Brevet FR3103844A1 — publié le 20210604

Tête d’aspiration à déflecteur central pour le nettoyage de piscines Tête d’aspiration (100), destinée à une utilisation submersible dans l’eau d’un bassin artificiel, comportant un corps (10) pourvu d’un conduit d’aspiration (12), et une pompe d’aspiration (20) placée à l’intérieur du conduit d’aspiration et comprenant un moteur électrique (21) couplé à une hélice (23), la rotation de l’hélice produisant une aspiration le long du conduit d’aspiration entre une bouche d’aspiration (111) et une ouverture supérieure (122) dudit conduit, la tête d’aspiration comprenant en outre un déflecteur central (25) placé entre le moteur (21) et l’hélice (23) de sorte à empêcher des débris volumineux de s’entasser au-dessous de ladite hélice en les évacuant vers la périphérie du conduit d’aspiration (12). Figure pour l’abrégé : figure 4 Tête d’aspiration à déflecteur central pour le nettoyage de piscines La présente invention appartient au domaine des équipements d’entretien de piscines et autres bassins artificiels, notamment des aspirateurs pour piscines, et concerne plus particulièrement une tête d’aspiration à déflecteur central pour le nettoyage de piscines et un balai aspirateur équipé d’une telle tête d’aspiration. Etat de l’art L’utilisation de dispositifs aspirateurs pour le nettoyage de fonds de piscines est connue. L’aspiration permet en effet d’atteindre les débris précipités au fond d’une piscine plus efficacement qu’un balai de piscine classique qui nécessite, outre un balayage long et fastidieux, un ramassage des débris tassés à l’aide d’une épuisette par exemple. Les aspirateurs pour piscines sont largement commercialisés et peuvent être choisis en fonction des spécificités de chaque piscine. Outre des robots permettant un nettoyage automatique suivant des cycles programmés, il existe des balais aspirateurs électriques et autonomes, fonctionnant sur batterie, qui comportent généralement d’une tête d’aspiration reliée à un manche. L’intérêt est ici porté à cette dernière catégorie. Les balais aspirateurs peuvent être classés en deux types suivant leur conception, les balais aspirateurs à filtre et les balais aspirateurs à sac (ou à filet). D’un côté, un balai aspirateur à filtre comprend principalement une tête d’aspiration, un filtre et une pompe aspirante, et permet d’aspirer des débris relativement lourds et peu volumineux. Lors de l’aspiration, les débris sont stockés dans un compartiment partiellement délimité par le filtre. Ce type de balai aspirateur n’est pas adapté à l’aspiration de débris volumineux comme les feuilles par exemple en raison d’une faible hauteur libre entre le fond du bassin et la tête d’aspiration, ainsi que d’un faible volume de stockage dans les compartiments à débris. Un tel balai aspirateur est par exemple décrit dans le document US 3755843. De l’autre côté, un balai aspirateur à sac comprend principalement une pompe à hélice qui refoule l’eau brute aspirée dans un sac de grande capacité placé au-dessus de la pompe. Le document US 3075227 décrit un appareil de ce type. Cet aspirateur présente certains inconvénients comme la section réduite du conduit d’aspiration qui peut provoquer une obturation du conduit d’aspiration par des débris volumineux. Cette conception est susceptible de rendre l’aspirateur inutilisable pour l’aspiration des feuilles. Le brevet américain US 5768734 décrit un aspirateur palliant l’inconvénient de la section réduite du conduit d’aspiration et dont le concept a été commercialisé sous plusieurs marques déposées : Hammer Head , Power Vac , Riptide , etc. Le document US 2015128361 décrit un aspirateur de conception similaire mais de puissance réduite, fournie par des piles électriques. Cet aspirateur commercialisé par la société Watertech est exclusivement adapté au ramassage de feuilles et est principalement destiné aux piscines privées. Le document FR 3080879, au nom du demandeur et dont une figure et reproduite en figure 1, décrit une tête d’aspiration modulable pouvant s’adapter à la fois aux balais aspirateurs exclusivement à filtre et aux balais aspirateurs à sac (ramasse feuilles). Cette dernière utilisation présente néanmoins l’inconvénient de l’accumulation des feuilles entre le moteur et l’hélice de la pompe