Brevet FR2855432A1 — publié le 20041203

La présente invention concerne un groupe de filtration et d'entretien pour piscine. On connaît déjà des ensembles destinés à filtrer l'eau des piscines. Ces ensembles comprennent habituellement une 5 pompe dont le refoulement est raccordé à un filtre à sable. Ce type d'ensemble présente des inconvénients, notamment pour l'entretien du filtre, et on a donc déjà proposé un système plus élaboré de filtration. La demande de brevet français nO 01.05556 décrit un 10 procédé de filtration dans lequel un multiplicateur de débit est incorporé à un ensemble de pompage disposé en aval de l'ensemble de filtration. De cette manière, l'ensemble de filtration fonctionne par aspiration, contrairement à un filtre à sable qui fonctionne en pression. Dans cette réalisation, des vannes et conduites raccordées à l'ensemble de pompage permettent, pour l'entretien d'une piscine, l'utilisation d'un robot, nécessitant un faible débit à haute pression, et d'un balai destiné à ramasser les débris et salissures. L'utilisation d'un balai d'entretien de piscine dans les systèmes connus nécessite la fermeture du circuit de filtration et de pompage par manoeuvre d'au moins une vanne, et l'ouverture d'un circuit de balai par ouverture d'au moins une autre vanne. Cependant, le balai n'est pas un 25 dispositif simple, car il doit comporter un ensemble de retenue des débris et salissures collectés afin qu'ils ne parviennent pas à l'ensemble associé de pompage. On connaît aussi les inconvénients liés au désamorçage des systèmes de pompage dû à l'introduction quasi inévitable d'air lors de 30 la mise en service du balai. L'utilisation du balai dans une piscine est donc peu commode, car elle nécessite des opérations relativement complexes et un matériel spécialisé relativement important. On connaît aussi, d'après la demande de brevet français 35 nO 02.13384, une pompe pour l'entretien de piscine qui comporte un seul moteur électrique qui entraîne deux pompes, une première pompe à basse pression et grand débit, utilisée pour la filtration, et une pompe à haute pression et faible débit, destinée à entraîner un robot de nettoyage de piscine. L'invention concerne un groupe de filtration et d'entretien pour piscine dans lequel l'utilisation d'un 5 balai est extrêmement simple. Elle ne nécessite la manoeuvre d'aucune vanne et ne s'effectue qu'avec un accessoire de réalisation simple, grâce à l'utilisation des ressources d'un groupe de filtration ayant des caractéristiques particulières. Plus précisément, selon l'invention, un conduit de faible section est incorporé au groupe de filtration afin qu'il permette une utilisation du balai sans interruption du fonctionnement du groupe de filtration due entre autres à un risque de désamorçage de l'ensemble de pompage, et, de 15 préférence, avec utilisation d'une partie des ressources de filtration du groupe de filtration lui-même. Plus précisément, l'invention concerne un groupe de filtration et d'entretien pour piscine destinée à être remplie à un niveau nominal, du type qui comprend une 20 ouverture d'entrée disposée partiellement audessus et audessous du niveau nominal, et une ouverture de sortie disposée au niveau nominal ou à proximité de celui-ci, un ensemble de pompage destiné à aspirer l'eau de la piscine par l'ouverture d'entrée et à la refouler par l'ouverture de 25 sortie, et un ensemble de filtration disposé entre l'ouverture d'entrée et l'ensemble de pompage; selon l'invention, le groupe comporte en outre un élément formant obturateur et raccord, la partie formant obturateur étant destinée à être placée en amont de l'ensemble de filtration pour empêcher la 30 communication directe entre l'ouverture d'entrée et l'ensemble de filtration, et la partie formant raccord assurant la communication directe entre un tube souple et l'ensemble de filtration, et un conduit de dérivation raccordant un premier emplacement, disposé en amont d'une partie au moins 35 de l'ensemble de filtration, à un second emplacement, disposé en aval de l'ensemble de filtration mais en amont d'une partie au moins de l'ensemble de pompage, et auquel existe une aspiration, le tube souple ayant une longueur suffisante pour que son extrémité opposée à l'extrémité raccordée à l'élément formant obturateur et raccord puisse être déplacée en tout point de la piscine, et une section suffisante pour aspirer les débris et salissures présents, en aspirant 5 éventuellement une quantité importante d'air sans provoquer de dysfonctionnement. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'ensemble de pompage comporte une pompe de circulation et un multiplicateur de débit, le multiplicateur de 10 débit comprend une tuyère convergente suivie d'une tuyère divergente, une partie au moins du débit de la pompe de circulation est transmise au multiplicateur de débit, par exemple en amont de la tuyère convergente, et le second emplacement auquel est situé vers le multiplicateur de 15 débit, par exemple en amont de la tuyère convergente, de sorte qu'une aspiration est assurée. Selon un perfectionnement avantageux, l'ensemble de filtration comporte au moins deux étages, un premier étage de filtration grossière et un second étage de filtration 20 fine, l'élément formant obturateur et raccord est disposé en amont de l'étage de filtration grossière, et le premier emplacement auquel est raccordé le conduit de dérivation se trouve entre les deux étages. Dans un exemple de réalisation, le premier étage de filtration est constitué par un 25 panier amovible ayant une grande surface utile à orifices de dimension comprise entre 0,1 et 0,5 mm. La section du conduit de dérivation est de préférence très inférieure à la section d'entrée de la tuyère convergente du multiplicateur de débit. De préférence, le rapport 30 des sections du conduit de dérivation et de la section d'entrée de la tuyère convergente du multiplicateur de débit est inférieur à 1/15. Dans un mode de réalisation avantageux, le conduit de dérivation est raccordé à l'ensemble de filtration et à 35 l'ensemble de pompage à proximité du niveau nominal de remplissage de la piscine, et l'ensemble de pompage aspire l'eau sortant de l'ensemble de filtration à un niveau très inférieur au niveau nominal de remplissage de la piscine. Il est avantageux que ce niveau très inférieur au niveau nominal de remplissage de la piscine auquel l'ensemble de pompage aspire l'eau soit pratiquement le point le plus bas de circulation de l'eau dans le groupe de filtration et d'entretien. Selon un perfectionnement, le groupe de filtration comporte en outre un conduit ayant une première extrémité destinée à être reliée à une bonde de fond de la piscine, et une seconde extrémité raccordée en amont du multiplicateur 10 de débit, le conduit étant muni d'une vanne disposée à proximité de sa seconde extrémité. Selon un autre perfectionnement, le groupe de filtration comporte en outre un obturateur de l'ouverture d'entrée qui permet l'évacuation de la totalité de l'eau du groupe de 15 filtration et d'entretien par l'ensemble de pompage, pour placer le groupe en condition d'hivernage. Selon un autre perfectionnement, la pompe qui aspire l'eau sortant de l'ensemble de filtration est une pompe double entraînée par un seul moteur électrique, et compre20 nant une pompe à basse pression et haut débit qui alimente le multiplicateur de débit et une pompe à haute pression et bas débit. De préférence, la pompe à haute pression et bas débit est destinée à alimenter un robot d'entretien de la piscine ou autres jeux, fontaines Dans un mode de réalisation avantageux, l'ouverture de sortie, disposée au-dessous du niveau nominal ou à proximité de celui-ci, a un axe incliné par rapport à une normale à la paroi de la piscine à son emplacement, afin que la force résultante de l'eau projetée ait une composante provoquant 30 une circulation tournante ou giration dans la piscine. L'angle d'inclinaison est de préférence compris entre 15 et 50 . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va 35 suivre d'un exemple de réalisation, faisant référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un groupe de filtration et d'entretien dans un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est analogue à la figure 1, mais représente le groupe en position d'utilisation du balai; et la figure 3 est une vue en perspective d'une partie d'un groupe de filtration, muni d'un perfectionnement supplémentaire. La figure 1 représente de façon générale un groupe de 10 filtration et d'entretien pour piscine dans un mode de réalisation de l'invention. Ce groupe 10 est destiné à être placé essentiellement au-dessous du niveau nominal de l'eau dans la piscine, ce niveau étant repéré par la référence 12 sur les figures 1 et 2. Les principaux éléments de ce groupe de filtration sont, d'une part, un ensemble de filtration 14 et, d'autre part, un ensemble de pompage 16. Plus précisément, l'ensemble de filtration 14 est relié à sa partie supérieure à un espace qui débouche dans le 20 bassin de la piscine par une ouverture d'entrée 18, formée par un élément connu dans la technique sous le nom de "skimmer" et qui peut être fermée par un bouchon ou un obturateur, non représenté. L'espace supérieur a aussi une ouverture supérieure 20 qui se trouve normalement au niveau 25 du sol autour de la piscine et qui est fermée par une trappe. L'ensemble 14 de filtration comprend de préférence au moins deux étages, un premier étage 22 de filtration grossière et un second étage 24 de filtration fine. De préférence, l'étage de filtration grossière 22 laisse passer les particules de dimension inférieure à une fraction de millimètre sur un principe de filtre écran. Par exemple, ce premier étage de filtration 22 est constitué d'un panier avantageusement formé d'une toile à orifices de 35 0,1 à 0,5 mm, par exemple 0,3 mm, moulée entre des nervures de matière plastique injectée. Le second étage de filtration fine 24 comprend de préférence un filtre cylindrique constitué d'une nappe d'un non-tissé plissé en accordéon, maintenue entre deux flasques circulaires et entourée d'un non-tissé extérieur. Ce second étage de filtration 24 constitue donc en réalité un étage double, d'un part formé par le non-tissé extérieur, ayant le 5 rôle d'un filtre en profondeur, et d'autre part par le nontissé plissé en accordéon, ayant le rôle d'un filtre de surface, dont la finesse de filtration est nettement supérieure à celle du non-tissé extérieur. Une caractéristique avantageuse de l'ensemble de fil10 tration représenté sur la figure 1 est que la sortie du filtre 24 se trouve au point le plus bas du groupe et est raccordée par un conduit 26 qui remonte vers le niveau nominal de l'eau dans la piscine. L'ensemble de pompage 16 comporte une pompe 28 et un 15 multiplicateur de débit 30. La pompe 28 est avantageusement du type décrit de façon générale dans la demande précitée du brevet français nO 02.13 384. Cette pompe comporte un moteur 32, avantageusement de type électrique, qui entraîne le rotor d'une première pompe 34 à débit élevé (par exemple 20 14 m3/h) et faible pression (par exemple 1,4 bar) dont l'entrée est reliée au conduit 26 à la partie la plus basse du groupe de filtration, c'est-à-dire près de la sortie de l'ensemble de filtration 14. Le débit total de la pompe 34 (par exemple 14 m3/h) est réparti entre une première sortie 25 36 (par exemple 12 m3/h) qui est raccordée au multiplicateur de débit 30 et une seconde sortie 38 (par exemple 2 m3/h) qui est raccordée à la seconde pompe 40. Cette pompe 40 élève la pression du liquide reçu (par exemple 1,4 bar) et alimente une conduite 42, munie d'une vanne, qui permet le fonc30 tionnement d'un robot de nettoyage (travaillant par exemple à 2,5 bar). La sortie 38 représentée sous forme d'une conduite séparée est cependant constituée de préférence par un ensemble placé tout autour du moteur électrique 32 pour 35 refroidir celui-ci. Le multiplicateur de débit 30 est du type décrit dans la demande précitée de brevet français nO 01.05 556. Cependant, dans l'exemple représenté, il s'agit d'une variante dans laquelle le multiplicateur de débit 30, comprenant une tuyère convergente puis une tuyère divergente, n'est pas alimenté dans la partie centrale rétrécie par une fente périphérique, mais par un injecteur 44 placé juste en amont 5 de la tuyère convergente. Ainsi, pour un débit de 12 m3/h transmis par l'injecteur 44, le débit à la sortie du multiplicateur de débit 30 est de