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WO 2009/081060 PCT/FR2008/052370
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APPAREIL NETTOYEUR DE SURFACE IMMERGÉE A HÉLICE DE
POMPAGE INCLINÉE
L'invention concerne un appareil nettoyeur de surface
immergée dans un liquide, en particulier un appareil nettoyeur de parois de
piscine.
Certains appareils nettoyeurs de piscine connus
comportent :
- un corps creux et des organes d'entraînement dudit
corps sur la surface immergée dans au moins un sens d'avancement privilégié et
selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale,
- une chambre de filtration ménagée dans ledit corps
et présentant :
au moins une entrée de liquide dans le corps
creux située à la base dudit corps,
. au moins une sortie de liquide hors du corps
creux située à distance de la base dudit corps creux,
. au moins un circuit hydraulique adapté pour
assurer une circulation de liquide entre au moins une entrée et au moins une
sortie à travers au moins un dispositif de filtrage,
. au moins un moteur de pompage -notamment
un moteur de pompage électrique alimenté par un câble reliant le corps de
l'appareil à une source extérieure émergée d'énergie électrique- présentant un
arbre rotatif moteur accouplé à au moins une hélice de pompage axial
interposée
dans au moins un circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide
entre chaque entrée et chaque sortie.
Dans ces appareils connus à pompe motorisée, l'axe de
l'hélice de pompage est en général vertical (cf. par exemple FR 2567552,
WO 0250388, FR 2586054, EP 1022411), de façon notamment à générer une
force d'application par aspiration de l'appareil sur la surface immergée.
Or, les inventeurs ont maintenant déterminé que cette
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disposition est en fait extrêmement défavorable du point de vue des
performances
de l'appareil. En particulier, cette disposition verticale de l'axe de
l'hélice de
pompage induit un encombrement vertical relativement important, ce qui se
traduit par une résistance hydraulique à l'avancement de l'appareil élevée, et
donc par une consommation énergétique importante.
De plus, cette disposition de l'axe de l'hélice augmente, de
par le poids et l'encombrement importants qu'elle induit, le coût de
fabrication et
d'utilisation d'un tel appareil nettoyeur de surface immergée.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un appareil
nettoyeur de surface immergée dont le rapport performances/coût est grandement
amélioré par rapport à celui des appareils antérieurs.
Plus particulièrement, l'invention vise à proposer un tel
appareil dont le coût peut être sensiblement abaissé pour des performances
équivalentes, voire meilleures, que celles des appareils connus.
L'invention s'applique à tout appareil nettoyeur de piscine
du type mentionné ci-dessus, qui peut être notamment à entraînement
électrique,
hydraulique ou mixte.
L'invention vise néanmoins plus particulièrement à
proposer un tel appareil qui soit du type automoteur et à moteur(s)
électrique(s)
d'entraînement embarqué(s).
Pour ce faire, l'invention concerne un appareil nettoyeur
d'une surface immergée comprenant :
- un corps creux et des organes de guidage et
d'entraînement dudit corps sur la surface immergée dans au moins un sens
d'avancement privilégié et selon une direction principale d'avancement, dite
direction longitudinale,
- une chambre de filtration ménagée dans ledit corps
creux et présentant :
. au moins une entrée de liquide dans le corps
creux située à la base dudit corps creux,
. au moins une sortie de liquide hors du corps
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creux située à distance de la base du corps creux,
. au moins un circuit hydraulique adapté pour
assurer une circulation de liquide entre au moins une entrée de liquide et au
moins une sortie de liquide à travers au moins un dispositif de filtrage,
- au moins un dispositif de pompage de liquide
comprenant un moteur de pompage présentant un arbre rotatif moteur accouplé à
au moins une hélice de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique de
façon à y générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque
sortie de liquide reliées par ce circuit hydraulique,
caractérisé en ce que :
- chaque sortie de liquide est décalée, selon ladite
direction longitudinale, de chaque entrée avec laquelle elle est en
communication
par un circuit hydraulique,
- chaque hélice de pompage axial interposée dans un
circuit hydraulique entre une entrée de liquide et une sortie de liquide
présente un
axe de rotation incliné faisant, avec ladite direction longitudinale, un angle
non
nul et différent de 90 et adapté pour générer un débit de liquide orienté
selon son
axe vers cette sortie de liquide en s'éloignant de la base dudit corps.
