FR3119328A1 - Dispositif à balancier pour faire diffuser une substance odorante ou désodorisante dans l’air - Google Patents

Dispositif à balancier pour faire diffuser une substance odorante ou désodorisante dans l’air Download PDF

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Abstract

Dispositif à balancier pour faire diffuser une substance odorante ou désodorisante dans l’air Un aspect de l’invention concerne un dispositif (1) à balancier (3) pour faire diffuser une substance odorante ou désodorisante dans l’air. Le dispositif comprend un support (2) sur lequel le balancier est monté. Le balancier est mobile par rapport au support autour d’un axe d’oscillation (X), et oscille sous l’effet de son propre poids. Le balancier comprend une partie supérieure (31) et une partie inférieure (36) qui s’étendent respectivement au-dessus, et au-dessous dudit axe, à l’opposé l’une de l’autre. La partie supérieure du balancier étant munie d’un diffuseur (32) qui libère ladite substance dans l’air. Les parties inférieure et supérieure du balancier sont équilibrées mécaniquement l’une par rapport à l’autre à la manière d’un métronome, de manière à obtenir une période d’oscillation du balancier au moins supérieure à 2 secondes. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 6

Description

Dispositif à balancier pour faire diffuser une substance odorante ou désodorisante dans l’air
Le domaine technique est celui du traitement de l’air, plus précisément celui des dispositifs et procédés de diffusion dans l’air d’une substance odorante ou désodorisante.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Le document EP3231448 décrit un dispositif à balancier pour faire diffuser dans l’air une substance odorante. L’extrémité supérieure du balancier est reliée par un pivot à un support. Ce balancier porte un diffuseur qui comprend un réservoir contenant la substance en question, sous forme liquide, et qui est délimité latéralement par une paroi poreuse, au niveau laquelle la substance est libérée dans l’air. L’oscillation du balancier contribue à la diffusion de cette substance dans l’environnement du dispositif. Mais l’efficacité de diffusion de ce dispositif reste limitée et cette diffusion a lieu essentiellement dans le voisinage immédiat du dispositif, à faible distance de celui-ci.
RESUME
Dans ce contexte, on propose un dispositif pour faire diffuser dans l’air une substance odorante ou désodorisante, le dispositif comprenant un support et un balancier,
  • le balancier étant relié au support par une liaison mécanique qui autorise une rotation du balancier par rapport au support autour d’un axe d’oscillation, de manière à permettre au balancier d’osciller autour dudit axe sous l’effet de son propre poids,
  • le balancier comprenant une partie supérieure et une partie inférieure qui s’étendent respectivement au-dessus et au-dessous dudit axe, à l’opposé l’une de l’autre, la partie supérieure du balancier étant munie d’un diffuseur qui libère ladite substance dans l’air,
  • les parties inférieure et supérieure du balancier étant équilibrées mécaniquement l’une par rapport à l’autre, de manière à obtenir une période d’oscillation au moins supérieure à 2 secondes,
  • le dispositif comprenant en outre un système pour entretenir les oscillations du balancier.
Par substance odorante ou désodorisante on entend une substance ayant un pouvoir olfactif, pouvant être détectée par un nez humain moyen ou modifiant une perception olfactive pour ce nez moyen (il peut donc s’agir d’une substance ayant une odeur caractéristique, par exemple une odeur citronnée, ou d’une substance qui réduit la perception olfactive d’une odeur désagréable telle qu’une odeur de tabac). Cette substance peut comprendre un seul composé, ou au contraire un mélange de différents composés.
Sous l’effet de son propre poids, le balancier oscille à la manière d’un pendule et déplace ainsi le diffuseur dans l’air. Cela crée un déplacement d’air autour du diffuseur, ou à travers celui-ci, entrainant ainsi la substance odorante ou désodorisante dans l’air. De plus, le mouvement du diffuseur permet un brassage de l’air ambiant qui favorise la dissémination de cette substance dans l’environnement du dispositif.
