FR3113614A1 - Dispositif de formation d’une mousse à partir d’un fluide nettoyant pour un système de nettoyage - Google Patents
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Abstract
Dispositif de formation d’une mousse à partir d’un fluide nettoyant pour un système de nettoyage
La présente invention concerne un dispositif de formation d'une mousse (10) à partir d'un fluide nettoyant pour un système d'essuyage (3) d'au moins une surface vitrée (1) d'un véhicule, le dispositif de formation d'une mousse (10) comprenant au moins une entrée de liquide nettoyant (11), une chambre destinée à recevoir le fluide nettoyant et délimitée par un boîtier (15, un agitateur configuré pour tourner dans la chambre autour d'un axe de rotation, un dispositif d'entraînement de l'agitateur et au moins une sortie de mousse (13).
(figure 1)
Description
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de nettoyage de véhicules. Plus particulièrement, l’invention concerne les dispositifs de formation de mousse destinée à nettoyer notamment une surface vitrée d’un véhicule.
La visibilité au travers des surfaces vitrées d’un véhicule, notamment le pare-brise avant ou la lunette arrière, est un élément essentiel pour qu’un utilisateur puisse conduire en toute sécurité le véhicule. Selon les conditions environnementales, ces surfaces vitrées s’encrassent plus ou moins vite avec pour conséquence une dégradation de la visibilité au travers de ces surfaces vitrées. Il est donc important de pouvoir les nettoyer même lorsque le véhicule est utilisé.
A cette fin, les véhicules disposent de systèmes d’essuyage. Les systèmes de nettoyage peuvent comprendre un ou plusieurs dispositifs d’essayage comportant des balais d’essuyage des surfaces vitrées. Afin de faciliter le nettoyage de ces surfaces vitrées par les balais d’essuyage, des liquides lave-glaces peuvent être projetés sur les surface vitrée à l’aide de gicleurs. Ceci est particulièrement utile en l’absence d’eau de pluie sur ces surfaces vitrées. Les gicleurs sont généralement agencés sur la partie basse des surfaces vitrées.
Les gicleurs peuvent aussi être positionnés directement sur les balais d’essuyage pour améliorer la répartition du lave-glace sur la surface vitrée à nettoyer. Le liquide lave-glace est ainsi mieux réparti sur les zones de la surface vitrée à nettoyer et la quantité utilisée est diminuée.
Afin de réduire la quantité de liquide lave-glace utilisée, il est aussi possible de réaliser une adjonction d’air dans le liquide lave-glace pour former un mousse qui sera ensuite projetée sur la surface vitrée. Cet ajout est effectué par une pompe du système de nettoyage à partir du réservoir de liquide lave-glace.
Cependant, l’adjonction d’air dans le liquide lave-glace par la pompe réduit la longévité de celle-ci. D’autre part, la circulation de la mousse dans le système d’essuyage jusqu’au gicleur augmente le phénomène de cavitation au sein du liquide lave-glace pouvant alors entraîner des dysfonctionnements de la pompe.
La présente invention a pour objet de répondre au moins en partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages en proposant un dispositif de formation d’une mousse à partir d’un fluide nettoyant pour un système de nettoyage de véhicule.
La présente invention propose un dispositif de formation d'une mousse à partir d'un fluide nettoyant pour un système d'essuyage d'au moins une surface vitrée d'un véhicule, le dispositif de formation d'une mousse comprenant au moins une entrée de liquide nettoyant, une chambre destinée à recevoir le fluide nettoyant et délimitée par un boîtier, un agitateur configuré pour tourner dans la chambre autour d'un axe de rotation, un dispositif d'entraînement de l'agitateur et au moins une sortie de mousse.
Ainsi lorsque le fluide nettoyant circule dans le dispositif de formation d’une mousse et alors que l’agitateur est entraîné par le dispositif d’entraînement, l’agitateur étant donné sa vitesse de rotation au sein du fluide nettoyant soumis à un effet de cavitation au sein du fluide nettoyant. Cette cavitation libère l’air dissous dans le fluide nettoyant. Cette libération permet alors de former des bulles d’air au sein du fluide nettoyant qui vont s’amalgamer pour former une mousse. La mousse occupant un volume plus important que le fluide nettoyant, on utilise moins de fluide nettoyant tout en conservant une qualité de nettoyage de la surface vitrée optimale.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entraînement comprend au moins un moteur électrique et un arbre reliant le moteur électrique à l’agitateur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entrainement de l’agitateur comprend au moins un dispositif de mise en circulation du fluide nettoyant et un arbre reliant une pièce tournante du dispositif de mise en circulation du fluide nettoyant à l’agitateur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entraînement comprend au moins une turbine configurée pour être entraînée par le fluide nettoyant circulant dans le système de nettoyage et un arbre reliant la turbine à l’agitateur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'entraînement comprend une cavité dans laquelle est disposée la turbine, une paroi délimitant la cavité, la cavité et la chambre étant en communication hydraulique, l'entrée de fluide nettoyant étant agencée sur la paroi délimitant la cavité, et la sortie de fluide étant agencée sur le boîtier.
