MODULE TECHNIQUE MONOBLOC DE FILTRATION D'EAU FIXÉ SUR LE REBORD D'UN BASSIN
La présente invention se situe dans le domaine des accessoires pour piscines, et concerne plus particulièrement un module technique monobloc de filtration d'eau destiné à être fixé sur le rebord d'une piscine en vue d'assurer à titre principal ladite fonction de filtration. Selon une seconde fonction, le bloc formant le module technique sert d'échelle d'accès au bassin. De nombreux ensembles filtrants pour piscines connus à ce jour regroupent déjà dans un bloc technique compact d'une part des moyens de filtration de l'eau et d'autre part des moyens moteurs d'aspiration et de pompage. Le circuit hydraulique est sensiblement toujours bâti sur le même principe : un ou plusieurs filtres sont disposés en aval d'une bouche d'aspiration, le liquide filtré étant aspiré puis refoulé à l'aide d'un groupe motopompe situé entre le ou lesdits filtres et une ouïe de refoulement renvoyant l'eau filtrée dans la piscine.
Dans le schéma traditionnellement utilisé, les éléments filtrants sont bien entendu immergés, alors que le groupe motopompe est placé hors de l'eau. La configuration du bloc compact, pour obéir à cette séparation, présente par conséquent une portion immergée et une portion émergée, cette dernière étant notamment également utilisée pour le positionnement et la fixation du bloc technique en bordure de la piscine. Le volume induit par lesdits éléments techniques moteurs non immergés est en général au moins partiellement enterré pour d'évidentes raisons esthétiques.
Certains des blocs compacts connus font également office d'escalier d'accès au bassin. Il en va ainsi par exemple du bloc technique décrit dans la demande de brevet EP-A-0 145 619 au nom de DESJOYAUX, dans lequel les éléments de filtration proprement dits se trouvent dans la partie immergée dans l'eau au contact d'une paroi interne du bassin, alors que le groupe motopompe et l'ensemble du matériel électrique est disposé dans une partie arrière localisée au-delà de la margelle du bassin. La forme générale du bloc est alors celle d'un cavalier en U inversé coiffant ladite margelle, avec une branche de part et d'autre de celle-ci. L'inconvénient majeur de ce type de configuration résulte de leur géométrie : la nécessité de séparer les composants électriques de ceux réalisant la filtration impose nécessairement la réalisation d'un circuit hydraulique entraînant la présence de tuyauteries. Ces dernières impliquent inévitablement la création de pertes de charges, d'autant plus
importantes que la configuration géométrique précitée nécessite pratiquement toujours le franchissement de portions coudées. Ces pertes supposent une compensation obtenue par augmentation de la puissance du groupe motopompe. Ce surcroît de puissance se traduit cependant d'une part par une augmentation du coût des composants utilisés, et d'autre part par une consommation d'énergie plus élevée et plus onéreuse. Pour que le coût de fonctionnement et d'entretien d'une piscine par des particuliers, visés par ce type de produits, reste dans les limites du raisonnable, les constructeurs recommandent un fonctionnement intermittent de l'installation.
L'intermittence de la mise en service du bloc technique, initialement due à la forte puissance du groupe motopompe générant des frais pouvant s'avérer disproportionnés, est à son tour à l'origine d'une cascade d'inconvénients supplémentaires. Ainsi, pour réaliser une filtration de qualité suffisante, il faut à chaque redémarrage mettre toute l'eau du bassin en mouvement, afin de recycler la totalité du volume du liquide. La nécessité de combattre l'inertie du volume implique une dépense d'énergie très importante à chaque fois.
En outre, l'arrêt de la circulation d'eau rompt l'homogénéité thermique du bassin : l'eau chaude se concentre dans les strates supérieures du volume d'eau, accélérant la déperdition de chaleur par échange thermique avec l'air ambiant.
De plus, pendant les arrêts, les impuretés ne sont plus séparées de l'eau et nourrissent les micro-organismes (algues, bactéries, virus...) présents dans l'eau. Il existe alors un risque de prolifération d'algues au niveau des parois, et de micro-roganismes dans les couches supérieures chaudes situées à proximité du dioptre eau / air. L'utilisateur est contraint, pour s'en prémunir, d'augmenter sensiblement les quantités de produit d'entretien utilisé, alourdissant ainsi encore la charge économique de la piscine et de ses accessoires.
