat 100 présente également une interface moteur 214 qui commande le moteur 108 selon les instructions du processeur 204. 25 Le thermostat 100 présente également un système de détection 114 qui est réactif à la présence d'un individu et qui délivre, par exemple, une tension qui varie en fonction de la présence ou non d'un individu devant le système de détection 114. Le système de détection 114 fournit des informations au processeur 204 sur la présence ou non d'un individu devant le système de détection 114 et en fonction de ces 30 informations, le processeur 204 va commander le système de déplacement motorisé 108, 110. Ainsi, en l'absence d'individu, le processeur 204 peut commander la fermeture du clapet 54 et en présence d'un individu, le processeur 204 peut commander l'ouverture du clapet 54. 3043804 5 Le système de détection 114 peut comporter un ou plusieurs capteurs, comme par exemple un détecteur optique du type photodétecteur infrarouge ou détecteur de luminosité qui détecte les variations de luminosité dues à la présence d'un individu, par exemple lorsqu'il allume une lampe. 5 L'alimentation électrique des composants du thermostat 100 est assurée par une batterie ou une pile. Le processeur 204 est capable d'exécuter des instructions chargées dans la RAM à partir de la ROM, d'une mémoire externe (non représentée), d'un support de stockage (tel qu'une carte SD), ou d'un réseau. Lorsque le thermostat 100 est mis sous 10 tension, le processeur est capable de lire de la RAM des instructions et de les exécuter. La Fig. 3 montre le thermostat 100 qui présente également une tête 112 sur laquelle est fixé le système de détection 114. Le système de détection 114, en particulier un photodétecteur infrarouge, présente une direction principale de détection 306 autour de laquelle s'étend un angle de détection. 15 La tête 112 est montée mobile en rotation sur le corps 102 autour d'un premier axe de rotation 302 qui est tel que la direction principale de détection 306 est inscrite dans un plan perpendiculaire au premier axe de rotation 302. Une telle rotation permet d'orienter le système de détection 114 vers l'espace d'usage environnant le radiateur 10 et d'éviter qu'il pointe vers un mur ou le sol par 20 exemple. Ainsi, quelle que soit la position du radiateur 10 et du robinet 50, il est possible d'orienter la tête 112 et par conséquent le système de détection 114 vers l'espace d'usage devant le radiateur 10, c'est-à-dire l'espace où se trouvent les individus. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 3, lors de la 25 rotation, la direction principale de détection 306 est inscrite dans un plan parallèle à la direction de déplacement du poussoir 106. Dans un autre mode de réalisation non représenté, il est également envisageable que la direction de déplacement du poussoir 106 soit parallèle au premier axe de rotation 302. La rotation de la tête 112 sur le corps 102 est réalisée par tous moyens 30 appropriés. La Fig. 4 montre la tête 112 détachée du corps 102. La tête 112 présente une face de base 402 qui vient en appui contre une face du corps 102 et qui est percée d'un premier orifice circulaire 404 coaxial avec le premier axe de rotation 302. La solidarisation du corps 102 et de la tête 112 peut être réalisée par une pluralité 3043804 6 d'ergots issus du corps 102 qui traversent le premier orifice circulaire 404 et viennent en appui à l'arrière de la face de base 402. Pour arrêter la rotation de la tête 112 dans des positions préférentielles, le bord du premier orifice circulaire 404 présente des indentations 406 configurées pour 5 recevoir une butée du corps 102. Ainsi au fur et à mesure de la rotation, la butée va s'accrocher successivement dans chacune des indentations 406. Par construction, il arrive généralement que le système de détection 114, en particulier un photodétecteur infrarouge, présente une ouverture angulaire relativement large dans un premier plan 310 contenant la direction principale de 10 détection 306, par exemple de l'ordre de 120°, et une ouverture angulaire plus réduite dans un deuxième plan 312 contenant la direction principale de détection 306 et perpendiculaire audit premier plan 310, par exemple de l'ordre de 30°. Pour optimiser la détection d'individu par le système de détection 114, il est donc préférable que le premier plan 310 soit orienté horizontalement par rapport au 15 sol, et que par conséquent le deuxième plan 312 soit orienté verticalement. A cette fin, la tête 112 présente un capot 304 sur lequel est fixé le système de détection 114, en particulier le photodétecteur infrarouge, et qui est monté mobile en rotation sur la tête 112 autour d'un deuxième axe de rotation 308 parallèle à la direction principale de détection 306. 