EP2919915B1

EP2919915B1 - Dispositif de filtration d'eau de piscine

Info

Publication number: EP2919915B1
Application number: EP13792886.7A
Authority: EP
Inventors: Stefan Chirtu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: FR2997870B1; EP2919915A1; US9656277B2; WO2014076098A1; FR2997870A1; US20160271627A1; ES2621670T3

Description

L'invention concerne un dispositif de filtration d'eau de piscine.
Des dispositifs de filtration connus comportent:

au moins deux orifices respectivement d'aspiration de l'eau et de refoulement de l'eau filtrée,
au moins trois hydrocyclones, formant chacun un filtre cyclonique apte à séparer l'eau des particules solides contenues dans cette eau, ces hydrocyclones étant disposés en cercle pour délimiter un espace intérieur essentiellement cylindrique qui s'étend le long d'un axe central.

Les hydrocyclones ont une forme tronconique et utilisent la force centrifuge pour séparer les particules solides de l'eau. Par forme tronconique, on entend ici une forme ayant une partie tronconique et éventuellement une partie cylindrique. L'eau est introduite dans chaque hydrocyclone par un orifice d'entrée tangentiel, ce qui lui communique un mouvement de rotation, lequel engendre la force centrifuge. Cette force centrifuge sépare les particules solides de l'eau et les plaque le long de la paroi du cône. Les particules solides sont alors entraînées vers le bas de l'hydrocyclone. L'eau, débarrassée de ses particules solides, remonte vers le haut de l'hydrocyclone.
De tels dispositifs sont par exemple décrits dans la demande de brevet WO2008155649 . Ils nécessitent l'utilisation d'une pompe pour introduire l'eau dans les hydrocyclones, donc des tuyaux reliant la pompe au dispositif. Le plus souvent, la pompe est placée dans un bac ou local technique, situé à proximité de la piscine. L'ensemble de la pompe et du dispositif de filtration occupe donc une place importante. De plus, les pertes de charges sont importantes dans les tuyaux reliant la pompe au dispositif.
De l'état de la technique est également connu de : DE19849870A1 , WO2004026486A1 , DE3539483A1 et WO2008155649A1 .
L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif plus compact, ne nécessitant pas de local technique, et présentant moins de pertes de charges.
Elle a donc pour objet un dispositif de filtration conforme à la revendication 1.
Le dispositif ci-dessus est un ensemble compact et ne nécessite pas de local ou bac technique pour la pompe. De plus, les hydrocyclones étant répartis en cercle autour de la turbine centrifuge, les pertes de charges sont plus faibles et identiques pour chacun des hydrocyclones, ce qui implique l'utilisation d'un moteur moins puissant, donc une consommation d'électricité réduite.
Les modes de réalisation de ce dispositif peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques des revendications dépendantes.
Ces modes de réalisation du dispositif présentent en outre les avantages suivants:

la présence d'un carter regroupant tous les éléments nécessaires à l'aspiration, filtration et évacuation de l'eau permet d'avoir un bloc très compact;
l'électrovanne entre l'extrémité de collecte d'un hydrocyclone et le réservoir permet de récupérer automatiquement les particules solides dans le réservoir afin d'éviter l'engorgement des hydrocyclones;
l'électrovanne située entre l'extrémité de collecte et un orifice d'évacuation des particules solides en dehors du carter permet de limiter la maintenance, car l'évacuation des particules solides se fait de manière automatique;
la présence d'un capteur de particules permet d'optimiser la maintenance du dispositif en ouvrant automatiquement l'électrovanne uniquement lorsque c'est nécessaire, ce qui facilite l'entretien du dispositif;
un conduit tronconique raccordant la pompe à l'orifice d'aspiration crée un vortex, ce qui augmente le débit de l'eau entrant dans la pompe et la vitesse des particules solides;
une turbine centrifuge comportant les caractéristiques décrites ci-dessus et placée entre l'orifice d'aspiration et les hydrocyclones limite les pertes de charges de l'eau circulant dans la pompe;
le rapprochement des deux courbes délimitant chaque canal de distribution vers l'orifice de sortie permet une augmentation de la vitesse de l'eau circulant dans chaque canal, l'eau arrive ainsi à l'entrée de l'hydrocyclone à une vitesse plus élevée qu'à l'entrée dans le canal de distribution, ce qui permet ensuite une meilleure séparation des particules solides dans l'hydrocyclone;
des canaux de distribution présentant la caractéristique décrite ci-dessus relativement à leur tangente au niveau de l'orifice d'entrée contribuent à limiter les pertes de charges lors de la circulation de l'eau de la turbine centrifuge vers le distributeur, en minimisant les chocs de l'eau contre les parois des canaux;
la présence d'au moins sept hydrocyclones garantit une séparation des particules solides satisfaisante pour un débit d'eau important;
les hydrocyclones tous identiques garantissent une séparation des particules solides de l'eau identique quel que soit l'hydrocyclone vers lequel elle a été dirigée, donc une homogénéité de l'eau récupérée à la sortie des hydrocyclones.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