Secondairement, l'arrêt du fonctionnement influe sur le rendement et l'efficacité mêmes de la filtration et du nettoyage de l'eau, pour la raison suivante : les impuretés se trouvent initialement majoritairement localisées, au moins pendant un certain temps, à la surface de l'eau et dans les strates supérieures. Or, les bouches d'aspiration d'eau étant elles-mêmes situées à proximité de ladite surface, et le flux de filtration généré par le dispositif entraînant un déplacement, d'allure horizontale, surtout desdites strates vers les bouches, il est évident que seule une filtration ininterrompue entraîne un bon recyclage de l'eau. A l'inverse, en cas d'interruptions, les
impuretés ayant évidemment tendance à couler vers le fond du bassin après quelques temps, elles échappent au circuit du flux de filtration et nécessitent un nettoyage additionnel à part, avec un appareillage distinct et moyennant un temps d'entretien supplémentaire. D'une manière générale, la succession des arrêts - redémarrages est un facteur qui affecte négativement la durée de vie des éléments mécaniques et électriques. Chaque remise sous tension du moteur électrique provoque ainsi des phénomènes magnétiques transitoires, et par conséquent des phénomènes électriques induits correspondants, non maîtrisables mais bien connus, notamment suite à chaque commutation de l'état du circuit. Ces phénomènes augmentent la fatigue des matériaux et diminuent manifestement la durée de leur période de fonctionnement fiable.
Chaque démarrage s'accompagne de plus de coups de bélier provoquant une usure prématurée des pièces mécaniques, notamment de l'ensemble de filtration. Ce phénomène est accentué par la puissance élevée requise par le groupe motopompe. Cette puissance entraîne un débit élevé, qui provoque à son tour une pression accrue sur le média filtrant, pouvant aboutir à colmater plus rapidement le ou les filtres utilisés. La position de la pompe, à l'écart de l'ensemble de filtration, hors de l'eau, contribue également à l'émergence de problèmes techniques additionnels : la pompe est ainsi sujette à des problèmes de cavitation et d'amorçage, notamment lors de la première remise en fonction succédant à l'hiver. Des problèmes de désamorçage sont également souvent rencontrés lorsqu'on branche un nettoyeur, qui introduit de l'air dans le circuit d'aspiration. Cet air se concentre dans la partie coudée émergée de la tuyauterie, entraînant des dysfonctionnements pouvant aller jusqu'à l'arrêt total du fonctionnement. La situation hors de l'eau nécessite en outre l'existence d'un dispositif étanche pour permettre la recirculation efficace de l'eau du bassin. Ce dispositif implique évidemment des coûts supplémentaires alourdissant encore le budget de fonctionnement. Cela contribue enfin également aux problèmes de fiabilité et d'usure du groupe mécanique, et en particulier de la pompe.
La configuration particulière à deux parties distinctes, induisant notamment l'existence de tuyauteries de raccordement, se révèle en outre plus compliquée à gérer au montage et au démontage. La présence de tuyauteries complique par exemple le montage / démontage de la pompe. Il
est enfin souvent difficile d'enlever le bloc compact une fois installé, car la partie mécanique est enterrée et parfois scellée dans le sol, pour lui conférer une stabilité souhaitable eu égard aux composants qu'elle renferme et parfois simplement pour des raisons esthétiques. Des solutions monoblocs ont également déjà été proposées. Il en est ainsi des structures divulguées par exemple dans les documents FR-A-2 715 326 et US-A-3 864 262. Dans les deux cas, la configuration comporte deux chambres superposées, la chambre supérieure comportant les moyens de filtration alors que la chambre inférieure est dévolue aux moyens de pompage. Ces configurations nécessitent des traversées de parois, via des orifices de passage de surface restreinte qui présentent l'inconvénient de conduire à des pertes de charges. La capacité de filtration de la solution présentée dans le document FR-A-2 715 326 est en outre très faible, à cause d'une surface de filtration très réduite, qui nécessite plusieurs interventions quotidiennes de nettoyage.
En outre, toujours dans les deux cas précités, le bloc technique est localisé hors du bassin, ce qui implique qu'il faut nécessairement pratiquer au moins une ouverture dans la paroi dudit bassin. Si l'on ne pratique qu'une seule ouverture, nécessairement divisée en deux zones séparées pour réaliser simultanément l'aspiration et le refoulement, il faut dès lors prévoir une tuyauterie disposée en aval des moyens de pompage, pour conduire l'eau refoulée par ces derniers en direction de l'orifice unique, généralement disposé au voisinage de la surface du plan d'eau.
