Brevet FR2498237A1 — publié le 19820723

Procédé et dispositif de traitement automatique de l'eau d'une piscine". La présente invention concerne un procédé de traitement automatique de l'eau contenue dans une piscine et plus particulièrement de dosage de produits dits stérilisants. Elle concerne également un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé. Le traitement de l'eau des piscines est un problême ancien. Il a pour but de désinfecter l'eau d'une ma- nièce permanente à l'aide de produits stérilisants, souvent à base de chlore, afin d'éviter la pollution, la transmission de maladies, ainsi que l'implantation et la protifé- ration d'algues qui rendent les parois de la piscine glis- santés et peuvent communiquer rapidement à l'eau une couleur verte opaque très déplaisante. Ce traitement chimique, bien entendu, complète et se superpose à un traitement physique éliminant les impuretés par circulation de veau, au moyen d'une pompe, à travers un organe de filtrage. Cet entretien obligatoire d'une piscine exige une présence pratiquement quotidienne. Il s'agit en effet, d'effectuer une mesure du taux de stérilisant (chlore) ré- siduel à l'aide d'une trousse à échelle colorimétrique, puis, en fonction du résultat de cette mesure, à verser une quantité appropriée de stérilisant pour obtenir à nouveau le taux optimal prévu. En outre, il peut être néces saire, en fonction de la teneur en calcaire de l'eau de la région, d'ajuster périodiquement le pH de l'eau par apport d'acide. Enfin une surveillance du niveau d'eau de la piscine est souhaitable. Notamment lorsque le niveau est trop bas, l'aspiration de l'eau dans les "skimmers" (nom habituel par lequel on désigne des écumeurs de sur face) peut désamorcer.L'ensemble de ces opérations simples mais astreignantes a tout naturellement conduit à re chercher des solutions automatiques pour les accomplir. Il existe actuellement sur le marché des appa- reils entièrement automatiques qui analysent périodique ment le taux de stérilisant résiduel ainsi que le pH et assurent la distribution des quantités de produit nécessaires pour maintenir les taux prédéterminés. Le coût de ces appareils est prohibitif pour la plupart des piscines, notamment les piscines privées. Il existe aussi des appareils mécaniques, commandés par des horloges programmatrices, qui assurent la distribution quotidienne d'une quantité prédéterminée de produit. Ils sont d'usage très restreint, car imparfaits, l'horloge ne pouvant prendre en compte les divers paramètres régissant les besoins d'une piscine en produits stérilisants. Ces paramètres sont les suivants - la température de l'eau, dont l'accroissement favorise le développement des algues et des bactéries, -ainsi que l'évaporation, - la vitesse du vent qui entraîne dans l'eau une pollution par matières organiques - et favorise l'évaporation, - le taux de fréquentation de la piscine par des baigneurs dont l'apport de matières organiques (transpirAtion notamment) nécessite un apport supplémentaire de stérilisant.L'agitation subséquente du plan d'eau favorise l'évaporation, cependant que l'abaissement du niveau d'eau est encore accentué par les éclaboussures hors piscine provoquées par les plongeons et les jeux et par le ruissellement hors piscine chaque fois qu'un baigneur sort de l'eau. L'invention part donc de la constatation que l'ensemble de ces facteurs se traduit essentiellement par un abaissement du niveau de la piscine, grandeur dont la mesure et l'exploitation vont déclencher un apport approprié de stérilisant dans l'eau de la piscine. En conséquence, le procédé de traitement automatique de l'eau contenue dans une piscine est caractérisé en ce que l'on mesure l'abaissement du niveau de l'eau dans ladite piscine et qu'on utilise cette variable pour déclencher un apport en proportion prédéterminée de produit stérilisant. Une compensation cependant est parfois rendue nécessaire : on a constaté en effet que l'action naturel le des baigneurs - qui se traduit par l'abaissement du niveau d'eau, mentionnée ci-dessus - provoque un apport de produit stérilisant en quantité insuffisante pour compenser la pollution - donc les besoins en produit stérilisant - qu'ils provoquent. Une variante préférée du procédé est caractérisée en ce qu'on mesure en outre le taux de fréquentation de la piscine et qu'on utilise cette variable pour commander une distribution additionnelle de produit stérilisant dans ladite piscine. Afin de mesurer l'abaissement du niveau de l'eau de la piscine, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de