Brevet FR2654018A1 — publié le 19910510

i 2654018 Dispositif notamment pour le nettoyage et l'entretien d'appareils immergés. L'invention concerne un dispositif notamment pour le nettoyage et l'entretien d'appareils immergés dans de l'eau, tels que des pompes immergées en fond de puits, des résistances immergées, etc mettant en appplication les émetteurs à ultrasons. L'immersion d'appareils dans l'eau entraîne des dépôts de calcaire, de produits ferrugineux, etc qui finissent par rendre l'appareil inopérant Ces dépôts doivent être éliminés mécaniquement et/ou chimiquement, ce qui nécessite dans tous les cas une immobilisation et une main d'oeuvre importante pour sortir l'appareil de sa position d'utilisation, le démonter, le nettoyer et le remonter. Cette difficulté est particulièrement vive pour les pompes installées dans des forages destinés aux installations mettant en oeuvre des pompes à chaleur. De tels forages ont souvent une profondeur de plus de 40 mètres pour un diamètre de l'ordre de 115 mm Il en est de même lorsque l'on puise dans les forages dits géothermiques. Les pompes utilisées à ce jour ont un -diamètre légèrement inférieur au diamètre du forage ce qui interdit le montage des émetteurs à ultrasons proposés sur le marché qui ont un encombrement incompatible avec le diamètre des forages standards Par ailleurs, les émetteurs ultrasoniques connus ne sont pas conçus pour travailler en immergé, mais en ambiance aérienne tels que ceux utilisés pour les bacs de nettoyage par ultrasons. Les pompes du genre en question ont un équipage mobile constitué par un empilement de turbines calées sur un arbre d'entraînement Le plus souvent chaque turbine est formée d'un aubage de faible épaisseur contenu entre deux flasques circulaires Ces pompes fonctionnent en régime laminaire et lorsque le milieu est chargé de matières de suspension tel le calcaire ou l'oxyde de fer il se produit des colmatages des aubages entraînant en quelques mois une chute de débit des pompes allant jusqu'au colmatage total Ce phénomène d'encrassement rapide s'applique également à d'autres appareils que les pompes immergées connues, par exemple les électrovannes sur des conduites véhiculants des liquides chargés. La présente invention vise à permettre le nettoyage de tels appareils immergés sans immobilisation ni manipulation de l'appareil, et à empêcher la formation de dépôts lorsque l'appareil est propre. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, un boitier étanche de faible épaisseur épousant tout ou partie du contour de l'appareil auquel il est appliqué, de préférence de façon amovible, ce boitier étant muni d'au moins un vibreur ultrasonique monté à l'intérieur du boitier, de préférence une pastille céramique à effet piezo électrique, d'autre part, un générateur d'impulsions pour alimenter le vibreur ultrasonique, et comprenant des moyens d'exitation sélective du dit vibreur. Les ondes ultrasonores transmises à l'appareil par l'intermédiaire du boîtier et par l'eau empêchent les dépôts d'adhérer à l'appareil On a remarqué, de façon surprenante que lorsque le dispositif est appliqué à un appareil déjà entartré, ces ondes ultrasonores brisent rapidement les dépôts et assurent un nettoyage à distance de l'appareil qui retrouve son débit initial. De préférence, ledit boîtier a une section transversale qui épouse le contour de l'appareil auquel il est appliqué avec une fixation sur l'appareil de préférence amovible. Avantageusement, le vibreur ultrasonique est constitué par une pastille céramique, à effet piezo électrique collée sur une paroi du boîtier adjacente à l'appareil De préférence, ladite pastille est collée sur une feuille de résine époxy ayant une face électriquement conductrice, l'autre face étant collée sur ladite paroi du boîtier. Selon une forme de réalisation de l'invention, les moyens d'excitation sélective du vibreur ultrasonique sont agencés de manière à fournir une alimentation permanente de faible intensité En variante, les moyens d'excitation sélective du vibreur ultrasonique sont agencés pour fournir une alimentation discontinue sous forme de trains d'ondes à intermittences et fréquences réglables. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la descriptions détaillée qui suit, d'un mode de réalisation donné ici à titre d'exemples et représenté sur les dessins joints dans lesquels: La figure 1 est une vue montrant le dispositif appliqué à une pompe immergée. La figure 2 est une vue montrant à plus grande échelle une coupe transversale de la pompe équipée du dispositif. La figure 3 est une vue de dessus du dispositif avec parois de boîtier partiellement enlevée Suivant l'invention, se proposant par exemple d'appliquer le dispositif au nettoyage et/ou à l'entretien d'un appareil, telle qu'une pompe immergée en forage on décrira ci-après un mode de réalisation préféré. La pompe à équiper est désignée par la référence générale 10. Cette pompe -se présente sous la forme d'un corps de révolution 11 lequel contient, de façon en soi connue, un moteur électrique entraînant un équipage mobile constitué d'un empilement d'aubages 12 refoulant vers un point d'utilisation le liquide dans lequel est plongé le corps de pompe Le dispositif, 3 2 appliqué au contour du corps de pompe 11 est constitué d'un boîtier étanche désigné par la référence 13 Ce boîtier, de faible épaisseur qui peut s'étendre sur tout ou partie du corps de pompe contient