Différents types de diffuseurs sont envisageables. Il peut s’agir par exemple d’une cage ou autre réceptacle à parois ajourées contenant des billes ou de petits blocs solides à la surface desquelles ladite substance est adsorbée. Il peut s’agir aussi d’un système comprenant une mèche ou autre matériau poreux baignant dans un réservoir pour, par capillarité, amener la substance odorante (initialement sous forme liquide) depuis le réservoir jusqu’à une surface de diffusion où la substance est libérée dans l’air. Quoiqu’il en soit, le diffuseur est un système passif qui, en lui-même, est dépourvu de ventilation motorisée. De manière générale, il s’agit d’un système configuré pour permettre une évaporation de ladite substance ou un transfert de cette substance depuis un substrat solide vers l’air environnant ce substrat.
Bien que le dispositif comprenne un système d’entretien des oscillations, c’est sous l’effet de son propre poids que le balancier oscille, de part et d’autre d’une position d’équilibre. Ce type d’oscillation, marqué par un ralentissement notable du balancier à chaque extrémité de sa trajectoire, avant qu’il ne rebrousse chemin, est bien adapté pour faire diffuser la substance odorante ou désodorisante dans l’air (plus qu’un mouvement à vitesse constante, commandé par un moteur).
La position du diffuseur, en partie supérieure du balancier (au-dessus de l’axe d’oscillation), contribue elle aussi à une diffusion efficace de la substance en question, dans l’environnement du dispositif à balancier. En effet, le brassage de l’air, rabattu alternativement vers le bas et vers le haut par le diffuseur, depuis une position située en hauteur par rapport au sol (ou par rapport au plan d’appui sur lequel repose le dispositif), facilite une dissémination rapide et homogène de cette substance, dans l’environnement en question.
La lenteur des oscillations en question (de période supérieure à 2 secondes) favorise elle aussi une dissémination efficace de la substance, car elle laisse suffisamment de temps à des mouvements d’air amples pour se développer, avant de changer de sens de mouvement.
A ce sujet, on pourrait penser à première vue qu’il est indispensable que le balancier soit de grandes dimensions (typiquement d’un mètre ou deux de haut) pour obtenir une période d’oscillation suffisamment grande. En effet, il est connu que la période d’oscillation d’un pendule est d’autant plus grande que le pendule est haut, et est de l’ordre de deux secondes pour un pendule d’un mètre de long (un mètre entre l’axe d’oscillation et le centre de gravité du pendule).
Mais en fait, en équilibrant mécaniquement le balancier, c’est-à-dire en équilibrant ses parties supérieure et inférieure l’une par rapport à l’autre, on peut augmenter nettement sa période d’oscillation et obtenir ainsi la période d’oscillation souhaitée quelle que soit la taille du dispositif, comme pour un métronome, réglé pour obtenir une période de battement longue. D’ailleurs, à la limite où le balancier est parfaitement équilibré (c’est-à-dire lorsqu’il peut rester en équilibre pour n’importe quelle position angulaire, même s’il est écarté de la verticale), cette période d’oscillation devient infiniment longue.
Le balancier est équilibré, mais il n’est pas non plus totalement, exactement équilibré (car sinon, on n’obtiendrait pas d’oscillation) : un léger déséquilibre en faveur de la partie inférieure (poids et/ou bras de levier plus important pour la partie inférieure que pour la partie supérieure du balancier) permet de ramener le balancier dans sa position d’équilibre, dans laquelle il est vertical.
Comme déjà indiqué, l’équilibrage du balancier est tel que sa période d’oscillation (qui correspond à un aller-retour complet du balancier) est au moins supérieure à 2 secondes.
Cet équilibrage peut en particulier être tel que la période d’oscillation du balancier soit supérieure au double de la période d’oscillation d’un pendule simple de même hauteur que la partie inférieure du balancier. Ainsi, par exemple, pour un balancier de 1,5 mètre de haut avec une partie inférieure de 0,75 mètre, on aura une période d’oscillation supérieure à 3,4 secondes (par exemple une période de 4 secondes), au lieu des 1,7 secondes correspondant à un pendule simple de 0,75 m de long (pendule simple qui correspond en quelque sorte à un balancier pas équilibré du tout).