niveau d'eau portant un moyen de manoeuvre commandant l'ouverture ou la fermeture d'un conteneur de produit. Selon un mode de réalisation particulier le çapteur est constitué par un piston creux lesté flottant dans un cylindre dont la partie inférieure porte un orifice établissant la communication avec une zone calme de la piscine et commandant parure tige creuse et un moyen de manoeuvre l'ouverture ou la fermeture d'un conteneur de produit. Suivant un autre mode de réalisation donnant une forme plus compacte, le dispositif est caractérisé en ce que le capteur de niveau est constitué par un piston creux lesté dont la partie supérieure porte un godet en communication souple avec un conteneur de produit dont l'ouverture est commandée par un moyen de manoeuvre solidaire du piston. Une variante du dispositif est à commande é- lectrique. Elle est caractérisée en ce que le capteur de niveau et les moyens de manoeuvre sont constitués par deux électrodes de hauteur relative réglable, aptes à activer, en fonction du niveau de la piscine des moyens d'alimentation en eau de la piscine et des moyens d'alimentation en produit stérilisant et/ou en solution agissant sur le pH de l'eau. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de quelques modes de réalisation conjointement avec les figures qui représentent - la figure 1, une vue en coupe du skimmer d'une piscine contenant un dispositif à flotteur selon l'invention. - la figure 2, une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation à flotteur. - la figure 3, le schéma d'un mode de réalisation à commande électrique. La figure 1 représente un premier dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé. Dans une piscine, représentée en coupe par son rebord ou margelle 1 et maçonnerie verticale 2, se trouve un panier de skimmer 3, isolé de la partie agitée de la piscine par un volet oscillant 4. La paroi verticale de la piscine porte 2 repères verticaux 5 et 6 visibles de la surface. Un capteur de niveau 10 à flotteur est constitué par un cylindre vertical 11, servant de chambre de tranquillisation et communiquant avec la piscine par un tuyau souple de faible diamètre 12, de sorte que le niveau 13, à l'intérieur du cylindre, corresponde sensi- blement au niveau moyen de la piscine, amorti de ses variations instantanées. La zone d'eau placée dans le skimmer, derrière le volet oscillant 4 n'est pas suffisamment calme. Par fort vent, il y règne un clapot de 3 cm d' Z amplitude. Si le vent dure longtemps, le flotteur s'aligne sur le point le plus bas, et le niveau avec vent devient 3 cm inférieur à celui sans vent. D'autre part, lorsque la pompe de circulation interne de la piscine est en fonctionnement, il se crée une dépression dans le skimmer, souvent de l'ordre de 15 m/m d'eau, et le niveau dans le skimmer devient inférieur de 15 m/m à celui de la piscine. La valeur de cette dépression est constante pour certains types de filtre, mais pas pour tous, notamment en cas d'encrassement du filtre. Pour ces raisons, il est souhaitable de prendre le niveau de référence 13 dans la piscine elle-m#me, à l'aide d'un tuyau 12, dont la longueur contribue a l'a mortissement des variations instantanées de niveau. A l'intérieur du cylindre il coulisse librement mais à faible jeu un piston lesté 14 constitué par un réservoir 15 communiquant par une tige cylindrique creuse 16 avec un entonnoir 17, dont le diamètre supérieur est sensiblement égal à celui du réservoir. De la sorte, la quantité d'eau de pluie pénétrant dans le réservoir 15 est proportionnelle à la quantité de pluie tombant dans la piscine : la mon tée du niveau 13 s'accompagne donc - par l'accroissement du poids dû à l'eau de pluie - d'un enfoncement compensatoire du piston 14 de sorte que sa position reste fixe dans l'espace par temps de pluie. La tige creuse 16 porte un moyen de manoeuvre représenté sous forme d'un disque 18 solidaire de la tige, mais réglable en position verticale de toute façon connue, par exemple par collier. Sur le support 18, est fixé un robinet 19, relié à la partie inférieure d'un conteneur à produit stérilisant 20 par un tube creux souple 21. Le fonctionnement du capteur de niveau est le suivant En cas d'abaissement du niveau de la piscine le piston 14, donc le support 18, s'enfonce d'une quantité égale et déclenche le déversement dans la piscine du produit contenu dans le conteneur 20. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la tige creuse 16 porte une ouverture longitudinale 22 dont une partie peut être occultée par un dispositif de fermeture tel qu'une bague coulissante 23. Par cette fente, rentre une partie des éclaboussures dues aux mouvements de la surface de l'eau, provoqués par les baigneurs. Le volume de l'eau recueillie dans le réservoir 15 Brce à cette fente est sensiblement proportionnel au taux de fréquentation de la piscine. L'abaissement conséquent du piston 14 provoque donc une addition de produit stérilisant prenant en compte l'activité régnant dans la piscine et réglable par la position de la bague coulissante 23. En pratique, le capteur 10 est posé sur le pa nier 3 du skimmer de la piscine et centré par exemple par un anneau circulaire ajouré 32 ou des épontilles radiales. Le conteneur de produit stérilisant 20 est posé sur la margelle 1 : ses dimensions sont déterminées en fonction du volume de la piscine, la hauteur étant au moins égale à la différence de niveau entre les repères 5 et 6. Un carénage 34 en forme de podium ou plot de départ recouvre et protège l'ensemble. La piscine étant supposée remplie d'eau convenablement traitée jusqu'a un repère apparent 5 porté par une paroi de la piscine, on met en place le capteur 10, dont le réservoir 15 a été préalablement vidé, et le conteneur 20, convenablement rempli en produit stért ant. On voit aisément que le traitement de l'eau de la piscine est automatiquement assuré ju8qu au moment où le niveau atteint le second repère 6, qui définit ainsi l'autonomie de la piscine. A partir de ce moment là, il faut à nouveau remplir la piscine, et recommencer l'opération. La figure 2 représente un autre mode de réalisation plus compacte de l'invention. Les éléments jouant le même rôle ont reçu le même repère numérique que ceux de la figure 1, précèdé du chiffre des centaines. Le conteneur à stérilisant 120 et le cylindre 110 sont réunis en un seul carter posé sur le fond du skimmer 103. A l'intérieur du cylindre 110 coulisse un piston 114 relié par une tige 24 à un lest 25 afin d'assurer la stabilité du système. Le piston comprend un flotteur cylindrique 115 portant un godet 26. Le flotteur porte solidairement un bras de manoeuvre 27, coulissant à travers une fente 122, ménagée dans le cylindre 110. Le bras 27 vient attaquer la tige de commande 28 d 'une valve 29 de type connu, commandant ainsi l'émission de produit stérilisant. Lorsque la tige 28 est en position haute, la valve 29 est fermée. Lorsqu'elle descend, elle libère goutte à goutte le produit stérilisant. Le conteneur 120 et le godet 26 communiquent par l'intermédiaire d'un tuyau creux souple 30. Le dispositif fonctionne de la manière suivante : on remplit la piscine jusqu'au repère 105, et on aseptise l'eau de la piscine à l'aide d'une quantité prédéterminée de produit stérilisant. Quand, par suite notamment d'évaporation, le niveau de la piscine baisse d'une quantité prédéterminée par exemple 0,5 cm, le piston 114 s'abaisse entraînant par le bras 27 la tige de commande 28 de la valve 29, qui libère du produit stérilisant. Le niveau baisse alors dans le conteneur 120 mais aussi, par le tuyau souple 30, dans le godet 26 qui s'allège d'autant ainsi que le piston 114. Le piston 114 remonte alors et la tige 28 provoque la fermeture de la valve 29 du conteneur 120. On peut aisément sélectionner les dimensions du flotteur et du godet 26 en fonction de l'abaissement usuel du niveau de la piscine en fonction du temps par l'équation dans laquelle H = abaissement du niveau du réservoir 120 h = abaissement du niveau de la piscine R = rayon extérieur du flotteur r = rayon intérieur du godet. Les figures l et 2 sont relatives à une commande par flotteur. On peut réaliser également un tel dia- positif de traitement de l'eau de la piscine par une commande électrique. La figure 3 concerne ce cas Deux électrodes 41 et 42, alimentées en courant continu de faible voltage par un dispositif usuel -non représenté pour une meilleure clarté du schéma - servent à ouvrir ou fermer un circuit électrique de commande de tout type connu, représenté ici par un électro-aimant 43. L'ouverture du circuit est assurée lorsque le niveau de la piscine s'abaisse au dessous d'une valeur de consigne représentée par les extrémités réglables des électrodes. Les électrodes 41 et 42 sont placées dans un cylindre de tranquillisation 44, qui peut par exemple reposer dans le panier du skimmer.Une électrovanne 50 allmartécsen tension du secteur par les conducteurs 51 et 52 admet en position ouverte l'eau d'alimentation de la piscine par la vanne 48 et le tuyau 49. Cette eau sous pression pénètre dans un tuyau 53 qui se ramifie en une