Brevet FR2591671A1 — publié le 19870619

La présente invention, concerne une pompe eau comportant: un corps de pompe immergé en fond de puits, relié à un dispositif de pompage en surface au moyen de deux conduites. le ce fait, ce type de pompe s'applique au pompage de 11 eau dans les puits de grandes profondeurs. L'invention à pour but de realiser une pompe à eau présentant notamment les avantages suivants: - Actionnement facile, sans efforts; - Possibilites de pomper à toutes profondeurs; - Possibilité de pomper quelle que soit l'épaisseur de la nappe souterraine; - Faible coût de fabrication et de transport; - Entretien pratiquement nul; Ce qui entraîne l'application de ce type de pompes, dans toutes régions isolées, par des personnes depourvues de connaissances particuliéres en la matiére. L'ensemble selon l'invention, réside principalement dans l'application du principe des vases communicants, pow transmettre de l'installation en surface, l'énergie necèssaire au fonctionnement de la pompe immergée au fond du puits, et entraine donc, une réduction significative de la puissance nécèssaire. L'ensemble, selon l'invention, se caractérise par le fait qu'il peut fonctionner avec peu d'énergie; cette éner- gie peut-être fournie par l'homme (bras ou pied), par un animal, par une éolienne ou un petit moteur. Un débit plus important peut-ttre obtenu par accélération du mouvement. L'ensembles selon l'invention, se carac térise par le fait que la commande mécanique peutletre éloignée du puits, de la même façon, que tous deux peuvent être éloignés du point de refoulement, sans limitations, mais toutefois avec des pertes de charges proportionnelles à l'éloignement. L'une des caractéristiques essentielles est constituée par la présence d'un dispositif égalisateur de pression entre les deux conduites, principe inspiré des vases communiquants. La pompe est du type, à commandes alternatives i double effet, et, comporte en référence @ux figures jointes @#-2. -a) Le corps de pompe immergée(I0)comprenant: deux chambres distinctes(C)et(D)séparées par une paroi(II), dans laquelle #e déplacent deux pistons(2)et(6)rendus solidaire@ par un axe(8)traversant la paro@(II) -b) Le poste de commande de surface(A)et(B)commandant par refoulement de liquide, en synchronisation, mais en opposition de phases les deux pistons (2)et (6). -c) La-dite transmission b distance entre 1. poste de comman- de(A)et(B), et, la pompe(I0)s'effectue par deux conduites(I)et(7)de même diamétre. La premiére conduite(I)relie le poste de commande(#)à la chambre supérieure(C) La seconde conduite(7.) relie le poste de commande(B)à la chambre inférieure(D.) Chacuns des deux conduits(I)et(7)étant pourvu, d'une dérivation(I3)et(4.), reliant l'une,(13),la conduite(1)à la chambre(D)du corps de pompe, avec interposition d'un clapet de retenues(12) s'opposant au passage du flux, dans la-dite dérivation(13) allant de la conduite(1)vers la chambre(C) -reliant l'une,(4),la conduite(7)à la chambre(C)du corps de pompe avec interposition d'un clapet de retenue(5) s'opposant au passage dans la-dite dérivation(4) du fluttallant de la conduite(7)à la chambre Les-dits olapets(I2)et(5)étant déstinés à équilibrer la pression dans les chambres(C)et(D)de chaque coté des pistons(2)et(6), ainsi, que dans les conduites L'ensemble, selon l'invention, se caractérise également par le fait, que dans le centre du corps de pompe(I0), la paroi(II) de séparation des chambres(C)et(D)est fabriquée de façon à permettre: - a) La séparation parfaitement étanche entre les deux chambres(C)et(D) lors du non fonctionnement de la pompe. - b) Le positionnement à l'intérieur de celle-ci d'orifices d'aspiration(3)et(9) du liquide à pomper et de connections (22)et (25, des dérivations(4)et(I3), de façon à permettre, le libre passage du liquide entre les quatre conduits(I)-(4)-(I3)-(7)-, ainsi que dans les deux chambres es(C)et(D,) quelque soit la position des pistons (2) et (6)reliés par l'axe(8) Cet ensemble(II)obtenant, unéquilibre parfait et constant de la hauteur d'eau dans les conduites(i)et(î)entre le corps de pompe(I0) immergé, et, le dispositif de pompage de surface(A)et(B.) Toutes ces piéces ont été réalisées en vue d'acquérir une perte de charge minimum sur l'ensemble du parcours du liquide à travers tout le systéme de canalisations(I)-(4)-(I3)-(7)-, comportant les clapets(3)-(9)et(I2)-(@ afin, d'obtenir le minimum de frottement, permettant de conserver toute l'énergie de départ, envoyée par le dispositif de surface(A)et(B.) Ce dispositif de surface(A)et(B)permet grâce à la présence de vannes(I9)et(20) sur les conduits(24)et(25)du débit du liquide puisé, d' nmagasiner l'eau puisée, lorsque les-dites vannes t9) et (2+ sont fermées dans un chateau d'eau, par la canalisation (2j La figure I, représente une vue en coupe de la partie immergée du corps de la pompe, et, de la partie de commande en surface. la fig. 2, une vue de détail d'un piston du haut au point mort. L'ensemble selon l'invention, se caractérise par le fait que la pression excercée par le dispositif de surface(A) arrivant par la conduite(I) ferme le clapet(I2) obstruant ainsi l'entrée de la conduite(I3) le liquide se présente de cette façon à la chambre(C) pousse le piston(2)vers la partie inférieure(c). de la chambre(C) le liquide se trouvant dans la partie compressée(clpar