Les inventeurs ont en effet constaté que le simple fait
d'incliner l'axe de chaque hélice de pompage axial et l'orientation générale
de
chaque circuit hydraulique permet en pratique à la fois de conserver les
performances d'aspiration et de filtrage de l'appareil, tout en diminuant
considérablement son encombrement vertical, et donc sa traînée hydraulique. En
outre, chaque circuit hydraulique peut être conçu et dimensionné de façon à
minimiser les pertes de charge et à optimiser les performances de filtration.
En
conséquence, à performances d'aspiration et de nettoyage équivalentes, un
appareil selon l'invention peut être doté d'un dispositif d'entraînement de
puissance beaucoup plus faible, et donc de consommation et de coûts réduits.
Il
en résulte également un volume général et un poids plus faibles de l'appareil
ce
qui, outre l'économie réalisée, est un avantage important pour l'utilisateur,
notamment en termes de manipulations, de transport, et de stockage de
l'appareil.
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En outre, à hauteur équivalente, un appareil présentant une
hélice de pompage axial inclinée peut présenter une plus grande longueur
disponible pour le circuit hydraulique, toutes choses étant égales par
ailleurs, ce
qui permet de disposer l'hélice de pompage à une distance du moteur de
pompage supérieure à la distance séparant l'hélice du moteur dans un appareil
à
hélice de pompage axial vertical. Dès lors, les pertes de charge induites par
la
présence du moteur sur le trajet hydraulique sont plus faibles car les
déviations et
les tortuosités du trajet hydraulique sont minimisées. Le flux de liquide au
niveau
de l'hélice de pompage peut dont être sensiblement parallèle à l'axe de
l'hélice
de pompage.
De plus, un appareil selon l'invention comprenant une
pompe inclinée peut présenter une garde au sol importante, sans néanmoins
présenter des dimensions hors tout verticales importantes. Une telle garde au
sol
réduit les risques de blocage de l'appareil par exemple sur une bonde de fond
d'une piscine.
De plus, l'entrée de liquide étant décalée longitudinalement
de la sortie de liquide, et l'axe de l'hélice du dispositif de pompage étant
incliné
de manière à permettre une circulation de liquide inclinée entre cette entrée
et
cette sortie de liquide, le flux d'aspiration de débris présents sur la
surface
immergée généré par le dispositif de pompage peut également être incliné.
Ce flux d'aspiration incliné peut permettre une aspiration
des débris légèrement à l'avant ou à l'arrière d'une entrée de liquide de
l'appareil, selon le sens de déplacement de l'appareil, l'inclinaison de
l'hélice,
l'agencement des entrées de liquide, et la forme du circuit hydraulique. En
particulier, dans le cas d'un circuit hydraulique sensiblement rectiligne
entre
l'entrée et la sortie de liquide, une inclinaison de l'hélice selon une
direction
sensiblement parallèle à la direction reliant l'entrée de liquide à la sortie
de
liquide, permet une aspiration des débris situés à l'avant de l'entrée de
liquide.
Cette aspiration peut faciliter l'aspiration des débris au niveau des pieds de
parois
verticales d'une piscine par exemple, alors qu'une telle aspiration ne serait
pas
possible si l'hélice de pompage était verticale à l'aplomb de l'entrée de
liquide.
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Un appareil selon l'invention comprend au moins un
dispositif de pompage de liquide comprenant un moteur de pompage présentant
un arbre rotatif moteur accouplé à au moins une hélice de pompage axial qui
présente un axe de rotation incliné.
5 L'arbre rotatif moteur d'un dispositif de pompage accouplé
à une hélice de pompage peut être vertical, horizontal, ou présenter une
inclinaison quelconque par rapport à la direction longitudinale. Néanmoins,
avantageusement et selon l'invention, chaque moteur de pompage présente un
arbre rotatif moteur incliné faisant, avec la direction longitudinale, un
angle non
nul et différent de 90 . Cela permet, à l'instar de l'inclinaison de l'axe de
rotation
de l'hélice de pompage, de diminuer l'encombrement vertical de l'appareil et
donc de réduire la traînée hydraulique de l'appareil.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend
une trappe d'accès au dispositif de filtrage ménagée sur une paroi supérieure
du
corps creux et adaptée pour permettre le démontage du dispositif de filtrage
et
son passage par cette trappe d'accès.
En variante ou en combinaison, un appareil selon
l'invention comprend une trappe d'accès au dispositif de filtrage ménagée sur
une paroi avant du corps creux et adaptée pour permettre le démontage du
dispositif de filtrage et son passage par cette trappe d'accès.
