Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
i _ _ . .
CA 02638792 2008-08-07
1
DISPOSITIF DE NETTOYAGE AUTOMATIQUE D'UNE SURFACE
SUBMERGÉE DANS UN LIQUIDE
La présente invention concerne un dispositif de nettoyage
d'une surface submergée dans un liquide, et en particulier un dispositif
de nettoyage automatique pour piscine munie d'une pompe de faible
puissance. La présente invention a également pour objet l'utilisation
dudit dispositif afin de nettoyer les surfaces submergées dans un liquide,
telles que le fond, les parois, la plage immergée et la ligne d'eau d'une
piscine.
Un dispositif de nettoyage d'une surface submergée dans un
liquide peut être utilisé afin de nettoyer et/ou enlever tous types de
débris, tels que des feuilles, des insectes ou diverses saletés, qui peuvent
se retrouver par exemple dans le bassin d'une piscine lors de son
utilisation.
Divers dispositifs de nettoyage -automatique de piscine sont
connus dans l'état de la technique. Par exemple, le nettoyage d'une
piscine peut se faire par un procédé utilisant le retour d'eau ou un
procédé utilisant l'aspiration de la pompe de la piscine. Dans ce dernier
cas, ces dispositifs comportent soit un système dit à marteau (clapet
battant), soit un système dit à membrane. En particulier, ils aspirent l'eau
et les saletés présentes dans l'eau par simple branchement à une prise
balai ou au skimmer (entré d'eau avec anti-retour dirigeant l'eau vers le
filtre) de la piscine.
Notamment, le document FR 2 302 151 décrit un appareil de
nettoyage automatique de piscine. Ce dispositif comprend une tête de
nettoyage ayant une région périphérique qui peut être engagée sur la
surface à nettoyer et s'en dégager ; deux passages d'aspiration
débouchant dans ladite tête à travers deux sièges de clapet ; et un clapet à
battant pour transférer automatiquement un débit de liquide à travers les
passages, alternativement et à plusieurs reprises d'un passage vers
l'autre. Lors de l'aspiration de l'eau par la pompe, l'eau va s'écouler par
l'un ou l'autre des passages (celui qui n'est pas obturé par le clapet à
battant) et va acquérir une énergie cinétique suffisante, de sorte que
lorsque le débit de liquide va être transféré vers l'autre passage (dû à la
différence de pression entre les extrémités supérieures des sièges qui
provoque le basculement du clapet vers le passage qui n'était pas
CA 02638792 2008-08-07
2
obturée), une quantité suffisante d'énergie est transférée à l'appareil pour
le déplacer le long de la surface à nettoyer. Ce dispositif peut comporter
également une pièce intermédiaire située au devant du clapet à battant.
Toutefois, cet appareil présente l'inconvénient de ne pas
convenir aux piscines de petites et moyennes tailles utilisant une pompe
de faible puissance, c'est-à-dire de l'ordre de 100 Watts ou moins.
Le document US6,298,513 décrit un robot de nettoyage pour
piscine comportant également deux conduits parallèles ou non dont une
de leurs extrémités est connectée à un tuyau aspirateur flexible, lui-
même relié à la pompe filtrante de la piscine. L'autre extrémité des
conduits est desservie par l'eau aspirée de façon intermittente grâce à un
clapet à battant monté sur un pivot pouvant se mettre en marche tout
seul. Grâce au mouvement alternatif du clapet battant fournissant de
l'eau aux deux conduits, des forces cinétiques sont générées qui
permettent au robot de bouger sur la surface de la piscine. Le robot de
nettoyage tel que décrit dans ce document est également caractérisé par
un orifice d'aspiration de grande taille (passage d'eau) : l'épaisseur du
clapet battant n'excède pas 70 % de l'orifice d'aspiration. Le robot tel
que décrit dans ce document vise à collecter et à aspirer de la poussière
mais également des gros débris, des feuilles vers le système de filtration
de la piscine. C'est pourquoi dans ce dispositif, il n'y a pas de pièce
intermédiaire située au devant du clapet.