Selon un mode de réalisation, la chambre est délimitée au moins en partie par un boîtier cylindrique dans lequel est agencé l'agitateur, l'entrée de fluide nettoyant et la sortie de mousse étant agencées circonférentiellement au boîtier cylindrique.
Selon un mode de réalisation, l'entrée de fluide nettoyant s'étend le long d'une direction principale d'extension sensiblement perpendiculaire, préférentiellement strictement perpendiculaire, à l'axe de rotation de l'agitateur et la sortie de mousse s'étend le long d'une direction générale d'extension sensiblement perpendiculaire, préférentiellement strictement perpendiculaire, à l'axe de rotation de l'agitateur, la direction principale d’extension et la direction générale d’extension sont sensiblement parallèles.
Il faut entendre ici, ainsi que dans tout ce qui suit, par « sensiblement », que les tolérances de fabrication, ainsi que d’éventuelles tolérances d’assemblage, doivent être prises en compte.
Selon un mode de réalisation, l'entrée de fluide nettoyant s'étend le long d'une direction principale d'extension sensiblement perpendiculaire, préférentiellement strictement perpendiculaire, à l'axe de rotation de l'agitateur et la sortie de mousse s'étend le long d'une direction générale d'extension sensiblement parallèle à l'axe de rotation de l'agitateur.
Selon un mode de réalisation, la sortie de mousse est disposée verticalement au-dessus de l'entrée de fluide nettoyant. En d’autres termes, la distance entre la sortie de mousse et l’entrée de fluide nettoyant est non nulle, la distance étant une longueur séparant la projection de la sortie de mousse sur un axe vertical et la projection de l’entrée de liquide nettoyant sur le même axe vertical.
Selon un mode de réalisation, l'entrée de fluide nettoyant est disposée verticalement au-dessus de la sortie de mousse. En d’autres termes, la distance entre la sortie de mousse et l’entrée de fluide nettoyant est non nulle, la distance étant une longueur séparant la projection de la sortie de mousse sur un axe vertical et la projection de l’entrée de liquide nettoyant sur le même axe vertical.
Selon un mode de réalisation, la chambre est dépourvue d’une entrée d’air.
Selon un mode de réalisation, l’agitateur comprend en sa périphérie une bobine toroïdale.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entraînement est configuré pour générer une vitesse de rotation de l’agitateur comprise entre 9000 et 11000tours/min, de préférence sensiblement égale à 10000tours/min.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit en outre un système d’essuyage d’au moins une surface vitrée de véhicule comprenant au moins un dispositif de formation d’une mousse selon l’invention, un réservoir, un fluide nettoyant contenu dans le réservoir, un réseau de conduites pour canaliser le fluide nettoyant et/ou la mousse jusqu’à au moins un dispositif de projection et un dispositif de mise circulation du fluide au sein du réseau de conduites.
Avantageusement, le dispositif de formation d’une mousse peut être disposé à proximité du dispositif de projection Il faut entendre ici, ainsi que dans tout ce qui suit, par « à proximité de », que la distance entre le dispositif de projection et le dispositif de mousse est inférieure ou égale à 50mm, de préférence à 20mm.
Ainsi il est possible de projeter des mousses à faible stabilité. En d’autres termes, on peut projeter des mousses même si les bulles constituant la mousse éclatent rapidement après leur formation. Cela permet aussi d’éviter des pertes de charges trop importantes dans le réseau de conduites.
Comme le dispositif de formation d’une mousse possède une structure fermée à part de ladite au moins une entrée de liquide nettoyant et de ladite au moins une sortie mousse, ledit dispositif de formation n’est pas exposé à d’éventuels problèmes de fruite ou de refoulement et peut donc également être disposé dans un endroit éloigné du dispositif de projection de façon à obtenir avantageusement plus de flexibilité de conception.
Selon un mode de réalisation, la mousse est formée par l’agitateur à partir du fluide nettoyant et de bulles d’air issues de l’air dissous dans le fluide nettoyant.
Selon un mode de réalisation, le fluide nettoyant comprend au moins un agent tensio-actif.
Selon un mode de réalisation, une proportion de l’agent tensio-actif dans le fluide nettoyant est inférieure ou égale à 0,3% en poids par rapport au poids total du fluide nettoyant.