Dans ces deux variantes, le dispositif de filtrage peut être
extrait simplement de l'appareil, par le dessus de l'appareil et/ou par
l'avant de
l'appareil, sans nécessiter de retourner l'appareil. L'extraction du
dispositif de
filtrage se fait donc avec l'appareil en position horizontale, c'est à dire
avec
l'appareil dans sa position normale de déplacement. C'est l'inclinaison du
dispositif de pompage dans un appareil selon l'invention qui permet cette
extraction avantageuse par le dessus et/ou par l'avant de l'appareil.
Avantageusement et selon l'invention, chaque moteur de
pompage présente un arbre rotatif coaxial à l'axe de rotation d'une hélice de
pompage axial.
Une telle variante permet d'une part un accouplement
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simple entre l'hélice de pompage axial et l'arbre moteur et confère d'autre
part à
un appareil selon l'invention un encombrement vertical minimal.
Une hélice de pompage axial d'un dispositif de pompage
d'un appareil selon l'invention est disposée dans un circuit hydraulique de
l'appareil de telle sorte que l'axe de l'hélice n'est ni horizontal, ni
vertical. Un
bon compromis consiste à choisir une inclinaison qui permet à la fois de
maintenir un niveau d'aspiration satisfaisant des débris, c'est-à-dire
notamment
qui limite les pertes de charges, et d'assurer une réduction substantielle de
l'encombrement vertical de l'appareil nettoyeur de manière à réduire d'autant
la
traînée hydraulique de l'appareil sur la surface immergée.
Selon une variante de l'invention, chaque hélice de
pompage présente un axe de rotation incliné faisant avec ladite direction
longitudinale un angle compris entre 15 et 60 -notamment de l'ordre de 30 -.
De préférence, l'inclinaison de l'axe de rotation de l'hélice
est telle que le flux de liquide sortant de l'appareil présente une composante
horizontale supérieure à sa composante verticale.
Avantageusement et selon l'invention, l'axe de rotation de
chaque hélice de pompage interposée dans un circuit hydraulique est parallèle
à
la direction moyenne inclinée passant par l'entrée de liquide et la sortie de
liquide
reliées par ce circuit hydraulique. Les inventeurs ont déterminé qu'une telle
inclinaison permet d'optimiser le débit de liquide entre l'entrée de liquide
et la
sortie de liquide, ce qui permet donc d'optimiser le niveau d'aspiration des
débris.
Avantageusement et selon l'invention, au moins une sortie
de liquide hors du corps creux est sensiblement coaxiale, à moins de 5 près,
à
l'axe de rotation d'une hélice de pompage axial.
Selon une variante avantageuse de l'invention, au moins
une sortie de liquide est agencée exactement en regard de l'hélice de pompage
de
sorte que le liquide s'écoule hors de l'appareil par cette sortie de liquide
selon
une direction correspondant à celle du débit de liquide généré par l'hélice de
pompage axial.
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Les inventeurs ont en effet constaté que cet agencement
particulier permet non seulement à la fois de conserver les performances
d'aspiration et de filtrage de l'appareil, tout en diminuant considérablement
son
encombrement vertical, et donc sa traînée hydraulique, mais également de
récupérer directement, sans perte de charge, au moins une partie de l'énergie
hydraulique résiduelle dans le flux de sortie pour participer à l'entraînement
de
l'appareil.
En conséquence, à performances d'aspiration et de
nettoyage équivalentes, un appareil selon l'invention peut être doté d'un
dispositif
d'entraînement de puissance beaucoup plus faible, et donc de consommation et
de
coûts réduits. Il en résulte également un volume général et un poids plus
faibles
de l'appareil ce qui, outre l'économie réalisée, est un avantage important
pour
l'utilisateur, notamment en termes de manipulations, de transport, et de
stockage
de l'appareil.
Le corps creux d'un dispositif selon l'invention peut être
réalisé de plusieurs pièces assemblées les unes aux autres par tous types de
moyens d'assemblage, ou par une seule pièce telle qu'une pièce moulée.
Avantageusement et selon l'invention, le corps creux est
formé principalement d'un carter concave délimitant une enceinte principale,
ce
carter présentant des ouvertures ménagées respectivement dans une partie basse
du carter et dans une partie arrière du carter, ces ouvertures formant
respectivement ladite(lesdites) entrée(s) de liquide et ladite(lesdites)
sortie(s) de
liquide.
Un tel carter est formé d'une seule pièce par moulage. De
préférence, ce carter est réalisé en un matériau thermoplastique adapté pour
rester
longtemps dans un milieu aqueux. Un tel matériau est par exemple un plastique
ABS qui de par sa constitution présente une résistance thermique au
vieillissement, une capacité à endurer des coups, une rigidité permettant le
montage d'éléments dans le carter et une facilité de moulage.
