EP0634223B1 - Improved liquid suction and exhaust device and apparatus for dispersing liquid comprising such a device - Google Patents
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- EP0634223B1 EP0634223B1 EP94401481A EP94401481A EP0634223B1 EP 0634223 B1 EP0634223 B1 EP 0634223B1 EP 94401481 A EP94401481 A EP 94401481A EP 94401481 A EP94401481 A EP 94401481A EP 0634223 B1 EP0634223 B1 EP 0634223B1
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- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
Definitions
- the invention relates first of all to a improved device, of the pump or compressor type, for suction and delivery of a fluid.
- Such devices are known and usually have a connecting rod system to the engine for training, following a movement alternative, of a means forming a piston in a chamber pumping.
- These rod systems appear in particular bulky and impose a form overall (generally "L" shaped) relatively bulky of the device.
- One of the problems in this case is to make a fluid distributor device which has a minimum footprint, to be easily integrated into a fluid-supplied device (without having to increase the dimensions of the latter).
- the means piston / engine coupling will be movable in a relatively small displacement volume, centered on the axis of the device, thus promoting mounting substantially coaxial with the main organs of the distributor, and therefore the overall compactness.
- the invention also relates to a apparatus for dispersing or diffusing a liquid thanks to to the fluid (gas) supplied by the device therein integrated.
- Use of the device as room fragrance diffuser is particularly aimed.
- an additional feature of the invention provides that the cartridge outlet passage which can extend the tank on one side, will present preferably a form of convergent / divergent, the conduit blowing gas and liquid supply means then advantageously interrupting in the tank, at a level where the passage in question will converge.
- Another feature provides, always for this diffusion efficiency, that the device has a blown secondary gas duct (in particular air) traveling in the support body of the device to lead around the outlet passage of the cartridge.
- a blown secondary gas duct in particular air
- the apparatus of the invention having been designed so that we can easily adjust the amount of liquid to disperse, another feature provides integration of a programmable electronic card for control the operation of the dispensing device gas, by triggering and interrupting sequentially supplying gas to the means of diffusion of liquid.
- the fluid distributor device or means, referenced 9, advantageously consists of a pump or compressor generally elongated shape (and essentially not angular) along an axis 200 for pumping fluids various, liquid or gaseous, in particular air.
- This compressor 9 comprises an electric motor 204, a means forming piston 206, 252 driven by the engine, according to an axial reciprocating movement, inside a body 202 (of axis 200) essentially hollow to delimit, with this body, a pumping chamber 208.
- This chamber communicates, via an inlet 212, with a fluid source 25 and with a discharge port or exhaust duct 21.
- Closing means selective passages 212, 21 are also associated with this room 208.
- the general operating principle of the pump 9 is such that an axial displacement (without rotation) in the direction of arrow 216 of the piston means causes an increase in volume of the chamber 208, while the selective closure means maintain the fluid inlet passage 212 open and the passage of delivery 21 closed.
- a translational movement reverse (arrow 218) the piston means exerts a pressure on the fluid contained in the chamber 208, while the closing means uncover the duct 21, for the delivery of the fluid, and keep closed orifice 212.
- the body 202 of the device here in rigid plastic material, comprises several essentially hollow and coaxial parts 224, 226, 228, cooperating with one another by defining a cavity 250.
- the end piece 224 covers the end of the motor leaving its terminals accessible electrical 232, 234 for supply from a source preferably autonomous stabilized, for example at 6, 9 or 12 volts, such as a battery 27.
- Motor / medium coupling means forming piston include in this case a head metallic 236 provided with a guide path 238 formed on its peripheral external surface and angularly moved away, at least in places, from a plane normal to the axis 200, as well as a drive member 240 suitable for move along path 238.
- the guide path is continuous, closed on itself and basically follows an oblique line through relative to axis 200. It advantageously consists of a groove or groove 238 formed on the tubular face of the head and here having the general shape of a ring basically part of a plan that forms with the right 200 an acute angle ⁇ greater than about 70 ° and less than 90 °.
- the training part 240 may consist of a metal pin provided with a nipple 240a suitable for entering with little play in recess 238, while being able to rotate in a room 206 to which it is linked.
- the piston means here comprises the part sliding 206, of circular cylindrical shape, which is hollowed out, in 246, from one of its ends 206a, the open clearance 246 having a shape adapted so that the Exhibit 206 is mounted, relatively tightly, on the head 236 with possibility of sliding.
- This piece sliding also includes, formed in its wall, an opening 248 for housing the pin 240, substantially normal to axis 200.
- this piston 206 moves tightly essentially in tubular element 226 of the body 202.
- This element 226 which is linked to each of its ends to elements 224 and 228, has a essentially cylindrical inner wall which goes in widening towards the end 226b of nesting element 226 in element 228, following a surface concavity curve facing the cavity 250.
- the pumping chamber 208 it is here defined essentially by the means forming the piston, the terminal portion with a flared inner wall of the part 226, and by element 228.
- This element 228 has a general cap shape with a part transverse end. 225 extended by a skirt tubular 227 substantially cylindrical generator parallel to the axis 200, the part 225 having a face curved interior 225a, concavity facing the room 208.
- the latter comprises a fluid-tight membrane 252 which participates in pumping fluid. This membrane is kept pressed in its central part (substantially perpendicular to the axis 200) against the transverse end face 254 of the piston 206 with which it moves, by a disc of blocking 264, screwed.
- This flexible and deformable membrane is advantageously present in a natural state not constrained, like a disc, plane or curved, of diameter greater than the piston cross section and here also greater than the internal diameter of parts 226 and 228, to advantageously ensure sealing at the nesting area of these parts 226 and 228.
- this membrane will be chosen thin, with a thickness for example between a few tenths of a millimeter and a few millimeters (advantageously less than 2 mm) to reduce the resistant torque of this membrane and allow apparently to get a large fluid flow for low engine consumption.
- a thickness for example between a few tenths of a millimeter and a few millimeters (advantageously less than 2 mm) to reduce the resistant torque of this membrane and allow apparently to get a large fluid flow for low engine consumption.
