Brevet FR2862327A1 — publié le 20050520

L'invention concerne un balai de nettoyage de piscine. On connaît déjà, pour le nettoyage des piscines, d'une part des robots et d'autre part des balais. On appelle "robot" un appareil de nettoyage qui peut fonctionner sans la présence d'un opérateur quelconque, et balai un appareil déplacé par un opérateur. Un robot diffère d'un balai en ce qu'il comporte un dispositif de déplacement destiné à lui permettre de se déplacer au fond d'une piscine. Un balai de nettoyage, parfois appelé "ramasse- feuilles", comporte un corps muni d'un long manche, habituellement télescopique, manié par un opérateur depuis le bord. Un tel balai comporte un corps ayant une partie inférieure proche du fond, un dispositif d'aspiration, possédant une arrivée d'eau sous pression et un conduit vertical partant perpendiculairement du centre du corps et délimitant, à la partie inférieure, une entrée d'eau et, à la partie supérieure, une sortie d'eau, et un sac de filtre fixé à la partie supérieure et destiné à recevoir les matières contaminantes, essentiellement des feuilles. Un robot de nettoyage comporte un corps muni de roues. Les roues sont entraînées par un dispositif moteur afin qu'elles déplacent le corps sur un fond de piscine, avec possibilité de changement de direction aux limites du fond. Le corps comporte un dispositif d'aspiration, possédant une arrivée d'eau sous pression et un conduit vertical, parfois en forme de venturi, à la partie inférieure duquel l'eau sous pression est introduite afin qu'elle provoque la circulation d'un courant ascendant d'eau de la piscine vers un sac de filtre qui est fixé à la partie supérieure du conduit ou venturi. Un tel robot comporte en outre un accessoire de nettoyage formé d'un tube souple muni de corps destinés à frotter contre le fond de la piscine pour en détacher les matières contaminantes. Les installations existantes de piscine créent, pour l'alimentation de l'arrivée d'eau sous pression d'un robot ou d'un balai de nettoyage, et parfois d'autres accessoires, un courant d'eau de puissance modérée (de l'ordre de 2 m3/h à une pression de 2 à 3 bar). 2862327 2 Un balai dispose de toute cette puissance, de l'ordre de 100 W, pour la seule fonction d'aspiration. Un robot dispose aussi de cette même puissance, mais, dans un robot, ce courant d'eau est réparti en quantités sensiblement égales entre les fonctions de propulsion du robot, de création d'un courant ascendant dans le conduit vertical, et d'entraînement de l'accessoire de nettoyage. On conçoit ainsi que la fonction de création d'un courant ascendant n'a pas une grande puissance. Pour cette raison, le nettoyage d'une piscine nécessite de nombreuses heures de fonctionnement du robot, et il est pour cette raison souvent réalisé la nuit. Comme l'alimentation en eau du robot nécessite le fonctionnement d'une pompe au moins, un problème de bruit peut se poser. Surtout, cette faible puissance du courant ascendant ne permet pas de détacher les matières contaminantes qui s'accrochent fermement au fond de la piscine, si bien que l'accessoire de nettoyage est nécessaire. On conçoit donc qu'un balai de nettoyage présente des avantages de simplicité, d'efficacité et de rapidité par rapport à un robot. Cependant, les balais connus posent un certain nombre de problèmes. D'abord, les balais connus ne possèdent pas une bonne stabilité. Pour ne pas fatiguer indûment l'opérateur, leur corps doit être relativement léger. Dès que le sac de filtre, qui est en position haute, commence à se remplir de feuilles, celles-ci ont tendance à faire pencher le sac d'un côté et leur poids a tendance à faire basculer le sac de filtre de ce côté. Même si le poids des matières ramassées est peu important, le sac de filtre a tendance à faire basculer le balai du côté vers lequel le sac est déporté. Si cette tendance au basculement est orientée dans l'axe du manche télescopique du balai, il suffit à l'opérateur d'un effort modéré pour compenser l'effet observé. Cependant, si le sac tend à basculer latéralement par rapport à l'axe du manche, l'opérateur doit exercer sur le manche des forces de torsion de plus en plus importantes, et subit une fatigue