Ce dispositif nécessite généralement l'utilisation de pompe
puissante, d'environ 600 Watts, afin d'être réalisable. En outre, il
présente l'inconvénient d'encrasser rapidement le système de filtration
de la piscine, particulièrement s'il s'agit d'une filtration à cartouche,
étant donné qu'il aspire les feuilles et autres débris.
Actuellement, afin de nettoyer ces petites et moyennes
piscines, il existe des dispositifs manuels.
Ces derniers présentent cependant l'inconvénient de nécessiter
l'intervention de l'utilisateur pendant toute la durée du nettoyage.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau
dispositif de nettoyage qui évite tout ou partie des inconvénients
précités.
A cet effet; l'invention a pour objet un dispositif de nettoyage
automatique d'une surface submergée dans un liquide, destiné à être relié
CA 02638792 2008-08-07
3
à une pompe, comprenant : une tête creuse présentant un siège, des
premier et second conduits d'aspiration débouchant dans ladite tête
creuse, le siège délimitant un espace dans lequel est logé un clapet
battant, ledit clapet battant étant apte à coopérer avec ledit siège de
manière à adopter des première et seconde positions d'obturation dans
lesquelles il obture respectivement les premier et second conduits
d'aspiration lors du fonctionnement dudit dispositif, caractérisé en ce
qu'un préfiltre est disposé dans la tête creuse de manière à éviter le
blocage du clapet battant par d'éventuels débris dans ledit espace.
Avantageusement, le rapport entre la largeur du clapet et la
largeur dudit espace au niveau d'une section (S) dudit espace est
supérieure à 70 %.
De plus, grâce à ces caractéristiques, la vélocité de l'eau
passant entre le siège et le clapet battant est augmentée de sorte que ledit
dispositif ne nécessite pas une pompe de forte puissance (par exemple de
l'ordre de 600 Watts) pour fonctionner. Par exemple, il peut fonctionner
avec une pompe de puissance de l'ordre de 100 Watts ou moins. En
outre, l'utilisation d'un préfiltre en parallèle évite le blocage du clapet
battant par d'éventuels débris.
Préférentiellement, ledit siège présente des première et seconde
faces, ledit clapet présentent également des première et seconde faces,
lesdites premières faces, respectivement lesdites secondes faces,
coopérant ensemble pour obturer alternativement les conduits
d'aspiration.
Selon une caractéristique de l'invention, l'angle entre les
première et seconde faces du clapet battant est réglable.
Cette caractéristique permet de faire varier l'épaisseur du
clapet, c'est-à-dire l'écartement entre les première et seconde faces dudit
clapet en fonction de la puissance de la pompe.
De préférence, ledit clapet est au moins partiellement creux.
De manière avantageuse, le clapet comprend une pièce
d'écartement agencée entre ses première et seconde faces.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la longueur de
ladite pièce d'écartement est réglable.
Avantageusement, la section (S) est perpendiculaire à la
bissectrice (B) des première et seconde faces du siège.
. . . i . . . .. . .... . .... .. ...... . .. . . ..
CA 02638792 2008-08-07
4
De préférence, la tête creuse présente une surface plane
destinée à être en regard de la surface immergée, les premier et second
conduits d'aspiration présentant une inclinaison entre 20 et 30 , de
préférence de l'ordre de 25 , par rapport au plan de la surface plane.
Ainsi, ledit dispositif peut fonctionner en eau peu profonde.
L'invention a également pour objet, l'utilisation dudit dispositif
selon l'une des caractéristiques précédentes pour le nettoyage des
surfaces submergées d'une piscine, telles que le fond, les parois, la plage
immergée et la ligne d'eau d'une piscine.