- we will realize the membrane by cutting a disc in a sheet, or tube, of elastic material rubbery, such as an elastomer.
- the membrane is fixed to block 206, once the latter has been placed in element 226, then is stretched properly over the circular end 226b and is held there by a clamping ring 262.
- the circumference of the membrane extends against the external nesting face of the element 226 and then allows a tight connection with the element 228.
- the peripheral edge of the membrane could be directly maintained linked to the body 202 in being clamped and locked between the external and internal faces of fitting elements 226 and 228.
- this membrane which is fixed relative to the body at its periphery, in this case constitutes the means of locking in rotation relative to the body of the piston means.
- passages 212 and 21 of circulation of the fluid they are in this case arranged in the wall of a terminal piece 230, here essentially solid, of body 202 and in the wall of part 225 of element 228, these parts 228 and 230 being fixedly linked by any known fixing means, with interposition between them means of selective closure of holes 212 and 21, tightly sandwiched.
- These selective closure means include in this case two one-way valves constituted by the tabs 220 and 222 (for example made of waterproof rubber fluid).
- the means forming the piston performs a round trip per revolution of the head 206.
- the means forming the piston performs a round trip per revolution of the head 206.
- the device 9 can be used for the pumping liquids or gases and can advantageously be integrated into the diffusion device 1 shown Figure 1. Still within the scope of the invention and for obtain high fluid pressures (greater than 1 bar), we can use a thick membrane greater than 2 mm (for example up to 4 mm).
- the apparatus 1 is used to disperse a liquid, such as for example an eau de toilette 3, contained in a refill cartridge 5 ( Figure 2).
- a liquid such as for example an eau de toilette 3, contained in a refill cartridge 5 ( Figure 2).
- the apparatus 1, or sprayer comprises essentially a plastic support body 7, containing, in the lower part, the distributor 9 (here gas, especially air) and, at the top, a distribution barrel 17 internally defining a housing 11 for a removable cartridge 5, such so that its discharge opening 13 ( Figure 2) either, once the cartridge in place in its housing, extended by an outlet passage 15 defined by the interior conformation of bole 17, an interior chamber 19 ensuring in particular the communication between the output 21 of device 9 and input channel 23 of the cartridge 5.
- the distributor 9 here gas, especially air
- a distribution barrel 17 internally defining a housing 11 for a removable cartridge 5, such so that its discharge opening 13 ( Figure 2) either, once the cartridge in place in its housing, extended by an outlet passage 15 defined by the interior conformation of bole 17, an interior chamber 19 ensuring in particular the communication between the output 21 of device 9 and input channel 23 of the cartridge 5.
- the outlet passage 15 will advantageously present a form of convergent / diverging, with successively a converging 15 1 , constant section area 15 2 and a divergent outlet 15 3 .
- the location 11 for the cartridge 5 and the discharge passage 15 which extends it may be surrounded by a channel 29 connected upstream, via a calibrated tube 31, to the chamber 19 and opening downstream around the diverging portion 15 3 , in such a way that a secondary gas (air) circulates in this passage 29 promoting the dispersion of the main gas (air) flow carrying the liquid to be "vaporized".
- the collar 15 3 will be removable and the barrel 17 will have a fixed base 17 1 , in which the housing will be hollowed out, for example a parallelepipedal open on its upper face and having an orifice 11 1 in its opposite underside for the passage of the nozzle 23, the upper part 17 2 of the barrel being removable and can for example be made in two half-shells.
- plastic cartridge-refill 5 of FIG. 2 it can consist of a tank base 33 containing the liquid 3 and surmounted by an outlet neck 35 having a converging part, then an end part of reduced section neck constant 35 1 corresponding substantially to the reduced section s of passage 15.
- the cartridge 5 contains in in addition to the diffusion means 37 which therefore allow advantageously to disperse the liquid into a very fine fog this all the more easily as this liquid is volatile.
- the pleas 37 include a single plastic part attached at the bottom to the base 33 of the cartridge it crosses to present the aforementioned connection end piece 23.
- the part 37 has a gas blowing duct 39, which opens in the upper part, above the level L of the liquid, as well as a second duct 41, of reduced section compared to the first, communicating in the lower part with the liquid and opening, in the upper part, facing the first conduit 39, these conduits 39, 41 being calibrated.
- the capillary duct 41 could for example have an internal diameter of about 0.4 mm, for an upper section of the channel 39 which may be between 0.65 and 1.2 mm approximately.
- the channel 39 will be interrupted, in the tank, at a level near the far end narrower of the converging part of the neck 35, for blow the gas flow received substantially in the axis vertical center 43 of the cartridge.
- an electronic card programmable 45 for controlling the distribution means gas 9 is added, to inside the body 7, an electronic card programmable 45 for controlling the distribution means gas 9.
- FIG 3 a possible is shown electrical diagram of this card which could be a programmable card for controlling the operation of the means 9 by triggering and sequentially interrupting the distribution of gas to means of dissemination 37.
- the card 45 will be essentially constituted on the basis of a electronic timer, which we will consider firstly outputs 1 and 5 of the eight switches 47.
- the output 53 of the inverter 55 is level logic 1.
- This initialization (reset) when switching on voltage is then applied to the two flip-flops 57, 59, as well as at pulse counter 61 (in this case "4040").
- the counter and the two scales 57, 59 are therefore at logic level 0.
- Terminals 63 and 65 counters 57 and 59 respectively are at level 1: the light-emitting diode (for example red) 67 is then on and the gas distributor means 9, connected at connector 69, does not work, no spraying of fluid then not existing.
- the capacity 71 is discharged.
- This pin 77 then being at 9 volts, load the capacitor 71 by the resistor 79 in series with a potentiometer 81.
- the capacitor 71 discharges in resistor 79 and potentiometer 81.
- the inverter 75 switches to again, and so on.
- the inverter 75 is therefore a clock.