un ou plusieurs vibreurs ultrasoniques 14 telles que des pastilles céramiques à effet piézoélectrique. Ainsi qu'il est représenté figure 2, chaque pastille 14 est solidarisée par une de ses faces 14 a sur une paroi 15 du boîtier 13 adjacente à la paroi 11 du corps de pompe. Selon un mode d'exécution préféré, la pastille céramique 14 est solidarisée à la paroi 15 du boîtier étanche 13 par l'intermédiaire d'un interface 16 constitué par une feuille de résine époxy ayant une face 16 a électriquement conductrice et une face 16 b diélectrique à haut pouvoir isolant. La face 14 de la pastille est solidarisée à la face conductrice 16 a de l'interface tandis que la face diélectrique 16 b de l'interface est solildarisée, de préférence par collage à la paroi 15 du boîtier étanche. Les pastilles céramiques 14 ont un plan de contact parallèle aux plans de contact de l'interface 16 et au plan de contact du boîtier 15 lorsqu'il épouse le contour de la paroi 11 de la pompe équipée Dans ce cas les pastilles céramiques 14 sont réalisées avec un rayon de courbure de même que l'interface 16 et la paroi 15 du boîtier 13, ce qui permet d'une part de réduire l'épaisseur moyenne du boîtier et de transmettre de façon plus efficace les trains de vibrations émis par les pastilles céramiques 14 Chaque interface 16 est relié électriquement à un interface adjacent par une liaison entre les faces conductrices i 5 a tandis que les pastilles céramiques 14 sont également reliés par une liaison filaire ou un circuit imprimé. Selon un mode d'exécution spécifique aux pompes immergées le boîtier étanche 13 porte vibreurs est en acier inoxydable avec une section transversale sensiblement trapézoidale, les parois latérales 15 a étant prolongées au-delà de la paroi 15 et elles s'appliquent au corps 11 de la pompe de manière à l'entourer. Le dispositif est complété par un générateur d'impulsions 17 par exemple à l'extérieur du boîtier 13 pour alimenter à distance le vibreur ultrasonique 14. Le générateur est pourvu de moyens d'excitation sélective agencés pour fournir une alimentation de faible intensité aux pastilles 14 Avantageusement ces moyens sont combinés à un séquenceur pour fournir une alimentation continue ou discontinue périodique sous forme de trains d'ondes à intermittence et fréquences réglables. Le dispositif ci-dessus trouve de nombreuses applications en particulier lorsque l'on est en présence de contraintes spéciales On citera en particulier les 4 *, 2654018 pompes immergées, les électrovannes, les dispositifs de décolmatage. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation cidessus décrite et représenté pour lequel on pourra prévoir d'autes variantes faisant application des revendications annexées. REVENDICATIONS 1) Dispositif notamment pour le nettoyage et l'entretien d'appareils tels que des pompes immergées ( 10) en fond de forages mais, non exclusivement, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un boîtier ( 13) étanche de faible épaisseur épousant tout ou partie du contour ( 11) de l'appareil ( 10) auquel il est appliqué, de préférence de f acon amovible, ce boîtier étant muni d'au moins un vibreur ultrasonique ( 14) monté à l'intérieur du boîtier, de préférence une pastille céramique à effet piezo électrique, d'autre part, un générateur d'impulsions ( 17) pour alimenter le vibreur ultrasonique et comprenant des moyens d'excitation sélective ( 18) du dit vibreur. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pastille céramique ( 14) du vibreur ultrasonique est solidarisée par une de ses faces ( 14 a) sur une paroi ( 15) du boîtier ( 13) adjacente à la paroi ( 11) de l'appareil associé. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pastille céramique ( 14) du vibreur ultrasonique est solidarisée à la paroi ( 11) du boîtier étanche de préférence par collage avec un interface de solidarisation ( 16) cet interface étant constitué par une feuille de résine époxy ayant une face ( 16 a) électriquement conductrice et une face diélectrique ( 16 b) à haut pouvoir isolant, l'une des faces ( 14 a) de la pastille céramique étant solidarisé à la face conductrice ( 16 a) de l'interface, dont la face diélectrique ( 16 b) est solidarisée à la paroi ( 15) boîtier contenant le vibreur ultrasonique. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pastilles céramiques ( 14) ont un plan de contact ( 14 a) parallèle au plan de contact de l'interface ( 16), ces deux plans étant de préférence parallèles au profil transversal du boîtier ( 13) qui épouse le contour de la paroi ( 11) de l'appareil équipé. s ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le boîtier ( 13) porte vibreur est un boîtier étanche, notamment en acier inoxydable qui présente une section transversale sensiblement trapézoïdale, les parois latérales ( 15 a) étant prolongées au-delà de la paroi de fond ( 15) du boîtier ( 13) et étant fixées sur l'appareil ( 11) de manière à l'entourer. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 5 caractérisé en ce que les moyens d'excitation sélective ( 18) du vibreur ultrasonique ( 11) sont agencés de manière à fournir une alimentation permanente de faible intensité. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens d'excitation sélective ( 1-8) du vibreur ultrasonique ( 14) sont agencés pour fournir une alimentation continue ou discontinue périodique sous forme de trains d'ondes à intermittences et fréquences réglables.