La présente invention peut également concerner un dispositif
de nettoyage automatique d'une surface submergée dans un liquide,
destiné à être relié à une pompe, comprenant : une tête creuse présentant
un siège, des premier et second conduits d'aspiration débouchant dans
ladite tête creuse, le siège délimitant un espace dans lequel est logé un
clapet battant, ledit clapet battant étant apte à coopérer avec ledit siège
de manière à adopter des première et seconde positions d'obturation dans
lesquelles il obture respectivement les premier et second conduits
d'aspiration lors du fonctionnement dudit dispositif, caractérisé en ce
que ledit siège présente des première et seconde faces, ledit clapet
présentant également des première et seconde faces, lesdites premières
faces, respectivement lesdites secondes faces, coopérant ensemble pour
obturer alternativement les conduits d'aspiration et caractérisé en ce que
l'angle entre les première et seconde faces du clapet battant est
réglable.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails,
caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au
cours de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de
l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en
référence aux dessins annexés.
Sur ces dessins :
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale du
dispositif de nettoyage selon un mode de réalisation de la
présente invention lorsque le clapet battant est dans une
position d'obturation ;
CA 02638792 2008-08-07
- la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale et
agrandie de la tête creuse du dispositif de la figure 1 lorsque
le clapet battant est dans une autre position d'obturation;
- la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale et
5 agrandie de la tête creuse du dispositif de la figure 1 lorsque
le clapet battant est en position intermédiaire ;
- la figure 4 est une vue simplifiée, en perspective d'un clapet
battant convenant pour le dispositif de la figure 1;
- de même, la figure 5 représente une vue simplifiée, en
perspective d'un autre clapet battant convenant pour le
dispositif de la figure 1.
Tel que représenté sur les figures 1 à 3, un dispositif de
nettoyage automatique 1 d'une surface submergée dans un liquide,
comme par exemple les parois d'une piscine, comprend une tête creuse 2
composée d'un capot généralement en matière plastique, un clapet
battant 4 et deux conduits d'aspiration 5a, 5b.
Ladite tête creuse 2 comprend ledit clapet battant 4, une grille
de retenue 10 et un préfiltre 9 qui sont tous les trois renfermés sous le
capot de la tête creuse 2, et une tête d'aspiration 3 destinée à être en
contact avec la surface à nettoyer.
Ladite tête d'aspiration 3 de surface plane est composée d'une
valve de non retour 6 comportant un orifice 7, afin de former un passage
pour les poussières et autres saletés se trouvant sur la surface à nettoyer.
D'autre part, la tête d'aspiration comprend également une bride souple
d'étanchéité 8 de forme allongée. Ladite bride souple d'étanchéité 8 a
pour fonction principale de décrocher et d'acheminer vers l'orifice 7 les
particules de poussières ou autres débris de la surface à nettoyer. Cette
bride 8 est agencée de manière à encercler l'extrémité de la tête
d'aspiration 3 et donc la valve de non retour 6.
La tête creuse 2 comporte, disposée dans son capot et au dessus
de la tête d'aspiration 3, une grille de retenue 10. Plus particulièrement,
cette grille de retenue 10 est disposée dans la tête creuse 2 de manière à
ce que les débris et l'eau aspirés passent systématiquement après leur
aspiration dans la tête d'aspiration 3 par ladite grille 10. Elle est fixée
dans et à la tête creuse 2 par exemple par clipsage. Cette grille de retenue
10 peut présenter une forme sensiblement cylindrique et plus
CA 02638792 2008-08-07
6
particulièrement une forme de cloche dont l'extrémité inférieure est
ouverte et tournée vers la tête d'aspiration 3, tandis que l'extrémité
supérieure, destinée à être tournée vers le clapet 4, est percée par des
orifices de manière à laisser passer le flux d'eau aspiré.