- Output 1 of switch series 47 is assumed to be busy; after 16 pulses on the clock input of counter 61, its output 99 goes to 1. A rising edge is applied to the clock input 101 of flip-flop 59, its output 103 passing to 1, while that its exit 65 is no longer busy. The distributor 9 then no longer powered, the lighting changes from green to red (LED 67).
- Counter 83 still counts.
- the pulses sent on the input 89 of flip-flop 57 do not are not taken into account because pin 87 (reset) is always at 1.
- Switch 5 of the series of switches 47 is closed.
- the output 116 of the trigger goes to 1.
- the counter 83 is initialized by pin 119 of flip-flop 57, its outputs being at 0. At the first clock pulse, its output 85 goes to 1, flip-flop 57 taking into account the rising forehead ... and the cycle begins again.
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Abstract
Description
L'invention concerne tout d'abord un dispositif perfectionné, du type pompe ou compresseur, pour l'aspiration et le refoulement d'un fluide.The invention relates first of all to a improved device, of the pump or compressor type, for suction and delivery of a fluid.
De tels dispositifs sont connus et comportent habituellement un système à bielle raccordé au moteur pour l'entraínement, suivant un mouvement alternatif, d'un moyen formant piston dans une chambre de pompage. Ces systèmes à bielle apparaissent en particulier encombrants et imposent une forme d'ensemble (généralement en "L") relativement volumineuse du dispositif.Such devices are known and usually have a connecting rod system to the engine for training, following a movement alternative, of a means forming a piston in a chamber pumping. These rod systems appear in particular bulky and impose a form overall (generally "L" shaped) relatively bulky of the device.
Dans US-A-3 094 076 est d'ailleurs décrit un dispositif pour l'aspiration ou le refoulement d'un fluide, présentant un axe et comprenant :
- un corps extérieur au moins en partie creux,
- un piston mobile dans ce corps suivant un mouvement axial alternatif, en étant retenu contre une rotation par rapport au corps,
- une membrane étanche déformable fixée de façon centrale au piston pour définir, avec un capuchon disposé à une extrémité du corps, une chambre de pompage de volume variable pour l'aspiration ou le refoulement du fluide,
- une entrée et une sortie de fluide comprenant des soupapes, et
- des moyens d'accouplement du piston à un
moteur, ces moyens d'accouplement comprenant :
- une tête présentant sur sa surface extérieure périphérique au moins un chemin de guidage continu, fermé sur lui-même et au moins localement angulairement incliné par rapport à un plan perpendiculaire audit axe du dispositif , cette tête étant associée au moteur pour être animée d'un mouvement de rotation autour de cet axe, et
- au moins une pièce d'entraínement liée au piston et propre à se déplacer le long dudit chemin de guidage de la tête, en provoquant le mouvement axial alternatif du piston.
- an external body at least partially hollow,
- a piston movable in this body in an alternating axial movement, being retained against rotation relative to the body,
- a deformable waterproof membrane fixed centrally to the piston to define, with a cap arranged at one end of the body, a pumping chamber of variable volume for the suction or the delivery of the fluid,
- a fluid inlet and outlet comprising valves, and
- means for coupling the piston to an engine, these coupling means comprising:
- a head having on its peripheral external surface at least one continuous guide path, closed on itself and at least locally angularly inclined relative to a plane perpendicular to said axis of the device, this head being associated with the motor to be driven by a rotational movement around this axis, and
- at least one drive part linked to the piston and able to move along said guide path of the head, causing the reciprocating axial movement of the piston.
L'un des problèmes posés en l'espèce est de réaliser un dispositif distributeur de fluide qui présente un encombrement minimum, pour pouvoir être aisément intégré dans un appareil alimenté en fluide (sans avoir à augmenter les dimensions de ce dernier).One of the problems in this case is to make a fluid distributor device which has a minimum footprint, to be easily integrated into a fluid-supplied device (without having to increase the dimensions of the latter).
Cette exigence de taille ne devant pas se faire au détriment des performances, les inventeurs ont travaillé la fiabilité et l'efficacité. Parmi les autres difficultés à vaincre, il a également fallu tenir compte des débits de fluide à respecter pour un approvisionnement correct des appareils à alimenter, et ce pour une consommation en énergie du dispositif aussi réduite que possible.This size requirement should not be at the expense of performance, the inventors have worked reliability and efficiency. From other difficulties to overcome, it also required take into account the fluid flow rates to be observed for a correct supply of the devices to be supplied, and this for a power consumption of the device also reduced as possible.
Face à cela, l'invention propose de perfectionner un dispositif de type présenté ci-dessus tel que décrit dans US-A-3 094 076, de telle sorte que ce dispositif se caractérise en ce que :
- le capuchon comprend une jupe qui s'étend sensiblement parallèlement à l'axe du dispositif et entoure localement le corps extérieur, et
- la périphérie de la membrane est disposée sensiblement parallèlement à l'axe du dispositif et est serrée entre la jupe et le corps qui s'emboítent l'un dans l'autre.
- the cap comprises a skirt which extends substantially parallel to the axis of the device and locally surrounds the external body, and
- the periphery of the membrane is arranged substantially parallel to the axis of the device and is clamped between the skirt and the body which fit into one another.
On notera qu'avantageusement, les moyens d'accouplement piston/moteur seront mobiles dans un volume de déplacement relativement réduit, centré sur l'axe du dispositif, favorisant ainsi le montage sensiblement coaxial des principaux organes du distributeur, et donc la compacité d'ensemble. It will be noted that, advantageously, the means piston / engine coupling will be movable in a relatively small displacement volume, centered on the axis of the device, thus promoting mounting substantially coaxial with the main organs of the distributor, and therefore the overall compactness.
L'invention se rapporte également un appareil de dispersion ou diffusion d'un liquide grâce au fluide (gaz) apporté par le dispositif qui y est intégré. Une utilisation de l'appareil en tant que diffuseur de parfum d'ambiance est en particulier visée.The invention also relates to a apparatus for dispersing or diffusing a liquid thanks to to the fluid (gas) supplied by the device therein integrated. Use of the device as room fragrance diffuser is particularly aimed.