20 Une telle rotation permet d'orienter le système de détection 114 de manière à ce qu'il présente son premier plan 310 horizontalement. La Fig. 5 montre le capot 304 détaché de la tête 112. La rotation du capot 304 sur la tête 112 est réalisée par tous moyens appropriés. Dans le mode de réalisation présenté ici, la tête 112 présente une face secondaire 25 410 contre laquelle le capot 304 vient en appui et qui est percée d'un deuxième orifice circulaire 408 coaxial avec le deuxième axe de rotation 308. La solidarisation du capot 304 et de la tête 112 peut être réalisée par une pluralité d'ergots 502 issus du capot 304 qui traversent le deuxième orifice circulaire 408 et viennent en appui à l'arrière de la face secondaire 410. 30 La face secondaire 410 est perpendiculaire à la face de base 402. Pour arrêter la rotation du capot 304 dans des positions préférentielles, le bord du deuxième orifice circulaire 408 présente des indentations 412 configurées pour recevoir une butée 504 du capot 304. Ainsi au fur et à mesure de la rotation, la butée 504 va s'accrocher successivement dans chacune des indentations 412. 3043804 7 Il est également avantageux de pouvoir commander ou d'interroger le thermostat à distance, en particulier grâce à la technologie NFCe (Near Field Communication en anglais). Les moyens d'interface 212 prennent alors la forme d'un module de communication NFCe comprenant une antenne 506 sensiblement plane. 5 Il est souhaitable que la communication soit la plus performante et accessible possible. Ainsi, lorsqu'un individu présente sa tablette ou son smartphone en vis-à-vis de l'antenne 506 afin de commander le thermostat ou récolter des informations, il est souhaitable que l'écran de la tablette ou du smartphone soit orienté vers l'individu. Il est ainsi préférable que l'antenne 506 soit disposée sur le dessus du thermostat 100. 10 Pour assurer un tel positionnement, le capot 304 présente un support 508 qui porte l'antenne 506. Le support 508 s'étend parallèlement au deuxième axe de rotation 308 depuis le pourtour du capot 304. Ainsi, la rotation du capot 304 permet une mise en place appropriée de l'antenne 508. Lorsque le système de détection 114 présente une ouverture angulaire selon le 15 premier 310 et le deuxième 312 plan, et plus particulièrement une ouverture plus grande selon le premier plan 310, le support 506 et donc l'antenne 508 s'étendent dans un plan parallèle au premier plan 310. Ainsi, lorsque le capot 304 est orienté de manière à ce que le premier plan 310 soit horizontal, l'antenne 506 se retrouve aussi horizontale. L'antenne 506 peut se retrouver sous la tête 112 mais dans ce cas une 20 rotation de 180° du capot 304 va la positionner au-dessus en laissant inchangée l'orientation du premier plan 310. REVENDICATIONS1) Thermostat (100) pour un robinet (50) d'un radiateur (10) à eau chaude, le robinet (50) comportant un clapet (54) solidaire d'un pointeau (56) présentant une extrémité libre et une première interface de fixation (60), le thermostat (100) 5 comportant : - un corps (102) présentant une deuxième interface de fixation (104) configurée pour coopérer avec la première interface de fixation (60) pour assurer la fixation du corps (102) sur le robinet (50), - un poussoir (106) monté dans le corps (102), mobile en translation 10 parallèlement à une direction de déplacement, et configuré pour coopérer avec ladite extrémité libre, - un système de déplacement motorisé (108, 110) configuré pour déplacer le poussoir (106) parallèlement à la direction de déplacement, - une tête (112) sur laquelle est fixée un système de détection (114) réactif à la 15 présence d'un individu et présentant une direction principale de détection (306) et qui est montée mobile en rotation sur le corps (102) autour d'un premier axe de rotation (302) qui est tel que la direction principale de détection (306) est inscrite dans un plan perpendiculaire au premier axe de rotation (302), - un processeur (204) configuré pour recevoir des informations du système de 20 détection (114) et pour commander le système de déplacement motorisé (108, 110) en fonction de ces informations. 2) Thermostat (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (112) présente un capot (304) sur lequel est fixé le système de détection (114) et en ce que le capot (304) est monté mobile en rotation sur la tête (112) autour d'un deuxième axe de 25 rotation (308) parallèle à la direction principale de détection (306). 3) Thermostat (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une antenne (506), et en ce que le capot (304) présente un support (508) qui s'étend parallèlement au deuxième axe de rotation (308) depuis le pourtour du capot (304) et qui porte l'antenne (506). 3043804 4) Thermostat (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de détection (114) présente une ouverture angulaire plus grande selon un premier plan que selon un deuxième plan, et en ce que l'antenne (508) s'étend dans un plan parallèle au premier plan. 5) Radiateur (10) comportant un corps creux (12), un robinet (50) comportant un clapet (54) solidaire d'un pointeau (56) présentant une extrémité libre et une première interface de fixation (60), et un thermostat (100) selon l'une des revendications 1 à 4.