Brevet FR3037414A1 — publié le 20161216

Mitigeur de douche intégrant un microcontrôleur programmable, une batterie électrique et un moyen de rechargement de la batterie électrique. Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication d'équipements de douche. Plus précisément, l'invention concerne la conception d'un mitigeur de douche permettant de réaliser une économie d'eau et qui peut être intégré aisément dans une installation de douche. Classiquement, les installations de douche comportent un robinet permettant de régler la température et le débit de l'eau de la douche. Ce robinet a évolué pour prendre la forme d'un mitigeur permettant de régler le débit et la température de l'eau de la douche à l'aide d'une seule commande. Selon une seconde évolution, les mitigeurs ont intégré un système thermostatique, par exemple une cartouche thermostatique, permettant à une personne de régler indépendamment le débit et la température de l'eau de la douche, à l'aide de deux commandes. Ainsi, une personne peut prérégler et garder constamment une température qu'il jugerait idéale, puis, à chaque utilisation qu'il a de sa douche, il lui suffit de de faire varier uniquement le débit de l'eau de la 20 douche. Suivant une problématique d'ordre environnementale et économique, on cherche à maîtriser la consommation d'eau et les coûts induits par les installations d'eau domestiques. L'art antérieur propose plusieurs solutions pour réaliser de telles 25 économies d'eau. Selon un premier exemple, l'art antérieur propose d'installer des dispositifs diminuant le débit d'eau d'une installation d'eau. Ces dispositifs, notamment des régulateurs/limiteurs de débit s'installent de manière fixe sur une installation et limitent de manière permanente le débit d'eau. 30 Les régulateurs/limiteurs de débit ont cependant pour inconvénients d'empêcher à un utilisateur d'une installation d'eau de profiter spontanément de manière occasionnelle d'un fort débit d'eau. 3037414 2 Selon un deuxième exemple, l'art antérieur propose des systèmes de contrôle digital d'une douche qui ont pour particularité de couper l'eau alimentant la douche après un certain temps d'utilisation. Ces systèmes ont cependant pour inconvénient de couper 5 obligatoirement l'arrivée d'eau, ce qui peut créer des situations non désirables. Selon un troisième exemple, l'art antérieur propose aussi des systèmes de contrôle numérique d'une douche permettant de réguler le débit d'eau d'une douche, notamment avec l'aide de moteurs et de valves, et 10 permettant d'exploiter les données relatives à l'eau utilisée. De tels systèmes numériques sont particulièrement intéressants lorsqu'ils sont utilisés avec des dispositifs électroniques tels que des ordinateurs ou des ordiphones. En effet, ces systèmes permettent aux personnes de consulter leurs données relatives à l'eau qu'ils ont utilisé, ce 15 qui induit ainsi une prise de conscience bénéfique et leur permet d'agir en conséquence sur la régulation du système de contrôle. Les systèmes de contrôle digital d'une douche et les systèmes de contrôle numérique d'une douche présentent cependant comme inconvénient de nécessiter une installation spécifique. En effet, ces systèmes s'intègrent en amont d'une installation d'eau et nécessitent ainsi un espace d'installation apte à recevoir les différents composants qui constituent les systèmes de contrôle. Aussi, les systèmes de contrôle numérique nécessitent des moyens d'alimentation électriques qui doivent être eux aussi intégrés dans l'installation d'eau. Ainsi, les systèmes de contrôle digital d'une douche et les systèmes de contrôle numérique d'une douche peuvent ne pas pouvoir être intégrés dans une installation d'eau préexistante qui n'a pas été conçue pour en intégrer. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une solution non contraignante permettant de réaliser une économie d'eau lors de l'utilisation d'une douche. 3037414 3 L'invention a aussi pour objectif de proposer une telle solution qui permette de réaliser une économie d'eau en responsabilisant son utilisateur. L'invention a encore pour objectif de proposer une telle solution qui soit aisée à intégrer dans installation de douche, dont notamment une 5 installation de douche qui n'a pas été conçue initialement pour pouvoir intégrer une telle solution. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un mitigeur de douche comprenant un boitier destiné à être installé dans une douche, le boitier 10 présentant une entrée d'eau chaude, une entrée d'eau froide, au moins une sortie d'eau, des moyens de réglage de la température de l'eau et des moyens de réglage du débit de l'eau, caractérisé en ce que le boitier intègre : - un circuit électronique comprenant un microcontrôleur programmable ; 15 - une interface de contrôle apte à piloter le microcontrôleur ; - les moyens de réglage de la température de l'eau qui comprennent un premier servomoteur et un capteur de température permettant au circuit électronique d'asservir le premier servomoteur ; 20 - les moyens de réglage du débit de l'eau qui comprennent un deuxième servomoteur et un capteur de débit permettant au circuit électronique d'asservir le deuxième servomoteur ; - une batterie électrique apte à alimenter le circuit électronique ; - un moyen de rechargement de la batterie électrique, comprenant 25 une turbine hydroélectrique susceptible d'être entrainée par une circulation d'eau dans le mitigeur. Un mitigeur de douche selon l'invention permet de réaliser une économie d'eau lors de l'utilisation d'une douche, tout en étant non contraignant. En effet, le débit de l'eau peut être restreint volontairement par 30 l'utilisateur du mitigeur. Ainsi, l'utilisateur n'est pas dépendant d'une solution qui produit son effet constamment. 3037414 4 Le mitigeur, grâce à son circuit électronique et à son interface de contrôle, offre aussi une solution interactive permettant à son utilisateur de prendre conscience de la quantité d'eau et d'énergie qu'il consomme et de changer ses habitudes de consommation, par exemple en modifiant 5 volontairement le débit de l'eau et la température de l'eau de ses douches. Le circuit électronique, qui comprend un microcontrôleur programmable, permet de gérer une interface entrée/sortie simple et peut notamment être du type des circuits électroniques connus sous le nom de « ARDUINO » (marque déposée). 10 De plus, un mitigeur selon l'invention forme une solution qui est compacte, autonome, et qui est ainsi aisée à intégrer dans une installation de douche. Le mitigeur selon l'invention peut notamment être intégré dans une douche qui n'a pas été conçue initialement pour mettre en oeuvre une solution permettant de réaliser une économie d'eau. En effet, le mitigeur 15 selon l'invention nécessite seulement d'être couplé sur une sortie d'eau chaude et sur une sortie d'eau froide pour qu'il puisse fonctionner. De plus, grâce à sa batterie et à sa turbine hydroélectrique, le mitigeur selon l'invention n'a pas besoin de disposer d'une alimentation électrique classique raccordée sur une prise secteur. 20 Ainsi, un mitigeur selon l'invention n'a pas besoin de disposer d'un espace spécifique adapté et conçu en même temps que la douche. Selon une caractéristique avantageuse, les moyens de réglage de la température de l'eau comprennent une cartouche thermostatique. Le mitigeur selon l'invention permet alors d'offrir le confort offert par 25 l'indépendance qu'il permet d'obtenir entre le débit et la température de l'eau. Selon un mode de réalisation préféré, le microcontrôleur programmable comporte une horloge, le microcontrôleur étant susceptible d'être programmé pour effectuer des cycles de douche. L'utilisateur de la douche peut ainsi programmer et/ou sélectionner 30 des cycles de douche spécifique lui permettant de réaliser des économies d'eau ou de changer certaines habitudes consommatrices d'eau qu'il aurait pu acquérir. 3037414 5 Avantageusement, le circuit électronique comprend des moyens de communication sans-fils avec des dispositifs électroniques susceptibles de programmer le microcontrôleur ou de consulter des paramètres d'utilisation du mitigeur de douche. 