Dans ce cadre, l'invention a permis de définir :
- un appareil fiable et efficace qui diffuse rapidement le liquide, si nécessaire en quantité variable en fonction des caractéristiques de ce liquide et du volume de l'endroit de diffusion ;
- un appareil peu onéreux, simple d'emploi et permettant, si nécessaire, de diffuser successivement des liquides différents en évitant toute obligation de rinçage ;
- une modulation assez facile du rythme de diffusion tout en vaporisant de préférence un "nuage" léger et quasi-invisible à l'oeil.
- a reliable and efficient device which rapidly diffuses the liquid, if necessary in a variable quantity depending on the characteristics of this liquid and the volume of the diffusion location;
- an inexpensive device, simple to use and allowing, if necessary, to successively diffuse different liquids while avoiding any obligation to rinse;
- fairly easy modulation of the diffusion rate while preferably spraying a light "cloud" almost invisible to the eye.
Dans ce but, l'invention propose un appareil comprenant :
- un corps-support,
- une cartouche-recharge définissant un réservoir pour le liquide à disperser et étant adaptée pour être liée de façon amovible au corps-support,
- des moyens de diffusion dudit liquide, portés par la cartouche et comprenant un conduit de soufflage de gaz qui communique, d'un côté, avec un passage de sortie de la cartouche vers l'air libre et des moyens d'amenée, sur le chemin du gaz soufflé, de faibles quantités de liquide, et
- un dispositif de distribution du gaz, disposé dans le corps-support et communiquant avec ledit conduit de soufflage du gaz, ce dispositif étant du type présenté ci-avant.
- a support body,
- a refill cartridge defining a reservoir for the liquid to be dispersed and being adapted to be removably linked to the support body,
- means for diffusing said liquid, carried by the cartridge and comprising a gas blowing duct which communicates, on one side, with an outlet passage from the cartridge to the open air and supply means, on the way blown gas, small amounts of liquid, and
- a gas distribution device, arranged in the support body and communicating with said gas blowing duct, this device being of the type presented above.
Pour favoriser cette distribution du liquide, une caractéristique complémentaire de l'invention prévoit que le passage de sortie de la cartouche qui pourra prolonger d'un côté le réservoir, présentera de préférence une forme de convergent/divergent, le conduit de soufflage du gaz et les moyens d'amenée de liquide s'interrompant alors avantageusement, dans le réservoir, à un niveau où le passage en question sera convergent.To promote this distribution of the liquid, an additional feature of the invention provides that the cartridge outlet passage which can extend the tank on one side, will present preferably a form of convergent / divergent, the conduit blowing gas and liquid supply means then advantageously interrupting in the tank, at a level where the passage in question will converge.
Une autre caractéristique prévoit, toujours pour cette efficacité de diffusion, que l'appareil présente un conduit de gaz secondaire soufflé (notamment air) cheminant dans le corps-support de l'appareil pour déboucher autour du passage de sortie de la cartouche.Another feature provides, always for this diffusion efficiency, that the device has a blown secondary gas duct (in particular air) traveling in the support body of the device to lead around the outlet passage of the cartridge.
L'appareil de l'invention ayant été conçu pour qu'on puisse facilement moduler la quantité de liquide à disperser, une autre caractéristique prévoit l'intégration d'une carte électronique programmable pour commander le fonctionnement du dispositif de distribution du gaz, en déclenchant et en interrompant séquentiellement l'alimentation en gaz des moyens de diffusion de liquide.The apparatus of the invention having been designed so that we can easily adjust the amount of liquid to disperse, another feature provides integration of a programmable electronic card for control the operation of the dispensing device gas, by triggering and interrupting sequentially supplying gas to the means of diffusion of liquid.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront encore de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatif, et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique intérieure de l'appareil selon l'invention, avec ses éléments constitutifs essentiels, dont le dispositif distributeur de fluide,
- la figure 2 est une vue intérieure d'une cartouche adaptable sur l'appareil de la figure 1,
- la figure 3 est une vue simplifiée du schéma électrique de la carte programmable qui peut être prévue sur l'appareil de la figure 1,
- la figure 4 est une vue schématique éclatée en perspective du dispositif de la figure 1,
- la figure 5 est une autre vue schématique éclatée des principaux organes du distributeur de la figure 4,
- et, la figure 6 montre une vue partielle et agrandie, en partie en coupe, du distributeur des figures 4 et 5.
- FIG. 1 is a diagrammatic interior view of the apparatus according to the invention, with its essential constituent elements, including the fluid distributor device,
- FIG. 2 is an interior view of a cartridge adaptable to the device of FIG. 1,
- FIG. 3 is a simplified view of the electrical diagram of the programmable card which can be provided on the device of FIG. 1,
- FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of the device of FIG. 1,
- FIG. 5 is another exploded schematic view of the main organs of the dispenser of FIG. 4,
- and, FIG. 6 shows a partial and enlarged view, partly in section, of the dispenser of FIGS. 4 and 5.
