Brevet FR2408698A1 — publié le 19790608

La présente invention concerne une structure gonflable destinée à flotter sur une réserve d'eau, notamment sur une piscine et constituée par au moins un coussin-gonflable. Conformément à l'invention, une telle structure est agencée de façon telle que ses bords épousent le contour des rives dlimitant ladite réserve d'eau, la structure recouvrant alors la totalité de la surface de l'eau. Pour inviter que les eaux de pluie ruisselant sur cette structure ne puissent s'écouler dans la réserve d'eau, il est avantageux qu'elle soit en contact jointivement avec la face intérieure des rives de la réserve d'eau. De préférence, afin de simplifier safabrication, le coussin est constitué de deux feuilles étanches réunies l'une à l'autre de façon étanche le long de leur périphérie, ou bien il est constitué d'une feuille unique repliée sur elle-même, les deux demi-feuilles étant réunies l'une à l'autre de façon étanche le long de la portion, de leur pourtour, extérieure au tronçon de pliage. Pour que le coussin continue a' flotter dans le cas où il serait perforé, il est avantageux que son volume intérieur soit subdivisé-par des cloisons délimitant des chambres étan- ches. Une telle structure conforme à l'invention peut trouver diyerses applications. Une première application de cette structure concerne une réserve d'eau, notamment une piscine, recouverte d'une feuille de couverture souple et amovible. Lorsqu'une feuille de couverture est tendue au-dessus de la réserve d'eau, elle s'incurve sous son propre poids et les eaux de pluie stagnent dans la cuvette centrale ainsi forme. Pour pallier cet inconvenient, on a dejà envisagé de prévoir, dans la partie centrale de la feuille de couverture, des trous par lesquels les eaux de pluie s'écoulent dans la réserve d'eau. Toutefois cette solution laisse à ddsirer car l'eau de la réserve finit par être pollue, notamment lorsqu'il s'agit d'une piscine qui reste couverte pendant toute la pdriode hivernale. On a également proposé de disséminer à la surface de l'eau des ballons ou des petits coussins, flottants, qui soutiennent la feuille de couverture déployée, Toutefois, le pro blème n'est pas résolu car la cuvette centrale unique formée par la feuille de couverture non soutenue est-alors remplacée par un certain nombre (fonction du nombre de petits coussins) de cuvettes de plus petites dimensions dans lesquelles s'accumulent toujours les eaux de pluie. Par fileurs, lorsque la feuille de couverture déployée est détachée et tirée vers une extrémité de la réserve d'eau pour découvrir celle-ci, la feuille, n'étant plus tendue, a tendance à tomber dans la réserve d'eau. Les inconvénients de ces solutions connues sont écartés et les problèmes ci-dessus exposés sont résolus par l'application de la structure gonflable de l'invention au soutien de ladite feuille de couverture lorsque celle-ci est déployée au-dessus de la réserve d'eaux l'épaisseur de la structure, au moins dans la région centrale de celle-ci, étant suffisante pour que sa face supérieure se trouve à un niveau plus élevé que la rive de la réserve d'eaux gracie à quoi la feuille de couverture est bombée de manière que les eaux de pluie s'écoulent sur les rives. Dans une application préférée de la structure de l'invention, il est préférable que la quasi-totalité de la face supérieure de la structure se trouve à un niveau plus élevé que les rives de la réserve d'eau, de manière à empêcher la feuille de couverture de former des cuvettes au voisinage de ses bords. La structure gonflable peut être constituée par un coussin unique. Toutefois, dans le cas de réserve d'eau de surface importante et/ou pour faciliter la manutention de la structure gonflable, on peut prévoir qu'elle soit constituée d'une pluralité de coussins allongés selon une direction horizontale et disposés côte à cate le long de leurs côtés parallèles à cette direction, les coussins étant alors avantageusement juxtaposés jointivement les uns contre les autres pour que la feuille de couverture soit efficacement soutenue. Une autre application de la structure gonflable de l'invention concerne la constitution d'un capteur de rayonnements so- laires infrarouges agencé pour réchauffer l'eau de la réserve d'eau. On contact déjà un agencement de capteur de rayonnements solaires infrarouges pour réchauffer l'eau d'une piscine. Ce capteur connu est constitué d'une feuille plane noire, sur la face tournée vers le haut de laquelle est appliquée une seconde feuille transparente ou translucide, à structure gaufrée ou al- véolée. Un inconvénient des capteurs de ce type