Brevet FR3147305A1 — publié le 20241004

Dispositif de chasse d’eau intelligent, antifuite, à commande hydraulique. L’invention concerne un dispositif de chasse à efficacité constante sous hauteur de colonne d’eau réservoir(e) maximum, et à consommation d’eau optimum. Le système de commande (c) à plusieurs niveaux (c2) assure la mise en œuvre du procédé, le contrôle du vidage, du remplissage, la détection de fuite, l’interface et la signalisation des défauts avec l’utilisateur (c1). Une mini-génératrice (a) recharge la batterie du système (c) durant les phases de consommation d’eau. Les sorties d’électrovanne (b1,b2) pilotent hydrauliquement soit l’ouverture du mécanisme de vidage (d), soit sa fermeture et conjointement le remplissage. Le mécanisme de vidage (d) est compact, sans lien mécanique avec le système de commande(c). Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné aux applications de chasse d’eau à réservoir type WC. Figure pour l’abrégé : [Fig.6]. Dispositif de chasse d’eau intelligent antifuite à commande hydraulique La présente invention concerne un dispositif intelligent de chasse d’eau WC qui maximise l’efficacité des réservoirs de chasse existants, réduit la consommation d’eau quotidienne, détecte, minimise et/ou supprime les risques de surconsommation d’eau dus aux fuites éventuelles du système de chasse. Etat de la technique antérieure Un e chasse d’eau à réservoir est traditionnellement constituée : d’un système de remplissage mécanique permettant de remplir le réservoir de chasse pour une quantité d’eau prédéfinie d’un système de vidage mécanique Chacun des deux systèmes fonctionne totalement indépendamment l’un de l’autre. Ainsi, en cas de défaillance du système de remplissage, le réservoir continue de se remplir jusqu’au niveau de trop plein, l’eau s’écoulant alors à perte. En cas de défaillance du système de vidage, l’eau s’écoule en permanence, le système de remplissage n’atteignant jamais le niveau d’eau d’arrêt. Par ailleurs, l’efficacité de ce type de système n’est jamais constante et dépend du niveau de remplissage du réservoir. Le re-déclenchement de la chasse par l’utilisateur alors que le réservoir d’eau n’est pas suffisamment rempli entrainera un écoulement d’eau inefficace ou partiellement efficace. De même, le déclenchement complet ou partiel de la chasse par l’utilisateur, alors que le besoin est moindre, entrainera un écoulement d’eau sur-efficace. Si le système de vidage est muni d’une commande de vidage partielle, son réglage permet, lors d’une chasse, de libérer tout ou seulement une partie de la réserve d’eau contenue dans le réservoir.Si certaines variantes de la technique antérieure contribuent à une réduction relative des consommations d’eau en permettant d’interrompre l’écoulement d’une chasse, elles rajoutent une complexité mécanique sans pour autant remédier aux autres inconvénients. Présentation de l’invention Objectifs de l’invention : Le dispositif selon l’invention permet de remédier aux inconvénients : D’indépendance entre mécanisme de remplissage et mécanisme de vidage De surconsommation d’eau en détectant et en parant à une fuite éventuelle du mécanisme de vidage De surconsommation d’eau due à l’éventuelle défaillance du mécanisme de remplissage De surconsommation d’eau inhérente aux déclenchements de chasse inefficaces dus à un taux de remplissage de réservoir insuffisant De surconsommation d’eau inhérente aux déclenchements de chasse sur-efficaces dus à la quantité minimale chassée par un déclenchement réservoir plein De surconsommation d’eau inutile en permettant un réglage précis de plusieurs quantités d’eau prédéfinies pour les différents besoins De surconsommation d’eau inutile en permettant de moduler à tout moment la quantité d’eau finale utilisée De maintenance préventive en détectant les fuites, en les signalant à l’utilisateur, et en l’informant des causes probables de la défaillance détectée De maintenance curative en minimisant les composants constituant le système et en facilitant ainsi sa maintenance D’irrégularité d’efficacité en conditionnant le déclenchement de chasse a un état préalable défini de remplissage du réservoir De rapidité et de bruits de remplissage inhérents aux mécanismes de remplissage mécaniques conventionnels Mise en application de l’invention : A ces effets, le dispositif selon l’invention conjugue à ses modes particuliers de réalisation un procédé de gestion dit « intelligent » qui conditionne chacune de ses fonctions et chacun de ses états de fonctionnement. Selon des modes particuliers de réalisations : Remplissage du réservoir : Le dispositif selon l’invention assure le remplissage du réservoir