importante. Certains manches télescopiques ne permettent d'ailleurs pas l'application d'un tel couple de torsion, si 2862327 3 bien que le balai doit être sorti de la piscine très fréquemment pour la vidange du sac. Un autre inconvénient de ces balais est que, lorsque le fond de la piscine présente une concavité, ils ont ten- dance à s'appuyer par leur partie centrale sur cette concavité, et des efforts importants sont alors nécessaires pour déloger le balai. Il est fréquent que les fonds de piscine possèdent de telles concavités, en particulier aux transitions entre différentes parties du fond de la piscine ayant des profondeurs différentes. Un autre inconvénient de ces balais est qu'ils comprennent un simple conduit pour la formation du courant d'eau ascendant de nettoyage, et leur effet de nettoyage n'est pas très puissant. L'invention a pour objet la réalisation d'un balai qui possède une grande puissance, une grande mobilité et une grande stabilité. La grande puissance est obtenue grâce à plusieurs caractéristiques qui sont premièrement la grande étendue sur laquelle un courant d'eau rapide circule sur le fond de la piscine, ce courant d'eau rapide étant obtenu par la formation d'une couche mince de liquide à la surface inférieure du balai, deuxièmement l'utilisation d'un venturi qui augmente considérablement le rendement du courant d'eau qui peut être obtenu, et troisièmement la formation d'une jupe périphérique qui délimite la zone d'action du puissant courant formé. La grande mobilité est obtenue par utilisation de roues disposées afin qu'elles évitent tout contact direct du corps 30 avec le fond de la piscine sur une concavité. La grande stabilité est obtenue par abaissement du centre de gravité du balai dû à l'accumulation des matières contaminantes ramassées à un emplacement bas du balai, soit directement sur l'embase du corps, soit à proximité de la partie inférieure du conduit. Plus précisément, l'invention concerne un balai de nettoyage de piscine, du type qui comprend un corps ayant une embase, dont la surface inférieure est destinée à être 2862327 4 posée sur un fond de piscine, et un conduit qui traverse l'embase et qui a un axe sensiblement perpendiculaire à la surface inférieure de l'embase, une entrée inférieure et une sortie supérieure, un tube d'alimentation en eau sous pression d'une buse orientée afin qu'elle projette un courant ascendant d'eau dans le conduit, un sac de filtre entourant la partie supérieure du conduit, et un embout de fixation d'un manche au corps. Selon l'invention, le sac est fixé au corps à la partie inférieure de celui-ci. De préférence, le sac est fixé soit à l'embase, soit au conduit à proximité de l'embase. Le sac de filtre a avantageusement des orifices de dimension supérieure à 40 pin, et de préférence de l'ordre de 60 pm. De préférence, le sac de filtre possède alors un clapet d'évacuation d'air à sa partie supérieure. Dans un mode de réalisation, la surface inférieure a deux côtés sensiblement parallèles qui sont munis de roues. De préférence, les roues sont disposées en deux lignes parallèles, et chaque ligne comprend au moins trois roues. De préférence, l'embase a une forme de quadrilatère et les lignes de roues sont disposées à deux côtés opposés. Pour des raisons de stabilité et d'efficacité, la hauteur du venturi entre l'entrée et la sortie d'eau est de préférence du même ordre de grandeur que les dimensions de la surface inférieure de l'embase. Selon une caractéristique très avantageuse, l'espace compris entre les bords de l'embase et l'entrée du conduit à la surface inférieure a une étendue importante et une faible hauteur. De préférence, les bords de la surface inférieure de l'embase sont munis d'une jupe, par exemple formée par une bavette souple ou des soies. Dans tous les modes de réalisation, il est avantageux que le conduit forme un venturi. Dans un exemple de réalisation, le balai porte un agitateur de nettoyage de piscine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture à la lecture de la 2862327 5 description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'un balai de piscine selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective de dessous