Selon un mode de réalisation, l’invention fournit par ailleurs un véhicule comprenant au moins une surface vitrée et un système d’essuyage selon l’invention, le système d’essuyage étant configuré pour nettoyer la surface vitrée.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Il est également à noter que, sur l’ensemble des figures, les éléments similaires et/ou remplissant la même fonction sont indiqués par la même numérotation.
Dans la description qui va suivre, on adoptera à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale selon l'orientation traditionnellement utilisée dans l'automobile. Une direction d’un axe longitudinal X, une direction d’un axe transversal Y et une direction d’un axe vertical Z sont représentées par un trièdre (X, Y, Z) sur les figures. On définit un plan horizontal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe vertical Z et comme comprenant la direction de l’axe longitudinal X et la direction de l’axe transversal Y, un plan longitudinal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe transversal Y et comme comprenant la direction de l’axe longitudinal X et la direction de l’axe vertical Z, et un plan transversal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X et comme comprenant la direction de l’axe transversal Y et la direction de l’axe vertical Z.
Il est aussi à noter les flèches F indiquer sur le dessin indique une direction globale d’écoulement du fluide nettoyant et/ou de la mousse dans le système d’essuyage et plus particulièrement dans le dispositif de formation d’une mousse selon l’invention.
La illustre schématiquement une surface vitrée 1 d’un véhicule comme par exemple un parebrise d’un véhicule, sur laquelle est disposé un système d’essuyage 3 de la surface vitrée 1. Le système d’essuyage 3 comporte un dispositif d’essuyage comprenant un bras 5 et un balai d’essuyage 7 attaché au bras 5. Le balai d’essuyage 7 est en contact avec la surface vitrée 1. Le dispositif d’essuyage comprend en outre un moteur (non représenté) configuré pour mettre en mouvement le balai d’essuyage 7 via le bras 5 en fonction d’une commande d’un utilisateur du véhicule ou d’une commande d’un système de calcul (non représenté) du véhicule.
En référence à la , le système de d’essuyage 3 comporte en outre un dispositif de projection 9 agencé sur la partie inférieure de la surface vitrée 1. Le dispositif de projection 9 permet de projeter une mousse 8 sur la surface vitrée 1. La projection de la mousse 8 permet de faciliter le nettoyage de la surface vitrée 1 par le balai d’essuyage 7. Le dispositif de projection 9 peut comprendre une pluralité de buses afin d’avoir une répartition plus homogène de la mousse sur la surface vitrée 1. Le dispositif de projection 9 peut être par exemple un gicleur.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le dispositif de projection 9 est agencé sur une chape du dispositif d’essuyage. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le dispositif de projection 9 est agencé sur une rampe de projection intégrée dans un élément structurel du balai d’essuyage 7.
Dans le mode de réalisation représenté sur la , le système de d’essuyage 3 comporte en outre un dispositif de formation d’une mousse 10 configuré pour fournir la mousse 8 au dispositif de projection 9 par l’intermédiaire d’un tuyau 41. Le tuyau 41 relie une sortie de mousse 13 du dispositif de formation de mousse 140 au dispositif de projection 9. Le dispositif de formation d’une mousse 10 permet de fabriquer une mousse à partir d’un fluide nettoyant et l’air dissous dans le fluide nettoyant.
Le dispositif de formation d’une mousse 10 est agencé à proximité du dispositif de projection 9. Ainsi une distance entre le dispositif de projection 9 et le dispositif de formation d’une mousse 10 est petite en comparaison avec les dimensions du véhicule. La distance est sensiblement égale à 50mm par exemple. Elle peut être inférieure à 50mm. Elle est préférentiellement inférieure ou égale à 20mm. La distance est mesurée comme étant la longueur du tuyau 41.
Le système d’essuyage 3 comprend de plus un dispositif de mise en circulation 31 du fluide nettoyant stocké dans un réservoir 33 du système d’essuyage 3 vers une entrée de fluide nettoyant 11 du dispositif de formation d’une mousse 10. Le dispositif de mise en circulation 31 est par exemple une pompe. Le dispositif de mise en circulation 31 est en communication hydraulique avec l’entrée de fluide nettoyant 11 grâce à un tuyau 43. Le dispositif de mise en circulation 31 est en communication hydraulique avec le réservoir du fait d’un tuyau 45.
Le tuyau 41, le tuyau 43 et le tuyau 45 forment un réseau de conduites du système de nettoyage 3. Le réseau de conduites permet d’une part de canaliser le fluide nettoyant du réservoir 33 jusqu’au dispositif de formation d’une mousse 10, et d’autre part de canaliser la mousse du dispositif de formation d’une mousse 10 jusqu’au dispositif de projection 9.