au maximum de sa capacité, au bénéfice d’une hauteur de colonne d’eau maximum et d’une efficacité de poussée optimum lors du déclenchement de la chasse. Le remplissage du réservoir est effectué par l’intermédiaire d’une électrovanne et contrôlé par deux capteurs de niveau : Un capteur de « niveau plein » qui permet de remplir le réservoir au maximum de sa capacité fonctionnelle Un capteur de « trop plein » permettant la détection d’une éventuelle fuite de l’électrovanne de remplissage Conditions de remplissage du réservoir et actions de contrôle conjointes : Le dispositif selon l’invention assure le remplissage du réservoir uniquement dans les deux cas de figure suivants : Cas 1 : Consécutivement au déclenchement d’une chasse, afin de restaurer le niveau de remplissage optimum du réservoir. Durant ce remplissage, si le « niveau plein » n’est pas atteint au-delà d’une durée prédéfinie, le dispositif détecte une erreur et stoppe le remplissage du réservoir. Cette fonctionnalité permet de remédier aux surconsommations d’eau dues à une défaillance du système de vidage Cas 2 : Consécutivement à une sollicitation de l’utilisateur et/ou une sortie du mode veille du dispositif. Dès lors, le dispositif assure un contrôle sur les capteurs de « niveau plein » et « trop plein ». Une détection de niveau « trop plein » engendrera la détection d’une fuite probable de l’électrovanne de remplissage et aucune action de remplissage ne sera effectuée. Une détection de « niveau plein » sera interprétée comme un état normal d’attente. Une non détection du « niveau plein » engendrera la détection d’une fuite ou d’un dysfonctionnement antérieur du mécanisme de vidage avec pour conséquences une signalisation du défaut, et une reprise de l’action de remplissage telle que décrite au cas de figure précédent Hors de ces deux cas de figure, le dispositif selon l’invention inhibe toute action de remplissage. Le dispositif selon l’invention supprime le risque de surconsommations d’eau en cas de fuite du mécanisme de vidage et prévient du risque de fuite de l’électrovanne de remplissage. Fonctions conjointes à l’action de remplissage de réservoir : Durant la phase de remplissage, le dispositif selon l’invention réalise deux fonctions: Une mini-génératrice est installée sur l’arrivée d’alimentation en eau et en amont de tous les autres éléments du dispositif. Ainsi, durant toutes les phases de consommation d’eau, cette mini-génératrice assure le rechargement de la batterie d’alimentation du dispositif selon l’invention, lui assurant sa propre indépendance énergétique Conjointement au remplissage du réservoir, le dispositif selon l’invention met en œuvre, lorsqu’il active l’électrovanne de remplissage, une force hydraulique qui a pour effet d’actionner la fermeture du mécanisme de chasse Quantité d’eau utilisée lors de l’e xécution d’une chasse : Le dispositif selon l’invention permet de déclencher plusieurs niveaux de chasse, chacun caractérisé par une quantité d’eau prédéfinie. Quelle que soit le niveau de chasse demandé, le dispositif selon l’invention n’effectuera le déclenchement que lorsque le remplissage complet du réservoir sera préalablement atteint afin de toujours bénéficier du maximum de hauteur de colonne d’eau offert par le réservoir, assurant une efficacité constante du système. A tout moment, le dispositif selon l’invention permet d’annuler ou interrompre l’exécution d’une chasse, et de choisir ainsi la quantité d’eau finalement utilisée. Selon les modes de réalisation, le dispositif selon l’invention définit la quantité d’eau correspondante à chaque niveau, soit par un système de capteurs matériels, soit par un système de temporisation. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l’invention permet de définir quatre niveaux (quantité d’eau) de chasse : Une chasse de rinçage Une chasse pour un « besoin homme » Une chasse pour un « besoin femme » Une chasse pour un « besoin complet » Mécanisme de vidage : Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif selon l’invention met en œuvre un mécanisme de vidage à commande hydraulique. Le mécanisme de vidage fonctionne comme un vérin hydraulique à double effet. Il est relié par deux tuyaux à une double électrovanne, elle-même connectée à la mini-génératrice, cette dernière étant reliée au réseau d’alimentation d’eau. La double électrovanne est pilotée par le système de gestion du dispositif selon l’invention. Une voie de la double électrovanne assure la fonction ouverture de chasse, l’autre voie assure la fonction conjointe de fermeture de chasse et remplissage de réservoir. Les dessins annexés illustrent l’invention : représente une vue 3D du