EP4055355A1 - Dispositif et procédé de distribution de gouttes de liquide - Google Patents

Dispositif et procédé de distribution de gouttes de liquide

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EP4055355A1
EP4055355A1 EP20816411.1A EP20816411A EP4055355A1 EP 4055355 A1 EP4055355 A1 EP 4055355A1 EP 20816411 A EP20816411 A EP 20816411A EP 4055355 A1 EP4055355 A1 EP 4055355A1
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EP
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reservoir
shutter
volume
liquid
drop
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EP20816411.1A
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Brigitte THITO
Christophe EVERARTS
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Family Self Care
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Abstract

Le dispositif (145) de distribution de gouttes de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins un réservoir (100) pour un liquide comportant au moins une chambre interne et une embouchure supérieure, chaque chambre étant munie d'un orifice inférieur et d'un obturateur obturant l'embouchure supérieure, l'obturateur présentant une partie flexible élastiquement déformable sensiblement plane, - au moins un moyen (146) d'actionnement mécanique configuré pour appliquer une déformation d'une partie flexible d'un obturateur d'au moins un réservoir, - un moyen (147) de sélection d'un volume d'une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte, - un moyen (148) de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et - un moyen (149) de commande du moyen d'actionnement, qui commande le déplacement d'au moins un point de la partie flexible d'un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir.

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE DISTRIBUTION DE GOUTTES DE LIQUIDE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne un dispositif et un procédé de distribution de gouttes de liquide, notamment un liquide aromatique, tel que des huiles essentielles ou des huiles végétales utilisées en aromathérapie.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Un certain nombre de liquides tels que les liquides aromatiques, comme les huiles essentielles par exemple, ont la particularité de se dégrader dans le temps en l’absence de précaution particulière prise pour leur conservation. Le document W090/03192 décrit de petits réservoirs destinés à contenir et conserver de tels liquides aromatiques. Ces réservoirs sont de forme cylindrique et comportent, en partie basse, un orifice de distribution d’une goutte calibrée de liquide aromatique et, au niveau de leur extrémité supérieure, un capuchon en élastomère flexible, déformable élastiquement de sorte à former un dispositif de type compte-goutte. Toutefois, de tels réservoirs ont l’inconvénient que, lors de la manipulation des réservoirs avant leur utilisation manuelle nomade ou avant leur mise en place dans un carquois d’un distributeur, le liquide aromatique contenu vient au contact plus ou moins prolongé avec le capuchon en élastomère, ce qui augmente les risques de dégradation du liquide aromatique avant son utilisation manuelle nomade ou dans le distributeur.
Les dispositifs de distribution de liquides connus ne permettent pas de commander la distribution de gouttes dont les volumes sont différenciés.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un dispositif de distribution de gouttes de liquide comportant :
- au moins un réservoir pour un liquide comportant au moins une chambre interne et une embouchure supérieure, chaque chambre étant munie d’un orifice inférieur, et d’un obturateur obturant l’embouchure supérieure, l’obturateur présentant une partie flexible élastiquement déformable sensiblement plane,
- au moins un moyen d’actionnement mécanique configuré pour appliquer une déformation d’une partie flexible d’un obturateur d’au moins un réservoir,
- un moyen de sélection d’un volume d’une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte,
- un moyen de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et
- un moyen de commande du moyen d’actionnement, qui commande le déplacement d’au moins un point de la partie flexible d’un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir.
Ainsi, le moyen de commande et le moyen d’actionnement mécanique sont conjointement configurés pour réaliser des déplacements de la partie flexible d’au moins un réservoir selon une pluralité d’amplitudes et/ou de vitesses de déplacement provoquant la distribution de gouttes de différents volumes, présélectionnés.
On note que le déplacement commandé peut varier en durée, en vitesse et/ou en amplitude. Dans des modes de réalisation, le moyen de commande du moyen d’actionnement commande une vitesse de déplacement d’au moins un point de la partie flexible de l’obturateur de réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commande du moyen d’actionnement commande une amplitude de déplacement d’au moins un point de la partie flexible de l’obturateur de réservoir.
Comme exposé ci-dessus, l’amplitude et la vitesse de déformation de la partie flexible impactent le volume de la goutte dispensée. La modulation de l’un et/ou de l’autre permet de réaliser des gouttes de différents volumes présélectionnés.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de distribution comporte un capteur de température, le moyen de commande du moyen d’actionnement commandant une durée, une vitesse et/ou une amplitude d’impulsion qui, pour un volume de goutte présélectionné, varie en fonction de la température. La prise en compte de la température permet de compenser les variations thermiques de viscosité du liquide.
Dans des modes de réalisation, le moyen d’actionnement est électromécanique et le moyen de commande du moyen d’actionnement commande une durée, une vitesse et/ou d’impulsion électrique du moyen d’actionnement.
On note que, dans ce cas, cette durée d’impulsion impacte à la fois l’amplitude et la vitesse de déformation de l’obturateur du réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen de commande du moyen d’actionnement, commande une durée, une vitesse et/ou une amplitude d’impulsion qui, pour un volume de goutte présélectionné, est une fonction polynômiale de degré supérieur ou égal à deux du volume de liquide présent dans le réservoir.
L’inventeur a découvert que cette fonction polynomiale assure le même volume de goutte distribuée au fur et à mesure que le réservoir se vide et que, en conséquence, le volume de liquide résiduel dans le réservoir décroît.
Dans des modes de réalisation, le moyen de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir comporte un capteur de volume de liquide.
Par exemple, ce capteur est une jauge de contrainte dans un support du réservoir, la contrainte étant une fonction linéaire du poids de liquide dans le réservoir et donc du volume de liquide dans le réservoir. Selon un autre exemple, ce capteur est un capteur optique qui détecte un ménisque formé à la surface du liquide présent dans le réservoir. Selon un autre exemple, ce capteur est un capteur optique qui reçoit une quantité de lumière réfléchie par le réservoir ou transmise à travers le réservoir de manière différente selon que du liquide se trouve sur le chemin optique des rayons lumineux atteignant le capteur, ou non. Selon un autre exemple, ce capteur est un capteur de champ électrique ou magnétique modulé par la présence de liquide dans le réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir comporte un moyen de décompte, au volume initial de liquide dans le réservoir, des volumes des gouttes déjà distribuées depuis le réservoir.
Ces modes de réalisation ont l’avantage de ne pas nécessiter de capteur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de distribution comporte un capteur d’appui du moyen d’actionnement sur la partie flexible de l’obturateur. Grâce à ces dispositions, les tolérances de positionnement des réservoirs et/ou des obturateurs sur les réservoirs sont compensées par une vérification de l’appui du moyen d’actionnement avant la réalisation, par ce moyen d’actionnement du mouvement de déformation de la partie flexible.
Dans des modes de réalisation, le moyen d’actionnement comporte un électroaimant.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de distribution comporte des moyens de réception de gouttes de liquide distribuées par projection dans l’air en provenance de réservoir du dispositif de distribution.
Dans des modes de réalisation, au moins un réservoir pour un liquide comporte au moins une chambre interne et une embouchure supérieure, chaque chambre étant munie d’un orifice inférieur, et un obturateur obturant l’embouchure supérieure, l’obturateur présentant une partie flexible élastiquement déformable sensiblement plane.
Dans toute la présente demande, on appelle « sensiblement plane », une partie qui, pour au moins un plan, présente un ratio de sa surface sur la surface de sa projection sur ledit plan qui est inférieur ou égal à 1 ,5.
Grâce à ces dispositions. L’appui par un seul actionneur, par exemple un doigt d’un utilisateur ou un actionneur mécanique, provoque le déplacement, par la partie flexible, d’un volume prédéterminé. Ce volume prédéterminé et la vitesse de déplacement de la partie flexible déterminent le volume calibré de la goutte dispensée par la chambre interne la plus basse du réservoir.