d’aspiration. En effet, les feuilles et autres débris volumineux aspirés ont tendance à s’entasser au-dessous de l’hélice, qui présente nécessairement un rayon plus grand que le corps du moteur, et risquent d’altérer le fonctionnement de ladite hélice, voire de bloquer sa rotation par colmatage, et ainsi d’endommager le moteur. Présentation de l’invention La présente invention vise à pallier les inconvénients de l’art antérieur ci-dessus exposés, en particulier le problème d’accumulation des débris volumineux au-dessous de l’hélice de la pompe d’aspiration qui peut conduire au colmatage de la pompe. À cet effet, la présente invention a pour objet une tête d’aspiration, destinée à une utilisation submersible dans l’eau d’un bassin artificiel, comportant un corps, pourvu d’un conduit d’aspiration, et une pompe d’aspiration, placée à l’intérieur du conduit d’aspiration et comprenant un moteur électrique couplé à une hélice, la rotation de l’hélice produisant une aspiration le long du conduit d’aspiration entre une bouche d’aspiration et une ouverture supérieure dudit conduit. Cette tête d’aspiration est remarquable en ce qu’elle comprend un déflecteur central placé entre le moteur et l’hélice de sorte à empêcher des débris volumineux de s’accumuler au-dessous de ladite hélice. Avantageusement, le déflecteur central est solidaire de l’hélice et s’anime du même mouvement de rotation que cette dernière, pour une meilleure évacuation des débris volumineux vers la périphérie du conduit d’aspiration. Alternativement, le déflecteur central est solidaire d’un bloc moteur contenant le moteur, et reste statique lors de la rotation de l’hélice. Plus particulièrement, le déflecteur central est coaxial à un axe de rotation de l’hélice. Selon un mode de réalisation de l’invention, le déflecteur central présente une forme plane étendue radialement sur un rayon inférieur au rayon de l’hélice. Par exemple, le déflecteur central est un disque traversé par un arbre du moteur. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le déflecteur central présente une forme courbe. De façon alternative, le déflecteur central comporte une paroi supérieure, placée entre le moteur et l’hélice, et une paroi latérale convergeant vers ledit moteur. Par exemple, la paroi supérieure et la paroi latérale sont respectivement plane circulaire et tronconique incurvée. De façon pratique, l’ouverture supérieure du conduit d’aspiration est délimitée par une bordure annulaire apte à coopérer avec un contenant souple de collecte de débris volumineux tel qu’un sac ou un filet. Selon un mode de réalisation de l’invention, la tête d’aspiration comporte en outre un manchon, apte à recevoir un manche d’un balai aspirateur, et une batterie électrique alimentant la pompe d’aspiration, ladite batterie étant rechargeable, amovible et placée dans un compartiment étanche du corps. L’invention a également pour objet un balai aspirateur, ou un robot aspirateur, pour le nettoyage de fonds de piscines, équipé d’une tête d’aspiration présentant une ou plusieurs caractéristiques énoncées ci-dessus. Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d’exemple non limitatif un mode de réalisation d’une tête d’aspiration conforme aux principes de l’invention. Présentation des dessins Les figures et les éléments d’une même figure ne sont pas nécessairement représentés à la même échelle. Sur l’ensemble des figures, les éléments identiques ou équivalents portent la même référence numérique. Il est ainsi illustré en : (déjà citée) : une tête d’aspiration de l’art antérieur ; : une vue en perspective arrière d’une tête d’aspiration selon un mode de réalisation de l’invention ; : une vue de côté de la tête d’aspiration de la figure 1 ; : une coupe de la tête d’aspiration de la figure 2 suivant le plan A – A, laissant entrevoir le déflecteur central ; : une vue arrière de la tête d’aspiration de la figure 1 ; : une coupe de la tête d’aspiration de la figure 4 suivant le plan B – B, laissant entrevoir le déflecteur central. Description détaillée de modes de réalisation Dans le mode de réalisation décrit ci-après, on fait référence à une tête d’aspiration perfectionnée destinée principalement à équiper des balais aspirateurs à sac pour le nettoyage de fonds de piscines. Cet exemple non