D'après les figures 4 à 6, on voit que le
dispositif ou moyen distributeur de fluide, référencé 9,
consiste avantageusement en une pompe ou compresseur de
forme générale allongée (et essentiellement non
anguleuse) suivant un axe 200 pour le pompage de fluides
divers, liquides ou gazeux, notamment l'air. Ce
compresseur 9 comprend un moteur électrique 204, un moyen
formant piston 206, 252 entraíné par le moteur, suivant
un mouvement alternatif axial, à l'intérieur d'un corps
202 (d'axe 200) essentiellement creux pour délimiter,
avec ce corps, une chambre de pompage 208. Cette chambre
communique, via un orifice d'admission 212, avec une
source de fluide 25 et avec un orifice de refoulement ou
conduit d'évacuation 21. Des moyens de fermeture
sélective des passages 212, 21 sont également associés à
cette chambre 208.From Figures 4 to 6, we see that the
fluid distributor device or means, referenced 9,
advantageously consists of a pump or compressor
generally elongated shape (and essentially not
angular) along an
Le principe général de fonctionnement de la
pompe 9 est tel qu'un déplacement axial (sans rotation)
dans le sens de la flèche 216 du moyen formant piston
provoque une augmentation de volume de la chambre 208,
alors que les moyens de fermeture sélective maintiennent
le passage d'entrée du fluide 212 ouvert et le passage de
refoulement 21 fermé. Dans un mouvement de translation
inverse (flèche 218), le moyen formant piston exerce une
pression sur le fluide contenu dans la chambre 208,
tandis que les moyens de fermeture découvrent le conduit
21, pour le refoulement du fluide, et maintiennent obturé
l'orifice 212.The general operating principle of the
Dans la version illustrée, le corps 202 du
dispositif, ici en matière plastique rigide, comprend
plusieurs pièces essentiellement creuses et coaxiales
224, 226, 228, coopérant entre elles en définissant une
cavité 250. Notamment, la pièce terminale 224 recouvre
l'extrémité du moteur en laissant accessibles ses bornes
électriques 232, 234 pour une alimentation par une source
de préférence autonome stabilisée, par exemple à 6, 9 ou
12 volts, telle qu'une pile 27.In the illustrated version, the
Les moyens d'accouplement moteur/moyen
formant piston comprennent en l'espèce une tête
métallique 236 pourvue d'un chemin de guidage 238 formé
sur sa surface externe périphérique et angulairement
écarté, au moins par endroits, d'un plan normal à l'axe
200, ainsi qu'un organe d'entraínement 240 propre à se
déplacer le long du chemin 238.Motor / medium coupling means
forming piston include in this case a head
metallic 236 provided with a
La tête 236, montée sur l'arbre
d'entraínement 242 du moteur, présente ici la forme
générale d'un cylindre (de préférence droit) à directrice
circulaire et est animée d'un mouvement de rotation (dans
un sens donné) autour de l'axe 200.
Le chemin de guidage est continu, fermé sur
lui-même et suit essentiellement un tracé oblique par
rapport à l'axe 200. Il consiste avantageusement en une
rainure ou saignée 238 formée sur la face tubulaire de la
tête et ayant ici la forme générale d'un anneau
essentiellement inscrit dans un plan qui forme avec la
droite 200 un angle aigu α supérieur à environ 70° et
inférieur à 90°.The guide path is continuous, closed on
itself and basically follows an oblique line through
relative to
Quant à la pièce d'entraínement 240, elle
peut consister en une goupille métallique pourvue d'un
téton 240a propre à s'introduire avec un faible jeu dans
la saignée 238, tout en pouvant tourner dans une pièce
206 à laquelle elle est liée.As for the
On notera qu'avantageusement les moyens d'accouplement s'équilibrent mécaniquement d'eux-mêmes, ce qui est certainement favorable à l'efficacité et la fiabilité du dispositif et à l'obtention de débits de fluide élevés pour une faible consommation.It should be noted that advantageously the means mechanically balance themselves, which is certainly favorable to the efficiency and reliability of the device and obtaining flow rates of high fluid for low consumption.
Le moyen formant piston comprend ici la pièce
coulissante 206, de forme cylindrique circulaire, qui est
évidée, en 246, depuis l'une de ses extrémités 206a, le
dégagement ouvert 246 ayant une forme adaptée pour que la
pièce 206 soit montée, relativement étroitement, sur la
tête 236 avec possibilité de coulissement. Cette pièce
coulissante comprend également, ménagée dans sa paroi,
une ouverture 248 de logement du pion 240, sensiblement
normal à l'axe 200.The piston means here comprises the part
sliding 206, of circular cylindrical shape, which is
hollowed out, in 246, from one of its
Tel qu'illustré, ce piston 206 se déplace
étroitement essentiellement dans l'élément tubulaire 226
du corps 202. Cet élément 226 qui est lié à chacune de
ses extrémités aux éléments 224 et 228, présente une
paroi intérieure essentiellement cylindrique qui va en
s'évasant vers l'extrémité 226b d'emboítement de
l'élément 226 dans l'élément 228, en suivant une surface
courbe à concavité tournée vers la cavité 250.As illustrated, this
Quant à la chambre de pompage 208, elle est
ici définie essentiellement par le moyen formant piston,
la portion terminale à paroi intérieure évasée de la
pièce 226, et par l'élément 228. Cet élément 228 présente
une forme générale de capuchon avec une partie
transversale d'extrémité.225 prolongée par une jupe
tubulaire 227 sensiblement cylindrique de génératrice
parallèle à l'axe 200, la partie 225 présentant une face
intérieure 225a incurvée, à concavité tournée vers la
chambre 208. Pour l'étanchéité de cette chambre 208, du
côté du moyen formant piston, ce dernier comprend une
membrane étanche au fluide 252 qui participe au pompage
du fluide. Cette membrane est maintenue plaquée dans sa
partie centrale (sensiblement perpendiculairement à l'axe
200) contre la face transversale d'extrémité 254 du
piston 206 avec lequel elle se déplace, par un disque de
blocage 264, vissé.As for the
Cette membrane souple et déformable se
présente avantageusement, dans un état naturel non
contraint, comme un disque, plan ou courbe, de diamètre
supérieur à la section du piston et, ici, également
supérieur au diamètre intérieur des pièces 226 et 228,
pour assurer avantageusement l'étanchéité au niveau de la
zone d'emboítement de ces pièces 226 et 228.This flexible and deformable membrane is
advantageously present in a natural state not
constrained, like a disc, plane or curved, of diameter
greater than the piston cross section and here also
greater than the internal diameter of
De préférence, cette membrane sera choisie mince, avec une épaisseur par exemple comprise entre quelques dixièmes de millimètres et quelques millimètres (avantageusement inférieure à 2 mm) pour réduire le couple résistant de cette membrane et permettre apparemment d'obtenir un débit de fluide important pour une faible consommation du moteur. De manière préférée, on réalisera la membrane en découpant un disque dans une feuille, ou un tube, en une matière élastique caoutchouteuse, telle qu'en élastomère.Preferably, this membrane will be chosen thin, with a thickness for example between a few tenths of a millimeter and a few millimeters (advantageously less than 2 mm) to reduce the resistant torque of this membrane and allow apparently to get a large fluid flow for low engine consumption. Preferably, we will realize the membrane by cutting a disc in a sheet, or tube, of elastic material rubbery, such as an elastomer.