Outre les caractéristiques présentées plus haut, le dispositif conforme à l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
  • le diffuseur est placé à une extrémité supérieure du balancier ; le diffuseur est donc placé non seulement au niveau de la partie supérieure du balancier, au-dessus de l’axe d’oscillation, mais le plus haut possible ; comme déjà expliqué, une telle position, en hauteur, est favorable à la diffusion de la substance en question ; En outre, cela permet de bénéficier d’une amplitude de mouvement maximale pour le diffuseur ;
  • la partie supérieure du balancier s’étend dudit axe d’oscillation jusqu’à l’extrémité supérieure du balancier, et le diffuseur, dans son ensemble, est situé entre le milieu de la partie supérieure du balancier, et ladite extrémité supérieure ;
  • le balancier a une hauteur totale supérieure à 0,3 mètre, voire supérieure à 0,5 mètre ou même supérieure à 1 mètre ; les dimensions importantes du balancier permettent alors un brassage ample de l’air ambiant ;
  • le dispositif est configuré pour permettre au balancier d’osciller avec une amplitude supérieure à 20 degrés, voire supérieure à 30 degrés, de part d’autre d’une position d’équilibre de ce balancier ; cette amplitude d’oscillation est favorable à la diffusion de la question, notamment parce que le diffuseur est alors nettement incliné par rapport à la verticale, en bout de course, ce qui permet de brasser l’air non seulement horizontalement, mais aussi verticalement, en le rabattant vers le bas ;
  • le système pour entretenir les oscillations du balancier comprend un aimant permanent et un électro-aimant, fixés respectivement au balancier et au support, ou inversement ; un tel système d’entretien des oscillations a l’avantage d’être sans contact, commode à installer, et de structure plus simple qu’un dispositif d’entretien purement mécanique (de type système à échappement ;
  • le dispositif comprend un circuit électrique configuré pour commander ledit électro-aimant, le circuit électrique comprenant un détecteur pour détecter le passage du balancier par sa position d’équilibre et étant configuré pour délivrer à l’électro-aimant une impulsion électrique d’actionnement lorsque ledit passage est détecté, avec un décalage temporel réglable entre ladite détection et ladite impulsion, le circuit électrique comprenant en outre un organe de réglage ou des moyens de communication permettant à un utilisateur de régler ledit décalage temporel à différentes valeurs ;
  • le support comprend une première partie qui forme une embase fixe, et une deuxième partie qui est mobile en rotation par rapport à la première partie, autour d’un axe de rotation sensiblement vertical, le balancier étant relié par ladite liaison à la deuxième partie, mobile, du support ; par sensiblement vertical, on entend vertical à plus ou moins 20 degrés près, lorsque le dispositif, en position d’usage, repose sur un sol ou un plan horizontal ; la rotation de la partie du support sur la laquelle est monté le balancier permet de de faire tourner progressivement le plan d’oscillation du balancier, autour de cet axe vertical, grâce à quoi le balancier balaye tout un volume, de manière homogène, ce qui favorise une diffusion efficace et homogène de la substance en question ;
  • le dispositif comprend en outre un moteur pour entrainer la deuxième partie du support en rotation par rapport à sa première partie, le dispositif étant configuré de sorte que la deuxième partie du support tourne sur elle-même avec une période de rotation comprise entre 20 fois et 400 fois la période d’oscillation du balancier ;
  • le diffuseur contient, entre deux grilles ou plaques ajourées, des billes ou des blocs solides de petite taille sur lesquels ladite substance est adsorbée ; par petite taille, on entend de dimension inférieure à 1 cm ; ce type de diffuseur est avantageusement dépourvu d’un réservoir où la substance serait contenue sous forme liquide ; de plus, le remplacement de la substance en question par une autre, ou le rechargement du diffuseur sont alors particulièrement commodes, puisqu’il suffit de remplacer les billes ou blocs solides, qui peuvent d’ailleurs être contenus dans une cartouche amovible, par d’autres ;
  • le support comprend un montant qui forme une boucle allongée verticalement, ladite liaison mécanique reliant le balancier au montant, dans une partie médiane de la boucle en question, et lorsque le balancier est dans sa position d’équilibre, ladite boucle entoure le balancier en passant au-dessus de lui ; cette structure en boucle du support, avec la liaison montée au milieu (entre les parties gauche et droite de la boucle), apporte robustesse et rigidité au support ; par ailleurs, cette boucle protège le balancier d’éventuels choc, lorsqu’il est dans sa position d’équilibre, au repos ;
  • la liaison mécanique relie en outre une partie gauche de cette boucle à une partie droite de cette boucle ;
  • la liaison mécanique comprend au moins une pièce fixe, solidaire à la fois de la partie gauche et de la partie droite (de la boucle formée par le montant du support ; cela améliore encore la rigidité du support ;
  • ladite boucle est en forme de huit, avec une demi-boucle supérieure et une demi-boucle inférieure ;
  • la demi-boucle supérieure et la demi-boucle inférieure sont contenues respectivement dans deux plans différents décalés angulairement l’un par rapport à l’autre, et l’axe d’oscillation fait un angle non nul avec chacun de ces plans ; cela permet notamment un meilleur appui du montant sur l’embase, permettant au montant de montant de résister aux efforts qu’il subit lors de l’oscillation du balancier ;
  • l’axe d’oscillation est horizontal, à plus ou moins 20 degrés près, lorsque le dispositif repose sur un sol ou un plan d’appui horizontal.