réside dans le fait que, si de l'eau pénètre dans les alvéoles il est très difficile de l'en évacuer et surtout d'éliminer les dépôts qui se forment et qui diminuent le rendement calorifique de l'en- semble. Un autre inconvénient est que ces capteurs se présentent sous forme d'une couverture plane flottant à la surface dé la réserve d'eau, la planéité empêchant les eaux de pluie de s'écouler de façon satisfaisante. Par ailleurs, du fait que les deux feuilles constitutives sont accolées l'une à l'autre dans leurs zones entourant les ai- véoles, ces zones constituent des ponts thermiques facilitant les déperditions de chaleur et ces capteurs n'ont qu'un rende ment -médiocre. Enfin, la structure gaufrée de ces capteurs leur confère une épaisseur -importante et, meme une fois enroulés, ces capteurs restent encombrants et d'un rangement difficiles Ces inconvénients sont écartés par l'application de la structure gonflable de l'invention au réchauffage, sous l'action du rayonnement solaire, d'au moins la partie supérieure -de l'eau contenue dans la réserve d'eau, la feuille supérieure du coussin étant transparente ou translucide, le coussin jouant alors le rôle d'une serre. Pour augmenter la quantité de chaleur transmise par la feuille inférieure à l'eau, il est avantageux qu'au moins la face, tournée vers l'intérieur du coussin, de ladite feuille inférieure soit noire et matez Pour améliorer la tranamission calorifique, il est int6- ressant que la feuille inférieure du coussin soit en contact avec l'eau sur la quasi-totalité de la surface libre de la réserve d'eau : dans ce but, il est souhaitable que le coussin soit gonflé à l'aide d'un gaz à faible pression. I1 est également possible de combiner les deux applications envisagées ci-dessus, de manière que la structure gonfla- ble, agencée en tant que-capteur de chaleur, soutienne également une feuille de couverture de la réserve d'eau, ladite feuille de couverture étant alors transparente ou translucide. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip tion qui suit dans laquelle on se référe au dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente la structure gonflable de l'invention dans son application au soutien d'une feuille de couverture d'une réserve d'eau, - les figures 2 et 3 représentent deux modes de réalisation préférés de la structure gonflable de la figure 1, et - la figure 4 représente la structure gonflable de l'invention dans son application au réchauffage de l'eau d'une réserve d'eau sous l'action du rayonnement solaire. Dans la suite de la descriptionj on se référera uniquement à des piscines, par souci de clarté, étant entendu que l'invention peut s'appliquer à toute réserve d'eau de m & e conception-qu'une piscine, notamment en ce qui concerne ses dimensions et sa forme, mais destinée à une utilisation autre que la baignade. Sur la figure 1 la masse d'eau 1 d'une piscine, délimitée par des rives 22 est susceptible autre recouverte, par exemple pour l'hivernage, par une feuille de couverture 3 souple et amovible, maintenue par tous moyens appropriés, par exemple par des chevilles 3a enfoncées dans les rives de la piscine. Pour soutenir la feuille de couverture 3 et l'empêcher de s'incurver, dans sa partie centrale, en forme de cuvette dans laquelle s'accumulent les eaux de pluie, on prévoit de faire flotter à la surface de l'eau un coussin 4 dont les bords épousent le contour des rives de la piscine et s'ap- puient jointivement, sous l'effet de la pression interne du coussin, contre les bords de la piscine pour empêcher, dans toute la mesure du possible, les eaux de pluie ruisselant sur sa face bombée supérieure de s'écouler dans la piscine. De ce fait le coussin est en contact avec la quasi-totalité de la surface libre 5 de l'eau, et recouvre toute la surface de la piscine. En outre, au moins dans sa région centrale, le coussin 4 présente une épaisseur e suffisante pour que sa face supérieure se trouve à un niveau plus élevé que la rive 2 de la piscine. Ainsi la feuille de couverture 3 soutenue par le coussin.4 est bombée et les eaux de pluie ruissellent vers les rives sans pouvoir s'accumuler. Le coussin 4 peut être constitué de deux feuilles étanches 6 et 72 réunies l'une à l'autre de façon étanche le long de leur périphérie, dont l'une est munie d'une valve permettant de remplir le coussin d'un gaz, par exemple d'air. Le coussin 4 peut également être constitué d'une feuille unique repliée sur elle-mêmef les deux demi-feuilles étant réunies l'une à l'autre de façon étanche le long de la portion, de leur pourtour, extérieure au tronçon de pliage. Pour que, une