Le liquide nettoyant contenu dans le réservoir 33 est une solution comportant 0,3% en masse de solution d’un agent-tensio-actif c’est-à-dire d’une molécule amphiphile capable de modifier la tension superficielle entre deux surfaces.
Le liquide nettoyant est une solution organique dont la masse volumique est inférieure ou égale à 970kg/m3pour une température comprise entre 0°C et 23°C. Le solvant organique utilisé pour la solution organique est préférentiellement l’éthanol. Alternativement, le liquide nettoyant peut être une solution aqueuse dont la masse volumique est supérieure ou égale à 970kg/m3pour une température comprise entre 0°C et 23°C.
Le dispositif de formation d’une mousse 10 selon un premier mode de réalisation va maintenant être décrit en détails.
En référence à la et à la , le dispositif de formation d’une mousse 10 comporte un boîtier 15 dont les parois délimitent une chambre 17. L’entrée de fluide nettoyant 11 et la sortie de mousse 13 sont agencées sur une portion inférieure 15a du boîtier 15. Le boîtier 15 est dépourvu d’entrée d’air pouvant amener de l’air dans la chambre 17.
La chambre 17 est destinée à recevoir le fluide nettoyant envoyé par le dispositif de mise en circulation 31 via l’entrée de fluide nettoyant 11. La chambre 17 loge un agitateur 19 du dispositif de formation d’une mousse 10. L’agitateur 19 est configuré pour tourner dans la chambre autour d’un axe de rotation R1. L’axe de rotation R1 est parallèle à l’axe vertical V.
La portion inférieure 15a du boîtier présente la forme d’un cylindre droit à base circulaire se développant le long de l’axe de rotation R1 de l’agitateur 19, la portion inférieure est équipée d’une paroi de fond. La portion inférieure 15a loge l’agitateur 19. La portion inférieure 15a est donc creuse.
L’entrée de fluide nettoyant 11 est agencée circonférentiellement à la portion inférieure 15a. En d’autres termes, l’entrée de fluide nettoyant 11 se développe depuis une extrémité radiale de la portion inférieure 15a selon une direction principale d’extension, opposée à la chambre 17. La direction principale d’extension défini un axe E1 perpendiculaire à l’axe de rotation R1.
La sortie de mousse 13 est agencée circonférentiellement à la portion inférieure 15a. En d’autres termes, la sortie de mousse 13 se développe depuis une extrémité radiale de la portion inférieure 15a selon une direction générale d’extension, opposée à la chambre. La direction générale d’extension défini un axe S1 perpendiculaire à l’axe de rotation R1.
Dans ce premier mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse 10, l’axe E1 est parallèle et confondu à l’axe S1. Autrement dit, l’entrée de fluide nettoyant 11 et la sortie de mousse 13 sont située au même niveau selon l’axe vertical V.
De plus, l’agitateur 19 est agencé entre l’entrée de fluide nettoyant 11 et la sortie de mousse 13. En d’autres termes, l’entrée de fluide nettoyant 11, l’agitateur 19, et la sortie de mousse 13 sont alignés selon un axe perpendiculaire à l’axe de rotation R1.
Dans un mode de réalisation non représenté, l’axe E1 et l’axe S1 sont distinct et sécants ; de surcroît l’axe E1 et l’axe S1 sont contenus dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation R1.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif de formation d’une mousse 10 comprend en outre un dispositif d’entraînement 20 comportant une cassette 21 dans laquelle est logée un moteur électrique configuré pour être alimenté en courant électrique par une batterie du véhicule (non représentée), et un arbre 23 faisant saillie à partir d’une extrémité inférieure de la cassette 21 et reliant le moteur électrique à l’agitateur 19.
Dans la suite de la description, la référence 21 est utilisée aussi bien pour la cassette que pour le moteur électrique contenu dans la cassette.
La cassette 21 présente une forme de cylindre à base circulaire et se développant le long de l’axe de rotation R1 c’est-à-dire le long de l’axe vertical Z. La cassette 21 présente une extrémité supérieure 21a qui vient affleurer une extrémité supérieure 15b du boîtier 15.
Le moteur électrique 21 est configuré pour générer une vitesse de rotation de l’agitateur 19 comprise entre 9000 et 11000tours/min. Préférentiellement, la vitesse de rotation de l’agitateur est sensiblement de 10000tours/min.
L’arbre 23 est protégé contre un vrillage dans une zone où la cassette 21 est traversée par l’arbre 23 par un élément de renforcement 25.