Pour créer l'étanchéité, la membrane est
fixée au bloc 206, une fois ce dernier mis en place dans
l'élément 226, puis est tendue convenablement sur
l'extrémité circulaire 226b et y est ici maintenue par
une bague de serrage 262. Le pourtour de la membrane
s'étend contre la face externe d'emboítement de l'élément
226 et permet alors une liaison étanche avec l'élément
228. En variante, le bord périphérique de la membrane
pourraít être directement maintenu lié au corps 202 en
étant serré et bloqué entre les faces externe et interne
d'emboítement des éléments 226 et 228.To create the seal, the membrane is
fixed to block 206, once the latter has been placed in
On notera que cette membrane, qui est fixe
par rapport au corps au niveau de sa périphérie,
constitue en l'espèce les moyens de blocage en rotation
par rapport au corps du moyen formant piston. En
variante, on pourrait prévoir au moins une saillie
longitudinale et une gorge axiale complémentaire, formées
sur la pièce 206 et l'élément 226.Note that this membrane, which is fixed
relative to the body at its periphery,
in this case constitutes the means of locking in rotation
relative to the body of the piston means. In
variant, one could provide at least one projection
longitudinal and a complementary axial groove, formed
on
En ce qui concerne les passages 212 et 21 de
circulation du fluide, ils sont en l'espèce ménagés dans
la paroi d'une pièce terminale 230, ici essentiellement
pleine, du corps 202 et dans la paroi de la partie 225 de
l'élément 228, ces pièces 228 et 230 étant liées fixement
par tous moyens de fixation connus, avec interposition
entre elles des moyens de fermeture sélective des
orifices 212 et 21, pris étroitement en "sandwich". Ces
moyens de fermeture sélective comprennent en l'espèce
deux clapets unidirectionnels constitués par les
languettes 220 et 222 (par exemple en caoutchouc étanche
au fluide).With regard to
Lorsque le distributeur 9 sera disposé dans
l'appareil 1 décrit ci-après (figure 1), il sera pratique
qu'il souffle de l'air vers un canal 23 de l'appareil, il
sera alors avantageux de le raccorder à l'atmosphère par
son passage 212 communiquant avec la prise d'air
extérieure 25.When the
La pompe 9 des figures 4 à 6 fonctionne comme
suit : la pièce coulissante 206 est en une position
reculée vers le moteur, la chambre 208 étant supposée
pleine (volume maximal de fluide). Puisque la pièce
coulissante est maintenue fixe en rotation, la rotation
de la tête 236 (entraínée par le moteur) provoque le
déplacement le long de son chemin de guidage 238 de
l'organe 240 (qui va être animé d'un mouvement de
translation suivant l'axe 200), lequel entraíne alors la
pièce 206 dans un mouvement axial dans le sens de la
flèche 218. Le fluide contenu dans la chambre 208 est
alors forcé vers l'intérieur du passage 21 pour
finalement déboucher dans la chambre intérieure 19 de
l'appareil 1 décrit ci-après (figure 1). En fin de course
de la pièce 206 (volume minimal de la chambre 208) et
puisque la tête continue à tourner, le bloc 206 est
ramené par l'organe d'entraínement, suivant la flèche
216, en direction du moteur. Cela crée une dépression
dans la chambre 208 et permet son remplissage.
On notera que compte tenu de la forme
annulaire retenue ici du chemin de guidage, le moyen
formant piston effectue un aller-retour par tour de la
tête 206. En variante, on pourrait concevoir un chemin de
guidage avec un tracé ondulé.Note that given the shape
annular retained here from the guide path, the means
forming the piston performs a round trip per revolution of the
Les inventeurs ont constaté qu'il était possible d'obtenir des débits élévés de fluide, en particulier de gaz, pour de faibles pressions et ce avec une faible consommation du moteur. Ainsi, il a été possible d'atteindre des débits de gaz de 1,8 litre/minute (en moyenne entre environ 1,5 et 2 litres/minute) pour une pression d'environ 200 à 400 millibar, l'alimentation du moteur (tournant pour les essais entre 5000 et 6000 tours/minute) étant inférieure à 250 milliampères (autour de 200 milliampères) en 6 Volts.The inventors found that it was possible to obtain high fluid flow rates, particular gas, for low pressures and this with low engine consumption. So it was possible gas flows of 1.8 liter / minute (on average between around 1.5 and 2 liters / minute) for a pressure of around 200 to 400 millibar, the motor supply (turning for tests between 5000 and 6000 revolutions / minute) being lower at 250 milliamps (around 200 milliamps) in 6 Volts.