5 Ainsi, le mitigeur offre une solution particulièrement avantageuse de par son interactivité. L'utilisateur d'un tel mitigeur peut ainsi programmer sa douche, préalablement à son utilisation, et consulter ses paramètres de douche, postérieurement à cette utilisation. Selon une caractéristique préférée, l'interface de contrôle comporte : 10 - un écran LCD ; - des commutateurs de programmation et de déclenchement du microcontrôleur ; - un potentiomètre de température apte à actionner le premier servomoteur ; 15 - un potentiomètre de débit apte à actionner le deuxième servomoteur. Une telle interface de contrôle permet d'utiliser aisément le mitigeur. De plus, les potentiomètres permettent de modifier directement le débit et la température de l'eau de la douche, par exemple dans le cas où un cycle de 20 douche n'est pas adapté aux souhaits de son utilisateur. Selon une caractéristique avantageuse, la turbine hydroélectrique est montée rotative dans une boîte présentant une entrée d'eau et une sortie d'eau. Selon une solution préférée, la boîte de la turbine hydroélectrique est 25 montée extractible dans le boitier par l'intermédiaire d'une trappe. La turbine hydroélectrique est ainsi aisément remplaçable dans le cas où elle présenterait une usure entravant son fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de 30 réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : 3037414 6 - les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'un mitigeur de douche selon l'invention, selon respectivement une vue de face et une vue de dessus ; - la figure 3 est une vue éclatée d'un mitigeur de douche selon 5 l'invention. Tel qu'illustré par la figure 3, un mitigeur de douche 1 selon l'invention comporte un boitier 10 refermé par deux couvercles 101. Selon le présent mode de réalisation, le boitier 10 présente : - une sortie d'eau 13 (visible sur la figure 1) sur laquelle peut être 10 raccordé un flexible d'un pommeau de douche ; - une entrée d'eau chaude 11 et une entrée d'eau froide 12 (visibles sur la figure 2). Plus précisément, la sortie d'eau 13 présente un pas de vis sur lequel un raccord de flexible de douche peut être couplé. Aussi, l'entrée 15 d'eau chaude 11 et l'entrée d'eau froide 12 présentent chacun un raccord de mitigeur 140 permettant de coupler ces entrées sur des pas de vis portés par des conduits d'arrivée d'eau chaude et d'eau froide qui, par exemple, s'étendraient à partir d'une paroi de douche. Tel qu'illustré par la figure 3, le boitier 10 intègre : 20 - un circuit électronique 2 ; - une interface de contrôle 3 ; - des moyens de réglage de la température de l'eau ; - des moyens de réglage du débit de l'eau ; - une batterie électrique 6; 25 - un moyen de rechargement de la batterie électrique. Le circuit électronique 2 permet de contrôler le débit et la température de l'eau de la douche dans lequel le mitigeur de douche 1 est installé. Ce circuit électronique comporte un microcontrôleur programmable et peut notamment être un circuit électronique connu sous le nom de 30 « ARDUINO » (marque déposée). Le microcontrôleur programmable comporte une horloge. Ainsi, le microcontrôleur peut être programmé par son utilisateur pour effectuer des 3037414 7 cycles de douche. Par exemple, un utilisateur peut programmer un cycle de douche d'une durée de huit minutes avec une baisse de la température de l'eau de la douche une fois les huit minutes écoulées. Ce circuit électronique comprend aussi, de manière 5 préférentielle, des moyens de communication sans-fils avec des dispositifs électroniques, par exemple avec un ordiphone. Ainsi, selon un exemple d'application de cette caractéristique, un utilisateur peut programmer à partir de son ordiphone des paramètres de douche qui seront ensuite mis en oeuvre par le mitigeur. 