limitatif est donné pour une meilleure compréhension de l’invention et n’exclut pas l’utilisation de la tête d’aspiration dans des robots de piscines par exemple, ou l’adaptation de celle-ci à des balais aspirateurs à filtre. La figure 2, 3 et 5 représentent une tête d’aspiration 100 comportant principalement un corps 10 matérialisant son enveloppe extérieure, une pompe à hélice 20 pour l’aspiration de débris, un manchon 30 apte à recevoir un manche non représenté, et une batterie 40 alimentant la pompe et placée dans un compartiment 14 du corps. Le corps 10, selon l’exemple de réalisation illustré, comporte une coque inférieure 11, pourvue d’une bouche d’aspiration 111, et un conduit d’aspiration 12 surmontant ladite coque. Le corps 10 peut être formé d’un seul bloc, fabriqué par moulage, injection, fabrication additive ou par tout autre procédé adapté ; ou bien en plusieurs pièces assemblées. De préférence, le corps 10 est fabriqué dans une matière plastique résistante adaptée à une utilisation submersible. La coque inférieure 11 présente une forme allongée, suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de mouvement de la tête d’aspiration 100, se resserrant au niveau de ses extrémités latérales. La bouche d’aspiration 111, visible sur les figures 3 et 4, est placée dans une partie centrale de la coque inférieure 11, à l’aplomb du conduit d’aspiration 12. Le conduit d’aspiration 12 présente une forme tubulaire, de préférence cylindrique, étendue perpendiculairement à un plan moyen de la coque inférieure 11, communicant au niveau de son extrémité inférieure avec la bouche d’aspiration 111, et se terminant à son extrémité supérieure par une bordure annulaire 121 qui définit une ouverture supérieure 122 par laquelle transitent les débris, vers un sac de collecte de débris non représenté. Ainsi, le conduit d’aspiration 12 définit un volume intérieur, entre la bouche d’aspiration 111 et son ouverture supérieure 122, dans lequel est placé la pompe d’aspiration 20. La pompe d’aspiration 20, selon l’exemple de réalisation illustré en figures 4 et 6, comprend un moteur électrique 21 couplé à une hélice 23 dont la rotation produit l’aspiration de l’eau, et donc des débris, le long du conduit d’aspiration 12 entre la bouche d’aspiration 111 et l’ouverture supérieure 122. L’aspiration s’effectue suivant des lignes de courant, représentées en trait interrompu sur la figure 4, qui passent à proximité des pales de l’hélice 23, et peut donc causer une accumulation de débris volumineux, tels que des feuilles, entre l’hélice 23 et le moteur 21, comme c’est le cas des aspirateurs de l’art antérieur. Afin de contrer l’occurrence d’une telle accumulation de débris, la pompe d’aspiration 20 est pourvue d’un déflecteur central 25, positionné entre le moteur 21 et l’hélice 23, empêchant les débris volumineux aspirés de venir s’entasser au-dessous de ladite hélice. De préférence, le déflecteur central 25 est solidaire de l’hélice 23 et s’anime du même mouvement de rotation que cette dernière afin de chasser les débris volumineux aspirés vers la périphérie du conduit d’aspiration 12. Le déflecteur central 25, selon l’exemple de réalisation des figures 4 et 6, est sous forme de disque, ou d’anneau, placé de façon coaxiale à l’hélice 23 et s’étendant radialement sur un rayon suffisant pour que les débris volumineux aspirés contournent les pales de l’hélice 23 en rotation et passent à proximité des parois du conduit d’aspiration 12 sans entraver la rotation de ladite hélice. En revanche, le rayon du déflecteur central 25 doit être inférieur à celui de l’hélice 23 pour que l’aspiration s’établisse dans le conduit d’aspiration 12. Le déflecteur central peut néanmoins présenter une forme et des dimensions différentes dans des variantes de réalisation non représentées. Par exemple, le déflecteur central peut présenter une convexité, ou une courbure spécifique, pour faciliter l’évacuation des débris volumineux vers la périphérie du conduit d’aspiration. Le déflecteur central peut, outre une paroi supérieure plane circulaire faisant écran en dessous de l’hélice, comporter une paroi latérale tronconique convergeant vers le moteur 21 à partir du bord de la paroi plane, facilitant ainsi l’évacuation des débris volumineux vers la périphérie