Pour remédier à ce problème, qui revient à rajouter des pertes de charges annulant le bénéfice de la configuration précitée, on peut évidemment prévoir une seconde ouverture dans la paroi, dont l'emplacement est à calculer par rapport à la première etc.. Pratiquer une ou deux ouvertures dans la paroi impose des travaux supplémentaires, à faire réaliser par des spécialistes, et alourdit sensiblement le coût de l'installation. Cela conduit au surplus à un résultat inesthétique, avec une ou deux bouches dans ladite paroi.
Enfin, dans les deux cas, il faut procéder à l'enterrement du bloc technique dans un espace à proximité du bassin, d'où des difficultés supplémentaires en cas d'opérations de maintenance. Le bloc technique de l'invention résout la totalité des problèmes posés ci-dessus, et remédie par conséquent aux inconvénients qui en résultent.
A cet effet, l'invention propose un module technique monobloc de filtration d'eau fixé sur le rebord du bassin d'une piscine et comportant un premier volume d'allure verticale immergé dans l'eau dudit bassin et un
second volume d'allure horizontale en contact avec ledit rebord de la piscine, ainsi que des moyens de filtration et des moyens de pompage de l'eau, et au moins deux orifices respectivement d'aspiration et de refoulement de l'eau, caractérisé en ce que lesdits volumes, formant un module monobloc fixé de manière amovible, délimitent un espace interne d'un seul tenant, les moyens de filtration étant disposés en partie supérieure du volume d'allure verticale alors que les moyens de pompage sont immergés en aval des moyens de filtration, dans l'eau filtrée par ces derniers, au niveau d'au moins un orifice de refoulement. L'avantage majeur procuré par cette configuration incluant dans un seul volume la totalité des éléments techniques électromécaniques et de filtration réside dans l'élimination de toutes les pertes de charges puisque :
- les moyens de pompage sont disposés dans le même espace et directement en aval des moyens de filtration, sans qu'il y ait de séparation entre les deux ; et surtout
- il n'y a plus de tuyauterie interne ni externe.
Dans la même optique, les moyens de pompage de l'eau sont préférentiellement situés dans l'alignement de l'orifice de refoulement. Cet alignement permet un rendement maximal du refoulement. Comme l'orifice d'aspiration se situe au dessus des filtres, la circulation d'eau est assurée de manière optimale dans le bassin, selon un schéma dit d'hydraulicité inverse. Ceci est encore renforcé par le fait que, selon l'invention, au moins un orifice d'aspiration et au moins un orifice de refoulement sont situés sur deux faces opposées du volume d'allure verticale du module.
Le module technique comporte, comme on l'a mentionné ci-dessus, un volume d'allure horizontale qui sert notamment à sa fixation sur le rebord de la piscine, et également de base de fixation à des mains courantes en forme d'arceau. Cette partie, très réduite, n'assure que ces fonctions, ainsi que le passage de la liaison électrique vers l'alimentation extérieure.
Le fait que cette partie ait un volume d'allure horizontale, notamment doté d'une surface inférieure sensiblement plane, et non plus comme dans l'art antérieur une forme de cavalier en U inversé reposant sur la margelle du bassin, permet de réaliser un réglage facile du positionnement relatif module technique / bassin.
Ainsi, selon l'invention, la face du volume d'allure verticale la plus proche de la paroi du bassin de la piscine n'est en contact avec cette dernière que par l'intermédiaire d'au moins un relief en saillie, de type nervure, de surface limitée équipant le bas de cette face. Cette
configuration ménage un espace relativement important favorisant la circulation de l'eau.
L'existence de cette ou de ces nervure(s) arrondie(s) garantit une surface de contact minimale et permet à la plus grande partie de cette face d'être à distance de la paroi du bassin.
Cette caractéristique permet l'implantation de l'orifice d'aspiration d'eau dans ladite face du volume d'allure verticale, au-dessus de ladite ou desdites nervure(s).
Par rapport aux configurations antérieures, avec des blocs plaqués contre les parois des bassins, cet agencement améliore l'esthétique de l'ensemble et offre au surplus l'avantage de ne pas comporter de zones mortes, c'est-à-dire de zones situées à l'écart de l'influence du flux de recyclage de l'eau. Dans les dispositifs plaqués contre la paroi, les coins latéraux peuvent typiquement être considérés comme des zones mortes, dans lesquelles les débris ont tendance à s'accumuler et les algues à proliférer.