A l'intérieur de cette grille de retenue 10, de préférence en
plastique, est disposé un préfiltre 9 tel qu'un tamis en maille fine, de
préférence en métal amovible, ledit préfiltre 9 épousant la forme de
ladite grille de retenue 10. Ce préfiltre 9 a ainsi pour fonction de
débarrasser l'eau aspirée de la piscine non seulement des gros débris
pouvant se trouver au fond de celle-ci, tels que des particules de boue,
éventuellement des feuilles... mais également de particules plus fines
(poussières...).
L'utilisation d'un préfiltre, telle que le tamis 9, présente ainsi
l'avantage non seulement d'éviter le blocage du clapet battant par des
débris au sein de la tête creuse 2, mais également de résoudre le problème
de l'encrassage prématuré du filtre à cartouche de la piscine lorsque
celle-ci en est pourvue. Le filtre à cartouche est installé en général
derrière le skimmer de la piscine, il filtre l'eau de ses impuretés grâce à sa
cartouche en matière synthétique.
La tête creuse 2 comporte également sous son capot un siège
11. Le siège 11, présentant des première 1 la et seconde 11 b faces,
délimite un espace dans lequel est logé le clapet battant 4.
Les conduits d'aspiration 5a, 5b sont comme cela est représenté
sur les figures 1 et 2 parallèles entre eux. Ils comportent chacun une
extrémité inférieure 5a1, 5b1 qui débouche dans la tête creuse 2 et plus
particulièrement au niveau du siège 11, tandis que leur extrémité
supérieure 5a2, 5b2 est reliée à une tuyauterie commune d'aspiration
(non représenté) grâce à ûn raccord à trois voies 13, par exemple au
moyen d'un tuyau d'aspiration flexible (non représenté). La tuyauterie
commune d'aspiration est destinée à être reliée à la pompe d'aspiration
d'une piscine.
Les conduits 5a, 5b sont de préférence inclinés d'un angle aigu,
de préférence de l'ordre de 20 à 30 et de manière encore plus préférée
de l'ordre de 25 par rapport à la surface à nettoyer.
Cette caractéristique présente l'avantage de faire fonctionner le
dispositif de nettoyage 1 en eau peu profonde.
CA 02638792 2008-08-07
7
Le clapet battant 4 est maintenu au niveau de la tête creuse 2 et
plus particulièrement au niveau du siège 11 lors du fonctionnement du
dispositif de nettoyage 1 par la pression de l'eau. De même la pression
de l'eau va permettre au clapet battant 4 d'osciller dans ledit siège 11.
De plus, le clapet battant 4 présente une forme qui lui permet
de coopérer avec ledit siège 11 de manière à adopter une première (par
exemple telle que représentée sur la figure 1) et une seconde positions
d'obturation (par exemple telle que représentée sur la figure 2) dans
lesquelles il obture respectivement, en fonctionnement, les conduits 5b,
puis 5a. Suivant les différentes positions d'obturation, le clapet battant 4
permet un passage de l'eau dans les interstices 12a, 12b qui
communiquent respectivement avec l'extrémité inférieure 5al et 5b1 des
conduits d'aspiration 5a, 5b.
Le clapet battant 4 présentant également des première 4a et
seconde 4b faces qui vont respectivement coopérer avec les première 11 a
et seconde 11 b faces du siège 11. Généralement, le clapet battant 4
présente une section sensiblement triangulaire, tout comme le siège 11.
Le clapet battant 4 peut être partiellement évidé ou non.
Enfin, tel que cela est représenté sur la figure 3, le rapport entre
la largeur T du clapet battant 4 et la largeur W du siège 11 au niveau
d'une section S dudit siège et plus particulièrement au niveau d'une
section perpendiculaire à la bissectrice B des faces 11 a, 1 l b du siège, est
supérieur ou égal à 70 %, de préférence de l'ordre de 75 % à 85 % et de
manière encore plus préférée de l'ordre de 77 % à 80 %. Cette dernière
caractéristique présente l'avantage que le passage de l'eau dans les
interstices 12 est réduit, entraînant une augmentation de la vélocité de
l'eau aspirée passant dans lesdits interstices 12. De ce fait, il n'est pas
nécessaire avec ledit dispositif 1 selon la présente invention d'utiliser
une pompe d'aspiration de forte puissance, c'est-à-dire de l'ordre de
600 Watts. Une pompe d'une puissance de l'ordre de 100 Watts environ,
voire moins permet au dispositif de nettoyage de fonctionner. Or, les
piscines de petites et moyennes tailles sont souvent équipées de pompe
de faible puissance. Ledit dispositif 1 pourra ainsi aisément être utilisé
dans ce type de piscine.
i . .. .