première tubulure 54t à débit réglable par une vanne 55 et en une seconde tubulure 56 portant un ensemble constitué par un venturi 57, dont le col est en communication par un tuyau 58 avec un réservoir 59, relié à un conteneur 120 rempli d'une solution de produit stérilisant. Une troisième tubulure facultative 156 est identique à la seconde.Elle porte un ensemble constitué par un venturi 157, dont le col est en communication par un tuyau t58 avec un réservoir 159, relié à un conteneur 220 rempli d'une solution de produit acide (ou basique , selon le cas) afin de régu ler le pH de l'eau. Il est clair que lorsque le niveau de l'eau de la piscine s'abaisse au-dessous de la valeur de consigne réglable, le circuit électrique est ouvert entre les deux électrodes 41 et 42. L'électro-aimant 43 n'est plus alimente. Sous la sollicitation du ressort 47, fonctionnant à la traction, le contact mobile 45 vient coller au contact fixe 46, assurant ainsi l'alimentation électrique de l'électrovanne 50o Celle-ci admet l'eau d'une part dans la tubulure 54 qui alimente en eau la piscine, d'autre part, dans la tubulure 56, et la dépression établie ainsi au col du venturi 57 entraîne l'écoulement du produit stérilisant et d'autre part, enfin, dans le tubulure 156, de sorte que la dépression ainsi établie au col du venturi 157 entraîne l'écoulement de la solution acide ou basique afin de corriger le pH de la piscine. Il doit être entendu que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ici en détaille En particulier, on peut remplacer les venturis d'aspiration de la solution par des pompes commandées directement par les électrodes. De même on peut remplacer les électrodes de contact 41 et 42 par tout commutateur connu ou score par un robinet flotteur sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS : 1. Procédé de traitement automatise de l'eau contenue dans une piscine caractérisé en ce rayon utilise l'abaissement du niveau de l'eau de la piscine amour déclencher un apport en proportion prédéterminée d'un produit de traitement dans ladite piscine. 2. Procédé suivant la revendicatien 1 caractérisé en ce qu'on mesure en outre le taux db fréquenta- tion de la piscine pour commander une distribution additionnelle de produit dans ladite piscine. 3. Procédé selon l'une des reven#tcitions i ou 2 caractérisé en ce qu'on élimine effet @@@@@@ite de la pluie sur la variation du niveau de la piscines 4. Dispositif destiné au traitement -atomati- que de l'eau contenue dans une piscine caracterisé en ce qu'il comprend un capteur de niveau (10, 110) portant un moyen de manoeuvre (19, 27) commandant l'admission ou non de produit de traitement dans ladite piscine. 5. Dispositif suivant la revendication 4, ca-- ractérisé en ce que ledit capteur est consti*b par un piston creux lesté (14) flottant dans un cylindre (11)dont la partie inférieure communique avec la piscines, et commandant par une tige (16) et un moyen de manoeuvre (18) l'ouverture ou la fermeture d'un conteneur de rOduit. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la tige (16) est creuse aS communique, en sa partie supérieure avec un entonnoir (17 scepti- ble de recevoir l'eau de pluie, de sorte que pir temps de pluie la position du piston (14) reste fixe 'tue l'espace. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que la tige (16) possède une ouverture (22) réglable, susceptible d'admettre à l'inté- rieur du piston (15) l'eau d'agitation de la piscine. 8. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de niveau est constitué par un piston creux lesté (114) dont la parti supérieure porte un godet (26) en communication souple alec un conteneur de produit (120) dont l'ouverture est commandée par un moyen de manoeuvre (27) solidaire du piston. 9. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de niveau et les moyens de manoeuvre sont constitués par deux électrodes de hauteur relative réglable, activant ou non en fonction du niveau de l'eau de la piscine, les moyens (54) d'alimentation en eau de la piscine et des moyens (57, 157) d'alimentation en solution de produit stérilisant et/ou en solution agissant sur le pH de l'eau. 10. Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que le moyen (50) d'alimentation en eau de la piscine est une électrovanne. 11. Dispositif suivant l'une des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que les moyens (57, 157) d'alimentation en produit sont constitués par un venturi de sorte que le produit est entraîné par la dépression créée en son col par le flux de l'eau d'alimentation.