la figure 1 est un schéma de principe, en coupe verticale, d'un dispositif de filtration d'eau de piscine,
la figure 2 est une vue en perspective d'une turbine centrifuge du dispositif de la figure 1,
la figure 3 est une vue schématique et en coupe horizontale de la turbine de la figure 2,
la figure 4 est une illustration schématique, en perspective, d'un distributeur du dispositif de la figure 1,
la figure 5 est une illustration schématique d'un canal de distribution, au niveau de l'orifice d'entrée, du distributeur de la figure 4,
la figure 6 est une illustration schématique et en coupe verticale d'un demi-hydrocyclone du dispositif de la figure 1,
la figure 7 est un schéma de principe, en coupe verticale, d'un autre mode de réalisation d'un dispositif de filtration d'eau de piscine.

Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments.
Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détails.
La figure 1 et les suivantes sont toutes orientées selon un même repère orthogonal XYZ. Les directions X et Y sont ici horizontales, et la direction Z est la direction verticale. Les termes "supérieur" et "inférieur", "en-dessus" et "en-dessous" utilisés par la suite s'entendent dans la direction Z.
La figure 1 représente un dispositif de filtration 2. Des flèches indiquent le sens de circulation de l'eau dans le dispositif.
Le dispositif 2 comporte ici un carter 4 étanche à l'eau. Par exemple, le carter est en plastique rigide ou en métal. Le carter 4 a ici une forme cylindrique, de section circulaire. Plus précisément, le carter 4 comporte un cylindre qui s'étend selon l'axe Z, et deux disques, respectivement inférieur et supérieur, situés dans des plans parallèles au plan XY, aux extrémités du cylindre. Le cylindre et les disques supérieur et inférieur délimitent une cavité intérieure dépourvue d'eau. Le carter 4 a les dimensions suivantes: son diamètre est inférieur à 80 cm, et, de préférence, inférieur à 60 cm, ou à 50 cm. La hauteur du carter 4 selon la direction Z est inférieure à 70 cm, et, de préférence, inférieure à 60 cm, ou à 50 cm.
Le carter 4 comporte un orifice 6 d'aspiration de l'eau de la piscine. L'orifice 6 a, ici, une forme circulaire dont le diamètre est supérieur à 3 cm, et, de préférence, supérieur à 4 cm, ou à 5 cm. Typiquement, ce diamètre est inférieur à 30 cm. L'orifice 6 se trouve sur le disque supérieur du carter 4, ici, en son centre.
Lors de l'utilisation du dispositif 2, le carter 4 est immergé dans la piscine, légèrement en-dessous de la surface libre de l'eau, de manière à ce que l'orifice 6 soit, par exemple, à 3 ou 4 cm en-dessous de la surface de l'eau. Le carter 4 peut aussi être placé à proximité de la piscine, en dehors de l'eau. Dans ce cas, l'orifice 6 est fluidiquement raccordé à l'eau de la piscine par une bouche d'aspiration non représentée. Par exemple, cette bouche d'aspiration est conformée de façon similaire à un récupérateur ou écumeur, plus connu sous le terme anglais de « skimmer ».
Le dispositif 2 comprend une pompe 8 qui a pour fonction d'aspirer l'eau de la piscine. La pompe 8 est logée à l'intérieur du carter 4. La pompe 8 est fluidiquement raccordée à l'orifice 6 par un conduit 10. Le conduit 10 a ici une forme tronconique, et comporte deux extrémités 12 et 14. Le conduit 10 comporte un axe central orienté selon l'axe Z. Les deux extrémités 12 et 14 s'étendent dans des plans parallèles au plan XY, et ont des sections circulaires de diamètres différents. L'extrémité 12 a un diamètre égal à celui de l'orifice 6, et elle est directement raccordée à l'orifice 6. L'extrémité 14 a un diamètre inférieur à celui de l'extrémité 12, et elle est directement raccordée à la pompe 8. La forme tronconique du conduit disposée ainsi crée un vortex dans le conduit, ce qui augmente le débit d'eau entrant dans la pompe 8.