L‘invention concerne aussi un ensemble comprenant plusieurs dispositifs tels que décrits ci-dessus, et comprenant chacun un circuit électrique qui commande l’électro-aimant du dispositif considéré, ce circuit électrique comprenant des moyens de communication ainsi que des moyens de synchronisation configurés pour synchroniser l’oscillation du balancier du dispositif avec un signal de synchronisation reçu par lesdits moyens de communication.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
La représente schématiquement un dispositif pour faire diffuser dans l’air une substance odorante ou désodorisante, selon un premier mode de réalisation mettant en œuvre les enseignements de l’invention, vu en perspective.
La représente plus en détail une liaison mécanique entre un balancier et un support du dispositif de la .
La représente schématiquement le dispositif de la , vu en perspective et depuis le bas.
La est une vue de face d’un dispositif pour faire diffuser dans l’air une substance odorante ou désodorisante, selon un deuxième mode de réalisation proche du premier mode de réalisation.
La est une vue de côté du dispositif de la , le balancier du dispositif étant dans sa position d’équilibre.
La est une vue de côté du dispositif de la , le balancier étant écarté de sa position d’équilibre.
La est une vue de dessus du dispositif de la .
La représente schématiquement un dispositif pour faire diffuser dans l’air une substance odorante ou désodorisante, selon un troisième mode de réalisation mettant en œuvre les enseignements de l’invention, vu de face.
La représente schématiquement des éléments d’un circuit électrique de pilotage d’un électro-aimant du dispositif pour faire diffuser dans l’air une substance odorante ou désodorisante.
La montre des signaux électriques, de détection et de commande, intervenant dans le fonctionnement du circuit électrique de la .
La est un tableau regroupant des valeurs d’amplitude et de fréquence d’oscillation du dispositif de la , correspondant à différents paramètres de pilotage électrique des oscillations.

Claims (13)

  1. Dispositif (1 ; 1’) pour faire diffuser dans l’air une substance odorante ou désodorisante, le dispositif comprenant un support (2 ; 2’) et un balancier (3 ; 3’),
    • le balancier étant relié au support par une liaison (4 ; 4’) mécanique qui autorise une rotation du balancier par rapport au support autour d’un axe d’oscillation (X), de manière à permettre au balancier d’osciller autour dudit axe sous l’effet de son propre poids,
    • le balancier comprenant une partie supérieure (31 ; 31’) et une partie inférieure (36 ; 36’) qui s’étendent respectivement au-dessus, et au-dessous dudit axe (X), à l’opposé l’une de l’autre, la partie supérieure 31 ; 31’) du balancier étant munie d’un diffuseur (32) qui libère ladite substance dans l’air,
    • les parties inférieure (36 ; 36’) et supérieure (31 ; 31’) du balancier étant équilibrées mécaniquement l’une par rapport à l’autre, de manière à obtenir une période d’oscillation du balancier au moins supérieure à 2 secondes,
    • le dispositif comprenant en outre un système (5 ; 5’) pour entretenir les oscillations du balancier.