du corps du balai de la figure 1; et la figure 3 est une vue en perspective de dessus du balai de la figure 1. Les figures 1 à 3 représentent différentes vues d'un 10 mode de réalisation de balai de nettoyage de piscine selon l'invention. Le balai comporte essentiellement un corps 10 et un sac 12, apparaissant plus clairement sur la figure 3. Le corps comprend une embase 14 et un conduit 16 perpendiculaire à l'embase 14. L'embase 14 possède des roues 18, sous forme de deux rangées de trois roues dans le mode de réalisation représenté. Une jupe 20, par exemple formée d'un caoutchouc ou d'un élastomère, mais qui peut aussi être formée de soies, est disposée à toute la périphérie infé- rieure de l'embase 14. Le conduit 16 a une entrée 22 au niveau de la surface inférieure de l'embase et une sortie 24 à sa partie supérieure. Le conduit 16 est de préférence formé par deux parties tronconiques et une partie centrale cylindrique 26 qui délimitent un venturi. Un tube 28 se termine au niveau de l'entrée 22 par une buse 30 destinée à projeter un courant ascendant d'eau sous pression, transmis par un raccord d'entrée 32. Le raccord 32 est destiné à être raccordé par un tube souple à une prise d'eau sous pression habituellement disposée en bordure de piscine et donnant un débit de l'ordre de 2 m3/h à une pression de 2 à 3 bar. A sa partie supérieure, l'embase possède une collerette 36 destinée à retenir un cordon 34 de retenue placé à l'ouverture du sac 12 de filtre du balai. On a aussi représenté, sur la figure 3, un embout 38 comprenant une tige articulée 40 permettant le raccordement d'un manche télescopique. 2862327 6 Il faut enfin noter la présence d'un clapet 42 à la partie supérieure du sac de filtre 12. On note sur les figures 1 et 2 que l'embase 14 délimite, avec la surface sur laquelle repose le balai, un espace de faible hauteur et de grande étendue (voir la surface importante d'embase entourant l'entrée 22 sur la figure 2). On note aussi que la jupe 20 laisse un petit espace seulement pour le passage de l'eau entre l'embase et le fond de la piscine. Etant donné que la totalité du courant d'eau sous pression (2 m3/h à une pression de 2 à 3 bar) est transmise à la buse 30, et que celle-ci est placée dans un venturi, l'effet d'aspiration créé par le venturi est très important. Le courant d'eau aspiré par le venturi doit d'abord circuler dans l'espace de faible hauteur et de grande étendue formé entre la surface inférieure de l'embase et le fond de la piscine avant d'atteindre le conduit. Comme cet espace a une faible hauteur, l'eau s'écoule avec une grande vitesse et a donc un effet important de nettoyage. Cet effet est encore renforcé aux bords du balai puisque la jupe délimite un espace localement très réduit et provoque donc une accélération de l'eau qui prend alors une énergie cinétique élevée sur le fond de la piscine. Cet effet d'aspiration très puissant est facilement démontré : l'enlèvement de plusieurs kilogrammes de terre jetés au fond d'une piscine ne nécessite que quelques dizaines de secondes, et l'appareil permet l'aspiration de pierres de plusieurs dizaines de grammes. Une autre caractéristique du balai de nettoyage repré- senté sur les figures 1 à 3 est sa grande mobilité. Les roues 18 sont montées sur des roulements à billes, de préférence inoxydables, et comme elles sont disposées sur deux lignes (orientées parallèlement à la direction du manche télescopique fixé à la tige 40 de l'embout 38), l'embase ne vient pas directement au contact d'une concavité, car les roues du milieu de chaque ligne viennent au contact des concavités et permettent un déplacement facile. 