fois gonfle, le coussin épouse exactement le contour de la piscine, comme indiqué plus haut, il est nécessaire de donner à la feuille ou aux feuilles constitutives des dimensions légèrement supérieures à celles de la piscine. La feuille ou les feuilles constitutives du coussin sont de préférence en un matériau léger et souple, par exemple en polychlorure de vinyle (PVC) et assemblées par thermosoudure, de manière que le coussin soit facilement manipulable par une personne seule et facilement stockable une fois sortie de la piscine, dégonflé et plié. Pour éviter les aléas d'une perforations le volume intérieur du coussin 4 peut avantageusement être subdivisé au moyen de cloisons 8 et être muni d'un système de distribution de gaz et de clapets, pour assurer l'étanchéité mutuelle des divers compartiments, d'un genre connu pour des engins gonflables (tels que des matelas pnuumatiques). Sur les figures 2 et 3, on a désigné par les mêmes références numériques les éléments identiques à ceux de la figure 1. La figure 2 représente un mode de réalisation préféré de la structure gonflable de l'inventions le coussin 10 diffé- rant du coussin 4 de la figure 1 par le fait qu'il est moins effilé, vers ses bords que le coussin 4 : de ce fait, la quasitotalité de la feuille supérieure 6 se trouve à un niveau sensiblement plus élevé que les rives 2 de la piscine. Il en résulte que la feuille de couverture 3 est soutenue dans toute sa région située sensiblement au-dessus..de la surface de l'eau, et que ses zones de bordure Il non soutenues ont une largeur trop peu importante et une inclinaison trop accentuée pour permettre la formation de cuvettes dans lesquelles pourraient s'accumuler les eaux de pluie. En outre, du fait que la feuille supérieure 6 se trouve en quasi-totalité à un niveau plus élevé que les rives 2 le coussin 10 présente des faces latérales 12 de hauteur beaucoup plus importante que pour le coussin 4 : il en résulte que ces faces latérales sont en contact avec la face intérieure 13 des rives sur une surface importante, ce qui améliore encore l'étanchéité de recouvrement de la piscine par le coussin 10. Dans le cas de piscines de grandes dimensions, le coussin devient encombrant et d'un poids non négligeable, mtme s'il est réalisé en un matériau léger. Sa manipulation est alors assez difficile. Pour écarter cette difficulté on peut concevoir, comme représenté sur la figure 3 la structure gonflable de l'invention sous forme d'une pluralité de coussins 14 disposés côte à côte de manière que l'ensemble recouvre toute la surface de la piscine de la même manière qu'un coussin unique, par exemple que le coussin 10 de la figure 2. Pour éviter que la feuille de couverture de la piscine ne forme des cuvettes, on prévoit que les coussins 14 se présentent sous forme allongée (boudin) et s'étendent d'un bord de la piscine jusqu'au bord opposé (perpendiculairement au plan de la feuille sur la figure 3) tous les coussins étant disposés parallèlement les uns aux autres ; ils peuvent être situés à très faible distance les uns des autres ou, ce qui est préfé- rable, être juxtaposés jointivement les uns aux autres. Dans le cas où les coussins sont juxtaposés jointivement les uns aux autres sur toute leur hauteur, leurs faces supérieures forment une surface quasi continue et la feuille de couverture est alors soutenue de la même manière que par un coussin unique, avec éventuellement des ondulations de profondeur insuffisante pour que les eaux de pluie puissent s'y accumuler. Dans le cas où les coussins sont situés à très faible distance les uns des autres ou bien dans le cas où ils sont juxtaposés jointivement, mais pas sur toute leur hauteur, un intervalle 15 subsistant alors entre les faces supérieures de deux coussins voisins. (cas représenté sur la figure 3 > , la feuille de couverture, notamment sous le poids de l'eau, peut présenter une succession de surfaces concaves et de surfaces convexes à la manière de la surface extérieure d'un potiron. Toutefois les eaux de pluie ne peuvent pas s'accumuler au fond de ces surfaces concaves puisque celles-ci s'étendent d'un bord à lau- tre de la piscine et constituent des rigoles inclinées de part et d'autre de la zone médiane de la piscine, rigoles grâce auxquelles les eaux sont rejetées sur les rives. Grace à cet agencements on évite les inconvénients présentés par la dissémination de petits ballons à la surface de l'eau, qui entratnaient la formation de cuvettes, tout en obtenant la facilité de manutention due aux dimensions réduites de chaque coussin. Bien entendu, si on le désire, chaque coussin 14 peut etre