La pompe 8 comporte une turbine centrifuge 16 et un moteur 18. Le moteur 18 est un moteur électrique basse tension, accouplé à la turbine 16, de manière à entraîner la turbine 16 en rotation. Le moteur 18 est alimenté par un cordon d'alimentation électrique, non représenté sur la figure, qui relie le moteur 18 à une alimentation électrique extérieure au carter 4. Par exemple, la puissance du moteur est inférieure à 2 kW, ou de préférence, inférieure à 1,5 kW. La mise en marche et l'arrêt du moteur 18 sont ici commandés par une unité électronique de commande 22, logée à l'intérieur du carter 4. Lorsque le moteur 8 est en marche, sa vitesse de rotation est ici constante. La turbine centrifuge 16 comprend un axe de rotation 20 vertical, ici confondu avec la génératrice du cylindre du carter 4. Le moteur est placé le long de l'axe 20, en-dessous de la turbine 16. L'extrémité 14 du conduit 10 est raccordée fluidiquement à la turbine 16. La turbine 16 aspire l'eau qui débouche du conduit 10 verticalement et la refoule, grâce à son mouvement de rotation, dans un plan horizontal. La turbine centrifuge 16 a ici une forme de rouet. Elle est décrite plus en détails en référence aux figures 2 et 3.
L'eau refoulée par la turbine 16 débouche dans un distributeur 24. Le distributeur 24 comporte plusieurs canaux de distribution s'étendant dans un plan horizontal. Le distributeur 24, et son association à la turbine 16, sont décrits plus en détail en référence aux figures 4 et 5.
Les canaux de distribution du distributeur 24 débouchent chacun à l'intérieur d'un hydrocyclone 26, tangentiellement à la paroi de l'hydrocyclone. Le dispositif 2 comporte ici sept hydrocyclones 26, tous identiques. Les hydrocyclones 26 sont logés à l'intérieur du carter 4. Les hydrocyclones 26 s'étendent essentiellement selon un axe vertical et sont disposés en cercle autour de la turbine 16. Les extrémités supérieures des hydrocyclones 26 se trouvent dans le même plan horizontal que le distributeur 24. Les hydrocyclones 26 délimitent un espace intérieur 28 essentiellement cylindrique, qui s'étend le long d'un axe central vertical confondu avec l'axe de rotation 20. La pompe 8 est logée à l'intérieur de l'espace 28. La forme et le fonctionnement des hydrocyclones 26 sont décrits plus en détail en référence à la figure 6.
L'eau séparée de ses particules solides dans les hydrocyclones 26 est refoulée dans la partie supérieure des hydrocyclones au niveau des buses de sortie 30, toutes identiques. Chaque hydrocyclone 26 comporte une buse 30. Toutes les buses 30 débouchent dans un conduit 32, raccordé à un orifice de refoulement 34 de l'eau filtrée. L'orifice 34 est aménagé dans la paroi du carter 4 et permet de refouler l'eau filtrée dans la piscine. Ici, l'orifice 34 se trouve sur la partie cylindrique du carter 4, à plus de 10 cm, du disque supérieur du carter 4.
Le dispositif 2 comporte également un réservoir 36. Le réservoir 36 récupère les particules solides séparées de l'eau par les hydrocyclones 26. Il se trouve en-dessous des hydrocyclones 26, de telle sorte que la partie inférieure de chaque hydrocyclone 26 débouche dans le réservoir 36. Le réservoir 36 a une forme circulaire, qui peut être évidée en son centre. Le réservoir 36 comporte ici un capteur 38 de particules solides. Par exemple, le capteur 38 est un capteur piézoélectrique. Le réservoir 36 comporte également un orifice d'évacuation 40 des particules en dehors du carter 4. Par exemple, l'orifice d'évacuation 40 est relié au tout à l'égout par un canal non représenté ou à un puits perdu. Le fond du réservoir 36 est ici en pente jusqu'à l'orifice 40, afin de faciliter l'évacuation des particules solides par gravitation. Le dispositif 2 comporte une électrovanne commandable 42, disposée entre le réservoir 36 et l'orifice d'évacuation 40. L'électrovanne 42 comporte un clapet et un actionneur apte à actionner le clapet. Par exemple, cet actionneur est un aimant électromagnétique, de sorte que l'électrovanne est une vanne électromagnétique. Le clapet est apte à se déplacer entre:

une position ouverte dans laquelle les particules solides peuvent circuler du réservoir 36 jusqu'à l'orifice d'évacuation 40, et, en alternance,
une position fermée dans laquelle les particules solides ne peuvent pas circuler du réservoir 36 jusqu'à l'orifice d'évacuation 40.

L'actionneur déplace le clapet, en réponse à une commande de l'unité électronique 22, de sa position ouverte à sa position fermée ou inversement.
Le capteur 38 transmet un signal de mesure représentatif de la quantité de particules solides présentes dans le réservoir 36 à l'unité électronique 22. L'unité 22 commande automatiquement une ouverture de l'électrovanne 42 si le signal de mesure transmis dépasse un seuil prédeterminé, qui a été programmé.
La figure 2 représente une vue en perspective de la turbine centrifuge 16. La turbine 16 comporte un disque inférieur plein 50, centré sur l'axe de rotation 20. Le disque 50 s'étend dans un plan horizontal. Le diamètre du disque 50 est inférieur à 12 cm, et de préférence, inférieur à 10 cm, ou encore 9 cm. Dans ce mode de réalisation, la turbine 16 comporte également un disque supérieur 52. Le disque 52 a un diamètre identique à celui du disque 50 et s'étend dans un plan également horizontal. Le disque 52 comprend un orifice circulaire 54 en son centre. L'orifice 54 est disposé en vis-à-vis et à proximité de l'extrémité 14 du conduit 10.
La turbine 16 comporte ici sept aubages 56 disposés entre les deux disques 50 et 52. Ici, les aubages 56 sont tous identiques et espacés régulièrement les uns des autres. Sur la figure 3, ces aubages sont visibles par transparence à travers le disque 52. La hauteur des aubages 56, mesurée selon l'axe Z, est égale à la distance qui sépare les deux disques 50 et 52. Ici, par exemple, la hauteur des aubages est comprise entre 12 et 20 mm, et de préférence entre 15 et 18 mm. La hauteur de la turbine 16 selon l'axe Z correspond à la hauteur des aubages, additionnée à l'épaisseur selon Z des deux disques 50 et 52.
La figure 3 représente plus en détail les aubages 56 en coupe selon un plan horizontal. Une flèche F indique le sens de rotation de la turbine 16, ici dans le sens des aiguilles d'une montre. Chaque aubage 56 s'étend selon une courbe non rectiligne qui ne présente aucun point d'inflexion. Compte-tenu de l'épaisseur des aubages 56, chaque aubage 56 est délimité par deux courbes 58 et 60 parallèles, non rectilignes et ne présentant aucun point d'inflexion. Chaque courbe 58, 60 s'étend d'un point A qui se trouve sur un cercle intérieur 62 centré sur l'axe 20, jusqu'à un point B qui se trouve sur un cercle extérieur 64, centré sur le même axe. Ici, le cercle 64 est confondu avec le cercle extérieur délimitant le disque 50. Le cercle 62 a un diamètre supérieur ou égal à celui de l'orifice 54.
Les tangentes des courbes 58 et 60 aux points d'intersection respectivement A et B avec les cercles 62 et 64 comportent les caractéristiques ci-dessous. Pour simplifier la figure, seules les tangentes à une courbe 60 en A et B sont représentées.
En A, l'angle α entre le vecteur tangent 66 à la courbe 60 et le vecteur tangent 68 au cercle 62 orienté selon le sens inverse de rotation de la turbine 16, est compris entre 0° et 50°, et, de préférence entre 0° et 40°. Ici, par exemple, l'angle α est environ égal à 25°. Le vecteur 66 est orienté dans le sens d'écoulement de l'eau.
En B, l'angle β entre le vecteur tangent 70 à la courbe 60 et le vecteur tangent 72 au cercle 64, est compris entre 0° et 45°, et de préférence, entre 0° et 30°, ou entre 0° et 20°. Les deux vecteurs 70 et 72 sont orientés dans le sens de rotation de la turbine 16.