Dans des modes de réalisation, la résistance à la déformation de la partie flexible vers l’intérieur du réservoir présente, lors de la déformation de cette partie flexible, une décroissance.
Grâce à ces dispositions, lors de l’appui d’un actionneur, la partie flexible se déforme brutalement d’une configuration géométrique à une autre et le volume prédéterminé est ainsi calibré. De plus, la partie flexible, voire l’intégralité de l’obturateur, peut être réalisée dans un métal inerte vis-à-vis du liquide à dispenser.
Dans des modes de réalisation, l’obturateur comporte un capuchon amovible de l’embouchure, ce capuchon portant la partie flexible.
Dans des modes de réalisation, le réservoir comporte une chambre principale comportant une quantité de liquide et comportant un orifice inférieur de distribution du liquide, et une chambre secondaire positionnée entre l’obturateur et la chambre principale, la chambre secondaire étant séparée de la chambre principale par une paroi de séparation étanche munie de l’orifice inférieur de la chambre secondaire, qui met en communication fluidique la chambre principale et la chambre secondaire.
Dans des modes de réalisation, la surface ouverte de l’orifice inférieur de la chambre secondaire est inférieure à la surface ouverte de l’orifice de distribution de la chambre principale.
Dans des modes de réalisation, le volume intérieur de la chambre secondaire est au moins trois fois moindre que le volume intérieur de la chambre principale.
Avantageusement, mais facultativement, le réservoir présente au moins l’une des caractéristiques techniques suivantes :
- la paroi de séparation est plane ;
- la paroi de séparation est de forme générale tronconique dont le sommet s’étend dans la chambre principale et porte l’orifice inférieur de la chambre secondaire ; - le réservoir présente une symétrie de révolution, le réservoir ayant une forme générale de cylindre ou de cône, par exemple ;
- l’orifice de distribution est incliné par rapport à un axe longitudinal du réservoir ; le liquide contenu dans la chambre principale est l’un parmi une huile essentielle et une huile végétale et,
- le réservoir est réalisé en partie en verre.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte un carrousel comportant une structure de réception et de support d’une pluralité de réservoirs.
Dans des modes de réalisation, le carrousel comporte des éléments mécaniques (de type ressorts ou clips) qui permettent de compenser les tolérances des réservoirs de liquides.
Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un obturateur d’orifices démontable, positionné en dessous des orifices et présentant une liaison tournante, et comportant autant de supports de bouchons qu’il y a de réservoirs, la rotation dans un sens de l’obturateur d’orifices positionnant les bouchons au contact des orifices de distribution, la rotation dans l’autre sens éloignant ces bouchons de ces orifices.
Grâce à cet obturateur, on évite des fuites de liquide, par exemple lors d’augmentations de pressions (par augmentation de température ou d’altitude) ou d’accélérations (par des secousses/vibrations ou mouvements). Cet obturateur évite aussi l’évaporation/la dégradation de liquide entre deux utilisations du dispositif.
Les bouchons de l’obturateur sont étudiés de manière à ce que leur forme (dôme ou cylindre) et leur matière (notamment élastomère), viennent obstruer les orifices des réservoirs de manière hermétique. Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de position de l’obturateur d’orifices, le moyen de commande d’éjection de gouttes étant configuré pour ne commander l’éjection de goutte que lorsque les bouchons sont éloignés des orifices des réservoirs.
On interdit ainsi la commande d’éjection de goutte lorsque le bouchon obture l’orifice inférieur de chaque réservoir.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’obturation est commandé, de manière manuelle, par l’utilisateur final, en ouvrant et refermant l’obturateur lorsqu’un signal dédié, visuel ou sonore, est fourni par le dispositif.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’obturation est commandé, de manière semi-automatique, par l’utilisateur final, en ouvrant l’obturateur lorsqu’un signal dédié, visuel ou sonore, est fourni par le dispositif ; le dispositif refermant l’obturateur automatiquement (de manière mécanique ou électromécanique).
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’obturation est commandé, de manière automatique, l’obturateur s’ouvrant et se fermant automatiquement à besoin.
Par exemple, des moyens électromécaniques sont mis en œuvre pour ces commandes semi- automatique ou automatique.
Les différentes caractéristiques particulières du dispositif de distribution telles que décrites ci-dessus et dans la description et les caractéristiques particulières du réservoir telles que décrites ci-dessus et dans la description sont destinées à être combinées entre elles pour réaliser des dispositifs de distribution objets de l’invention.
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de distribution de gouttes de liquide à partir d’au moins un réservoir pour un liquide comportant au moins une chambre interne et une embouchure supérieure, chaque chambre étant munie d’un orifice inférieur, et d’un obturateur obturant l’embouchure supérieure, l’obturateur présentant une partie flexible élastiquement déformable sensiblement plane,
- une étape de sélection d’un volume d’une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte,
- une étape de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et
- une étape de commande d’au moins un moyen d’actionnement mécanique configuré pour appliquer une déformation d’une partie flexible d’un obturateur d’au moins un réservoir, du déplacement d’au moins un point de la partie flexible d’un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir.
Les avantages, buts et caractéristiques particulières de ce procédé étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’un premier mode de réalisation d’un réservoir de liquide ;
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d’un deuxième mode de réalisation d’un réservoir de liquide ;
La figure 3a est une première vue en coupe longitudinale du réservoir de la figure 2 illustrant une utilisation du réservoir dans un dispositif de distribution de gouttes de liquide objet de l’invention ;
La figure 3b est une deuxième vue en coupe longitudinale du réservoir de la figure 2 illustrant une utilisation du réservoir dans un dispositif de distribution de gouttes de liquide objet de l’invention ;
La figure 3c est une troisième vue en coupe longitudinale du réservoir de la figure 2 illustrant une utilisation du réservoir dans un dispositif de distribution de gouttes de liquide objet de l’invention ;
La figure 4 représente, en vue de côté partielle, un troisième mode de réalisation d’un réservoir de liquide muni d’un capuchon sous un moyen d’actionnement ;
La figure 5 représente, en vue de côté partielle, un quatrième mode de réalisation d’un réservoir de liquide ;
La figure 6 représente, en vue de côté, un capuchon de réservoir ;
La figure 7 représente, en vue en coupe, un capuchon de réservoir ;
La figure 8 représente, en vue de dessus, un capuchon de réservoir ;
La figure 9 représente, en vue de dessus, une variante du capuchon de réservoir duquel la partie flexible est bombée vers l’actionneur ;
La figure 10 représente, en vue de côté, la variante du capuchon illustrée en figure 9 ; La figure 11 représente, en perspective, un carrousel d’un dispositif de distribution de gouttes de liquide objet de l’invention ;
La figure 12 représente, en perspective et en vue partielle, un dispositif de distribution de gouttes de liquide objet de l’invention ;
La figure 13 représente, sous forme d’un logigramme, des étapes de fonctionnement d’un dispositif de distribution de gouttes de liquide objet de l’invention et
La figure 14 représente, en perspective, un obturateur pour un carrousel illustré en figure 11 . DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
En référence à la figure 1 , nous allons décrire plus en détail un premier mode de réalisation d’un réservoir 21 de liquide. Le réservoir 21 contient, ou est destiné à contenir, un liquide 23, comme par exemple, sans que cela soit limitatif, une huile essentielle ou une huile végétale, ou encore un liquide cosmétique, thérapeutique ou alimentaire. Le réservoir 21 est globalement de forme cylindrique et allongé selon un axe longitudinal X. Ici, le réservoir 21 est de forme cylindrique et présente une symétrie de révolution d’axe longitudinal X. Le réservoir 21 comporte une extrémité inférieure 31 et une embouchure ou extrémité supérieure 32. Au niveau de son extrémité inférieure 31 , le réservoir 21 comporte un orifice de distribution 25 agencé de sorte que, lors d’une utilisation du réservoir 21 , l’orifice de distribution 25 délivre une goutte 34 calibrée (voir figure 3b) de liquide 23. Ici, l’orifice de distribution 25 est coaxial à l’axe longitudinal X. Au cours de la distribution d’une goutte de liquide 23, l’axe X est sensiblement vertical comme illustré en figure 1 .