Un tel carter définit une enceinte principale adaptée pour
recevoir une chambre de filtration et au moins un dispositif de pompage de
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liquide. Chaque dispositif de pompage comprenant une hélice à axe de rotation
inclinée et un moteur à arbre moteur, de préférence incliné selon la même
direction que l'axe de l'hélice, peut être agencé à différents endroits du
circuit
hydraulique dont il assure la circulation de liquide.
Avantageusement et selon l'invention, chaque moteur de
pompage de chaque circuit hydraulique est agencé en-dessous de la direction
inclinée passant par l'entrée de liquide et la sortie de liquide décalée
longitudinalement par rapport à cette entrée de liquide reliées entre elles
par ce
circuit hydraulique.
Un tel agencement de chaque dispositif de pompage permet
de décaler le centre de gravité de l'appareil vers le bas de ce dernier. En
effet, les
dispositifs de pompage représentent une partie importante du poids total de
l'appareil.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend
également un carénage d'hélice entourant l'hélice de pompage axial sur toute
sa
hauteur.
Un tel carénage d'hélice s'étend au moins sur toute la
hauteur de l'hélice de pompage axial. Par exemple, en aval et en amont de
l'hélice de pompage axial, le carénage d'hélice peut s'étendre au-delà de
l'hélice
et former un canal de sortie de liquide vers la sortie de liquide hors du
corps
creux de l'appareil.
Un appareil selon l'invention peut être entraîné en
déplacement sur la surface immergée par tous types de moyens.
En particulier, un appareil selon l'invention peut être
entraîné en déplacement par des moyens hydrauliques, des moyens électriques,
ou des moyens mixtes hydrauliques et électriques.
Néanmoins, avantageusement et selon l'invention, lesdits
organes d'entraînement dudit corps sur la surface immergée comprennent au
moins un moteur électrique d'entraînement.
Un tel moteur électrique peut être un moteur électrique
alimenté par un ou plusieurs accumulateurs logés dans le carter de l'appareil
ou
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un moteur électrique alimenté par un réseau électrique domestique, tel que le
réseau électrique urbain, par l'intermédiaire d'un câble électrique. De
préférence,
un tel moteur électrique est un moteur électrique très basse tension.
De même, le moteur de pompage de chaque dispositif de
pompage est de préférence un moteur électrique très basse tension. Chaque
moteur électrique de pompage peut également être alimenté, soit par des
accumulateurs logés dans le carter, soit par l'intermédiaire d'un réseau
électrique
domestique, tel que le réseau électrique urbain, et d'un câble électrique
reliant
l'appareil à ce réseau électrique domestique. De préférence, le moteur
électrique
d'entraînement de l'appareil nettoyeur et chaque moteur de chaque dispositif
de
pompage sont alimentés par la même source d'énergie électrique.
Avantageusement et selon l'invention, chaque moteur
électrique d'entraînement est un moteur d'entraînement unidirectionnel.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend
au moins un essieu à roues directionnelles ou non directionnelles qui s'étend
selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale.
Au moins une de ces roues est motrice. De telles roues sont
avantageusement mises en rotation par l'intermédiaire d'au moins un moteur
électrique d'entraînement. Ces roues sont montées sur un essieu qui s'étend
selon
une direction perpendiculaire à la direction principale d'avancement. Une
rotation des roues entraîne donc un déplacement du robot selon la direction
principale d'avancement.
Un appareil selon l'invention peut comprendre en outre un
dispositif qui permet de modifier la direction de déplacement de l'appareil
lorsqu'il rencontre une paroi verticale. Ce dispositif de changement de
direction
peut être de tous types connus.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend
un unique circuit hydraulique, ce circuit comprenant une ou plusieurs entrées
de
liquide situées à la base et à l'avant dudit corps creux et une ou plusieurs
sorties
de liquide situées à distance de la base du corps au niveau d'une portion
arrière
dudit corps.
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Un tel appareil présentant au moins une entrée de liquide
située vers l'avant de l'appareil dans la partie basse et au moins une sortie
de
liquide située vers l'arrière de l'appareil et à distance de la base de
l'appareil
permet d'aspirer les débris jonchés sur la surface immergée dans le sens
normal
5 de déplacement de l'appareil.
De plus, une éjection de liquide par une sortie haute arrière
selon une direction inclinée qui s'éloigne de la base du corps concourt à
maintenir l'appareil nettoyeur plaqué contre la surface immergée tout en
participant à l'entraînement de l'appareil sur la surface immergée.
10 De préférence, l'appareil selon l'invention comprend une
seule entrée de liquide, et une seule sortie de liquide reliée par un circuit
hydraulique unique.