Le dispositif 9 pourra être utilisé pour le
pompage de liquides ou de gaz et pourra avantageusement
être intégré dans l'appareil 1 de diffusion représenté
figure 1. Toujours dans le cadre de l'invention et pour
obtenir des pressions élevées du fluide (supérieures à 1
bar), on pourra utiliser une membrane d'une épaisseur
supérieure à 2 mm (par exemple jusqu'à 4 mm).The
L'appareil 1 est utilisé pour disperser un
liquide, tel par exemple qu'une eau de toilette 3,
contenu dans une cartouche-recharge 5 (figure 2).The
L'appareil 1, ou pulvérisateur, comprend
essentiellement un corps-support 7 en plastique,
renfermant, en partie inférieure, le distributeur 9 (ici
de gaz, en particulier air) et, en partie supérieure, un
fût de distribution 17 définissant intérieurement un
logement 11 pour une cartouche amovible 5, de telle
manière que son ouverture d'évacuation 13 (figure 2)
soit, une fois la cartouche en place dans son logement,
prolongée par un passage de sortie 15 défini par la
conformation intérieure du fût 17, une chambre intérieure
19 assurant en particulier la communication entre la
sortie 21 du dispositif 9 et le canal 23 d'entrée de la
cartouche 5.The
Sur la figure 1, on remarquera que pour
améliorer la diffusion du liquide sous l'effet du flux de
gaz généré par le compresseur 9, le passage de sortie 15
présentera avantageusement une forme de
convergent/divergent, avec successivement un convergent
151, une zone de section constante 152 et une sortie
divergente 153.In FIG. 1, it will be noted that in order to improve the diffusion of the liquid under the effect of the gas flow generated by the
Pour favoriser encore la dispersion
pulvérisée du liquide, l'emplacement 11 pour la cartouche
5 et le passage d'évacuation 15 qui le prolonge, pourront
être entourés par un canal 29 raccordé en amont, via un
tube calibré 31, à la chambre 19 et débouchant en aval
autour du divergent 153, de telle manière que circule
dans ce passage 29 un gaz (air) secondaire favorisant la
dispersion du flux de gaz (air) principal porteur du
liquide à "vaporiser".To further promote the sprayed dispersion of the liquid, the
Pour la mise en place de la cartouche 5, la
collerette 153 sera amovible et le fût 17 comportera une
base fixe 171, dans laquelle sera creusé le logement, par
exemple parallélépipédique ouvert sur sa face supérieure
et présentant un orifice 111 dans sa face inférieure
opposée pour le passage de l'embout 23, la partie
supérieure 172 du fût étant amovible et pouvant par
exemple être réalisée en deux demi-coques.For the installation of the
Quant à la cartouche-recharge 5 en plastique
de la figure 2, elle peut être constituée d'une base-réservoir
33 renfermant le liquide 3 et surmontée d'un
goulot de sortie 35 présentant une partie convergente,
puis une partie terminale de section réduite constante de
col 351 correspondant sensiblement à la section réduite s
du passage 15.As for the plastic cartridge-
De préférence, la cartouche 5 renferme en
outre les moyens de diffusion 37 qui vont permettent donc
avantageusement de disperser le liquide en un très fin
brouillard cela d'autant plus facilement que ce liquide
est volatil. En l'espèce, les moyens 37 comprennent une
pièce plastique unique fixée en partie inférieure à la
base 33 de la cartouche qu'elle traverse pour présenter
l'embout de raccordement précité 23.Preferably, the
Intérieurement, la pièce 37 présente un
conduit de soufflage du gaz 39, qui débouche en partie
supérieure, au-dessus du niveau L du liquide, ainsi qu'un
second conduit 41, de section réduite par rapport au
premier, communiquant en partie inférieure avec le
liquide et débouchant, en partie supérieure, en regard du
premier conduit 39, ces conduits 39, 41 étant calibrés.Internally, the
Sur l'illustration, le conduit capillaire 41
pourra par exemple présenter un diamètre intérieur de
l'ordre de 0,4 mm, pour une section supérieure du canal
39 qui pourra être comprise entre 0,65 et 1,2 mm environ.In the illustration, the
Avantageusement, le canal 39 s'interrompra,
dans le réservoir, à un niveau proche de l'extrémité la
plus étroite de la partie convergente du goulot 35, pour
souffler le flux de gaz reçu sensiblement dans l'axe
central vertical 43 de la cartouche.Advantageously, the
Pour optimiser le fonctionnement de
l'appareil, il a également été envisagé d'ajoindre, à
l'intérieur du corps 7, une carte électronique
programmable 45 pour la commande du moyen de distribution
de gaz 9.To optimize the operation of
it has also been envisaged to add, to
inside the
Sur la figure 3, on a représenté un possible
schéma électrique de cette carte qui pourra être une
carte programmable, permettant de commander le
fonctionnement des moyens 9 en déclenchant et en
interrompant séquentiellement la distribution du gaz vers
les moyens de diffusion 37. En d'autres termes, la carte
45 sera essentiellement constituée sur la base d'un
temporisateur électronique, dont nous allons considérer
tout d'abord les sorties 1 et 5 des huit commutateurs 47.In Figure 3, a possible is shown
electrical diagram of this card which could be a
programmable card for controlling the
operation of the
A la mise sous tension de la carte via la
source 49 (6 volts), tant que la capacité 51 n'est pas
chargée, la sortie 53 de l'inverseur 55 est au niveau
logique 1. Cette initialisation (reset) à la mise sous
tension est appliquée ensuite aux deux bascules bistables
57, 59, ainsi qu'au compteur d'impulsions 61 (en l'espèce
de type "4040"). Le compteur ainsi que les deux bascules
57, 59 sont donc au niveau logique 0. Les bornes 63 et 65
respectivement des compteurs 57 et 59 sont au niveau 1 :
la diode électroluminescente (par exemple rouge) 67 est
alors allumée et le moyen distributeur de gaz 9, raccordé
au connecteur 69, ne fonctionne pas, aucune pulvérisation
de fluide n'existant alors.When the card is powered up via the
source 49 (6 volts), as long as
Par ailleurs, la capacité 71 est déchargée.
On applique donc un niveau logique 0 à l'entrée 73 du
second inverseur ou trigger 75 dont la sortie 77 est
alors au niveau 1. Cette broche 77 étant alors à 9 volts,
on charge la capacité 71 par la résistance 79 en série
avec un potentiomètre 81. Quand la tension du
condensateur 71 devient supérieure à la tension de
basculement de l'inverseur 75, ce dernier bascule et sa
sortie 77 passe à 0 volt. Le condensateur 71 se décharge
dans la résistance 79 et le potentiomètre 81. Une fois sa
tension suffisamment faible, l'inverseur 75 bascule à
nouveau, et ainsi de suite. L'inverseur 75 est donc une
horloge.Furthermore, the
Initialement, toutes les sorties du compteur
61 sont à 0. Au premier coup d'horloge appliqué sur
l'entrée 83 du compteur, celui-ci va compter : sa
première sortie 85 va donc passer au niveau 1. La broche
87 de la bascule 57 est alors à 0, ladite bascule étant
donc prête à mémoriser. On applique donc le front montant
venant de la sortie 85 à l'entrée 89 de la bascule 57. La
bascule enregistre et sa sortie 91 passe à 1, tandis que
sa sortie 63 passe à 0. La diode lumineuse 67 s'éteint,
tandis que l'autre diode (par exemple verte) 93 s'allume.