CA 02638792 2008-08-07
ô
En outre, différentes largeurs de clapet battant, telles que celles
représentées aux figures 4 et 5 peuvent convenir pour le dispositif 1
selon la présente invention.
Tels que représentés sur les figures 4 et 5, les clapets 41 et 42
sont au moins partiellement évidés.
Chaque clapet 41, 42 comporte de plus un pivot 14, 114
respectivement, disposé de manière à rejoindre les première et seconde
face 41 a,42a, 41b, 42b desdits clapets 41, 42. En outre, le clapet 41, 42
comporte entre ses premières 41a, 42a et secondes 41b, 42b faces une
pièce d'écartement 50 dont la longueur peut être réglable ou pré-réglé.
Ces deux caractéristiques présentent l'avantage de rendre les clapets 41,
42 réglables et adaptables à différentes largeurs de siège 11 et également
de faire varier leur épaisseur, c'est-à-dire l'écartement entre les première
et seconde faces desdits clapets 41, 42 en fonction de la puissance de la
pompe de la piscine dans laquelle ledit dispositif de nettoyage 1 est
utilisé.
Dans une première variante du clapet ajustable et tel que cela
est représenté sur la figure 4, la pièce d'écartement 50 peut correspondre
à une barre dont la taille est choisie pour obtenir le bon écartement et qui
se pose entre les deux faces 41 a et 41 b du clapet 41 de manière à former
une traverse.
Dans une seconde variante de réalisation et tel que cela est
représenté sur la figure 5, la pièce d'écartement 50 est située également
entre les faces 42a et 42b du clapet 42 de manière à former une traverse,
mais au niveau d'une de leurs extrémités, plus précisément au niveau de
l'extrémité opposée au pivot 114. De plus, dans ce mode de réalisation
une des faces du clapet 42, ici la face 42b est plus courte que l'autre 42a
et la pièce d'écartement 50 est constituée de deux parties 50a, 50b, de
manière à pouvoir s'assembler l'une à l'autre par des moyens de
fixation, tels que par le système vis/écrou 52. Pour cela, les parties 50a et
50b présentent chacune des orifices 51 aptes à venir se juxtaposer afin de
pouvoir recevoir un moyen de fixation (vis/écrou).
Cette caractéristique présente l'avantage d'adapter la largeur T
du clapet battant 41, 42 afin de permettre l'utilisation dudit dispositif
dans des piscines comportant des pompes de différentes puissances. A ce
sujet, l'homme du métier sera capable d'ajuster la longueur de la pièce
_ . ,
CA 02638792 2008-08-07
9
d'écartement en fonction de la puissance de la pompe qui équipe la
piscine à nettoyer.
Le dispositif de nettoyage pourra en outre être en partie ou en
entier en matière plastique moulable. Par exemple, la tête creuse 2 et le
clapet battant 4, 41, 42 pourront être moulés en polyuréthane.
La mise en place et le fonctionnement dudit dispositif 1 lors du
nettoyage d'une surface de piscine de petite taille munie d'une pompe de
faible puissance, de l'ordre de 100 watts ou moins vont maintenant être
décrits à l'aide des figures 1 et 2.
Afin de mettre en place ledit dispositif 1 selon la présente
invention, l'utilisateur devra brancher le raccord 13, lui-même branché à
un autre tuyau flexible (non représenté sur les figures) au raccord
pompe/skimmer ou à la prise balai de la piscine. Une fois relié à la
pompe de la piscine, l'eau de la piscine va pouvoir être aspirée par
l'intermédiaire dudit dispositif 1 disposée à plat sur la surface à nettoyer.