S’étendant depuis l’extrémité inférieure 31 le long de l’axe longitudinal X en direction de l’embouchure supérieure 32, le réservoir 21 comporte une première chambre, ou chambre principale 33, délimitée latéralement par une paroi 30, et comprenant, ou destinée à recevoir, une quantité de liquide 23. La chambre principale 33 est délimitée en partie supérieure par une paroi de séparation 26 s’étendant, ici, en travers du réservoir 21 . De plus, la chambre principale 33 est en connexion fluidique avec l’orifice de distribution 25.
Entre la paroi de séparation 26 et l’embouchure supérieure 32, le réservoir 21 comprend une deuxième chambre, ou chambre secondaire, 40 délimitée en partie basse par la paroi de séparation 26, et latéralement par la paroi 30. La chambre secondaire 40 est en communication fluidique avec la chambre principale 33 par l’intermédiaire de moyens de connexion fluidique, ici comportant un orifice calibré 61 traversant la paroi de séparation 26. Ces moyens de connexion fluidique sont au moins étanches au liquide 23, en particulier lors de toute manipulation du réservoir 21 . Cela veut dire que si le réservoir 21 est retourné ou allongé, le liquide 23 contenu dans la chambre principale 33 ne peut pas s’écouler ou fuir dans la chambre secondaire 40 à travers les moyens de connexion fluidique, ici l’orifice 61 calibré à cet effet. La chambre secondaire 40 comporte de l’air ou tout autre gaz.
Il est à noter que les moyens de connexion fluidique, ici l’orifice calibré 61 , ne sont pas étanches à l’air, ou tout autre gaz contenu dans la chambre secondaire 40, ce dernier pouvant s’écouler d’une chambre à l’autre. Dans des modes de réalisation, la surface de la plus petite section de l’orifice calibré 61 est inférieure ou égale à la surface de la plus petite section de l’orifice calibré 25. Encore plus préférentiellement, la surface de la plus petite section de l’orifice calibré 61 est inférieure ou égale au quart de la surface de la plus petite section de l’orifice calibré 25. Par exemple, les orifices calibrés 25 et 61 sont cylindriques à directrice circulaire et leur diamètre est respectivement de 1 mm et de 0,5 mm. Ainsi, les forces de tension superficielle interdisent le passage du liquide 23, notamment s’il s’agit d’une huile essentielle ou d’une huile végétale, à travers l’orifice 61 , notamment si la paroi interne 26 est en verre.
Dans des modes de réalisation, la surface de la plus petite section de l’orifice calibré 61 est du même ordre de grandeur de taille que celle de l’orifice calibré 25. Dans des modes de réalisation, la surface de la plus petite section de l’orifice calibré 61 est supérieure à la surface de la plus petite section de l'orifice de sortie 25.
On note que l’homme du métier de la mécanique des fluides sait, en fonction du type et de la viscosité du liquide 23 et du matériau constituant la paroi interne 26, déterminer la géométrie de l’orifice 61 pour éviter que le liquide 23 s’écoule dans la chambre secondaire 40 lorsque le réservoir 21 est allongé ou retourné et, préférentiellement, aussi lorsque le réservoir 21 est agité ou secoué lors de son transport, lors de son implantation dans un carrousel ou dans un dispositif de distribution et lors de son utilisation. Par ailleurs, l’air à l’intérieur de la chambre secondaire applique une pression sur le liquide qui retient le liquide dans la première chambre. L’augmentation de pression à l’intérieur de la chambre secondaire lorsqu’un ménisque est formé par le liquide au niveau de l’orifice 61 est d’autant plus importante que le volume de la chambre secondaire est faible. De plus, lorsque la partie flexible élastiquement déformable est bombée vers l’extérieur du réservoir (voir figures 9 et 10), la résistance à la déformation de cette partie est plus élevée pour une déformation vers l’extérieur du réservoir que pour une déformation vers l’intérieur du réservoir, ce qui favorise, à nouveau, la retenue du liquide dans la première chambre.
Le réservoir 21 comporte aussi, au niveau de son embouchure supérieure 32, un obturateur ou membrane 24 qui referme une embouchure du réservoir 21 et de sa chambre secondaire 40. L’obturateur ou membrane 24 est flexible et déformable élastiquement et intégré dans un capuchon de fermeture de la chambre secondaire 40. La membrane 24 est, de plus, agencée de sorte à former des moyens de pompage, à la manière d’un système compte-goutte, permettant une libération d’une goutte 34 calibrée de liquide 23, comme cela est expliqué ultérieurement en regard des figures 3a à 3c illustrant un deuxième mode de réalisation d’un réservoir de liquide 22.
En référence maintenant à la figure 2, on décrit le deuxième mode de réalisation 22 du réservoir de liquide. Nous ne décrirons cependant que les différences qu’il présente avec le réservoir 21 décrit précédemment.
Le réservoir 22 se distingue premièrement par le fait que l’orifice de distribution 50 présente un axe longitudinal Y qui est incliné d’un angle a avec l’axe longitudinal X du réservoir 22. Cet angle, préférentiellement entre 0° et 45°, permet une libération déviée de la goutte 34 calibrée de liquide 23 lors d’une utilisation du réservoir 22.
Le réservoir 22 se différencie du réservoir 21 aussi par le fait que la paroi de séparation 60 est de forme tronconique, l’orifice calibré 61 étant, par exemple, aménagé au niveau du sommet de la forme tronconique. En variante, l’orifice calibré 61 est réalisé au niveau d’une paroi tronconique de la paroi de séparation 60. La forme tronconique de la paroi de séparation 60 s’étend, en figure 2, dans la chambre principale 33.
En variante de réalisation, le réservoir de liquide ne présente que l’une des deux différences précédentes avec le premier mode de réalisation du réservoir 21 .
L’ensemble du réservoir, 21 ou 22, est réalisé, par exemple, en verre, de préférence opaque, en dehors de la membrane 24 qui est en élastomère.
Nous allons maintenant décrire, en référence aux figures 3a à 3c, une utilisation du réservoir, 21 ou 22, précédemment décrit au sein d’un dispositif de distribution de gouttes de liquide, ou « distributeur » 28 objet de l’invention.
Le distributeur 28 comporte un réceptacle d’un ou plusieurs réservoirs, 21 ou 22, décrits précédemment. Il est à noter qu’un carrousel de liquides peut être utilisé dans le réceptacle. Ce carrousel comporte à cette fin une structure de réception et de support d’une pluralité de réservoirs 21 ou 22, à la manière d’un carquois. Le distributeur 28 comporte au moins un moyen d’actionnement 27 agencé de sorte à venir appuyer sur la membrane 24 lors d’une distribution de la goutte 34 calibrée de liquide 23. Ici le moyen d’actionnement comporte un électroaimant 27 manœuvrant un doigt d’appui 70 venant en contact avec la membrane 24. Dans d’autres modes de réalisation, le moyen d’actionnement comporte un cristal piézoélectrique. Le distributeur peut comporter autant de moyens d’actionnement 27 qu’il y a de réservoirs 21 ou 22 au sein du dispositif 28.
La figure 3a illustre une position au repos entre le moyen d’actionnement 27 et le réservoir 21 ou 22. Dans cette position, le doigt 70 est au contact sans appuyer sur la membrane 24 qui est dans une position de repos. En variante de réalisation, le doigt 70 n’est pas en contact avec la membrane et présente une extrémité libre positionnée à distance et en regard de ladite membrane 24.