L’arbre 23 est aussi protégé contre un débattement trop important par un élément de guidage 27 du dispositif d’entraiment 20. L’élément de guidage 27 vient s’insérer autour de l’arbre 23, et entre la partie inférieure de la cassette 21 et une partie supérieure de l’agitateur 19. Préférentiellement, l’élément de guidage 27 s’étend sur toute une longueur de l’arbre 23, la longueur étant mesurée entre la partie inférieure de la cassette 21 et une partie supérieure de l’agitateur 19 le long de l’axe de rotation R1.
A l’extrémité inférieure de l’arbre 23, l’agitateur 19 présente une forme de disque vu dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation R1 et présente une forme de rectangle aux coins arrondis vu dans un plan contenant l’axe de rotation R1. Le diamètre du disque est inférieur aux dimensions de la chambre 17 vues dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation R1. L’agitateur 19 est dépourvu d’éléments orientés qui lui permettrait de prendre appui sur le fluide nettoyant.
Le dispositif de formation d’une mousse 10 comprend en outre un joint 29 de forme torique afin d’assurer l’étanchéité entre le boîtier 15 et le dispositif d’entraînement 20. Ainsi, toute la mousse 8 et tout le fluide nettoyant ne peuvent que passer par la sortie de mousse 13 lorsque le dispositif de formation de mousse 10 est en opération.
Afin de projeter de la mousse 8 sur la surface vitrée 1 du véhicule, le dispositif de mise en circulation 31 pompe du fluide nettoyant contenu dans le réservoir 33 et l’envoie dans le réseau de conduites 41, 43,45 avec une pression donnée. Le fluide nettoyant entre dans la chambre 17 par l’entrée de fluide nettoyant 11. Dans la chambre 17, l’agitateur 19 est complètement immergé dans le fluide nettoyant. La vitesse de rotation donné à l’agitateur 19 par le dispositif d’entraînement 20 est sensiblement égale à 10000tours/min. A cette vitesse la surface extérieure de l’agitateur 19 disposée dans la trainée du mouvement du fluide nettoyant est soumise à un effet de cavitation. La cavitation favorise l’apparition de bulles d’air issues de l’air dissous dans le fluide nettoyant. Il est à noter qu’il n’y a pas d’adjonction d’air venant de l’air ambiant étant donné que la chambre 17 est dépourvue d’une entrée d’air et que l’agitateur 19 reste immergé dans le fluide nettoyant alors qu’il est en rotation dans le fluide nettoyant.
L’apparition de bulles d’air dans le fluide nettoyant provoque alors la formation de la mousse 8. La mousse 8 est entraînée par le fluide nettoyant vers la sortie de mousse du fait de la pression imposée par le dispositif de mise en circulation 31. La mousse 8 et le fluide nettoyant sont alors acheminés au dispositif de projection 9 sous la pression imposée par le dispositif de mise en circulation 31 dans le système de conduite. Le dispositif de projection 9 disperse ensuite la mousse 8 et le fluide nettoyant sur la surface vitrée 1 et le dispositif d’essuyage est actionné pour nettoyer la surface vitrée 1 à l’aide de la mousse 8.
A titre d’exemple non limitatif et non illustré, le dispositif d’entraînement de l’agitateur peut comprendre au moins un dispositif de mise en circulation du fluide nettoyant, ici par exemple une pompe à eau pour mettre en circulation du liquide nettoyant.
La pompe à eau comprend une pièce tournante, ici par exemple une turbine et un arbre reliant la turbine à l’agitateur. En d’autres termes, lorsque la turbine du dispositif de mise en circulation du fluide nettoyant tourne, l’agitateur relié à la turbine est avantageusement mis en fonctionnement de façon systématique.
La illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse selon l’invention. Le deuxième mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse 100 est identique au premier mode de réalisation du dispositif de formation de mousse 10 décrit ci-dessus et représenté sur la , à l’exception de l’agitateur 19 et du positionnement de l’entrée de fluide 11 et de la sortie de fluide 13 du premier mode de réalisation. Pour les éléments identiques, on se reportera à la description de la . De plus, le deuxième mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse 100 fonctionne de manière identique au premier mode de réalisation du dispositif de formation de mousse 10 décrit précédemment.
Ce deuxième mode de réalisation du dispositif de formation de mousse présente l’avantage d’augmenter la quantité de mousse produite et d’améliorer l’efficacité de l’agitateur.
En référence à la , l’entrée de fluide nettoyant 11 est agencée circonférentiellement à la portion inférieure 15a. En d’autres termes, l’entrée de fluide nettoyant 11 se développe depuis une extrémité radiale de la portion inférieure 15a selon une direction principale d’extension, opposée à la chambre 17. La direction principale d’extension définit un axe E1 perpendiculaire à l’axe de rotation R1.