La figure 4 représente plus en détail le distributeur 24.
Le distributeur 24 a pour fonctions de guider et d'accélérer l'eau jusqu'aux hydrocyclones 26, tout en minimisant les pertes de charges, et d'introduire l'eau tangentiellement à la paroi des hydrocyclones 26, avec une vitesse maximale. Le distributeur 24 a une forme circulaire qui s'étend dans un plan horizontal, et dont la hauteur dans la direction Z est égale à la hauteur de la turbine 16. Le distributeur 24 comporte un logement central 80 circulaire, sur toute sa hauteur. La turbine 16 est logée à l'intérieur du logement 80. Le diamètre du logement 80 est légèrement supérieur à celui de la turbine 16. Par exemple, le jeu entre la périphérie des disques 50, 52 et la paroi verticale du logement 80 est inférieur à 2 mm ou à 1 mm. Le distributeur 24 est fixe.
Le diamètre du distributeur 24 est tel que le distributeur 24 englobe l'ensemble des parties supérieures des hydrocyclones 26, disposés en cercle autour de l'axe 20. Pour minimiser l'encombrement, le cercle extérieur délimitant le distributeur 24 se trouve à moins de 5 cm, et, de préférence, à moins de 3 cm, ou 2 cm du point de la paroi des hydrocyclones 26 le plus éloigné de l'axe 20. Le distributeur 24 comporte un orifice circulaire par hydrocyclone 26, afin que la partie supérieure de chaque hydrocyclone 26 soit logée à l'intérieur de l'orifice correspondant.
Le distributeur 24 comporte un canal de distribution 82 par hydrocyclone 26. Les canaux de distribution 82, ici tous identiques et répartis régulièrement sur la périphérie du logement 80, sont donc au nombre de sept. Un seul canal 82 est décrit par la suite.
Le distributeur 24 récupère l'eau refoulée par la turbine 16 dans les canaux de distribution 82 pour l'introduire à l'intérieur de chaque hydrocyclone 26, tangentiellement à la paroi de l'hydrocyclone 26. Chaque canal 82 comporte un orifice d'entrée 84 formé dans le logement 80, et un orifice de sortie 86, dans la paroi d'un hydrocyclone 26. Deux orifices d'entrée 84 consécutifs sont séparés, dans un plan horizontal, par un arc de cercle 85 délimitant le logement 80. La valeur angulaire des arcs de cercle 85, tous identiques, est, de préférence, inférieure à 20°, ou encore à 5°. Les orifices d'entrée 84 ont une forme rectangulaire.
Chaque canal 82 s'étend dans un plan horizontal, et la section transversale de chaque canal 82 dans ce plan horizontal est délimitée, de part et d'autre, par deux courbes 88 et 90. Ces courbes 88, 90 correspondent à l'intersection entre les parois verticales du canal 82 et le plan horizontal. Les deux courbes 88 et 90 ne sont pas rectilignes, et ne comportent aucun point d'inflexion, afin de limiter les pertes de charges de l'eau circulant à l'intérieur du canal 82. Dans ce mode de réalisation, les deux courbes 88 et 90 se rapprochent progressivement l'une de l'autre au fur et à mesure que l'on se déplace de l'orifice 84 vers l'orifice 86. Ainsi, la vitesse de l'eau en sortie du canal 82 est supérieure à la vitesse de l'eau en entrée du canal 82. Cela permet d'augmenter la vitesse de l'eau avant l'entrée dans l'hydrocyclone 26. La force centrifuge dans l'hydrocyclone 26 sera donc plus importante et la séparation des particules solides de meilleure qualité. Les parois du canal 82 sont lisses afin de limiter les frottements de l'eau contre les parois et de minimiser les pertes de charges.
Chaque canal 82 débouche dans un hydrocyclone 26 au niveau de l'orifice 86. La courbe 90 est tangente à la paroi de l'hydrocyclone 26, au niveau de l'orifice 86.