Ces dernières se développent en outre dans ce cas sur la surface de contact entre les modules, lorsqu'ils sont immergés, et la paroi du bassin.
Cette surface, outre qu'elle est très limitée dans l'invention, peut être décollée de la paroi du fait de la souplesse du matériau formant le bloc modulaire de l'invention, par flexion au niveau de l'intersection entre le volume d'allure verticale et le volume d'allure horizontale.
En fait, les moyens de pompage sont de préférence constitués d'au moins un moteur électrique de faible puissance fonctionnant en très basse tension, dont l'arbre de sortie est doté d'une turbine refoulant l'eau via un nombre d'orifices de refoulement correspondant au nombre des moteurs électriques.
Du fait de sa faible puissance, le moteur peut fonctionner 24 heures sur
24 à un coût global qui est inférieur à celui des systèmes connus, tout en permettant un débit important. Ladite pompe est fixée, avec la turbine équipant son arbre de sortie, sur une plaque simplement fixée au bloc modulaire de l'invention. L'installation ou l'enlèvement pour raison d'entretien sont donc des opérations simples et aisées à réaliser. La fixation peut par exemple se faire à l'aide de vis. Les moyens de filtration sont constitués d'au moins un filtre de type panier ou sac posé dans un orifice pratiqué dans la face inférieure d'un couloir vertical disposé dans le volume d'allure verticale au niveau de l'orifice d'aspiration.
Leur démontage notamment à des fins de nettoyage est également très simple et aisé, car la surface supérieure du volume d'allure horizontale est dotée d'un couvercle d'accès aux moyens de filtration via la face supérieure ouverte du couloir vertical. Comme on l'a mentionné, le module technique objet de la présente invention sert également d'échelle d'accès au bassin. A cet effet, la face du volume d'allure verticale distale de la paroi de la piscine comporte des marches conférant au surplus au module un tel rôle d'échelle d'accès. De préférence, ces marches sont en saillie. La face dudit volume d'allure verticale qui est à proximité de la paroi de la piscine comporte une trappe d'accès notamment à un projecteur fonctionnant en très basse tension implanté dans la face opposée.
Cette trappe permet également de contrôler le montage, voire le fonctionnement correct, des moyens de pompage. Selon un exemple, la tension d'alimentation est de 12 V et la puissance du moteur inférieure à 200 W.
De préférence encore, le projecteur et le moteur sont précâblés à l'intérieur du module monobloc, un connecteur étant disponible à l'extérieur dudit module pour effectuer le raccord à l'alimentation. Cette caractéristique va dans le sens de la simplification générale du montage, objectif qui a notamment présidé à la conception de l'invention.
En somme, les avantages principaux conférés par la structure de l'invention proviennent dans une large mesure de la simplification extrême apportée à ladite structure : - un seul espace logeant tous les composants ;
- filtre(s) disposé(s) par simple gravitation dans son/leur logement(s) ;
- moteur à faible puissance, permettant un fonctionnement continu, avec une turbine immergée ne nécessitant pas de flasque pour son montage, puisqu'elle est en bout d'arbres ; - câblage intégré préréalisé ;
- hydraulicité inverse ;
- absence totale de tuyauterie ;
- trappes d'entretien ; et
- fixation simple sur le rebord de la piscine. Le dispositif offre en outre une grande capacité de filtration, permettant un cycle de fonctionnement long entre deux nettoyages.
Selon des avantages additionnels résultant de la structure monobloc de l'invention, par exemple réalisée par rotomoulage de Polyéthylène, il est à noter que, à la première installation, il suffit de poser le bloc sur la margelle,
et d'attendre que le volume d'allure verticale se remplisse, ce qui provoque la mise en position automatique de l'échelle. La fixation du volume d'allure horizontale intervient ensuite dans un second temps.
Les filtres, du fait de leur structure en panier, peuvent recevoir des produits de désinfection, du type produits de chloration du liquide.
On va à présent décrire l'invention plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un module technique selon l'invention ; - la figure 2 en est une vue de côté ;
- la figure 3 représente une coupe longitudinale dudit module ;
- la figure 4 montre l'accrochage de l'échelle à un bord de piscine. D'une figure à l'autre, les références qui s'appliquent aux mêmes éléments sont conservées. Ainsi, en figure 1, le module technique monobloc de l'invention comporte un premier volume (1) d'allure verticale, et un second volume (2) d'allure horizontale, réalisant en fait un bloc d'épaisseur variable en forme de L retourné.