De préférence, ce circuit hydraulique unique comprend un
dispositif de pompage unique comprenant un moteur électrique de pompage
unique présentant un arbre rotatif moteur accouplé à une hélice de pompage
unique à axe de rotation incliné.
L'invention concerne en outre un appareil nettoyeur
caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées
ci-
dessus ou ci-après.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention
apparaîtront à la lecture de la description suivante qui présente à titre
d'exemple
non limitatif un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins
annexés ; sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective de
dessus d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique de côté d'un appareil
nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un
appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique arrière d'un appareil
nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
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- la figure 5 est une vue schématique d'un carter d'un
appareil selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue schématique en perspective de
dessous d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7 est une vue schématique en coupe simplifiée de
la figure 3 représentant l'appareil en fonctionnement sur une surface
immergée.
Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas
strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté.
Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux
figures, sauf indication contraire, chaque pièce de l'appareil nettoyeur est
décrite
telle qu'elle est agencée lorsque l'appareil est en déplacement normal sur une
surface immergée horizontale selon un sens privilégié d'avancement par rapport
auquel l'avant et l'arrière de l'appareil sont définis.
Un appareil selon l'invention comprend un corps 1 creux
et des organes 2, 3, 4 roulants de guidage et d'entraînement du corps 1 creux
sur
une surface immergée dans au moins un sens privilégié d'avancement et selon
une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, parallèle
à la
surface immergée.
Ce corps 1 creux est formé principalement d'un carter
concave délimitant une enceinte principale. Ce carter concave est par exemple
réalisé par moulage ou rotomoulage. Ce carter est de préférence réalisé en un
matériau thermoplastique, tel que le polyéthylène, le polypropylène, l'ABS, le
PMMA ou tout matériau équivalent.
Ce corps 1 creux présente une enceinte 35 centrale adaptée
pour recevoir une chambre de filtration. Cette enceinte 35 centrale est
délimitée
par une paroi inférieure s'étendant dans un plan sensiblement horizontal ; par
des
parois 36 latérales s'étendant globalement dans des plans verticaux ; par une
paroi 37 avant s'étendant globalement dans un plan vertical, orthogonale aux
plans des parois 36 latérales verticales ; et par une paroi 38 arrière
s'étendant
globalement dans un plan vertical orthogonal aux plans des parois 36 latérales
verticales.
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La paroi inférieure présente une ouverture s'étendant
transversalement au voisinage de la paroi 37 avant de telle sorte que du
liquide
peut rentrer dans l'enceinte 35 centrale par cette ouverture inférieure
transversale. Cette ouverture forme une entrée 9 de liquide dans le corps 1
creux.
La paroi 38 arrière comprend une ouverture cylindrique
formant une sortie 10 de liquide hors du corps 1 creux. Cette sortie 10 de
liquide
ménagée dans la paroi 38 arrière du carter est longitudinalement décalée de
l'entrée 9 de liquide ménagée dans la paroi inférieure. De plus, cette sortie
10 de
liquide est agencée dans la partie haute du carter de telle sorte qu'elle est
également verticalement décalée de l'entrée 9 de liquide.
Cette enceinte 35 centrale, cette entrée 9 de liquide et cette
sortie 10 de liquide forment une chambre 8 de filtration. Cette chambre 8 de
filtration comprend en outre un circuit hydraulique adapté pour assurer une
circulation de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide
à travers
un dispositif 11 de filtrage.
De préférence, l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de
liquide sont centrées sur un même plan longitudinal vertical médian de
l'appareil.
L'enceinte 35 centrale du corps 1 creux est adaptée pour
recevoir un dispositif 11 de filtrage. Le dispositif 11 de filtrage est agencé
entre
l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide.
Ce dispositif 11 de filtrage peut être de tous types connus.
Par exemple, le dispositif 11 de filtrage comprend une
armature rigide et une nappe filtrante -notamment un tissu filtrant- portée
par
cette armature rigide. Un tel dispositif 11 de filtrage est donc autoporteur
et peut
être aisément manipulé par un utilisateur.
L'appareil comprend également une trappe 6 d'accès à ce
dispositif de filtrage. Cette trappe 6 d'accès forme une paroi supérieure du
corps
1 creux et recouvre ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté, cette
trappe 6 est ménagée sur le dessus de l'appareil de telle sorte qu'un
utilisateur de
l'appareil peut aisément procéder à l'ouverture de la trappe 6 et extraire le
dispositif 11 de filtrage. Rien n'empêche que la trappe 6 d'accès s'étende au
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moins partiellement vers l'avant. De préférence, la trappe 6 d'accès est
articulée
au corps 1 de l'appareil par des charnières 23 agencées à l'arrière de
l'appareil.