10 Selon un autre exemple d'application, l'utilisateur peut déclencher à distance le mitigeur pour forcer l'arrivée d'eau chaude jusqu'au mitigeur et permettre à l'utilisateur de disposer directement d'une eau à une bonne température dès qu'il entrera dans la douche. Enfin, l'utilisateur peut utiliser son ordiphone pour consulter ses 15 paramètres de douche, notamment pour pouvoir prendre conscience de sa consommation d'eau. Tel que l'on peut l'observer sur les figures 1 à 3, l'interface de contrôle 3 comporte : - un écran LCD 30; 20 - des commutateurs 31 ; - un potentiomètre de température 32; - un potentiomètre de débit 33; - des LED 34. L'interface de contrôle est couplée au circuit électronique 2. Les 25 commutateurs 31 de cette interface de contrôle 3 permettent à un utilisateur de programmer et de déclencher le microcontrôleur. On peut par exemple avoir comme commutateurs un interrupteur activant ou désactivant le circuit électronique, deux boutons permettant de faire défiler des cycles de douche et un bouton de validation du cycle de douche. Les LED 34 peuvent être 30 programmées pour rendre compte du déroulement d'un cycle de douche. 3 0 3 7 4 1 4 8 Les potentiomètres sont du type linéaire et permettent d'agir directement sur les moyens de réglage de la température de l'eau et sur les moyens de réglage du débit de l'eau. Tel qu'illustré par la figure 3, les moyens de réglage de la 5 température de l'eau comportent un premier servomoteur 41, une cartouche thermostatique 43 et un capteur de température 42. Le capteur de température permet au circuit électronique d'avoir un relevé de la température et d'asservir le premier servomoteur pour régler précisément la température de l'eau qui sort du mitigeur de douche 1, et notamment plus 10 précisément que des mitigeurs de l'art antérieur qui n'emploient qu'une cartouche thermostatique pour régler la température de l'eau. Quant à eux, les moyens de réglage du débit de l'eau comportent un deuxième servomoteur 51, un capteur de débit 52 et un limiteur de débit actionné par le deuxième servomoteur 51. Le limiteur de débit est plus 15 précisément constitué par : - une coque 530; - une partie fixe 531 ; - une partie mobile 532. La partie fixe, la partie mobile et la coque du limiteur de débit 20 coopèrent ensemble de manière à former une canalisation permettant le passage de. Ainsi, le deuxième servomoteur agit sur la partie mobile 532 du limiteur de débit de manière à modifier la forme de la canalisation pour augmenter ou diminuer le débit. De manière similaire au capteur de température, le capteur de débit 25 permet au circuit électronique d'avoir un relevé du débit de l'eau au sortir du mitigeur. Ce capteur de débit permet aussi au circuit électronique d'asservir le deuxième servomoteur pour régler précisément le débit de l'eau qui sort du mitigeur. Par exemple, un utilisateur peut alors régler le débit du mitigeur de douche 1 à une valeur précise (i.e. huit litres par minutes). 30 La batterie électrique 6 permet d'alimenter en continu le circuit électronique en électricité, et lui permet ainsi de conserver en mémoire une programmation. 303 7 4 1 4 9 Le moyen de rechargement de la batterie électrique comprend une turbine hydroélectrique 7 qui est montée rotative dans une boîte 70. Cette boîte 70 présente une entrée 71 d'eau et une sortie 72 d'eau permettant de coupler la boîte à l'intérieur du boîtier du mitigeur par l'intermédiaire de deux 5 raccords de turbine 141. Ces deux raccords de turbine sont notamment destinés à se coupler respectivement sur un premier adaptateur 151 porté par la coque 530 du limiteur de débit et sur un deuxième adaptateur 152 porté par la cartouche thermostatique 43. Tel qu'on peut l'observer sur la figure 3, le boîtier 10 du mitigeur de 10 douche 1 comporte une trappe 100. Cette trappe permet d'accéder à la turbine hydroélectrique 7 pour l'extraire aisément du boîtier 10. Selon des exemples d'utilisation du mitigeur selon l'invention, l'utilisateur peut choisir d'utiliser son mitigeur de douche selon une utilisation classique, selon un cycle d'enregistrement ou encore selon un cycle 15 préexistant. Une utilisation classique correspondrait à ce qui est permis par un mitigeur thermostatique classique. L'utilisateur a alors simplement besoin d'actionner le potentiomètre permettant de régler le débit et, s'il n'est pas déjà positionné sur une température adéquaté, d'actionner le potentiomètre 20 permettant de régler la température de l'eau de douche. L'utilisation selon un cycle d'enregistrement permet