Ensuite, comme illustré en figure 3b, pour une distribution de la goutte calibrée 34 de liquide 23, le doigt 70 appuie sur la membrane 24 en la déformant vers l’intérieur de la chambre secondaire 40, créant au sein de la chambre secondaire 40 une augmentation de la pression interne du gaz présent. En conséquence, un flux de gaz sous pression 41 passe à travers l’orifice calibré 61 de la chambre secondaire 40 vers la chambre principale 33, créant une surpression au sein de la chambre principale 33. Cette surpression ainsi créée au sein de la chambre principale 33 provoque la distribution de la goutte 34 calibrée de liquide 23 par expulsion du liquide 23 à travers l’orifice de distribution 25, 50 depuis la chambre principale 33.
Ensuite, en figure 3C, le doigt 70 relâche son appui sur la membrane 24 qui, du fait de son élasticité revient en position de repos, créant une dépression au sein de la chambre secondaire 40 qui crée à son tour un flux d’air 42 à travers l’orifice calibré 61 depuis la chambre principale 33 vers la chambre secondaire. Une dépression apparait alors au sein de la chambre principale 33, dépression qui a pour conséquence l’introduction d’une bulle d’air 35 par l’intermédiaire de l’orifice de distribution 25, 50 au sein de la chambre principale 33.
Il ressort de ce qui précède, qu’une telle structure du réservoir 21 ou 22 évite tout contact entre le liquide 23 et la membrane 24.
On observe, en figure 4, une partie, sans obturateur, d’un troisième mode de réalisation 100 d’un réservoir de liquide. Ce réservoir 100 présente une paroi externe 101 , par exemple en verre, en forme de tronc de cylindre se terminant, dans sa partie supérieure, par une embouchure 102 et, dans sa partie inférieure, par une paroi externe plane, perpendiculaire à la génératrice du cylindre et comportant un orifice de distribution 103. Le réservoir 100 ne comporte qu’une chambre unique 104. En variante, le réservoir présente une autre forme générale à symétrie de révolution, par exemple conique. En variante, l’orifice de distribution 103 est incliné par rapport é un axe longitudinal du réservoir 100.
On observe, en figure 5, une partie, sans obturateur, d’un quatrième mode de réalisation 110 d’un réservoir de liquide. Ce réservoir 110 présente une paroi externe 111 , par exemple en verre, en forme de tronc de cône se terminant, dans sa partie supérieure, par une embouchure 112 et, dans sa partie inférieure, par une paroi externe plane, perpendiculaire à l’axe du cône et comportant un orifice de distribution 113. L’angle 116 définissant le cône est, par exemple de 80°. Dans ce mode de réalisation, une paroi interne 114 sépare une chambre supérieure 117, dite secondaire, comportant l’embouchure 112 et une chambre inférieure 118, dite principale. Un orifice 115 traverse la paroi interne 114. En variante, le réservoir 110 présente une autre forme générale à symétrie de révolution, par exemple cylindrique. En variante, l’orifice de distribution 113 est incliné par rapport à un axe longitudinal du réservoir 110.
Comme exposé en regard des figures 1 à 3c, préférentiellement, l’orifice 115 ne permet pas le passage de liquide depuis la chambre principale 118 vers la chambre secondaire 117.
Dans les modes de réalisation des figures 4 et 5 aussi, une partie flexible obture l’embouchure supérieure, 102 ou 112, du réservoir. Cette partie flexible peut être soit incorporée directement au réservoir en ne faisant qu’une seule pièce, soit se présenter sous forme d’un opercule solidaire de la paroi extérieure, 101 ou 111 , du réservoir, soit sous forme de capuchon venant fermer le dessus du réservoir ou alors une membrane indépendante se fixant par l’intermédiaire d’un dispositif extérieur (par pincement par exemple). Pour effectuer l’action de pompage, on déforme la partie flexible de l’obturateur. Cette action peut être réalisée de plusieurs manières. Lorsque la déformation induit une diminution du volume dans le réservoir 100 ou 110, ceci crée une surpression dans le réservoir 100 ou 110 et du liquide sort par l’orifice de distribution inférieur, 103 ou 113. Au contraire, lorsque la déformation induit une augmentation de volume dans le réservoir 100 ou 110, ceci crée une dépression et de l’air rentre par l’intermédiaire de l’orifice de distribution inférieur, 103 ou 113.
On observe, en figures 6 à 8, un capuchon 120 pour un réservoir cylindrique de directrice circulaire, par exemple le réservoir 100. Le capuchon 120 comporte une base circulaire 121 dont la surface est supérieure à celle de l’embouchure 102. Cette base 121 porte, dans sa partie centrale, une partie flexible 123 élastiquement déformable sensiblement plane. Cette base 121 porte aussi une élongation 124 munie de dents circulaires de dimensions externes supérieures à la surface de l’embouchure 102 et de dimensions internes inférieures à la surface de l’embouchure 102. Par appui sur la base 121 vers les dents 122, ces dents 122 viennent obturer l’embouchure 102 de manière étanche.
Une méthode de service possible peut se réaliser de la manière suivante : un actionneur applique une pression sur le dessus de la partie flexible qui se déforme. Ceci entraîne l’expulsion d’une goutte. Ensuite cet actionneur relâche la pression et une bulle d’air rentre dans le réservoir. L’actionnement de cette partie flexible peut être réalisé de différentes manières : soit de manière automatisée dans une machine en utilisant un actionneur pneumatique, hydraulique, électromagnétique ou électrique, soit de manière manuelle en venant appuyer à la main directement sur la partie flexible ou au travers d’un mécanisme. Dans ce second cas, le réservoir est utilisé de manière nomade.
La calibration des gouttes se fait par l’intermédiaire de plusieurs paramètres. En effet, le volume de la goutte dépend de la taille de l’orifice de distribution, de la viscosité du liquide, du volume déplacé par la déformation de la partie flexible et de la vitesse à laquelle cette partie flexible se déforme. Le volume de déformation de la partie flexible dépend de la raideur de la partie flexible ainsi que de la force exercée sur la partie flexible et de la vitesse du mouvement. Cette force peut être soit continue, auquel cas le volume de la goutte est égal à la variation de volume induit par la déformation flexible, soit impulsionnelle. Dans ce second cas, une goutte est éjectée, son volume dépendant de la taille de l’orifice de distribution, du volume de déformation et de la durée, de la vitesse et/ou de l’amplitude de l’impulsion.
L’obturateur est réalisé à partir de matériaux compatibles avec les huiles essentielles, par exemple des matériaux à base de Polypropylène (« PP ») et/ou à base de polymère plus souple que le Polypropylène, par exemple du Vistamax (marque déposée), du Purell (marque déposée) ou du Lupolen (marque déposée). Par exemple, la matière dont est constituée la partie flexible du capuchon comporte au moins 25 % de Polypropylène. Selon un autre exemple, la matière dont est constituée la partie flexible du capuchon comporte plus de la moitié de Polypropylène et moins de la moitié de Vistamax. La géométrie de l’obturateur est basée sur des essais pour optimiser le degré de déformabilité. La géométrie représentée en figures 9 et 10, lorsqu’elles sont à l’échelle pour un réservoir cylindrique ou conique dont l’embouchure possède un diamètre intérieur de 15 à 35 millimètres, est un exemple de géométrie permettant l’obtention de gouttes calibrées. L'épaisseur de la membrane flexible est, par exemple, inférieure à un millimètre et, plus particulièrement, inférieure à 0,5 millimètres dans sa partie la plus fine. Cette épaisseur est, par exemple, de 0,3 mm.