De préférence, le dispositif 11 de filtrage est un dispositif
monté dans l'enceinte 35 centrale du corps 1 creux à la façon d'un tiroir.
Pour ce
faire, l'armature rigide du dispositif 11 de filtrage présente deux nervures
s'étendant latéralement de chaque côté du dispositif 11 de filtrage. Ces
nervures
présentent des formes et dimensions conformées et conjuguées aux formes et
dimensions de rainures solidaires du corps 1 creux. Ces rainures solidaires du
corps 1 creux s'étendent verticalement le long des faces intérieures des
parois
latérales verticales du corps 1 creux. Les nervures du dispositif 11 de
filtrage sont
donc adaptées pour coopérer avec les rainures du corps 1 creux de l'appareil
Ainsi, l'extraction du dispositif 11 de filtrage résulte d'un
déplacement en translation du dispositif 11 de filtrage le long des rainures
du
corps 1 creux. Un utilisateur peut donc aisément retirer le dispositif 11 de
filtrage
du corps 1 creux en vue par exemple de procéder à son nettoyage. Une fois le
dispositif 11 de filtrage nettoyé, un utilisateur peut sans difficulté
réintroduire le
dispositif 11 de filtrage dans le corps 1 creux en orientant le dispositif 11
de
filtrage de sorte que les nervures du dispositif 11 de filtrage soient en
regard des
rainures du corps creux, puis en coulissant le dispositif 11 de filtrage dans
le
corps 1 creux.
Le dispositif 11 de filtrage comprend en outre une poignée
28 ménagée sur une portion supérieure du dispositif 11 de filtrage de manière
à
faciliter les manipulations du dispositif 11 de filtrage. En particulier, un
utilisateur peut aisément monter/démonter le dispositif 11 de filtrage par
l'intermédiaire de cette poignée 28 lorsque l'appareil est hors du liquide et
repose
sur une surface horizontale.
Dans le mode préférentiel de réalisation de l'invention
représenté sur les figures, les organes roulants de guidage et d'entraînement
de
l'appareil comprennent un essieu avant comprenant des roues 2 avant motrices,
une de chaque côté, et un essieu arrière comprenant des roues 3 arrière non
motrices, une de chaque côté.
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En outre, de préférence et tel que représenté sur les figures,
l'appareil comprend des brosses 4 agencées à l'avant de l'appareil. Ces
brosses 4
sont destinées à assurer un brossage de la surface immergée et à déplacer les
débris brossés vers l'arrière de l'appareil en direction de l'entrée 9 de
liquide
agencée sous l'appareil.
L'appareil comprend en outre au moins un moteur 20
électrique d'entraînement des roues avant 2 motrices. De préférence,
l'appareil
comprend deux moteurs 20 d'entraînement, un de chaque côté, respectivement
pour l'entraînement indépendant de chacune des roues avant 2. Pour ce faire,
chaque roue avant 2 présente une denture 5 interne coopérant avec un pignon 45
entraîné par le moteur 20 d'entraînement correspondant.
Ces brosses 4 peuvent être de tous types. Selon un mode de
réalisation de l'invention, l'appareil comprend deux brosses 4 avant
coaxiales.
Chaque brosse 4 est adaptée pour être mise en rotation autour d'un axe
s'étendant
selon une direction, dite direction transversale, perpendiculaire à la
direction
longitudinale. Chaque brosse 4 comprend une pluralité d'ailettes 41 s'étendant
radialement d'un arbre de brosse formant l'axe de rotation de la brosse 4. Les
ailettes 41 sont par exemple en caoutchouc en un matériau plastique résistant.
En outre, les brosses 4 sont de préférence également
entraînées en rotation à partir d'au moins un moteur 20 électrique
d'entraînement
des roues avant 2 par l'intermédiaire d'un système à engrenages. Selon ce mode
de réalisation, la denture 5 interne de chaque roue 2 avant motrice coopère
avec
un pignon 42 fixé à une extrémité de l'arbre d'une brosse 4 de telle sorte
qu'une
rotation de la roue 2 entraîne par l'intermédiaire de la denture 5 et du
pignon 42,
la rotation de l'arbre de la brosse 4, et donc la rotation de la brosse 4.
Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les organes
roulants sont constitués des roues avant 2 motrices, des roues arrière 3 non
motrices et des brosses 4 qui participent à l'entraînement et au guidage de
l'appareil sur la surface immergée. Quoi qu'il en soit, les organes roulants
2, 3, 4
présentent des zones destinées à venir au contact avec la surface immergée qui
sont coplanaires et définissent un plan 50 théorique de roulage. La direction
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longitudinale d'avancement de l'appareil est parallèle à ce plan 50 théorique
de
roulage.
Les roues avant 2 présentent de préférence un diamètre
compris entre 100 mm et 500 mm, notamment compris entre 150 mm et 250 mm.
5 Selon le mode de réalisation des figures, les roues avant 2 présentent un
diamètre
de l'ordre de 200mm. De la sorte, ces roues avant 2 facilitent le
franchissement
d'obstacles et présentent une motricité améliorée. Avantageusement, leur bande
de roulement périphérique est formée ou revêtue d'un matériau antidérapant.
Les roues avant 2 et les brosses 4 constituent des organes
10 roulants avant moteurs 2, 4 qui s'étendent en saillie vers l'avant par
rapport aux
autres éléments constitutifs de l'appareil, notamment le corps creux, de façon
à
former la partie extrême avant de l'appareil et à venir en premier en contact
avec
un obstacle rencontré au cours du déplacement vers l'avant.
De plus, selon un mode de réalisation préférentiel de
15 l'invention, l'appareil comprend également une poignée 7 de manoeuvre
permettant à un utilisateur de porter l'appareil pour l'immerger dans un
liquide et
le ressortir de ce dernier. Cette poignée 7 est de préférence agencée à
l'opposée
de la sortie 10 de liquide façon que lorsque le corps 1 creux est suspendu par
cette poignée, l'appareil bascule spontanément sous l'effet de la gravité dans
une
position dans laquelle la sortie 10 de liquide est située sous l'entrée 9 de
liquide,
ce qui permet une vidange de l'appareil. Lors du passage de l'appareil de la
position de nettoyage à la position de vidange, les débris aspirés par
l'appareil
sont maintenus dans le dispositif de filtrage et ne sont pas susceptibles de
ressortir de l'appareil.
La circulation de liquide dans le corps 1 creux de l'appareil
est représentée schématiquement sur la figure 7 par des flèches 66. Du liquide
entre dans le corps 1 creux par l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil.
Ce
liquide passe dans une colonne 15 d'admission de liquide pour atteindre le
dispositif 11 de filtrage. Ce dispositif 11 de filtrage présente des parois
poreuses
adaptées pour laisser passer le liquide mais retenir les débris 60 solides. Le
liquide filtré atteint alors la sortie de liquide 10 et est éjectée dans le
bassin d'où
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il provient à l'arrière de l'appareil.
Selon le mode préférentiel représenté sur les figures, la
colonne 15 d'admission forme une paroi 16 anti-retour empêchant les débris
ayant atteint le dispositif 11 de filtrage de ressortir par l'entrée 9 de
liquide
lorsque la pompe 12 est arrêtée.
Un appareil selon l'invention comprend en outre un
dispositif motorisé de pompage de liquide comprenant un moteur 12 électrique
de pompage présentant un arbre 13 rotatif moteur accouplé à une hélice 14 de
pompage interposée dans le circuit hydraulique de façon à y générer un débit
de
liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide reliées par ce
circuit
hydraulique.
Selon l'invention, l'hélice 14 de pompage interposée dans
le circuit hydraulique entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide
présente
un axe de rotation incliné faisant, avec ladite direction longitudinale, un
angle a
non nul et différent de 90 .
L'hélice 14 de pompage est adaptée pour générer un débit
de liquide orienté selon son axe 51 vers la sortie 10 de liquide en
s'éloignant de
la base du corps 1 creux.
Seule l'hélice 14 de pompage est agencée dans le circuit
hydraulique de manière à pouvoir assurer le débit de liquide. Cette hélice 14
de
pompage est agencée à l'arrière de l'appareil, à proximité de la sortie 10 de
liquide. En d'autres termes, l'hélice 14 de pompage et la sortie 10 de liquide
forment la partie terminale du circuit hydraulique.
De préférence, chaque moteur 12 de pompage présente un
arbre 13 rotatif moteur incliné faisant, avec la direction longitudinale le
même
angle a non nul et différent de 90 .
De préférence, l'axe 51 de rotation de l'hélice 14 de
pompage interposée dans le circuit hydraulique est parallèle à la direction
moyenne inclinée passant par l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide
reliées
par ce circuit hydraulique.
Dès lors, le décalage longitudinal entre l'entrée 9 de liquide
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et la sortie 10 de liquide est déterminé par l'inclinaison de la pompe.