dispositif selon un mode de réalisation particulier intégré à un réservoir de WC complémente par une vue de côté du dispositif selon un mode de réalisation particulier intégré à un réservoir de WC représente une vue éclatée du mécanisme de vidage selon un mode de réalisation particulier complète d’une vue de face (1) et en coupe (2) du mécanisme de vidage en position fermé complète d’une vue de face (1), et en coupe (2) du mécanisme de vidage en position ouvert , figure de l’abrégé, représente une vue de face du dispositif selon un mode de réalisation particulier intégré à un réservoir de WC Modes de réalisation de l’invention : En référence aux figures et , le dispositif selon l’invention s’installe dans un réservoir (e) et remplace les dispositifs de chasse d’eau à réservoir traditionnels. L’arrivée du réseau d’eau est reliée à la mini-génératrice (a) qui assure le rechargement de la batterie interne du module de contrôle-commande (c) dès lors où une sortie de l’électrovanne double (b) est activée. Le module de contrôle-commande (c) fonctionne sur batterie interne, dispose d’une interface utilisateur (c1), et de capteurs de niveaux (c2). Il assure le pilotage de la double électrovanne (b), et gère globalement le système de chasse d’eau. La double électrovanne (b) est alimentée en eau via la mini-génératrice (a). Commandée par le module (c), elle est reliée par deux conduits (b1) et (b2) au mécanisme de chasse (d) (constitué des éléments (d.1) à (d.6)). Lorsque l’utilisateur sollicite le module (c) via son interface (c1) , le module (c) : Etape 1 : sort de son mode veille Etape 2 : contrôle l’état initiale de niveau plein par ses capteurs (c2) et assure éventuellement le remplissage préalable du réservoir (e) en activant la sortie (b1) de l’électrovanne double (b) Etape 3 : signale le cas échéant une détection de fuite sur l’interface (c1) Etape 4 : déclenche l’ouverture de chasse en activant la sortie (b2) de l’électrovanne double (b) Etape 5 : détecte et contrôle, via ses capteurs (c2), que la quantité d’eau libérée requise est atteinte - ou qu’une interruption utilisateur est demandée via l’interface (c1) –et stop le vidage pour remplir de nouveau le réservoir en désactivant la sortie (b1) et en activant la sortie (b2) de l’électrovanne double (b) Etape 6 : détecte le retour à l’état plein du réservoir par ses capteurs (c2) - ou la fuite éventuelle du mécanisme de chasse – et stop le remplissage en désactivant la sortie (b2) de l’électrovanne double (b) Etape 7 : re-déclenche un cycle à l’Etape 4 si l’utilisateur en a fait la demande, ou repasse en mode veille dans l’attente d’une nouvelle sollicitation utilisateur (Etape 1). En référence aux figures , et , le dispositif selon l’invention réalise un mécanisme de chasse à commande hydraulique (d) (constitué des éléments (d.1) à (d.6)) dont le fonctionnement s’apparente à un vérin double tige et double effet composé des éléments : - Embase support (d.1) : permet d’intégrer le mécanisme de chasse au réservoir. Il assure l’étanchéité basse du réservoir et dirige l’eau vers la cuvette lors d’une chasse - Clapet (d. 2 ) : constitue l’extrémité basse de la tige (d.6) (partie mobile du mécanisme) et dont le positionnement obstrue ou permet le passage de l’eau à travers l’embase support (d.1) - Corps de mécanisme (d.3) : réalisé en deux parties pour les besoins de montage, il compose la partie fixe du mécanisme. Il s’apparente à un corps de vérin double effet avec en haut un fond terminant une chambre arrière (car) munie d’un orifice de passage de la tige (d.6), et en bas un nez terminant une chambre avant (cav) munie d’un orifice de passage de la tige (d.6). Le fond se caractérise par des orifices dont le rôle est double : - Lors d’une action de vidage : l’électrovanne double (b) soumet, via le conduit (b1) la chambre avant (cav) à une pression hydraulique avec pour conséquence une poussée du piston (d.4) vers le haut. Les orifices du fond de corps permettent ainsi l’évacuation du liquide contenu dans la chambre arrière (car), et autorisent le déplacement du piston (d.4) vers le haut - Lors d’une action de fermeture & remplissage : l’électrovanne double (b) soumet, via le conduit (b2) la chambre arrière (car) à une pression hydraulique avec pour conséquence une poussée du piston (d.4) vers le bas. Les orifices du fond de corps, laissant échapper la pression de la chambre arrière (car), permettent de réaliser la fonction de remplissage du réservoir , conjointement à l’action de fermeture Le nez et le fond se caractérisent par des orifices de tige (d.6) sans joint, une fuite de la chambre arrière (car) n’ayant aucune conséquence, et une fuite