En effet, lorsque le dispositif 1 est relié à la pompe de la
piscine, celle-ci va engendrer une succion à l'entrée du raccord 13
provoquant l'aspiration de l'eau au niveau de l'orifice 7 de la valve de
non retour 6 dudit dispositif 1. Puis l'eau va remonter, toujours sous la
succion d'aspiration, par la grille de retenue 10 en passant également par
le préfiltre 9, comme un tamis avant d'aller rejoindre l'espace laissé
encore vacant sous le capot de la tête creuse 2.
Le poids dans la tête creuse 2 maintiendra ledit dispositif 1
contre le sol et par la suite, la succion élevée du débit d'eau entre la bride
souple 8 et le sol provoquera le délogeage d'agrégats, de débris (feuilles,
particules de boue...) situés au fond de la piscine.
Dans la grille de retenue 10 située dans la tête creuse 2, ces
éventuels débris aspirés en même temps que l'eau de la piscine seront
retenus par le préfiltre 9. L'eau dépourvue de grosses particules sera par
la suite attirée par les interstices de forme étroite 12a ou 12b situées entre
le siège 11 de la tête creuse 2 et le clapet battant 4. De façon connue, le
débit de l'eau va entraîner le clapet 4 à se positionner contre la face 1 la
ou la face 11 b du siège 11 afin d'obturer respectivement les conduits
d'aspiration 5a ou 5b et ce, même si le clapet se trouve avant
fonctionnement en position intermédiaire (figure 3). Par exemple, l'eau
va d'abord, comme cela est représenté par les flèches sur la figure 1,
CA 02638792 2008-08-07
passer par l'interstice 12a afin de circuler dans le conduit 5a. Etant donné
que le clapet battant 4 couvre une grande partie du siège 11, le passage
d'eau laissé vacant 12a sera très étroit, augmentant par conséquent la
vélocité de l'eau circulant dans ledit interstice 12a. Ceci permet à une
5 pompe de piscine de l'ordre de 100 watts ou moins d'animer un systeme
de nettoyage automatique par lequel l'eau sera ensuite amenée vers la
pompe et le filtre de la piscine avant de retourner, une fois lavée par
le circuit classique.
Le passage de l'eau de l'orifice 7 vers l'interstice 12a puis le
10 conduit 5a agit sur la clapet battant 4, l'obligeant par différence de
pression entre les extrémités 5a1 et 5b1 des conduits 5 à venir en appui
de la face 11 b à la face 11a du siège 11. Ceci entraîne l'arrêt brutal de
l'écoulement d'eau dans le conduit 5a qui était alors relativement élevé.
L'énergie cinétique de ce flux est dès lors transmise à la structure rigide
dudit dispositif 1. Au même moment, l'eau qui passe désormais par
l'orifice 7, l'interstice 12b et le conduit 5b tel que représenté par les
flèches sur la figure 2 présente une vélocité faible voire nulle. Par
conséquent, la bride souple 8 n'est plus collée à la surface à nettoyer de
la piscine, de sorte que le dispositif 1 a une liberté de mouvement et peut
se déplacer grâce à l'énergie cinétique qui lui est transmise.
Ensuite, un flux d'eau à vitesse croissante va s'établir dans le
circuit : orifice 7, interstice 12b et conduit 5b entraînant de nouveau une
adhérence entre le tête d'aspiration 3 et la surface à nettoyer.
Puis, de même que précédemment, le clapet 4 sera amené à se
diriger vers la face 1 l b du siège 11 et un nouveau cycle de
fonctionnement se mettra en route.
L'utilisateur en fin de fonctionnement pourra aisément enlever
les débris recueillis sur le préfiltre 9.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs
modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est
nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des
moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le
cadre de l'invention.