2862327 7 Une caractéristique très importante du balai représenté sur les figures 1 à 3 est sa grande stabilité. Bien que le corps soit formé de matière plastique légère et ait un faible poids, comme le sac de filtre 12 est fixé par un cor- don 34 de son ouverture inférieure autour d'une collerette 36 de l'embase du corps, les matières contaminantes aspirées, essentiellement des feuilles, lorsqu'elles s'échappent par la sortie 24, retombent autour du conduit 16 et viennent s'accumuler sur l'embase tout autour de celle-ci. Comme le courant d'eau de la sortie est oriénté vers le haut, il a tendance à centrer la partie supérieure du sac, de sorte que les feuilles et autres déchets peuvent tomber tout autour du conduit sur l'embase. Le poids des matières contaminantes ramassées constitue donc une sorte de lest qui accroît la stabilité du balai. En pratique, l'accumulation des matières contaminantes peut atteindre la hauteur de la sortie 24. Une autre caractéristique avantageuse de l'invention est que le sac de filtre 12 est de préférence formé d'un tissu ayant des mailles de dimension supérieure à 40 Iam et de préférence de l'ordre de 60 pm. Une telle dimension de maille assure la retenue des matières contaminantes même petites, telles que de petites particules de terre, et permet donc d'assurer rapidement la propreté de la piscine. Ces mailles sont cependant si petites que l'air ne peut pas s'échapper du sac à travers le tissu; un tissu à mailles si fines ne peut donc pas être utilisé avec un balai connu. Selon l'invention, le sac de filtre 12, lorsqu'il est formé d'un tel tissu, comporte un clapet 42 d'évacuation d'air. Bien qu'on n'ait pas représenté cette caractéristique, le balai peut aussi comporter, de manière connue, un accessoire de nettoyage sous forme d'un tube souple muni d'organes destinés à frotter contre le fond de la piscine pour en séparer les matières fortement accrochées. Un tel accessoire peut être facilement monté au niveau du raccord 32 ou à un autre emplacement du tube 28. Cependant, cet accessoire n'est en général pas nécessaire, à moins que la piscine ait été abandonnée pendant une très longue période sans subir aucun nettoyage, si bien que des saletés 2862327 8 particulièrement résistantes peuvent avoir adhéré au fond de la piscine. Bien qu'on ait décrit l'embase avec une collerette 36 destinée à retenir le cordon 34 de l'ouverture du sac 12 de filtre, la collerette peut être disposée sur le conduit à proximité de l'entrée, afin que les matières contaminantes constituent un lest. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux balais qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Balai de nettoyage de piscine, du type qui comprend un corps (10) ayant une embase (14), dont la surface inférieure est destinée à être posée sur un fond de piscine, et un conduit (16) qui traverse l'embase (14) et qui a un axe sensiblement perpendiculaire à la surface inférieure de l'embase (14), une entrée inférieure (22) et une sortie supérieure (24) , un tube (28) d'alimentation en eau sous pression d'une buse (30) orientée afin qu'elle projette un courant ascendant d'eau dans le conduit (16), et un embout (38) de fixation d'un manche au corps, et un sac de filtre (12) entourant la partie supérieure du conduit (16), caractérisé en que le sac (12) est fixé au corps (10) à la partie inférieure de celui- ci. 2. Balai selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sac (12) est fixé à l'embase (14). 3. Balai selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le sac de filtre (12) a des orifices de dimension supérieure à 40 pm, et de préférence de l'ordre de 60 pm. 4. Balai selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sac de filtre (12) possède un clapet (42) d'évacuation d'air à sa partie supérieure. 5. Balai selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la surface inférieure de l'embase (14) a deux côtés sensiblement parallèles qui sont munis de roues (18). 6. Balai selon la revendication 5, caractérisé en ce que les roues (18) sont disposées en deux lignes parallèles, 30 et chaque ligne comprend au moins trois roues. 7. Balai selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espace compris entre les bords de l'embase (14) et l'entrée (22) du conduit (16) à la surface inférieure a une étendue importante et une faible hauteur. 8. Balai selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bords de la surface inférieure de l'embase (14) sont munis d'une jupe (20). 2862327 10 9. Balai selon la revendication 8, caractérisé en ce que la jupe (20) est formée par un organe choisi parmi une bavette souple et des soies. 10. Balai selon lune quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que le conduit (16) forme un venturi.