sur la chambre avant (cav) étant indispensable au fonctionnement du système. En effet, lors d’une action de fermeture & remplissage, sous la poussée du piston (d.4) vers le bas, le jeu entre le nez et la tige permet l’évacuation du liquide contenu dans la chambre avant (cav) - Piston (d. 4 ) : soumis soit à l’action de pression exercée dans la chambre arrière (car) via (b2), soit à celle exercée dans la chambre avant (cav) via (b1), le piston (d.4) se déplace dans le corps (d.3). Etant solidaire de la tige (d.6), il engendre ainsi son déplacement et de fait, celui du clapet (d.2) - Déflecteur de remplissage (d. 5 ) : solidaire de la tige (d.6), il est positionné à la verticale des orifices du fond de corps (d.3) et a pour rôle de stopper et rediriger vers le bas les projections issues de l’évacuation de la chambre arrière (car). De plus, l’écoulement étant maintenu dans la partie immergée du réservoir, le bruit inhérent au remplissage du réservoir est moindre que celui d’un remplissage émergé - Tige (d. 6 ) : solidaire du piston (d.4) et du clapet (d.2), elle réalise la partie mobile du mécanisme de chasse. Complémentairement, la tige (d.6), d’une longueur adaptée, est creuse et assure également la fonction sécuritaire de trop plein. Le dispositif selon l’invention est destiné au remplissage/vidage de réservoir, et plus particulièrement aux réservoirs de chasse d’eau de WC. Dispositif de chasse d’eau intelligent antifuite caractérisé en ce qu’il comprend un module de contrôle commande (c), une double électrovanne (b), une mini-génératrice hydraulique (a) et un mécanisme de vidage à commande hydraulique (d). Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la mini-génératrice hydraulique (a) est installée sur une arrivée d’eau en amont de tous les autres éléments du dispositif et assure le rechargement d’une batterie du module de contrôle commande (c) lorsque ce dernier active l’ouverture de la double électrovanne (b). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le module de contrôle commande (c) comprend une interface utilisateur (c1) et des capteurs de niveaux (c2). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu’il comprend un mécanisme de vidage (d) hydraulique relié par deux tuyaux à la double électrovanne (b), ladite double électrovanne étant pilotée par le module de contrôle commande (c). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le module de contrôle commande (c) pilote la double électrovanne (b) et assure le remplissage du réservoir au maximum de sa capacité uniquement dans deux cas de figures ; à savoir consécutivement au déclenchement d’une chasse ou consécutivement à une sollicitation d’un utilisateur, et préalablement au déclenchement de toute chasse. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 3 à 4 caractérisé en ce que le module de contrôle commande (c) permet de déclencher plusieurs niveaux de chasse prédéfinis et caractérisés chacun par une quantité d’eau définie par les capteurs de niveaux(c2) ou par temporisation. Procédé de gestion d’un dispositif de chasse d’eau intelligent antifuite selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que lorsqu’un utilisateur sollicite le module de contrôle commande (c) via une interface (c1) , le module (c) effectue les étapes suivantes : Etape 1 : le module (c) sort de son mode veille ; Etape 2 : le module (c) contrôle l’état initiale de niveau plein par les capteurs de niveaux (c2) et assure éventuellement le remplissage préalable du réservoir (e) en activant la sortie « fermeture remplissage » (b1) de la double électrovanne(b) Etape 3 : le module (c) signale le cas échéant une détection de fuite sur l’interface (c1) Etape 4 : le module (c) déclenche l’ouverture de chasse en activant la sortie « ouverture vidage » (b2) de la double électrovanne (b) Etape 5 : le module (c) détecte et contrôle, via les capteurs de niveaux (c2), que la quantité d’eau libérée requise est atteinte, ou qu’une interruption utilisateur est demandée via l’interface (c1), et stoppe le vidage pour remplir de nouveau le réservoir en désactivant la sortie « ouverture vidage » (b2) et en activant la sortie « fermeture remplissage » (b1) de la double électrovanne (b) Etape 6 : le module (c) détecte le retour à l’état plein du réservoir par les capteurs de niveaux (c2) ou la fuite éventuelle du mécanisme de chasse, et stoppe le remplissage en désactivant la sortie « fermeture remplissage » (b1) de la double électrovanne (b) Etape 7 : le module (c) re-déclenche un cycle à l’Etape 4 si l’utilisateur en a fait la demande, ou repasse en mode veille dans l’attente d’une nouvelle sollicitation utilisateur pour réaliser l’étape 1.