  2. Dispositif (1 ; 1’) selon la revendication 1, dans lequel le diffuseur (32 ; 32’) est placé à une extrémité supérieure (33 ; 33’) du balancier (3 ; 3’).
  3. Dispositif (1 ; 1’) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le balancier (3 ; 3’) a une hauteur totale (h) supérieure à 0,3 mètre, voire supérieure à 0,5 mètre.
  4. Dispositif (1 ; 1’) selon l’une des revendications 1 à 3, configuré pour permettre au balancier (3 ; 3’) d’osciller avec une amplitude (θo) supérieure à 20 degrés, voire supérieure à 30 degrés, de part d’autre d’une position d’équilibre de ce balancier.
  5. Dispositif (1 ; 1’) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le système (5 ; 5’) pour entretenir les oscillations du balancier comprend un aimant permanent (51 ; 51’) et un électro-aimant (52 ; 52’), fixés respectivement au balancier (3 ; 3’) et au support (2 ; 2’), ou inversement.
  6. Dispositif (1 ; 1’) selon la revendication 5, comprenant un circuit électrique (60) configuré pour commander ledit électro-aimant (52 ; 52’), le circuit électrique comprenant un détecteur (66) pour détecter le passage du balancier (3 ; 3’) par sa position d’équilibre et étant configuré pour délivrer à l’électro-aimant (52 ; 52’) une impulsion électrique d’actionnement lorsque ledit passage est détecté, avec un décalage temporel (Δt) réglable entre ladite détection et ladite impulsion, le circuit électrique (60) comprenant en outre un organe de réglage ou des moyens de communication (64, 65) permettant à un utilisateur de régler ledit décalage temporel (Δt) à différentes valeurs.
  7. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel :
    • le support (2) comprend une première partie (21) qui forme une embase fixe, et une deuxième partie (22) qui est mobile en rotation par rapport à la première partie (21), autour d’un axe de rotation (Z) sensiblement vertical, et dans lequel
    • le balancier (3) est relié par ladite liaison (4) à la deuxième partie (22), mobile, du support (2).
  8. Dispositif (1) selon la revendication 7comprenant en outre un moteur pour entrainer la deuxième partie (22) du support (2) en rotation par rapport à sa première partie (21), le dispositif étant configuré de sorte que la deuxième partie (22) du support tourne autour dudit axe de rotation (Z) avec une période de rotation comprise entre 20 fois et 400 fois la période d’oscillation du balancier (3).
  9. Dispositif (1 ; 1’) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le diffuseur (32 ; 32’) contient, entre deux grilles ou plaques ajourées (34, 35), des billes ou des blocs solides de petite taille sur lesquels ladite substance est adsorbée.
  10. Dispositif (1 ; 1’) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel :
    • le support (2 ; 2’) comprend un montant (23 ; 23’) qui forme une boucle allongée verticalement,
    • ladite liaison (4 ; 4’) mécanique relie le balancier (3 ; 3’) au montant (23 ; 23’), dans une partie médiane de la boucle en question, et
    • lorsque le balancier (3 ; 3’) est dans sa position d’équilibre, ladite boucle entoure le balancier en passant au-dessus de lui.
  11. Dispositif (1) selon la revendication 10, dans lequel ladite boucle est en forme de huit, avec une demi-boucle supérieure (29A) et une demi-boucle inférieure (29B) qui sont contenues respectivement dans deux plans (PA, PB) différents décalés angulairement l’un par rapport à l’autre, et dans lequel l’axe d’oscillation (X) fait un angle non nul avec chacun de ces plans (PA, PB).
  12. Dispositif (1) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel ladite liaison (4) comprend au moins une pièce fixe (41, 42), solidaire à la fois d’une partie gauche (26) et d’une partie droite (27) de la boucle formée par le montant (23) du support.
  13. Ensemble comprenant plusieurs dispositifs (1 ; 1’) conformes chacun à la revendication 5 et comprenant chacun un circuit électrique (60) pour commander l’électro-aimant (55 ; 52’) du dispositif considéré, le circuit électrique comprenant des moyens de communication (64, 65) ainsi que des moyens de synchronisation (63) configurés pour synchroniser l’oscillation du balancier du dispositif avec un signal de synchronisation reçu par lesdits moyens de communication.
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