à l'utilisateur de définir un cycle de douche selon une utilisation type. L'utilisateur doit alors actionner l'interrupteur du mitigeur, sélectionner la fonction d'enregistrement et valider son choix. Ensuite, ses réglages de douche (température, débit, 25 durée, ...) sont enregistrés de manière à créer un cycle de douche. Par exemple, il peut enregistrer un cycle de douche commençant à une température de 30°C, pendant une durée qui lui convient, puis finissant à une température de 25°C pour le reste du cycle à enregistrer. L'utilisation selon un cycle préprogrammé permet à l'utilisateur de 30 bénéficier d'un cycle de douche dont les paramètres lui sont connus pour, par exemple, lui permettre de réaliser une économie d'eau. Pour enclencher un cycle préprogrammé, il suffit alors à l'utilisateur d'actionner l'interrupteur 3037414 10 activant le mitigeur, de sélectionner le cycle à utiliser et de valider cette sélection. Selon le principe de l'invention, un cycle de douche permet de contrôler les paramètres de la douche pendant un laps de temps déterminé 5 ou indéterminé. Un cycle de douche permet ainsi de réaliser un souhait particulier. Par exemple et tel qu'expliqué précédemment, ce souhait peut être celui de réaliser une économie d'eau, mais il peut aussi être celui d'améliorer la récupération physique de l'utilisateur grâce à un changement cyclique de la température de la douche (par exemple en alternant des 10 périodes de 20 secondes à 30°C et des périodes de 10 secondes à 10°C). REVENDICATIONS1. Mitigeur de douche (1) comprenant un boitier (10) destiné à être installé dans une douche, le boitier présentant une entrée d'eau chaude (11), une entrée d'eau froide (12), au moins une sortie d'eau (13), des moyens de réglage de la température de l'eau et des moyens de réglage du débit de l'eau, caractérisé en ce que le boitier (10) intègre : - un circuit électronique (2) comprenant un microcontrôleur programmable ; - une interface de contrôle (3) apte à piloter le microcontrôleur ; - les moyens de réglage de la température de l'eau qui comprennent un premier servomoteur (41) et un capteur de température (42) permettant au circuit électronique d'asservir le premier servomoteur ; - les moyens de réglage du débit de l'eau qui comprennent un deuxième servomoteur (51) et un capteur de débit permettant au circuit électronique d'asservir le deuxième servomoteur ; - une batterie électrique (6) apte à alimenter le circuit électronique ; - un moyen de rechargement de la batterie électrique, comprenant une turbine hydroélectrique (7) susceptible d'être entrainée par une circulation d'eau dans le mitigeur. 2. Mitigeur de douche (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la température de l'eau comprennent une cartouche thermostatique (43). 3. Mitigeur de douche (1) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le microcontrôleur programmable comporte une horloge, le microcontrôleur étant susceptible d'être programmé pour effectuer des cycles de douche. 3037414 12 4. Mitigeur de douche (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit électronique (2) comprend des moyens de communication sans-fils avec des dispositifs électroniques susceptibles de programmer le microcontrôleur ou de consulter des paramètres d'utilisation du 5 mitigeur de douche. 5. Mitigeur de douche (1) selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'interface de contrôle (3) comporte : - un écran LCD (30) ; 10 - des commutateurs (31) de programmation et de déclenchement du microcontrôleur ; - un potentiomètre de température (32) apte à actionner le premier servomoteur (41) ; - un potentiomètre de débit (33) apte à actionner le deuxième 15 servomoteur (51). 6. Mitigeur de douche (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la turbine hydroélectrique (7) est montée rotative dans une boîte (70) présentant une entrée (71) d'eau et 20 une sortie (72) d'eau. 7. Mitigeur de douche (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la boîte (70) de la turbine hydroélectrique (7) est montée extractible dans le boitier (10) par l'intermédiaire d'une trappe (100). 25