de l’hélice 23. La paroi tronconique peut être légèrement incurvée pour plus d’efficacité. Dans le cas d’un déflecteur central avec une paroi supérieure non circulaire, en forme de carré par exemple, la paroi latérale présente une forme pyramidale par exemple dont chacune des faces est associée à un côté du carré. Lorsque le déflecteur central comporte une paroi latérale d’évacuation comme décrit supra, il n’est plus nécessaire que ledit déflecteur soit couplé en rotation à l’hélice, et ladite paroi latérale peut être solidaire d’un carter 22 du moteur 21, voire fabriquée d’un seul tenant avec ledit carter. Au vu de la description faite du déflecteur central, il convient de noter que d’autres variantes de réalisation peuvent être trivialement envisagées et que l’aspect principal de l’invention réside en la présence d’un obstacle entre le moteur et l’hélice qui empêche l’accumulation de débris volumineux à cet endroit précis et donc le colmatage de la pompe d’aspiration. La tête d’aspiration 100 peut équiper un balai aspirateur via le manchon 30 qui peut recevoir un manche dudit balai par clipsage ou par tout autre moyen de fixation rapide. Pour une meilleure maniabilité, le manchon 30 est articulé sur le corps 10 et peut pivoter dans un plan perpendiculaire au plan de déplacement de la tête d’aspiration et parallèle à la direction de déplacement de ladite tête. Le déplacement de la tête d’aspiration 100 est par exemple réalisé par des organes de roulement tels que des roues ou des rouleaux 60. Accessoirement, la tête d’aspiration 100 comprend d’autres équipements comme un adaptateur de charge 150 pour la batterie. La tête d’aspiration ainsi décrite trouve une application directe dans les aspirateurs pour piscines. Tête d’aspiration (100), destinée à une utilisation submersible dans l’eau d’un bassin artificiel, comportant un corps (10), pourvu d’un conduit d’aspiration (12), et une pompe d’aspiration (20), placée à l’intérieur du conduit d’aspiration et comprenant un moteur électrique (21) couplé à une hélice (23), la rotation de l’hélice produisant une aspiration le long du conduit d’aspiration entre une bouche d’aspiration (111) et une ouverture supérieure (122) dudit conduit, caractérisée en ce qu’elle comprend un déflecteur central (25) placé entre le moteur (21) et l’hélice (23) de sorte à empêcher des débris volumineux de s’accumuler au-dessous de ladite hélice. Tête d’aspiration selon la revendication 1, dans laquelle le déflecteur central (25) est solidaire de l’hélice (23) et s’anime du même mouvement de rotation que ladite hélice, pour une meilleure évacuation des débris volumineux vers la périphérie du conduit d’aspiration (12). Tête d’aspiration selon la revendication 1, dans laquelle le déflecteur central (25) est solidaire d’un bloc moteur (22) contenant le moteur (21). Tête d’aspiration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le déflecteur central (25) est coaxial à un axe de rotation de l’hélice (23). Tête d’aspiration selon la revendication 1, dans laquelle le déflecteur central (25) présente une forme plane étendue radialement sur un rayon inférieur au rayon de l’hélice (23). Tête d’aspiration selon la revendication 5, dans laquelle le déflecteur central (25) est un disque traversé par un arbre du moteur (21). Tête d’aspiration selon la revendication 1, dans laquelle le déflecteur central (25) présente une forme courbe. Tête d’aspiration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le déflecteur central (25) comporte une paroi supérieure, placée entre le moteur (21) et l’hélice (23), et une paroi latérale convergeant vers ledit moteur. Tête d’aspiration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’ouverture supérieure (122) est délimitée par une bordure annulaire (121) du conduit d’aspiration (12) apte à coopérer avec un contenant souple de collecte de débris volumineux tel qu’un sac ou un filet. Tête d’aspiration selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre un manchon (30), apte à recevoir un manche d’un balai aspirateur, et une batterie électrique (40) alimentant la pompe d’aspiration (20). Balai aspirateur pour le nettoyage de fonds de piscines, caractérisé en ce qu’il est équipé d’une tête d’aspiration (100) selon l’une des revendications 1 à 10.