Le volume (2) supérieur comporte à son tour deux mains courantes (3, 4) en arceau procurant une aide à l'utilisateur gravissant les marches (5, 5', 5") de l'échelle. Entre les arceaux (3, 4), au-dessus du volume d'allure verticale (1), un couvercle (6) permet l'accès notamment aux moyens de filtration (voir ci-après) et un interrupteur (14) de commutation du projecteur (9) est prévu. La face inférieure (7) de ce volume (2) est d'allure plane pour faciliter sa fixation après simple pose sur le rebord ou la margelle du bassin (voir figure 4).
Le volume d'allure verticale (1), formant plus spécifiquement l'échelle, comporte sur sa face (8) orientée vers le bassin un projecteur (9) alimenté en très basse tension (TBT) et un orifice de refoulement de l'eau (10), situé en face des moyens de pompage.
La face (11) en regard de la paroi du bassin comporte des nervures (12) de contact avec ladite paroi, aboutissant à conférer audit contact une dimension quasi linéaire, du fait de la forme arrondie de ces nervures (12). Celles-ci se développent dans les deux tiers inférieurs du volume d'allure verticale -(1), et laissent libre la zone supérieure, au voisinage de la surface de l'eau, afin de ne pas perturber l'accès à l'orifice d'aspiration (13) (voir figure 3).
La figure 2 donne un autre éclairage des éléments expliqués en figure 1. Il est en particulier à noter que la face (7) inférieure du volume (2) est
plane, et peut donc être posée, et fixée, sur toute surface plane de type rebord ou margelle de piscine.
Les nervures (12) sont disposées latéralement le long de la face (11) en regard du bassin, et encadrent notamment la plaque sur laquelle sont fixés les moyens de pompage (voir figure 3) et une trappe d'accès au projecteur (non représentée).
La figure 3 montre clairement que le module de l'invention est monobloc, l'enveloppe délimitant en réalité un unique volume que l'on a, pour les besoins de l'explication, séparé artificiellement en un volume d'allure horizontale (2) et un volume d'allure verticale (1). La configuration choisie est donc la plus simple possible.
En partie supérieure, sous le couvercle (6), un orifice (13) débouche sur un couloir (34) via un volet d'écrémage (25), ledit couloir (34) comportant à sa partie inférieure un ou des orifices circulaires permettant de loger le ou les filtre(s) (15). Ces orifices sont en fait précédés par un épaulement annulaire logeant un anneau rigide (17) formant la partie supérieure de chaque filtre (15), dont la partie inférieure est un tamis d'allure cylindrique (16). Ce dernier est réalisé en matériau synthétique, et il est possible de lui adjoindre un galet de chlore pour la désinfection de l'eau. Chaque filtre (15) permet d'arrêter les grosses impuretés, s'il y a lieu, mais également de filtrer l'eau en arrêtant les particules de dimension supérieure à 25 μm. Le montage / démontage des filtres est très simple, et quasi immédiat.
Sous la partie inférieure desdits filtres (15), dans le même volume, se trouvent les moyens de pompage, à savoir un petit moteur (18) et une turbine (19) fixée sur l'arbre de sortie (20) dudit moteur (18), dans l'axe du conduit de refoulement (10).
La figure 4 donne des éclaircissements sur la fixation du volume d'allure horizontale (2) via deux platines (21) dont une seulement est visible. La fixation est précédée par la connexion d'un connecteur issu du précâblage du bloc technique (non visible) à celui, référencé (22), qui est relié à un transformateur dont la tension de sortie est de 12 V.
Les arceaux (3, 4), lorsqu'ils sont emmanchés dans les orifices (23, 24, 25, 26), achèvent la fixation. L'eau pénétre dans l'orifice (13) par un flux empruntant deux voies, montrées par les flèches, et il ne subsiste ainsi plus de zones mortes à proximité de l'échelle.
L'échelle est très facilement démontable, par exemple pour l'hivernage, en faisant les opérations inverses de celle décrites auparavant. Pour
l'installation, l'échelle se stabilise en bonne position au fur et à mesure de son remplissage par l'eau.
La description ci-dessus n'a bien entendu que valeur d'exemple, celui- ci ne pouvant être entendu comme exhaustif de l'invention. Au contraire, cette dernière comporte toutes les variantes de forme et de structure contenues dans les caractéristiques des revendications annexées.