La sortie de mousse 13 est agencée circonférentiellement à la portion inférieure 15a. En d’autres termes, la sortie de mousse 13 se développe depuis une extrémité radiale de la portion inférieure 15a selon une direction générale d’extension, opposée à la chambre. La direction générale d’extension définit un axe S1 perpendiculaire à l’axe de rotation R1.
Dans ce deuxième mode de réalisation, l’axe E1 est parallèle et distinct à l’axe S1 vu dans un plan contenant l’axe radial R1. Autrement dit, l’entrée de fluide nettoyant 11 et la sortie de mousse 13 sont situées à différentes hauteurs mesurées à partir de la paroi de la portion inférieure 15a et le long de l’axe vertical V, et vu dans un plan contenant l’axe de rotation R1. En d’autres termes, la sortie de mousse 13 est disposée verticalement au-dessus de l’entrée de fluide nettoyant 11.
Dans un mode de réalisation non représenté, l’axe E2 et l’axe S2 sont sécants et distincts vu dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation R1, la sortie de mousse 13 étant disposée verticalement au-dessus de l’entrée de fluide nettoyant 11.
Dans le mode de réalisation illustré sur la , le dispositif de formation d’une mousse 100 comprend un agitateur 119 fixé à une extrémité inférieure de l’arbre d’entraînement 23. L’agitateur 119 est agencé en regard de l’entrée de fluide nettoyant 11. L’agitateur 119 est globalement aligné avec l’entrée de fluide nettoyant 11 le long de l’axe E1.
L’agitateur 119 est composé d’un élément porteur 119a de forme annulaire et d’une bobine toroïdale 119b. La bobine toroïdale 119b est fixée à l’élément porteur 119a. L’élément porteur 119a est conçu comme une continuation de l’arbre 23 en ce que l’extrémité inférieure de l’arbre a été courbé en un anneau. L’agitateur 119 est donc dépourvu d’éléments orientés qui lui permettrait de prendre appui sur le fluide nettoyant. Autrement dit, l’agitateur n’est pas une hélice.
Ce deuxième mode de réalisation de l’agitateur présente l’avantage par rapport au premier mode de réalisation d’être plus efficace pour former la mousse 8. La forme toroïdale augmente la surface extérieure de l’agitateur et augment l’effet de cavitation sur l’agitateur dans le fluide nettoyant lorsque l’agitateur est en rotation.
La représente un troisième mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse selon l’invention pour le système d’essuyage 3. Ainsi le troisième mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse peut se substituer au premier mode de réalisation du dispositif de formation d’une mousse dans le système d’essuyage 3. Ce troisième mode de réalisation présente l’avantage d’utiliser le principe de récupération d’énergie pour mettre en mouvement le dispositif d’entraînement.
En référence à la , le dispositif de formation d’une mousse 200 comporte un boîtier 215 dont les parois délimitent une chambre 217 destinée à recevoir le fluide nettoyant, l’agitateur 119 configuré pour tourner dans la chambre 217 autour d’un axe de rotation R2 parallèle à l’axe longitudinal X, et un dispositif d’entraînement 220 de l’agitateur 119. Dans un mode de réalisation non représenté, l’agitateur 119 peut être remplacé par l’agitateur 19 c’est-à-dire l’agitateur utilisé dans mode de réalisation représenté sur la .
Comme illustré sur la , le boîtier 215 comprend une portion centrale 215b accueillant l’agitateur 119. La portion centrale 215b présente une forme de cylindre droit à base circulaire se développant le long de l’axe longitudinal X. La portion centrale 215b comprend donc une première extrémité et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité par rapport à l’axe longitudinal X. La portion centrale 215b est prolongée par une première portion 215a au niveau de la première extrémité et est prolongée par une deuxième portion 215c au niveau de la deuxième extrémité. La portion centrale 215b est donc prise en sandwich par la première portion 215a et la deuxième portion 215c.
La première portion 215a présente une forme tronconique se développant depuis la portion centrale 215b vers le côté opposé à la portion centrale 215b le long de l’axe longitudinal X. La première portion 215a comprend une grande base dont le diamètre correspond à au diamètre de la portion centrale 215b, et une petite base dont le diamètre est inférieur au diamètre de la grande base, la grande base et la petite base étant opposée par rapport à l’axe longitudinal X. Les diamètres sont vus dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X.
La deuxième portion 215c présente une forme tronconique se développant depuis la portion centrale 215b vers le côté opposé à la portion centrale 215b le long de l’axe longitudinal X. La deuxième portion 215c comprend une grande base dont le diamètre correspond à au diamètre de la portion centrale 215b, et une petite base dont le diamètre est inférieur au diamètre de la grande base, la grande base et la petite base étant opposée par rapport à l’axe longitudinal X. Les diamètres sont vus dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X.