Comme on le comprend à la lecture de la description qui précède, le réservoir de liquide comporte au moins une chambre interne et une embouchure supérieure, chaque chambre étant munie d’un orifice inférieur, et un obturateur obturant l’embouchure supérieure, l’obturateur présentant une partie flexible élastiquement déformable sensiblement plane. On rappelle que « sensiblement plane » désigne une partie qui, pour au moins un plan, présente un ratio de sa surface sur la surface de sa projection sur ledit plan qui est inférieur ou égal à 1 ,5. Ainsi, l’appui par un seul actionneur, par exemple un doigt d’un utilisateur ou un actionneur mécanique, provoque le déplacement, par la partie flexible, d’un volume prédéterminé. Ce volume prédéterminé et la vitesse de déplacement de la partie flexible déterminent le volume calibré de la goutte dispensée par la chambre interne la plus basse du réservoir.
On observe, en figures 9 et 10, en vue de dessus et en vue de côté d’un capuchon 130. En figure 10, l’embouchure 102 du réservoir 10 est représentée partiellement et en pointillé pour indiquer les relations géométriques entre le capuchon 130 et l’embouchure 102 du réservoir 101 . Ce capuchon 130 comporte, une base circulaire 131 dont la surface est supérieure à celle de l’embouchure 102. Cette base 131 porte, dans sa partie centrale, une partie flexible 133 élastiquement déformable sensiblement plane. Dans des variantes telles que celle représentée, des nervures radiales 135 servent de raidisseur pour la partie du capuchon 130 qui entoure la partie centrale flexible 133, afin de limiter les risques de déformation parasites. Dans d’autres variantes, le capuchon 130 ne comporte pas de nervures radiales. La base 131 porte aussi une élongation 134 configurée pour se solidariser, par emmanchement et de manière étanche, à l’embouchure 102 du réservoir 100.
Dans le mode de réalisation d’un capuchon 130 illustré en figures 9 et 10, la partie flexible centrale 133 est bombée vers l’extérieur du réservoir. Ainsi, la résistance à la déformation de la partie flexible 133 vers l’intérieur du réservoir présente, lors de la déformation de cette partie flexible, une décroissance. En conséquence, lors de l’appui d’un actionneur, la partie flexible se déforme brutalement d’une configuration géométrique à une autre et le volume prédéterminé est ainsi calibré. De plus, la partie flexible, voire l’intégralité de l’obturateur 130, peut être réalisée dans un métal inerte vis-à-vis du liquide à dispenser.
Le fait de bomber vers l’extérieur, par exemple sous la forme d’un tronc de sphère, une partie de la surface de l’obturateur a pour effet que la résistance à l’enfoncement est, en fonction de la distance parcourue par le moyen d’actionnement à partir du premier appui sur cette membrane :
- d’abord croissante, tant que toute la partie bombée est en compression,
- puis décroissante, lorsque cette partie flambe, c’est-à-dire forme un pli.
Par exemple, le rayon de courbure de la surface externe (en haut en figure 10) est compris entre 16 et 20 millimètres, préférentiellement entre 17,5 et 18,5 millimètres et le rayon de courbure de la surface interne (en bas en figure 10) est compris entre 11 et 15 millimètres, préférentiellement entre 12 et 13,5 millimètres.
Dans les modes de réalisation illustrés en figures 1 à 3b et 5, le réservoir de liquide comporte une chambre principale comportant une quantité de liquide et comportant un orifice inférieur de distribution du liquide, et une chambre secondaire positionnée entre l’obturateur et la chambre principale, la chambre secondaire étant séparée de la chambre principale par une paroi de séparation étanche munie de l’orifice inférieur de la chambre secondaire, qui met en communication fluidique la chambre principale et la chambre secondaire. La surface ouverte de l’orifice inférieur de la chambre secondaire est inférieure à la surface ouverte de l’orifice de distribution de la chambre principale. Le volume intérieur de la chambre secondaire est inférieur, préférentiellement au moins trois fois moindre que le volume intérieur de la chambre principale, plus préférentiellement au moins cinq fois moindre et encore plus préférentiellement neuf fois moindre.
On observe, en figure 11 , un carrousel 140 comportant une pluralité de supports configurés chacun pour recevoir, de manière amovible, un réservoir de liquide, par exemple un réservoir 100. Dans des modes de réalisation, le carrousel 140 comporte des éléments mécaniques, par exemple de type ressorts ou clips, qui permettent de compenser les tolérances mécaniques des réservoirs de liquides. On observe, en figure 12, une partie d’un dispositif 145 de distribution de gouttes de liquide comportant un carrousel 140 illustré en figure 11 et au moins un moyen d’actionnement 146 configuré pour exercer un appui sur une partie flexible d’un obturateur d’au moins un réservoir.
En ce qui concerne le carrousel 140 et le dispositif 145 de distribution de gouttes, on se référera et on incorpore ici par référence la demande internationale PCT/FR2018/053065 déposée le 30 novembre 2018 auprès de l’institut national de la propriété industrielle.
Préférentiellement, le moyen d’actionnement mécanique comporte un moyen de commande le configurant pour réaliser des déplacements de la partie flexible d’au moins un réservoir selon une pluralité d’amplitudes et/ou de vitesses de déplacement. Par exemple, dans le cas d’un moyen d’actionnement à électroaimant, une modulation temporelle du courant appliqué à l’électroaimant et/ou de la durée d’application d’un courant constant module temporellement la force exercée par l’électroaimant et, module ainsi temporellement, d’une part la vitesse et, d’autre part, l’amplitude de son déplacement et donc l’amplitude de la déformation de la partie flexible de l’obturateur du réservoir se trouvant en regard de cet électroaimant. L’amplitude et la vitesse de déformation de la partie flexible impactant le volume de la goutte dispensée, la modulation de l’un et/ou de l’autre permettant de réaliser des gouttes de différents volumes calibrés.
Dans des modes de réalisation, le dispositif 145 de distribution comporte un capteur d’appui (non représenté) du moyen d’actionnement sur la partie flexible de l’obturateur. Ce capteur est, par exemple, un capteur de la tension et/ou de l’intensité du courant électrique traversant une bobine d’un électro aimant, au cours d’une lente descente du moyen d’actionnement : lorsque la tension et/ou l’intensité électrique augmente, brutalement, le moyen d’actionnement est en appui sur la partie flexible de l’obturateur. Ce capteur peut aussi être un capteur de contact à interrupteur positionné en extrémité du moyen d’actionnement ou un capteur optique, par exemple. Ainsi, les tolérances de positionnement des réservoirs et/ou des obturateurs sur les réservoirs sont compensées par une vérification de l’appui du moyen d’actionnement avant la réalisation, par ce moyen d’actionnement du mouvement de déformation de la partie flexible.
Ce qui est décrit ci-dessous concerne aussi bien les réservoirs tels que présentés en regard des figures 1 à 11 que tout autre réservoir présentant une partie déformable sur laquelle peut appuyer un moyen d’actionnement.
Le dispositif de distribution 145 comporte aussi :
- un moyen 147 de sélection d’un volume d’une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte,
- un moyen 148 de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et
- un moyen 149 de commande d’au moins un moyen d’actionnement 146, qui commande le déplacement d’au moins un point de la partie flexible d’un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir. Ainsi, le moyen 149 de commande et le moyen 146 d’actionnement mécanique sont conjointement configurés pour réaliser des déplacements de la partie flexible d’au moins un réservoir selon une pluralité d’amplitudes et/ou de vitesses de déplacement provoquant la distribution de gouttes de différents volumes, présélectionnés.