cloisonné intérieurement de la même manière que les coussins uniques 4 et 10 des figures 1 et 2. Sur la figure 4, à la surface libre 110 de la piscine flotte un coussin 111 sensiblement identique au coussin 4 de la figure 1 avec toutefois cette différence que la feuille supérieure 112 est transparente ou translucide. Le coussin se comporte alors comme une serre et sous l'action du rayonnement so- laire (représenté par les flèches 113), le gaz emprisonné dans le coussin s'échauffe ; la chaleur.est ensuite transmise, par l'intermédiaire de la feuille inférieure 114 à l'eau de la piscine qui s'échauffe à son tour. Pour que la quantité de chaleur absorbée par-la feuille inférieure 114 soit maximale, il est préférable qu'au moins -la face, tournée vers l'intérieur du coussin, de ladite feuille 114 soit noire mate, cette feuille 114 pouvant éventuellement être teintée dans la masse. Pour obtenir une bonne transmission calorifique entre la feuille 114 et la surface libre 110 de 11 eau, il est souhaitable que ladite feuille 114 soit en contact avec l'eau sur la quasitotalité de la surface libre de la piscine : à cette fins le gaz de remplissage du coussin est sous faible pression de manière que le coussin puisse s'écraser au maximum sur l'eau. Le volume-intérieur du coussin lll peut être subdivisé par des cloisons de séparation 115 non seulement en vue d'assurer l'insubmersibilité du coussin dans le cas où il serait perforé, mais aussi pour diminuer les mouvements de convection du gaz échauffé et réduire au minimum les pertes calorifiques dues à de tels mouvements de convection. Bien entendu, ces cloisons de séparation 115 doivent être transparentes ou translucides, et peuvent avantageusement autre constituées du même matériau que la feuille supérieure 112. On notera que les applications de la structure gonflable de l'invention au soutien d'une feuille de couverture (cas des figures 1 à 3) et au réchauffage de l'eau (cas de la figure 4) d'une piscine peuvent être combinées en réalisant une structure possédant les caractéristiques propres des coussins 49 10 ou 14 des figures 1, 2 ou 3 et du coussin Il de la figure 4.Parmi les avantages procurés par cette combinaison d'applications, outre un colt minimal de fabrication résultant de la fabrication d'un type unique de coussins nn notera également que la feuille de couverture empêche les courants d'air de se propager au-dessus des parties de la surface libre de l'eau qui ne seraient éventuellement pas recouvertes par le coussin, et donc procure un meilleur réchauffement de l'eau de la piscine. Bien entendu, dans ce cas, la feuille de couverture de la piscine est elle aussi transparente ou translucide. La mise en oeuvre du coussin 111 de l'invention permet donc de réchauffer l'eau de la piscine, par exemple en vue de l'utilisation ultérieure de cette dernière pour la baignade. On peut également envisager d'utiliser cette eau réchauffée à d'autres fins > en incluant la piscine recouverte du coussin dans un système échangeur annexe, tel que celui représenté à la figure 4. Par mise en oeuvre de ce système on envisage de prélever des calories dans l'eau réchauffée de la piscine. Pour celas on prévoit d'utiliser un échangeur de chaleur 116, raccordé à une conduite 117 d'amenée d'eau prélevée dans la piscine et à une conduite 118.d5évacuation d'eau réinjectée dans la piscine. En outre des conduites 119 120 permettent de faire circuler dans l'échangeur de chaleur 116 un second fluideS l'é- change thermique étant effectué au sein de l'échangeur entre ce fluide et l'eau de la piscine circulant dans les conduites 117, 118. La disposition représentée sur la figure 4 permet de prélever l'eau de la piscine réchauffée sous l'action du rayonne- ment solaire. Du fait de la profondeur relativement importante (de l'ordre de 1,50 m à 2 m) d'une piscine, la partie de la masse d'eau voisine de la surface est plus chaude que l'eau située vers le fond de la piscine. Pour réaliser l'échange thermique envisagé, il est donc souhaitable de prélever l'eau au voisinage de la surface de la piscine ; on peut avantageusement utiliser à cet effet l'orifice de prélèvement d'eau 121 prévu dans les piscines pour diriger l'eau de surface -vers.un dispositif de filtrage et de régénération. Le fluides circulant dans les conduites 119 et 120 réchauffé dans l'échangeur de chaleur 116 peut être utilisé à toutes fins utiles par exemple pour chauffer un local (habitation ou autre) situé à proximité de la piscine. Bien entendus toute autre mise en oeuvre peut également être prévue. On peut, par exemple faire circuler dans les conduites 119 et 120 un fluide chaud dont les calories sont trins- férues à l'eau circulant dans les conduites 1172 118 dans le but de réchauffer la piscine. Pour cette applications à l'inverse de ce qui a été envisagé précédemment > il est préférable que les orifices de prélèvement 121 et de réinjection 122 soient situés vers le fond de la piscine. Le coussin 111, outre sa fonction de capteur solaire envisagée plus haut sert également à minimiser les pertes calorifiques à la surface libre de l'eau. On notera également que dans les différentes applications qui viennent autre décrites, la présence de la structure gonflable de l'invention permet de réduire les pertes d'eau par évaporation. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Structure gonflables destinée à flotter sur une réserve d'eau notamment sur une piscine sot constituée par au moins un coussin gonflable, caractérisée en ce qu'elle est agencée de façon telle que ses bords épousent le contour des rives délimitant ladite réserve d'eau cette structure recouvrant alors la totalité de la surface de l'eau. 2. Structure gonflable selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est en contact jointivement avec la face intérieure des rives de la réserve d'eau. 3. Structure gonflable selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le coussin est constitué de deux feuilles étanches réunies l'une à l'autre de façon étanche le long de leur périphérie. 4. Structure gonflable selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le coussin est constitué d'une feuille unique repliée sur elle-même les deux demi-feuilles étant réunies l'une à l'autre de façon étanche le long de la portion de leur pourtours extérieure au tronçon de pliage. 5. Structure gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 49 caractérisé en ce que le volume intérieur du coussin est subdivisé par des cloisons. 6. Dans une réserve d'eau, notamment une piscines recouverte d'une feuille de couverture souple et amovibles application de la structure gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à S au soutien de ladite feuille de couverture lorsque celle-ci est déployée au-dessus de la réserve d'eau l'épaisseur de la structure, au moins dans la région centrale de celle-ci > étant suffisante pour que sa face supérieure se trouve à un niveau plus élevé que les rives de la réserve d'eau, grdce à quoi la feuille de couverture est incurvée de manière que les eaux de pluie s'écoulent sur les rives0 7.Application selon la revendication 6 caractérisée en ce que la quasi-totalité de la face supérieure de la structure gonflable se trouve à un niveau plus élevé que les rives de la réserve d'eau. 8. Application selon la revendication 6 ou 7 caractérisée en ce que la structure gonflable est constituée par un coussin unique. 9. Application selon la revendication 6 ou 7 carac térisée en ce que la structure gonflable est constituée par une pluralité de coussins allongés selon une direction horizontale et disposés côte à c8te le long de leurs cotés parallèles à cette direction. 10. Application selon la revendication 9, caractérisée en ce que les coussins disposés côte à côte sont juxtaposés jointivement les uns contre les autres. 11. Application de la structure gonflable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, au réchauffage, sous l'ac- tion du rayonnement solaire, d"au moins la partie supérieure de l'eau contenue dans la réserve d'eau, la feuille supérieure du coussin étant transparente ou translucide. 12. Application de la structure gonflable selon la revendication 11 caractérisée en ce qu'au moins la face, tournée vers l'intérieur du coussin, de la feuille inférieure est noire et mate. 13. Application de la structure gonflable selon. la revendication 51 ou 12 caractérisée en ce que le coussin est gonfié à -l'aide.d'un gaz gaz à faible pression de manière que la feuille -inférieure soit en contact avec l'eau sur la quasi-totalité de la surface de la réserve d'eau. 14. Application de la structure gonflable selon l'une quelconque des revendications Il à 13 caractérisée en ce que la structure gonflable est associée à un système d'échanges thermiques comprenant un échangeur de chaleur et des moyens de pompage pour amener l'eau réchauffée de la réserve d'eau à l'échangeur de- chaleur et renvoyer dans ladite réserve d'eau l'eau refroidie dans l'échangeur de chaleur. 15. Application selon l'une quelconque des revendications Il à 14 combinée avec l'application envisagée dans l'une quelconque des revendications 6 à 109 caractérisée en ce que la feuille de couverture de la réserve d'eau est transparente ou translucide.