Le dispositif de formation d’une mousse 200 comprend par ailleurs une sortie de mousse 213. La sortie de mousse 213 prolonge la deuxième portion 215c au niveau de la petite base de la deuxième portion 215c. La sortie de mousse 13 se développe depuis la petite base de la deuxième portion 215c selon une direction générale d’extension, opposée à la portion centrale 215b. La direction générale d’extension définit un axe S2 parallèle à l’axe longitudinal X.
La portion centrale 215a, la première portion 215b, et la deuxième portion 215c sont creuses et forment les parois du boîtier délimitant la chambre 217.
Comme illustré sur la , le dispositif d’entraînement 220 de l’agitateur 119 comprend une turbine 221 logée dans une cavité 225 délimitée par les parois d’une boite 222, et un arbre 223 reliant la turbine à l’agitateur 219. L’arbre 223 se développe parallèlement à l’axe longitudinal X.
Les parois de la boite 222 comprennent une première paroi transversale 222a et une deuxième paroi transversale 222b, et une paroi latérale 222c reliant la première paroi transversale 222a à la deuxième paroi transversale 222b. La première paroi transversale 222a se développe dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X.
La deuxième paroi transversale 222b se développe dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinale X. La deuxième paroi transversale 222b comprend un orifice permettant de mettre en communication hydraulique la cavité 225 et la chambre 217. L’orifice de la deuxième paroi transversale 222b est relié à la petite base de la première portion 215a du boîtier 215 par l’intermédiaire d’un élément de raccordement 226.
La turbine 221 logée dans la cavité 225 est configurée pour être entraînée par le fluide nettoyant circulant dans le réseau de conduites du système de nettoyage 3. Ainsi la turbine récupère l’énergie du fluide nettoyant circulant dans le système de conduite. La turbine 221 est configurée pour générer une vitesse de rotation de l’agitateur 119 comprise entre 9000 et 11000tours/min. Préférentiellement, la vitesse de rotation de l’agitateur 119 est sensiblement de 10000tours/min.
La turbine est une hélice comportant un moyeu lié à l’arbre 223 et une pluralité de pales. Chaque pale s’étend radialement vers l’extérieur à partir du moyeu et sont placées à équidistance autour du moyeu. Les pales sont orientées de telle manière que le fluide nettoyant entrant dans le dispositif de formation de mousse 200 pousse sur les pales afin de mettre en mouvement la turbine 221.
L’agitateur 119 est relié au moyeu de la turbine 221 par l’arbre 223. Pour relier le moyeu de la turbine 221 à l’agitateur 119, l’arbre traverse la deuxième paroi transversale 222b de la boite 222, l’élément de raccordement 226 et la première portion 215a du boîtier 215.
Le dispositif de formation de mousse 200 comprend une entrée de fluide nettoyant 211 L’entrée de fluide nettoyant 211 est disposée verticalement au-dessus de la sortie de mousse 213. L’entrée de fluide nettoyant 211 est agencée sur la paroi latérale 222c de la boite 222. Plus précisément, l’entrée de fluide nettoyant 11 se développe selon une direction principale d’extension qui définit un axe E2 sensiblement perpendiculaire à l’axe de rotation R2, depuis la paroi latéral 222c de la boite 222 vers un extérieur de la boite 222. L’axe E2 est sensiblement perpendiculaire à l’axe S2. Dans un mode de réalisation non représenté, l’axe E2 est strictement perpendiculaire à l’axe S2.
On va maintenant décrire le fonctionnement du système de nettoyage 3 utilisant le troisième de réalisation du dispositif de formation d’une mousse 220.
Afin de projeter de la mousse 8 sur la surface vitrée 1 du véhicule, le dispositif de mise en circulation 31 pompe du fluide nettoyant contenu dans le réservoir 33 et l’envoie dans le réseau de conduites avec une pression donnée. Le fluide nettoyant entre dans la cavité 225 pousse sur les pales et entraine la turbine 221. La turbine 222 peut alors donner une vitesse de rotation à l’agitateur 119 sensiblement égale à 10000tours/min par l’intermédiaire de l’arbre 223.
La cavité 225 et la chambre 217 étant en communication hydraulique, le fluide nettoyant pénètre ensuite dans la chambre 217 par l’intermédiaire de l’élément de raccordement 226. Dans la chambre 217, l’agitateur 119 présente donc une vitesse de rotation sensiblement égale à 10000tours/min. A cette vitesse la surface extérieure de l’agitateur 119 disposée dans la trainée du mouvement du fluide nettoyant est soumise à un effet de cavitation. La cavitation favorise l’apparition de bulles d’air issues de l’air dissous dans le fluide nettoyant. Il est à noter qu’il n’y a pas d’adjonction d’air venant de l’air ambiant étant donné que la chambre 217 est dépourvue d’une entrée d’air et que l’agitateur 119 reste immergé dans le fluide nettoyant alors qu’il est en rotation dans le fluide nettoyant.