Dans des modes de réalisation, le moyen 149 de commande du moyen 146 d’actionnement commande une vitesse de déplacement d’au moins un point de la partie flexible de l’obturateur de réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen 149 de commande du moyen 146 d’actionnement commande une amplitude de déplacement d’au moins un point de la partie flexible de l’obturateur de réservoir. Comme exposé ci-dessus, l’amplitude et la vitesse de déformation de la partie flexible impactent le volume de la goutte dispensée. La modulation de l’un et/ou de l’autre permet de réaliser des gouttes de différents volumes présélectionnés. Dans des modes de réalisation, le dispositif de distribution 145 comporte un capteur 141 de température, le moyen de commande du moyen d’actionnement commandant une durée, une vitesse et/ou une amplitude d’impulsion qui, pour un volume de goutte présélectionné, varie en fonction de la température captée. La prise en compte de la température permet de compenser les variations thermiques de viscosité du liquide présent dans le réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen 146 d’actionnement est électromécanique, par exemple un électro-aimant, et le moyen 149 de commande du moyen 146 d’actionnement commande une durée, une vitesse et/ou une amplitude d’impulsion électrique du moyen 146 d’actionnement. On note que, dans le cas d’un moyen d’actionnement électromagnétique à courant électrique constant entre et pendant les impulsions, cette durée d’impulsion impacte à la fois l’amplitude et la vitesse de déformation de l’obturateur du réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen 149 de commande du moyen 146 d’actionnement, commande une durée, la vitesse et/ou l’amplitude d’impulsion qui, pour un volume de goutte présélectionné, est une fonction polynômiale de degré supérieur ou égal à deux du volume de liquide présent dans le réservoir. L’inventeur a découvert que cette fonction polynomiale assure le même volume de goutte distribuée au fur et à mesure que le réservoir se vide et que, en conséquence, le volume de liquide résiduel dans le réservoir décroît. On expose, plus bas, un exemple de fonction polynômiale du second degré.
Dans des modes de réalisation, le moyen 148 de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir comporte un capteur de volume de liquide.
Par exemple, ce capteur est une jauge de contrainte dans un support du réservoir, la contrainte étant une fonction linéaire du poids de liquide dans le réservoir et donc du volume de liquide dans le réservoir. Selon un autre exemple, ce capteur est un capteur optique qui détecte un ménisque formé à la surface du liquide présent dans le réservoir. Selon un autre exemple, ce capteur est un capteur optique qui reçoit une quantité de lumière réfléchie par le réservoir ou transmise à travers le réservoir de manière différente selon que du liquide se trouve sur le chemin optique des rayons lumineux atteignant le capteur, ou non. Selon un autre exemple, ce capteur est un capteur de champ électrique ou magnétique modulé par la présence de liquide dans le réservoir.
Dans des modes de réalisation, le moyen 148 de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir comporte un moyen de décompte, au volume initial de liquide dans le réservoir, des volumes des gouttes déjà distribuées depuis le réservoir. Ainsi, à chaque goutte éjectée d’un réservoir, le moyen 148 de détermination de volume soustrait, au volume de liquide présent dans le réservoir avant l’éjection, le volume présélectionné de la goutte éjectée pour obtenir le nouveau volume de liquide présent dans le réservoir après l’élection. Ces modes de réalisation ont l’avantage de ne pas nécessiter de capteur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif de distribution 145 comporte un capteur d’appui du moyen d’actionnement sur la partie flexible de l’obturateur, comme exposé ci-dessus. Ainsi, les tolérances de positionnement des réservoirs et/ou des obturateurs sur les réservoirs sont compensées par une vérification de l’appui du moyen d’actionnement avant la réalisation, par ce moyen d’actionnement du mouvement de déformation de la partie flexible. Dans des modes de réalisation, le dispositif de distribution 145 comporte des moyens de réception de gouttes de liquide distribuées par projection dans l’air en provenance de réservoir du dispositif de distribution. Puisque, préférentiellement, les réservoirs sont inclinés et que leurs axes longitudinaux sont orientés vers un point de convergence, ces moyens de réception sont placés autour de ce point de convergence.
On donne, ci-dessous, d’autres détails sur un mode de réalisation préférentiel de la présente invention. Un dispositif électromécanique, type électro-aimant, actionne par enfoncement une membrane souple, composée d’un matériau déformable fermant avec étanchéité un réservoir, ou « fiole », contenant l’huile essentielle. Cette fiole comporte en son fond un petit orifice Of de passage de la goutte d’huile essentielle.
L’enfoncement de la membrane souple provoque une surpression dans la fiole qui permet d’éjecter une goutte d’huile essentielle à travers le petit orifice, par exemple circulaire. Cet enfoncement est lié à la force d’impact de la tige Ft de l’électro-aimant pour déformer la membrane.
Cet électro-aimant fonctionne avec une tension d’alimentation, une course axiale de la tige d’enfoncement de la membrane et un temps d’impulsion de la tige.
L’électro-aimant est caractérisé par une tension d’alimentation U, une course axiale de la tige d’enfoncement de la membrane Ct et un temps d’impulsion de la tige Ti.
Typiquement, Ti est compris entre 20ms et 100ms.
La membrane est caractérisée par son matériau, son épaisseur, sa forme, ses dimensions. Le matériau possède un couple dureté Dm/module d’Young Em compatible avec le fonctionnement souhaité sous l’effet de l’enfoncement de l’électro-aimant. La membrane assure l’étanchéité parfaite au sein de la fiole pour éviter une sortie d’air lors de l’enfoncement et donc une chute de pression empêchant ou limitant l’éjection de la goutte.
Le matériau de la membrane a des propriétés de tenue aux agents chimiques contenus dans les huiles essentielles. Par exemple un LDPE (acronyme de low density PE pour polyéthylène à faible densité). Le matériau est inerte au niveau contact alimentaire pour ne pas introduire d’agents extérieurs lors de son contact ou proximité avec l’huile essentielle.
L’épaisseur du matériau epm permet une force d’enfoncement maximum Ft de 5N, pour réaliser la compression du volume intérieur et faire sortir une goutte.
La forme de la membrane permet à la fois une facilité d’enfoncement et une répétabilité du volume enfoncé pour garantir une surpression suffisante et répétitive dans la fiole. Cette membrane permet, pour des applications nomades, un enfoncement facile et répétitif avec le doigt. Une membrane sphérique bombée en forme de cloque permet de répondre à ces contraintes. Elle permet d’augmenter la pression interne de la fiole lors de l’enfoncement avec la tige, de façon plus importante qu’une membrane plate, car elle a une réserve de volume dans le bombage de sa forme. De plus, elle permet de mieux doser cette pression avec ce volume interne de la forme cloque.
La course de l’électro-aimant est, par exemple, entre 1 et 1 ,5mm.
L’invention vise à commander un volume de goutte variable Vg, cette goutte étant éjectée en sortie de fiole, pour assurer une distribution d’huiles essentielles avec des proportions prédéterminées. Cette taille de goutte Vg est liée aux paramètres suivants : - Force d’impact/déformation membrane Fm
- Temps d’impulsion Ti
- Viscosité du liquide Vi
- Volume de liquide huile essentielle dans la fiole Vhe
- Diamètre de l’orifice de sortie Of
- Matériau fiole Mf (lié avec la mouillabilité et la tension superficielle du liquide).
On a donc une relation complexe Vg = f(Fm, Ti, Vi, Vhe, Of, Mf).
Pour choisir la taille et donc le volume de la goutte, le dispositif de distribution de gouttes commande la force d’impact sur la membrane Fm, liée à la force Ft de la tige. Cette force Fm est liée aux paramètres suivants :
- Tension d’alimentation électro-aimant U
- Temps d’impulsion Ti
- Distance électro-aimant - membrane liée à Ct
- Souplesse de la membrane Dm et Em
- Epaisseur de la membrane epm
- Forme de la membrane
- Diamètre de la cloque.
