Brevet FR2787820A1 — publié le 20000630

Dispositif flottant de recueil de liquide à la surface libre d'un bassin. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs flottants de recueil de liquide à la surface libre d'un bassin, notamment d'une piscine, raccordés à des moyens de pompage, ces dispositifs compor- tant ou étant constitué par un skimmer muni d'un orifice d'entrée devant être maintenu immergé immédiatement en- dessous de la surface libre du liquide. L'interruption de l'arrivée de liquide dans un skimmer peut entraîner un désamorçage des moyens de pompage auquel il est raccordé et, le réamorçage ne s'effectuant souvent pas de façon automatique, il peut en résulter un endommagement, voire une destruction de la pompe. Il est donc nécessaire que l'orifice d'entrée de liquide du skimmer soit en permanence alimenté en liquide et, dans le cas des skimmers flottants plus particulièrement visés dans la présente invention, il est nécessaire que cet orifice d'entrée de liquide reste immergé sous la surface libre du liquide. En outre pour que le skimmer puisse assurer correc- tement sa fonction de drainage du liquide présent à la surface libre avec entraînement des débris et impuretés flottants, il est nécessaire que l'orifice d'entrée du skimmer soit maintenu en permanence immédiatement en-dessous de la surface libre du liquide. Toutefois, il se pose un problème lorsque le bassin est une piscine dans laquelle des personnes se baignent alors que le circuit de filtration de l'eau est en fonction- nement. En effet, la présence des baigneurs génère des vagues à la surface de l'eau et, bien que le skimmer assurant le prélèvement de l'eau soit de type flottant, sa structure lui confère certes la flottabilité requise pour flotter dans une position correcte sur une surface liquide calme, mais ne lui confère pas une flottabilité le rendant apte à suivre parfaitement le mouvement des vagues. Dans ce telles circonstances, il est donc possible que l'orifice d'entrée d'eau du skimmer soit découvert dans un creux de vague et qu'il en résulte un désamorçage dangereux des moyens de pompage, ou bien encore que l'orifice d'entrée du skimmer soit plongé trop profondément dans le liquide et ne soit plus en mesure de drainer superficiellement le liquide avec les débris et impuretés qui y surnagent. L'invention a donc pour but de remédier aux inconvé- nients qui viennent d'être exposés et de proposer des perfectionnements propres à modifier la flottabilité du dispositif sur une surface liquide agitée de manière que le dispositif suive parfaitement des mouvements même rapides du liquide et que l'orifice d'entrée de liquide du skimmer demeure en permanence immergé à la profondeur requise. A cette fin, il est prévu, selon l'invention, que le dispositif comprenne au moins un flotteur à flottabilité variable constitué par une enceinte qui s'étend approximativement au-dessus et en-dessous de la surface libre du liquide, - qui présente, inférieurement, une ouverture de grande section immergée en permanence dans le liquide et à travers laquelle du liquide peut s'écouler librement, - et qui présente, supérieurement, un passage étranglé en communication permanente avec l'atmosphère surmontant la surface libre du liquide. Grâce à cet agencement, lorsque le niveau de liquide varie rapidement autour du flotteur (vague), la variation corrélative du niveau de liquide au sein du flotteur se trouve freinée par l'insuffisance de la section du passage d'air qui empêche le volume d'air surplombant le liquide dans le flotteur de varier suffisamment rapidement. Dans ces conditions, lorsque le flotteur est mis en présence du flanc ascendant d'une vague (niveau de liquide montant autour du flotteur), le niveau de liquide à l'intérieur du flotteur monte moins vite, avec au-dessus de lui un volume d'air important qui contribue à accroître la flottabilité du dispositif et le rend apte à suivre sensiblement le niveau ascendant du front avant de la vague. Par contre, lorsque le flotteur aborde le flanc descendant de la vague (niveau de liquide descendant autour du flotteur), le niveau du liquide à l'intérieur du flotteur descend moins vite, avec au-dessus de lui un volume d'air amoindri: le volume relativement important de liquide dans le flotteur alourdit le dispositif qui est ainsi conduit à suivre sensiblement le niveau descendant du front postérieur de la vague. Il en résulte que, même en présence de variations relativement rapides du niveau de la surface libre du liquide, le dispositif est capable de suivre ces variations rapides et l'orifice d'entrée d'eau du skimmer reste immergé à une distance sensiblement constante sous la surface libre: le skimmer est ainsi en mesure d'assurer sa fonction malgré l'agitation de la surface du liquide et en outre, même au creux d'une vague, on écarte, ou tout au moins on réduit notablement le risque que l'orifice d'entrée d'eau soit découvert et que les moyens de pompage se désamorcent. De façon avantageuse, le dispositif peut comporter plusieurs flotteurs à flottabilité variable répartis périphériquement. Pour que le dispositif présente une flottabilité suffisante en toute circonstance, il est souhaitable qu'il soit pourvu de flotteurs principaux présentant une capacité fixe de flottabilité, par exemple sous forme de poches d'air fermées ou de masses d'un matériau ayant une densité inférieure à 1 (mousse par exemple). Il est alors préférable d'équilibrer la poussée verticale ascendante s'exerçant sur le dispositif en alternant les flotteurs principaux et les flotteurs variables selon l'invention. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention, les flotteurs variables sont prévus sur un support flottant agencé pour supporter le skimmer. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple nullement limitatif. Dans cette descrip- tion, on se réfère au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation préféré de l'invention, et les figures 2A et 2B sont des vues partielles, en coupe, d'une partie du dispositif de la figure 1 illustrant le fonctionnement du dispositif selon l'invention. A la figure 1 est montré un dispositif flottant de recueil de liquide à la surface libre 7 d'un bassin, et, pour fixer les idées, il s'agit d'un dispositif de recueil d'eau flottant à la surface d'une piscine. Ce dispositif est, dans l'exemple considéré, constitué d'un support flottant 1, pouvant notamment être équipé de flotteurs 2 en un matériau ayant une densité inférieure à 1 (mousse synthétique ou poche fermée par exemple). Le dispositif 1 est équipé inférieurement d'une embase 3 propre à supporter un skimmer 4. Le skimmer 4 peut être de tout type propre à assurer la fonction de recueil de l'eau de surface de la piscine et des débris flottant sur celle-ci. De façon générale, le skimmer 4 comprend un corps de skimmer 5, récipient ouvert vers le haut, dans lequel tombe l'eau provenant de la surface de la piscine, et muni inférieurement d'un embout 8 traversant l'embase 3 et auquel est fixé un tube 9 de liaison avec des moyens de pompage et des moyens de filtra- tion de l'eau (non montrés). Le corps de skimmer 5 supporte supérieurement un filtre grossier 6 destiné à retenir les débris les plus importants (feuilles, branches, pa- piers,...). Enfin, le corps de skimmer 5 est coiffé par un bol flottant 10 muni d'une ouverture axiale 11 qui constitue l'entrée d'eau du skimmer; ce bol flottant 10 peut glisser librement verticalement sur le corps de skimmer 4 de manière à rester immédiatement en-dessous de la surface 7 de l'eau de sorte que l'eau de la surface de la piscine passe en un écoulement lamellaire par l'orifice axial 11 et tombe dans le corps de skimmer (le niveau de l'eau dans celui-ci est désigné par la référence 12), d'o elle est aspirée par les moyens de pompage. Pour aider le dispositif à suivre des variations rapides de niveau de la surface libre 7 (vagues) afin que l'orifice 11 du skimmer 4 demeure en permanence immergé à une distance approximativement constante de la surface 7, on prévoit d'adjoindre au support flottant un ou plusieurs flotteurs auxiliaires 13 agencés comme suit. Le flotteur 13 est constitué par une enceinte 14 qui s'étend approximativement verticalement à la fois au-dessus et au-dessous de la surface 7 de l'eau. L'enceinte 14 est largement ouverte inférieurement en 15, de façon à offrir un passage libre à l'eau. A la partie supérieure de l'enceinte, la paroi qui la délimite est percée d'un passage étranglé 16 en communication permanente avec l'atmosphère surmontant la surface libre 7. Grâce à cet agencement, l'enceinte 14 est remplie pour partie d'eau dans sa zone inférieure 17 et pour partie d'air dans sa zone supérieure 18. Lorsque la surface 7 de l'eau dans le bassin n'est pas agitée (absence de vague), l'équilibrage des pressions à l'intérieur et à l'extérieur de l'enceinte conduit à ce que la surface 19 de l'eau à l'intérieur de l'enceinte se situe au même niveau que la surface 7 de l'eau dans le bassin (figure 1). Lorsque la surface 7 de l'eau dans le bassin est agitée (vagues), l'arrivée d'un flanc ascendant d'une vague (fig. 2A) se déplaçant dans le sens indiqué par les flèches se traduit par l'élévation du niveau de l'eau autour du flotteur 13. A l'intérieur de l'enceinte 14, le niveau 19 de la surface tend, lui aussi, à l'élever (flèche 21) pour équilibrer la pression hydrostatique. Toutefois, le volume d'air 18 qui surmonte la surface 19 s'échappe (flèche 22) par le passage 16 en étant freiné en raison de l'étrangle- ment présenté par ledit passage 16. Il en résulte que l'élévation du niveau 19 de l'eau dans l'enceinte se produit plus lentement que l'élévation de la surface 7 à l'extérieur de l'enceinte sur le flanc ascendant de la vague. Le flotteur 13 renferme donc un volume d'air 18 excédentaire qui accroit la flottabilité du support 1 et qui lui permet donc de s'élever plus facilement sur le flanc ascendant de la vague en suivant au mieux l'élévation de niveau de celui-ci. On retiendra ici que, si l'élévation de la surface 19 de l'eau à l'intérieur de l'enceinte 14 est freinée, elle n'est toutefois pas bloquée et elle se poursuit pendant que le dispositif s'élève sur le flanc ascendant de la vague et franchit la crête de la vague. Une fois franchie la crête de