L’apparition de bulles d’air dans le fluide nettoyant provoque alors la formation de la mousse 8. La mousse 8 est entraîné par le fluide nettoyant vers la sortie de mousse du fait de la pression imposée par le dispositif de mise en circulation 31. La mousse 8 et le fluide nettoyant sont alors acheminés au dispositif de projection 9 sous la pression imposée par le dispositif de mise en circulation 31 dans le système de conduite. Le dispositif de projection 9 disperse ensuite la mousse 8 et le fluide nettoyant sur la surface vitrée 1 et le dispositif d’essuyage est actionné pour nettoyer la surface vitrée 1 à l’aide de la mousse 8.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements, notamment dans les orientations des différents éléments les uns par rapport aux autres, peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.
Claims (10)
- Dispositif de formation d'une mousse (10, 100, 200) à partir d'un fluide nettoyant pour un système d'essuyage (3) d'au moins une surface vitrée (1) d'un véhicule, le dispositif de formation d'une mousse (10, 100, 200) comprenant au moins une entrée de liquide nettoyant (11, 211), une chambre (17, 217) destinée à recevoir le fluide nettoyant et délimitée par un boîtier (15, 215), un agitateur (19, 119) configuré pour tourner dans la chambre (17, 217) autour d'un axe de rotation (R1, R2), un dispositif d'entraînement (20, 220) de l'agitateur (19, 119) et au moins une sortie de mousse (13, 213).
- Dispositif de formation d'une mousse (10, 100) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif d'entraînement (20) comprend au moins un moteur électrique (21) et un arbre (23) reliant le moteur électrique (21) à l'agitateur (19, 119).
- Dispositif de formation d’une mousse selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d’entraînement de l’agitateur comprend au moins un dispositif de mise en circulation du fluide nettoyant et un arbre reliant une pièce tournante du dispositif de mise en circulation du fluide nettoyant à l’agitateur.
- Dispositif de formation d'une mousse (200) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'entraînement (220) comprend au moins une turbine (221) configurée pour être entraînée par le fluide nettoyant circulant dans le système d'essuyage (3) et un arbre (223) reliant la turbine (221) à l'agitateur (119).
- Dispositif de formation d'une mousse (200) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif d'entraînement (200) comprend une cavité (225) dans laquelle est disposée la turbine (221), une paroi (222a, 222b, 222c) délimitant la cavité (225), la cavité (225) et la chambre (217) étant en communication hydraulique, l'entrée de fluide nettoyant (211) étant agencée sur la paroi (222a, 222b, 222c) délimitant la cavité, et la sortie de fluide (213) étant agencée sur le boîtier (217).
- Dispositif de formation d'une mousse (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la chambre (17) est délimitée au moins en partie par un boîtier cylindrique (15a) dans lequel est agencé l'agitateur (19, 119), l'entrée de fluide nettoyant (11) et la sortie de mousse (13) étant agencées circonférentiellement au boîtier cylindrique (15a).
- Dispositif de formation d'une mousse (10,100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, et 6, dans lequel l'entrée de fluide nettoyant (11) s'étend le long d'une direction principale d'extension (E1) sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation de l'agitateur (19, 119) et la sortie de mousse (13) s'étend le long d'une direction générale d'extension (S1) sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (R1) de l'agitateur (19, 119), la direction principale d’extension (E1) et la direction générale d’extension (S1) sont sensiblement parallèles.
- Dispositif de formation d'une mousse (200) selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel l'entrée de fluide nettoyant (211) s'étend le long d'une direction principale d'extension (E2) sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (R2) de l'agitateur (119) et la sortie de mousse (13) s'étend le long d'une direction générale d'extension (S2) sensiblement parallèle à l'axe de rotation (R2) de l'agitateur (119).
- Dispositif de formation d'une mousse (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 6, et 7, dans lequel la sortie de mousse (13) est disposée verticalement au-dessus de l'entrée de fluide nettoyant (11).
- Système d’essuyage (3) d’au moins une surface vitrée (1) de véhicule comprenant au moins un dispositif de formation d’une mousse (10, 100, 200) selon l’une quelconque des revendications précédentes, un réservoir (33) , un fluide nettoyant contenu dans le réservoir (33), un réseau de conduites (41, 43, 45) pour canaliser le fluide nettoyant et/ou la mousse (8) jusqu’à au moins un dispositif de projection (9) et un dispositif de mise circulation du fluide (31) au sein du réseau de conduites (41, 43, 45).
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