De préférence, le décalage longitudinal entre l'entrée 9 de
liquide et la sortie 10 de liquide est supérieur à 50% -notamment 75%- de la
dimension hors tout de l'appareil le long de la direction longitudinale.
Dès lors, le circuit hydraulique reliant cette entrée 9 de
liquide et cette sortie 10 de liquide s'étend sur plus de 50% notamment 75%-
de
la dimension hors tout de l'appareil le long de la direction longitudinale.
A hauteur équivalente, l'appareil présente une plus grande
longueur disponible pour le circuit hydraulique, toutes choses égales par
ailleurs,
ce qui permet de minimiser les déviations et tortuosités du trajet hydraulique
et
donc les pertes de charge.
Le choix de l'angle a détermine la compacité verticale de
l'appareil. Un appareil selon l'invention, grâce à son axe de pompage incliné,
présente une traînée hydraulique réduite par rapport à un appareil connu à axe
de
pompage vertical.
Sur les figures, l'angle a est de l'ordre de 30 par rapport à
la direction longitudinale horizontale.
De préférence, l'entrée 9 de liquide transversale ménagée
dans la paroi inférieure du carter présente une section sensiblement égale à
la
section de la sortie 10 de liquide ménagée dans la paroi arrière du carter.
Cette entrée 9 de liquide transversale présente une forme
sensiblement rectangulaire dont la longueur est de l'ordre de sept fois la
largeur.
La sortie 10 de liquide présente une forme sensiblement circulaire dont le
rayon
est de l'ordre d'une fois et demi la largeur de l'entrée 9 de liquide.
Rien n'empêche de prévoir d'autres dimensions et d'autres
formes de section de l'entrée de liquide et de la sortie de liquide.
Le moteur 12 de pompage est logé dans un carter 17
étanche. Ce carter 17 étanche présente une ouverture axiale permettant le
passage
de l'arbre 13 rotatif moteur. Cette ouverture est de préférence étanchéifiée
par un
joint 18 torique agencé entre l'arbre 13 moteur et l'ouverture du carter 17.
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Le moteur 12 de pompage est de préférence alimenté par
l'intermédiaire d'un câble électrique étanche reliant l'appareil à un réseau
électrique domestique.
La figure 1 présente la zone 19 d'entrée du câble électrique
dans l'appareil. Ce câble d'alimentation électrique du moteur 12 de pompage
n'est pas représenté sur les figures à des fins de clarté.
Le moteur de pompage peut être de tous types connus.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le moteur 12 de
pompage est un moteur basse tension.
Comme indiqué précédemment, de préférence, le
déplacement de l'appareil selon l'invention sur la surface immergée à nettoyer
est réalisé par l'intermédiaire des roues 2 avant motrices. Ces roues 2 avant
motrices sont par exemple entraînées en rotation par l'intermédiaire d'un
moteur
électrique. Ce moteur 20 électrique est alimenté par le même câble
15 d'alimentation électrique que le moteur 12 de pompage.
De préférence, chaque moteur 20 électrique est également
agencé dans le carter 17 étanche dans lequel est agencé le moteur 12 de
pompage.
Chaque moteur électrique est de préférence un moteur
20 électrique basse tension.
On constate qu'un appareil selon l'invention qui présente
une hauteur hors tout de 250 mm et qui est équipé d'un moteur de pompage de
80 W de puissance peut produire un débit de liquide de l'ordre de 18 m3/h. La
puissance totale consommée pour le fonctionnement de cet appareil entraîné à
une vitesse moyenne de l'ordre de 10 m/min, est de l'ordre de 85W. En
comparaison, un appareil selon WO 0 250 388 équipé d'un même moteur de
pompage et de même hauteur produit un débit de l'ordre de 15 m 3 /h. En outre,
la
puissance totale consommée pour le fonctionnement de cet appareil antérieur
entraîné à la même vitesse moyenne est de l'ordre de 105 W. On constate donc
qu'un appareil selon l'invention présente une amélioration de l'ordre de 20%
de
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ses performances par rapport à un appareil antérieur comparable à WO
0 250 388.
Il va soi que l'invention peut faire l'objet de nombreuses
variantes de réalisation et applications.
Par exemple, selon un mode de réalisation non représenté
sur les figures, l'appareil peut comprend plusieurs entrées de liquide,
plusieurs
sorties de liquides et plusieurs circuits hydrauliques, par exemple un à
gauche et
un à droite.
En outre, le dimensionnement et la conception de
l'appareil, notamment de son circuit hydraulique sont sujets à des infinités
de
variantes. En outre l'invention s'applique à un appareil bidirectionnel
capable de
mouvement rétrograde.