la vague, le disposi- tif aborde le flanc descendant de la vague et le niveau de la surface 7 de l'eau à l'extérieur du flotteur 13 décroit (fig. 2B). La niveau 19 de l'eau dans l'enceinte 14 tend lui aussi à s'abaisser (flèche 23), mais cet abaissement est freiné là aussi, par l'écoulement d'air insuffisant péné- trant (flèche 24) dans l'enceinte 14 à travers le passage étranglé 16. Par conséquent, le niveau 19 de l'eau dans l'enceinte se situe au- dessus du niveau 7 de l'eau à l'extérieur de l'enceinte. Le flotteur 13 renferme donc un volume d'eau 17 excédentaire qui réduit la flottabilité du support 1 et qui lui permet de descendre plus facilement sur le flanc décroissant de la vague en suivant au mieux l'abaissement de niveau de celui-ci. Dans ces conditions, l'agencement du dispositif conforme à l'invention élimine l'inertie qui empêcherait le dispositif de suivre fidèlement les variations rapides du niveau de la surface libre 7 du bassin et la mise en oeuvre d'un ou plusieurs flotteurs à flottabilité variable de façon automatique en corrélation avec le sens du déplacement vertical souhaitable permet de maintenir l'orifice 11 d'entrée d'eau du skimmer dans une situation d'immersion sensiblement identique sous la surface 7 du bassin. On assure ainsi un maintien des conditions optimales de fonctionnement du skimmer: on évite que l'orifice 11 puisse être trop profondément immergé (suppression de l'effet d'aspiration en surface) ou puisse être découvert (risque de désamorçage des moyens de pompage et risque d'endommagement, voire de destruction de ceux-ci). Pour équilibrer les poussées verticales s'exerçant sur le dispositif, on peut mettre avantageusement en oeuvre plusieurs flotteurs auxiliaires 13 régulièrement et symétri- quement répartis sur la périphérie du support 1. En outre, dans le cas o le dispositif ne présente pas une flottabilité intrinsèque et o il doit être fait appel à des flotteurs principaux 2 de structure tradition- nelle à flottabilité constante (à air ou en matériau léger), on pourra avantageusement agencer les flotteurs principaux 2 et les flotteurs variables ou auxiliaires 13 dans une structure alternée comme visible à la figure 1, ou bien encore associer structurellement les flotteurs 2 et 13 par paires. Dans l'exemple préféré de réalisation qui vient d'être décrit, les flotteurs variables 13 sont solidaires du support flottant 1 supportant le skimmer 4 proprement dit. Toutefois, d'autres configurations sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention. On notera également que le passage étranglé 16 peut présenter une section constante prédéterminée, ou bien peut également présenter une section variable soit préajustable manuellement, soit réglable automatiquement par un moyen approprié (régulateur de débit). REVENDICATIONS 1. Dispositif flottant de recueil de liquide à la surface libre (7) d'un bassin, notamment d'une piscine, raccordé à des moyens de pompage, ce dispositif comportant un skimmer (4) muni d'un orifice d'entrée (11) devant être maintenu immergé immédiatement en-dessous de la surface libre du liquide, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un flotteur à flottabilité variable (13) constitué par une enceinte (14) - qui s'étend approximativement au-dessus et en-dessous de la surface libre (7) du liquide, - qui présente, inférieurement, une ouverture (15) de grande section immergée en permanence dans le liquide et à travers laquelle du liquide peut s'écouler librement, - et qui présente, supérieurement, un passage étranglé (15) en communication permanente avec l'atmosphère surmontant la surface libre du liquide, ce grâce à quoi, lorsque la surface libre du liquide est agitée de vagues, la variation du niveau du liquide à l'intérieur de l'enceinte lorsque le dispositif subit le mouvement vertical des vagues est freinée par la restriction à l'écoulement de l'air à travers le passage étranglé, de sorte que, le flotteur étant allégé sur un front ascendant d'une vague et étant alourdi sur un front descendant d'une vague, le dispositif suit sensiblement le mouvement vertical de la surface libre du liquide et maintient l'orifice du skimmer en immersion à une profondeur sensiblement constante sous la surface libre mouvante du liquide. 2. Dispositif flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs flotteurs à flottabilité variable (13) répartis périphériquement. 3. Dispositif flottant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des flotteurs principaux (2) ayant une capacité fixe de flottabilité. 4. Dispositif flottant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les flotteurs principaux (2) et les flotteurs variables (13) sont disposés de façon alternée. 5. Dispositif flottant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les flotteurs variables (13) sont prévus sur un support flottant (1) agencé pour supporter le skimmer (4). 6. Dispositif flottant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage étranglé (16) est de section fixe prédéterminée. 7. Dispositif flottant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le passage étranglé (16) est de section variable.