On a donc une relation complexe Fm = f(U, Ti, Ct, Dm, Em, epm, forme cloque)
Les paramètres des équations ci-dessus ont des influences sur le résultat final :
Sur l’énergie/force initiale d’impact :
- Plus Ti est court, plus Fm est importante
- Plus U est importante, plus Fm est importante Sur la facilité d’enfoncement de la membrane :
- Plus Em est faible, plus Fm sera faible pour enfoncer (et inversement)
- Plus epm est faible, plus Fm sera faible pour enfoncer
- Plus Diamètre forme cloque est important, plus Fm sera faible pour enfoncer
- Plus le rayon de courbure de cloque sera important, Plus Fm sera importante pour enfoncer L’inventeur a découvert une famille d’équations définissant la taille et le volume d’une goutte éjectée.
Il existe trois types de paramètres qui influent sur le volume d’une goutte éjectée :
- les paramètres qui sont fixés de manière matérielle par étalonnage : tensions, côtes et tolérances mécaniques, etc. Ces paramètres ont été définis lors de la conception et ont été imposés au matériel,
- les paramètres qui sont variables et définis par l’environnement : température, vieillissement, etc. Ces paramètres doivent pouvoir être mesurés afin d’en tenir compte dans les calculs (nécessité d’avoir des capteurs),
- les paramètres qui sont variables et définis par la machine : durée d’impulsion, vitesse d’impulsion et/ou amplitude d’impulsion, huile utilisée, etc.
Pour des paramètres fixes donnés, l’inventeur a découvert une relation entre la durée d’impulsion, pour un volume de goutte présélectionné, et certains paramètres mesurables ou déterminables : t = a * V2 + b * V + c * T + d Avec : t = la durée d’impulsion qu’il faut appliquer pour avoir une goutte du volume visé V = le volume de liquide restant dans la fiole T = la température ambiante.
Pour la mise en œuvre du moyen de commande de l’électro-aimant (moyen d’actionnement particulier), le moyen de commande conserve en mémoire, pour chaque liquide présent dans un réservoir, des valeurs des constantes a, b, c et d.
Dans des variantes, le moyen de commande met en œuvre une fonction polynomiale ne tenant pas compte de la température, celle-ci étant considérée comme la température ambiante de 20°C. Dans des variantes, le moyen de commande met en œuvre une fonction polynomiales de degré supérieur à deux.
Dans le procédé 150 illustré en figure 13, au cours d’une étape 151 , on détermine la composition de liquides à distribuer. Par exemple cette détermination est réalisée en fonction d’un profil d’utilisateur et de besoin de cet utilisateur. Au cours d’une étape 152, on détermine les réservoirs de liquides à mettre en œuvre. Ces réservoirs correspondent aux liquides entrant dans la composition déterminée lors de l’étape 151. Au cours d’une étape 153, on détermine le nombre et le volume des gouttes calibrées à distribuer par chaque réservoir sélectionné, en fonction de la composition à obtenir. Au cours d’une étape 154, dans le cas où un seul actionneur est mis en œuvre, on effectue une rotation du carrousel pour mettre un premier réservoir sélectionné en regard de cet actionneur.
Au cours d’une étape 155, on détermine, par mesure ou estimation, le volume de liquide présent dans le réservoir.
Au cours d’une étape 156, en fonction des volumes de gouttes calibrées à distribuer, on détermine l’amplitude et la vitesse du mouvement de l’actionneur pour le liquide considéré. Comme exposé ci- dessus, l’amplitude et la vitesse de mouvement influencent tous les deux le volume des gouttes distribuées.
Dans le cas où le moyen d’actionnement est électromécanique à courant constant entre et pendant les impulsions, on détermine les durées d’impulsions électriques correspondant aux gouttes à distribuer du liquide présent dans le réservoir. On met en œuvre, par exemple, la relation polynomiale décrite ci- dessus pour déterminer cette durée d’impulsion électrique.
Au cours d’une étape 157, l’actionneur réalise l’appui sur la partie flexible de l’obturateur du réservoir, avec l’amplitude de mouvement et la vitesse de mouvement déterminés, par exemple avec la durée d’impulsion électrique déterminée au cours de l’étape 153. On distribue ainsi le nombre de gouttes calibrés et leurs volumes déterminés au cours de l’étape 153.
Au cours d’une étape 158, on détermine s’il reste encore au moins un liquide à distribuer. Si oui, on retourne à l’étape 154 pour présenter un réservoir correspondant en regard de l’actionneur. Sinon, le procédé prend fin à l’étape 159.
On note que, dans le cas où le carrousel est muni d’autant d’actionneurs qu’il y a de réservoirs, les étapes 154 et 158 sont omise et les étapes 157 relatives aux différents liquides et réservoirs peuvent être réalisées simultanément.
Ainsi, dans des modes de réalisation, le procédé de distribution de gouttes de liquide à partir d’au moins un réservoir comporte : - une étape de sélection d’un volume d’une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte,
- une étape de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et
- une étape de commande d’au moins un moyen d’actionnement mécanique configuré pour appliquer une déformation d’une partie flexible d’un obturateur d’au moins un réservoir, du déplacement d’au moins un point de la partie flexible d’un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir.
La figure 14 représente, en perspective, un obturateur d’orifices 160 pour un carrousel, par exemple le carrousel 140 illustré en figure 11 . L’obturateur d’orifices 160 est positionné en dessous des orifices 25, 50, 103 ou 113, et du carrousel 140. Il présente une liaison 164 tournante, c’est-à-dire mobile en rotation par rapport à l’axe central 142 du carrousel 140. L’obturateur d’orifices 160 comporte autant de supports 161 de bouchons 163 qu’il y a de réservoirs 100 dans la carrousel 140, ici huit. Une poignée 162 permet à l’utilisateur de déplacer l’obturateur d’orifices 160 en rotation de rotation pour, alternativement, positionner les bouchons 163 au contact les orifices de distribution 25, 50, 103 ou 113 des réservoirs 100 ou d’éloigner ces bouchons 163 de ces orifices de telle manière que chaque orifice d’un réservoir se trouve en regard d’une intervalle libre 165 entre deux bouchons 163. Un capteur de position 166, par exemple un contact sec, détecte la position de l’obturateur d’orifices 160. Par exemple, le capteur de position 166 détecte que l’obturateur d’orifices 160 est dans l’une de ces deux positions. Les bouchons 163, qui prennent ici la forme de dômes, sont, par exemple, du même matériau que le capuchon des réservoirs 100. Les formes (par exemple dôme ou cylindre) et chaque matière (notamment élastomère), des bouchons 163 sont configurées pour que ces bouchons 163 obstruent les orifices des réservoirs de manière hermétique.
Lors de l’introduction d’un carrousel 140 dans un appareil de distribution de gouttes de liquides, l’utilisateur doit ouvrir l’obturateur 160, c’est-à-dire éloigner les bouchons 163 des orifices de distribution. Le signal issu du capteur 166 autorise le moyen 149 de commande du dispositif de distribution de commander le déplacement d’au moins un point d’une partie flexible d’un obturateur de réservoir que lorsque les bouchons sont éloignés des orifices 25, 50, 103, 113 des réservoirs 100.
Dans des variantes du mode de réalisation illustré en figure 14, l’obturateur d’orifices est motorisé et mis en rotation lors de l’allumage du dispositif de distribution, pour permettre la distribution, et éventuellement entre deux de ses utilisations, pour éviter des fuites ou évaporation des liquides retenus dans les réservoirs 100.
Préférentiellement, l’obturateur d’orifices est démontable. La rotation dans un sens de l’obturateur d’orifices positionne les bouchons au contact des orifices de distribution. La rotation dans l’autre sens éloigne ces bouchons de ces orifices.
Grâce à cet obturateur, on évite des fuites de liquide, par exemple lors d’augmentations de pressions (par augmentation de température ou d’altitude) ou d’accélérations (par des secousses/vibrations ou mouvements). Cet obturateur évite aussi l’évaporation/la dégradation de liquide entre deux utilisations du dispositif.