Ainsi on applique 9 volts en entrée de la résistance 95
et le transistor 97 devient passant, le moyen
distributeur de gaz 9 entrant alors en fonctionnement.Initially, all
La sortie 1 de la série de commutateurs 47
est supposée passante ; au bout de 16 impulsions sur
l'entrée d'horloge du compteur 61, sa sortie 99 passe à
1. On applique un front montant sur l'entrée d'horloge
101 de la bascule 59, sa sortie 103 passant à 1, tandis
que sa sortie 65 n'est plus passante. Le distributeur 9
n'est alors plus alimenté, l'éclairage passant du vert au
rouge (diode 67).
Le compteur 83 compte toujours. Les
impulsions envoyées sur l'entrée 89 de la bascule 57 ne
sont pas prises en compte car la broche 87 (reset) est
toujours à 1. Le commutateur 5 de la série de
commutateurs 47 est fermé. Au bout de la 256ème impulsion
sur l'entrée d'horloge du compteur 61, sa sortie 105
passe à 1. On envoie donc 9 volts en entrée de la
résistance 107, et le transistor 109 devient passant, de
telle sorte que la broche d'entrée 111 du trigger 113
passe à 0, le temps de la temporisation assurée par le
circuit résistance 115 - capacité 117. La sortie 116 du
trigger passe donc à 1. On initialise alors la bascule
59, ainsi que le compteur 61 dont la sortie 103 passe
donc à 0. On applique par conséquent un niveau logique 1
ou 0 à la broche 87, enlevant l'initialisation forcée de
cette bascule qui peut donc reprendre en compte les
impulsions du compteur 83 venant de sa broche 85.
De cette manière, le compteur 83 est
initialisé par la broche 119 de la bascule 57, ses
sorties étant à 0. A la première impulsion d'horloge, sa
sortie 85 passe à 1, la bascule 57 prenant en compte le
front montant ... et le cyle recommence.In this way, the
Pour régler le temps des durées d'impulsions,
il suffit de sélectionner une des sorties 99, 121, 123,
125 du compteur 61 à l'aide des commutateurs 47 et, pour
régler le temps entre deux impulsions, on peut
sélectionner une des sorties 105, 127, 129, 131 de ce
même compteur, également à l'aide des commutateurs 47. On
notera que la présence des portes logiques OU 133, 135 et
137, dont les sorties sont respectivement raccordées à la
borne 87, à la borne 139 du compteur et à la borne 141 de
la seconde bascule 59, permettent de réinitialiser
(reset) les bascules et le compteur en cas de mise sous
tension ou en fin de cycle, la présence des huit diodes
de sortie 143 du compteur permettant par ailleurs
d'éviter les courts-circuits en cas où deux commutateurs
seraient passants en même temps. Quant à la diode 143,
elle permet d'éviter la destruction des circuits intégrés
en cas d'inversion de sens lors du branchement de la
pile. On limite la tension inverse à environ 0,7 volt.To set the time for the pulse durations,
just select one of
Claims (5)
- Apparatus (9) for the intake or delivery of a fluid, having an axis (200) and comprising:an outer body (202) which is at least partly hollow,a piston (206) which is movable within this body in a reciprocating axial movement and secured to prevent it rotating relative to the body (202),a deformable leaktight membrane (252) which is centrally fixed to the piston so as to define, with a cap (228) located at one end of the body, a pumping chamber (208) of variable volume for the intake or delivery of the fluid,a fluid inlet (212) and outlet (21) comprising valves (220, 222), andmeans for coupling the piston to a motor (204), these coupling means comprising:a head (236) having, on its peripheral outer surface, at least one continuous guide path (238) closed on itself and at least locally angularly inclined relative to a plane which is perpendicular to the said axis of the apparatus, this head being associated with the motor in order to be enabled to rotate about this axis, andat least one drive member (240) connected to the piston and adapted to move along the guide path of the head, thereby causing the reciprocating axial movement of the piston,
characterised in that:the cap (228) comprises a flange (227) which extends substantially parallel to the axis (200) of the apparatus and locally surrounds the outer body (202), andthe periphery of the membrane (252) is located substantially parallel to the axis (200) of the apparatus and is clamped between the flange (227) and the body (202) which fit one into the other. - Apparatus for dispersing a liquid, comprising:a support body (7, 17),a refill cartridge (5) defining a reservoir for the liquid (3) which is to be dispersed, said cartridge being adapted to be removably attached to the support body,means (15, 23, 37) for diffusing said liquid, which are carried by the cartridge and comprise a gas blowing pipe (39) which communicates at one end with an outlet passage (13, 15) from the cartridge into the open air and intake means (41) for taking small amounts of liquid into the path of the blown gas, andthe apparatus (9) according to claim 1, for the intake or delivery of gas, this apparatus being arranged in said support body and communicating with the gas blowing pipe.
- Apparatus according to claim 2, characterised in that the outlet passage (13, 15) for the cartridge (5), which extends the reservoir (33) on one side, merges into a convergent/divergent channel (151, 152, 153) provided in the support body of the apparatus, the gas blowing pipe (39) and the liquid intake means (41) being interrupted, in the reservoir (33), at a point where said outlet passage (13) is convergent.
- Apparatus according to claim 2 or 3, characterised in that it has a pipe for blown secondary air which communicates at one end with said pump (9) and passes through the support body (17) of the apparatus, to come out around the outlet passage (15) of the exit to the open air of the cartridge (5).
- Apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterised in that it further comprises a programmable electronic card (45) for controlling the operation of said pump (9), by activating and sequentially measuring the distribution of gas to said diffusion means (37) over a predetermined period of time.
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