le piston(2),ferme le clapet de retenue (3) disposé dans la paroi (II) et, débouchant sur le puits, puis, est propulsé vers l'orifice(22)le la conduite de dérivation(4)en vis à vis du clapet(3) ouvrant ainsi le clapet d retenue(5)lui donnant accés par la con duite(7)a la surface en sortie, en conduite(25) Simultanement, le volume du liquide comprimë par la face inferieuredu piston(6)dans la chambre(D) vient s'ajouter dans la conduite (7)au volume comprimé(c)pour sortir en surface à la conduite (25) La descente du piston(6)dans la chambre(D,) entrâine simultanement par aspiration, l'ouverture du clapet(9)disposé en partie supérieure de la chambre(D)dans la paroi et, débouchant sur le puits, et, rempli le volume de la chambre(d), la conduite étant fermée par le clapet n'améne pas deliquide au niveau de l'orifice(23) disposé en vis à vis du clapet L'ensemble, selon l'invention, se caractérise aussi par le fait que les pistons(2)et (6) ainsi que l'axe(8)sont percés axialement en(I4), et, transversalement en(I5), de façon à faciliter l'ouverture par succion des clapets(I2)et (,) ainsi,que d'empêcher le désam@çage du circuit, et, d'amortir l'effet de choc du "coup de bélier". Cette ouverture se trouvant obstruée de façon étanche par un systéme de pointe conique (I6)disposé en fond de chambres(C)et(D). s'ajustant parfaitement à l'ouverture du canal (14 > lorsque le piston (2) se trouve au point mort haut; et, le piston au point mort bas. La totalité du corps de pompe(I0). se trouve enfermée dans un caisson métallique(I7). pourvu d'un filtre (I8), arrêtant les particules étrangères en suspension dans le liquide de la nappe souterraine. L'accumulation du liquide comprimé(c)et(D), permet au dispositif -de surface(B)de conserver la partie nécessaire de liquide en(+ arin, de transmettre la juste pression par le conduit actionnant le piston (6) dans la chambre (D), inversant ainsi l'ensemble du parcours du liquide, libérant ainsi, la deuxième phase du mouvement à double effet, de cette invention. Le systéme des vases communiquants se trouvant donc maintenu. Ce type de pompe à pistons, dit à double effet, se caractérise, par le fait que de cette façon ce systéme d'égalisateur de hauteur s'inspire du principe des vases communiquants. Il va de soi, que l'invention n'a étè décrite ici, qu'à titre d'exemple, et, que diverses modifications peuvent lui être apportées, sans sortir de son domaine. REVENDICATIONS I- Dispositif de puisage à grandes profondeurs, comportant une pompe à double effet, immergée en fond de puits, contenant un jeu de pistons(2)et(% reliés par un axe(8 traversant une paroi(i4, actionnée par par des conduites à fluide, à partir d'un dispositif de commandes alternatives(A)et(B) en surface, caractérisé en ce que la liaison est effectuée par deux conduites(I) et (7 de même diamétre, amenant la pression simultanément dans les chambres(C)et(D), actionnant le jeu des pistons (2) et (6) chacuns des conduits(I)et(7) étant pourvus de clapets (12) et (5) destinés à équilibrer la juste pression dans les deux chambres(C)et(D)de chaque coté des pistons(2) et (6) ainsi que dans les conduites (I)-(4)-(I3)-(7)-, chacuns des conduits(I)et(7)est pourvu d'une dérivation munie d'un clapet de retenue, reliant l'une(I3), la conduite(1) à la chambre(D)du corps de pompe, avec nterposition d'un clapet de retenue(I2) s' opposant au passage du flux, dans la-dite dérivation(I3) allant de la conduite(7)vers la chambre(C.) Reliant l'autre,(4,) la conduite(7)à la chambre(C) du corps de pompe avec interposition d'un clapet de retenus(5,) s'opposant au passage dans la-dite dérivation(4)du flux, allant de la conduite(7)à la chambre(D.) Bt caractérisée par le positionnement à l'intérieur de la paroi(II), des orifices, avec clapets de retenue(3)et(9,) du liquide à pomper, et, des con nect ions (22) et [23) des dérivations(4)et(I3). Ainsi le dispositif(II) avec tout son ensemble de clapets et d'orifices, forme pour la premiére fois dans un système de pompage manuel, de cette façon, forme un égalisateur de pression avec le principe des vases communiquants, dans les conduits(I)et(7), entre le corps de pompe(IO)immergé et le dispositif de commande(A)et(B)en surface. II- Pompe à liquide selon la revendication I, caracterisée en ce que les pistons (2) et (6)ainsi que l'axe(8)les reliant, sont percés d'un trou axial en(I4), et transversal en(I5)de façon à faciliter l'ouverture par succion des clapets(I2)et(5) et, à amortir l'effet du choc dû au coups de bélie@ Bn coopérant, lorsque le piston(2)est au point mort haut, et, le piston(6) au point mort bas, avec un système de pointe conique (16? disposée en fond de chambre(C)et(D) s'ajustant parfaitement à l'ouverture du canal(I4). III- Pompe à liquide suivants les revendications I et II caractérisée, par le fait que la totalité du corps de pompe(I0), se trouve enfer sé dans un caisson (17) métallique, pourvu d'un filtre(I8), arrêtant les particules étrangères en suspension dans le liquide de la nappe souterraine. IV- Pompe à liquide suivant la revendication I, caractérisée, par le fait que dispositif de commandes(A)et(B)de surface, est p urvu de de vannes(I9)et(20), sur les conduits(24)et(25), permettant d'emmagasiner l'eau sur le débit du puisé, dans un coteau d'eau, par une canalisation lorsque les vannes(I9)et(20)sont fermées.