Les bouchons de l’obturateur sont étudiés de manière à ce que leur forme (dôme ou cylindre) et leur matière (notamment élastomère), viennent obstruer les orifices des réservoirs de manière hermétique. Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un capteur de position de l’obturateur d’orifices, le moyen de commande d’éjection de gouttes étant configuré pour ne commander l’éjection de goutte que lorsque les bouchons sont éloignés des orifices des réservoirs. On interdit ainsi la commande d’éjection de goutte lorsque le bouchon obture l’orifice inférieur de chaque réservoir.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’obturation est commandé, de manière manuelle, par l’utilisateur final, en ouvrant et refermant l’obturateur lorsqu’un signal dédié, visuel ou sonore, est fourni par le dispositif. Par exemple, un afficheur (non représenté) affiche une instruction écrite ou symbolisée d’ouverture ou de fermeture manuelle de l’obturateur.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’obturation est commandé, de manière semi-automatique, par l’utilisateur final, en ouvrant l’obturateur lorsqu’un signal dédié, visuel ou sonore, est fourni par le dispositif. Le dispositif referme l’obturateur automatiquement, par exemple avec des moyens mécaniques ou électromécaniques (non représentés).
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’obturation est commandé, de manière automatique, l’obturateur s’ouvrant et se fermant automatiquement à besoin. Par exemple, des moyens électromécaniques (non représentés) sont mis en œuvre pour ces commandes automatiques de mouvements.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (145) de distribution de gouttes de liquide, caractérisé en ce qu’il comporte :
- au moins un réservoir (21 , 22, 100, 110) pour un liquide comportant au moins une chambre interne (33, 104, 118) et une embouchure supérieure (32, 102, 112), chaque chambre étant munie d’un orifice inférieur (25, 50, 103, 113), et d’un obturateur (24, 120, 130) obturant l’embouchure supérieure, l’obturateur présentant une partie flexible (123, 133) élastiquement déformable sensiblement plane,
- au moins un moyen (27, 70, 146) d’actionnement mécanique configuré pour appliquer une déformation d’une partie flexible d’un obturateur d’au moins un réservoir,
- un moyen (147) de sélection d’un volume d’une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte,
- un moyen (148) de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et
- un moyen (149) de commande du moyen d’actionnement, qui commande le déplacement d’au moins un point de la partie flexible d’un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir.
2. Dispositif (145) selon la revendication 1 , dans lequel le moyen (149) de commande du moyen (27, 70, 146) d’actionnement commande une vitesse de déplacement d’au moins un point de la partie flexible de l’obturateur (24, 120, 130) de réservoir (21 , 22, 100, 110).
3. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le moyen (149) de commande du moyen (27, 70, 146) d’actionnement commande une amplitude de déplacement d’au moins un point de la partie flexible de l’obturateur (24, 120, 130) de réservoir (21 , 22, 100, 110).
4. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 3, qui comporte un capteur (141) de température, le moyen (149) de commande du moyen (27, 70, 146) d’actionnement commandant une durée, une vitesse et/ou une amplitude d’impulsion qui, pour un volume de goutte présélectionné, varie en fonction de la température.
5. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le moyen (27, 146) d’actionnement est électromécanique et le moyen (149) de commande du moyen (27, 70) d’actionnement commande une durée, une vitesse et ou une amplitude d’impulsion électrique du moyen d’actionnement.
6. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le moyen (149) de commande du moyen (27, 70, 146) d’actionnement, commande une durée, une vitesse et/ou une amplitude d’impulsion qui, pour un volume de goutte présélectionné, est une fonction polynomiale de degré supérieur ou égal à deux du volume de liquide présent dans le réservoir (21 , 22, 100, 110).
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP
7. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen (148) de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir (21 , 22, 100, 110) comporte un capteur de volume de liquide.
8. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le moyen (148) de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir (21 , 22, 100, 110) comporte un moyen de décompte, au volume initial de liquide dans le réservoir, des volumes des gouttes déjà distribuées depuis le réservoir.
9. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 8, qui comporte un capteur d’appui du moyen d’actionnement (27, 70, 146) sur la partie flexible de l’obturateur (24, 120, 130).
10. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 9, qui comporte des moyens de réception de gouttes de liquide distribuées par projection dans l’air en provenance de réservoirs (21 , 22, 100, 110) du dispositif de distribution.
11. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel l’obturateur (24, 120, 130) présentant une partie flexible (123, 133) élastiquement déformable qui, pour au moins un plan, présente un ratio de sa surface sur la surface de sa projection sur ledit plan qui est inférieur ou égal à 1 ,5.
12. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 11 , qui comporte un carrousel (140) comportant une structure de réception et de support d’une pluralité de réservoirs (21 , 22, 100, 110).
13. Dispositif (145) selon la revendication 12, dans lequel le carrousel comporte des éléments mécaniques configurés pour compenser les tolérances mécaniques des réservoirs (21 , 22, 100, 110).
14. Dispositif (145) selon l’une des revendications 1 à 13, qui comporte, de plus, un obturateur (160) d’orifices (25, 50, 103, 113) positionné en dessous des orifices et présentant une liaison (164) tournante, et comportant autant de supports (161 ) de bouchons (163) qu’il y a de réservoirs (21 , 22, 100, 110), la rotation dans un sens de l’obturateur d’orifices positionnant les bouchons au contact des orifices de distribution, la rotation dans l’autre sens éloignant ces bouchons de ces orifices.
15. Dispositif (145) selon la revendication 14, qui comporte un capteur de position de l’obturateur (160) d’orifices, le moyen (149) de commande d’éjection de gouttes étant configuré pour ne commander l’éjection de gouttes que lorsque les bouchons (163) sont éloignés des orifices (25, 50, 103, 113) des réservoirs.
16. Dispositif (145) selon l’une des revendications 14 ou 15, dans lequel l’obturateur (160) d’orifice est commandé, de manière manuelle, par l’utilisateur, en ouvrant et refermant l’obturateur lorsqu’un signal dédié, visuel ou sonore, est fourni par le dispositif.
FEUILLE RECTIFIÉE (RÈGLE 91) ISA/EP
17. Dispositif (145) selon l’une des revendications 14 ou 15, dans lequel l’obturateur (160) est commandé, de manière semi-automatique, par l’utilisateur final, en ouvrant l’obturateur lorsqu’un signal dédié, visuel ou sonore, est fourni par le dispositif, le dispositif refermant l’obturateur automatiquement.
18. Dispositif (145) selon l’une des revendications 14 ou 15, dans lequel l’obturateur (160) est commandé, de manière automatique, l’obturateur s’ouvrant et se fermant automatiquement.
19. Procédé (150) de distribution de gouttes de liquide à partir d'au moins un réservoir (21 , 22, 100, 110) pour un liquide comportant au moins un chambre interne (33, 104, 118) et une embouchure supérieure (32, 102, 112), chaque chambre étant munie d’un orifice inférieur (25, 50, 103, 113), et d’un obturateur (24, 120, 130) obturant l’embouchure supérieure, l’obturateur présentant une partie flexible (123, 133) élastiquement déformable sensiblement plane, procédé caractérisé en ce qu’il comporte :
- une étape (153) de sélection d’un volume d’une goutte à distribuer, parmi une pluralité de volumes de goutte,
- une étape (155) de détermination du volume de liquide présent dans au moins un réservoir et
- une étape (156, 157) de commande d’au moins un moyen (27, 70, 146) d’actionnement mécanique configuré pour appliquer une déformation d’une partie flexible d’un obturateur d’au moins un réservoir, du déplacement d’au moins un point de la partie flexible d’un obturateur de réservoir, selon une fonction non constante du volume de la goutte à distribuer et du volume de liquide présent dans le réservoir.
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