l'ordre de 36 m3/h, ce débit étant transmis au bassin par l'ouverture de sortie 48. La figure 2 représente le même groupe de filtration, 10 mais muni d'un élément formant obturateur et raccord 50 selon l'invention. L'élément 50 comporte, d'un part, une partie formant obturateur 52 et, d'autre part, une partie formant raccord 54. Cette partie formant raccord est destinée au raccor15 dement d'un tube souple 56 utilisé comme balai pour la piscine. La partie formant obturateur 52 s'applique de préférence en amont de l'ensemble de filtration et notamment du premier étage 22. Par exemple, cette partie formant obtu20 rateur 52 est une plaque circulaire munie de pattes permettant son blocage par rotation, par un effet de baïonnette. En conséquence, l'essentiel de l'aspiration de la pompe 28 passe par le tube souple 56. Lorsque le tube aspire essentiellement de l'eau, des feuilles et autres débris, l'eau 25 circule normalement dans le filtre, et les feuilles et autres débris aspirés sont arrêtés par le panier 22 formant le premier étage de filtration. Lorsque le balai fonctionne, il aspire essentiellement de l'eau. Selon une caractéristique de l'invention, lorsque de 30 l'air parvient à s'introduire dans l'ensemble de filtration, par le biais de l'élément formant obturateur et raccord, cet air ne peut circuler que dans la partie de filtration grossière 22 et non dans la partie de filtration fine 24. En effet, un conduit de dérivation 58 de petite section est 35 disposé entre l'ensemble de filtration, à un emplacement compris entre les deux étages de filtration, et le conduit 26 qui rejoint le multiplicateur de débit. Grâce à ce conduit de dérivation 58, l'air aspiré par le tube souple 56 ne circule pas dans l'étage de filtration fine 24, mais passe par le conduit 58 et est évacué directement par le multiplicateur de débit. A l'extrême, si le débit d'eau traversant l'étage de filtration 24 est inférieur au débit nominal de la pompe 28, le groupe de filtration tend à un désamorçage quasi certain. Le conduit de dérivation 58 présente donc l'avantage essentiel de permettre la commutation à la fonction de balai 10 par simple mise en place de l'élément formant obturateur et raccord 50 selon l'invention. Plus précisément, l'utilisation de la fonction " balai " donnée par le tube 56 nécessite simplement l'enlèvement de la trappe qui ferme l'ouverture 20 et la mise en place de l'obturateur 52 sur 15 l'ensemble de filtration. Dès ce moment, l'aspiration est assurée par le tube souple 56 et se poursuit jusqu'à ce que l'élément 50 soit retiré. A ce moment, le groupe de filtration recommence à fonctionner normalement, avec multiplication du débit. Le conduit de dérivation 58 présente l'avantage auxiliaire de permettre l'utilisation du panier 22 de filtration pour retenir les débris et salissures, sans perturbation de l'étage de filtration fine 24. Le groupe de filtration 10 représenté sur les figures 25 1 et 2 présente de nombreux autres avantages. D'abord, l'ouverture d'entrée 18 et l'ouverture de sortie 48 se trouvent très près du niveau nominal 12 de l'eau dans la piscine. Un autre avantage du groupe de filtration est que 30 l'ensemble de pompage est raccordé à la partie inférieure de l'ensemble de filtration, au point le plus bas de l'installation. En conséquence, lorsque l'ouverture d'entrée 18 est convenablement bouchée, l'ensemble de pompage permet la vidange du groupe, par exemple pour l'hivernage. La section du conduit de dérivation est très petite par rapport à celle du conduit 26. De cette manière, lors du fonctionnement normal, le débit d'eau passant dans ce conduit de dérivation en n'ayant subi que la filtration primaire est extrêmement réduit lorsqu'il s'agit d'eau. Le rapport des sections des conduits 58 et 26 est de préférence inférieur à 1/15, par exemple de l'ordre de 1/25. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, 5 la sortie 48 qui débouche vers la piscine, soit directement, soit par un embout, a un axe qui est de préférence incliné par rapport à une normale à la paroi de la piscine. Cette inclinaison de l'axe de la sortie 48 du courant d'eau est indiquée sur la figure 3. De cette manière, le courant d'eau 10 de débit important possède également une énergie cinétique élevée, transmise à l'eau de la piscine avec une composante de mouvement qui favorise un écoulement en boucle fermée à la surface de la piscine, et également un brassage de l'intégralité du volume du bassin. Cet écoulement en boucle 15 fermée permet une circulation les débris et salissures, favorisant leur capture par aspiration par l'ouverture 18 du skimmer. L'énergie importante transmise à l'eau du bassin permet finalement de limiter, voire de supprimer, les zones de 20 stagnation. Cette composante de circulation provoquant un écoulement tournant présente aussi l'avantage d'assurer un excellent brassage de l'eau de la piscine, si bien qu'il ne reste plus de zone en stagnation. Cet effet de brassage est mis en évidence par des essais de détermination de turbidité. Dans ces essais, de l'argile extrêmement fine est introduite dans l'eau de la piscine, à raison de 50 g/m3 d'eau. L'eau est alors extrêmement trouble. L'essai consiste à déterminer l'efficacité 30 de la filtration par détermination du temps nécessaire pour que l'eau revienne à un seuil de clarté qui correspond à indice de turbidité quatre fois plus faible, à l'aide d'un turbidimètre. On détermine ainsi que le retour au seuil de turbidité 35 acceptable nécessite moins d'une journée, en général de l'ordre d'une dizaine d'heures, alors que plusieurs jours sont habituellement nécessaires avec une filtration classique. Ce résultat est obtenu, d'une part, grâce au débit élevé obtenu avec le multiplicateur de débit, pour une puissance modérée de la pompe, et, d'autre part, grâce à l'effet de brassage obtenu par la giration induite par la résultante du courant d'eau de sortie et de son orientation. 5 La figure 3 représente la plus grande partie d'un groupe de filtration selon l'invention, en vue en perspective, avec en outre un certain nombre de caractéristiques avantageuses. En particulier, on note que le boîtier de l'ensemble de filtration et du conduit 26 est constitué d'un 10 ensemble réalisé par une technique de soufflage, le corps contenant le filtre étant de préférence nervuré pour posséder une bonne résistance mécanique. On note aussi sur la figure 3 un perfectionnement selon lequel un conduit 60 a une extrémité supérieure d'une part 15 qui débouche à l'atmosphère et d'autre part qui est raccordée par une vanne 62 à un emplacement qui se trouve en amont du multiplicateur de débit. Son extrémité inférieure est destinée à être raccordée à une bonde de fond de la piscine. De cette manière, il est possible de faire circuler de l'eau 20 par dépression dans ce conduit à un débit d'environ 4 m3/h et d'obtenir ainsi une circulation par une bonde de fond de la piscine. Bien qu'on ait indiqué que le conduit de dérivation était raccordé entre le premier et le second étage de fil25 tration, il peut aussi être placé entièrement en amont de cet ensemble de filtration. Dans ce cas, des débris peuvent passer par le conduit de dérivation, mais comme celui-ci a une petite section, ces débris ne sont pas très gênants, du moment qu'ils ne bouchent pas cette conduite. Il suffit donc 30 d'un quelconque dispositif empêchant le bouchage du conduit de dérivation. En outre, la seconde extrémité du conduit peut être raccordée en tout emplacement o existe une aspiration, par exemple en tout point en amont de la tuyère convergente du multiplicateur de débit. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux groupes de filtration qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Groupe de filtration et d'entretien pour piscine destinée à être remplie à un niveau nominal, du type qui comprend une ouverture d'entrée (20) dispo5 sée partiellement au-dessus et au-dessous du niveau nominal, et une ouverture de sortie (48) disposée au niveau nominal ou à proximité de celui-ci, un ensemble de pompage (16) destiné à aspirer l'eau de la piscine par l'ouverture d'entrée (20) et à la refouler 10 par l'ouverture de sortie (48), et un ensemble de filtration (14) disposé entre l'ouverture d'entrée (20) et l'ensemble de pompage (16), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément (50) formant obturateur et raccord, la par15 tie (52) formant obturateur étant destinée à être placée en amont de l'ensemble de filtration (14) pour empêcher la communication directe entre l'ouverture d'entrée (20) et l'ensemble de filtration (14), et la partie (54) formant raccord assurant la communication directe entre un tube 20 souple (56) et l'ensemble de filtration (14), et un conduit (58) de dérivation raccordant un premier emplacement, disposé en amont d'une partie au moins de l'ensemble de filtration (14), à un second emplacement, disposé en aval de l'ensemble de filtration (14) mais en 25 amont d'une partie au moins de l'ensemble de pompage (16), et auquel existe une aspiration, le tube souple ayant une longueur suffisante pour que son extrémité opposée à l'extrémité raccordée à l'élément (50) formant obturateur et raccord puisse être déplacée en 30 tout point de la piscine, et une section suffisante pour aspirer les débris et salissures présents, en aspirant éventuellement une quantité importante d'air sans provoquer de dysfonctionnement. 2. Groupe de filtration et d'entretien selon la reven35 dication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de pompage (16) comporte une pompe (28) de circulation et un multiplicateur (30) de débit, le multiplicateur (30) de débit comprend une tuyère convergente suivie d'une tuyère divergente, une partie au moins du débit de la pompe (28) de circulation est transmise en amont de la tuyère divergente, et le second emplacement auquel est raccordé le conduit (58) de dérivation est en amont de la tuyère divergente. 3. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ensemble de filtration (14) comporte au moins deux étages, un premier étage (22) de filtration grossière et un second étage (24) de filtration fine, l'élément (50) formant obturateur et 10 raccord est disposé en amont de l'étage (22) de filtration grossière, et le premier emplacement auquel est raccordé le conduit (58) de dérivation se trouve entre les deux étages. 4. Groupe de filtration et d'entretien selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier étage (22) de 15 filtration est constitué par un panier amovible ayant une grande surface utile à orifices de dimension comprise entre 0,1 et 0,5 mm. 5. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 20 la section du conduit (58) de dérivation est très inférieure à la section d'entrée de la tuyère convergente du multiplicateur (30) de débit. 6. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que 25 le conduit (58) de dérivation est raccordé à l'ensemble de filtration (14) et à l'ensemble de pompage (16) à proximité du niveau nominal (12) de remplissage de la piscine, et l'ensemble de pompage (16) aspire l'eau sortant de l'ensemble de filtration (14) à un niveau très inférieur au 30 niveau nominal de remplissage de la piscine. 7. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un conduit (60) ayant une première extrémité destinée à être reliée à une bonde de fond de la 35 piscine, et une seconde extrémité raccordée en amont du multiplicateur (30) de débit, le conduit étant muni d'une vanne (62) disposée à proximité de sa seconde extrémité. 8. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que il comporte en outre un obturateur de l'ouverture d'entrée (20) qui permet l'évacuation de la totalité de l'eau du 5 groupe de filtration et d'entretien par l'ensemble de pompage (16), pour placer le groupe en condition d'hivernage. 9. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pompe (28) qui aspire l'eau sortant de l'ensemble de fil10 tration (14) est une pompe double entraînée par un seul moteur électrique (32), et comprenant une pompe (34) à basse pression et haut débit qui alimente le multiplicateur (30) de débit et une pompe (40) à haute pression et bas débit. 10. Groupe de filtration et d'entretien selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie (48) disposée au niveau nominal ou à proximité de celui-ci a un axe incliné par rapport à une normale à la paroi de la piscine à son emplacement, afin que l'eau projetée ait une composante provoquant une circulation 20 tournante dans la piscine.