L'intersection de la courbe 90 avec la paroi verticale du logement 80 est représentée plus en détail sur la figure 5. Sur cette figure, la périphérie du logement 80 est représentée par un cercle 91. Une flèche F indique le sens de rotation de la turbine 16 à l'intérieur du logement central 80, ici, dans le sens des aiguilles d'une montre. La courbe 90 coupe le cercle 91 en un point C. L'angle γ entre un vecteur tangent 92 à la courbe 90 au niveau du point C et un vecteur tangent 94 en C au cercle 91, est compris entre 0° et 45°, et de préférence, entre 0° et 30°, ou entre 0° et 20°. De préférence, l'angle γ est choisi égal à l'angle β (figure 3) à +/- 20% près ou 10% près. Les deux vecteurs 92 et 94 sont orientés dans le sens d'écoulement de l'eau.
La figure 6 représente, en coupe, le demi-hydrocyclone 26. Les hydrocyclones 26 sont symétriques par rapport à un axe vertical, une moitié d'un hydrocyclone 26 est donc représentée seulement.
L'hydrocyclone 26 comporte classiquement une partie supérieure cylindrique 100 de section circulaire, et en-dessous, un cône 102 dont la section dans un plan horizontal diminue en s'éloignant de la partie supérieure 100. En-dessous du cône 102, se trouve une extrémité de collecte 104 des particules solides séparées de l'eau. Cette extrémité 104 est cylindrique de section circulaire, égale à la section de l'extrémité inférieure du cône 102. L'hydrocyclone 26 comporte dans la partie 100 un orifice d'entrée de l'eau, qui correspond à l'orifice de sortie 86 du canal de distribution 82 débouchant tangentiellement à l'intérieur de cet hydrocyclone 26. L'orifice 86 a une section rectangulaire dans un plan vertical. Ici, l'orifice 86 jouxte l'extrémité supérieure de l'hydrocyclone 26. L'hydrocyclone 26 comporte également une buse de sortie 30, par laquelle sort l'eau filtrée. La buse 30 se trouve au centre de la partie cylindrique 100, elle a une section, dans un plan horizontal, circulaire. Une extrémité de la buse 30 se trouve à l'intérieur de la partie cylindrique 100. L'autre extrémité est fluidiquement raccordée au conduit 32.
L'eau est introduite dans l'hydrocyclone 26 par l'orifice 86 d'entrée tangentiel, ce qui lui communique un mouvement de rotation, lequel engendre la force centrifuge. Cette force centrifuge sépare l'eau des particules plus denses que l'eau. Les particules plus denses que l'eau tombent dans l'extrémité de collecte 104. L'eau filtrée, débarrassée de ses particules solides, remonte par la buse de sortie 30.
Un tel dispositif 2 de filtration permet de filtrer des particules dont la densité, par rapport à l'eau pure à 4°C, est supérieure ou égale à 2 et dont la taille est supérieure ou égale à 20 µm ou 10 µm ou 5 µm. Les dimensions précises d'un hydrocyclone permettant d'atteindre ces résultats peuvent être déduites des enseignements et données contenus, par exemple, dans les articles suivants :

Rietma, K. 1961, « Performance and design of hydrocyclones ». Parts I to IV. Chem. Eng. Sci. Vol 15 pp. 298-325, et
Bradley, D. & Pulling, D.J. 1959, « Flow patterns in the hydraulic cyclone and their interprétation in terms of performance ». Trans. Inst. Chem. Eng. Vol 37 pp. 34-45.

La figure 7 représente un autre dispositif 110 de filtration. Le dispositif 110 est identique au dispositif 2 à l'exception de l'électrovanne 42 et du capteur 38. Le dispositif 110 comporte une électrovanne 112 par hydrocyclone 26. Chaque électrovanne 112 est disposée entre l'extrémité de collecte 104 de l'hydrocyclone 26 et le réservoir 36. Le clapet de l'électrovanne 112 est apte à se déplacer entre:

une position ouverte dans laquelle les particules solides peuvent circuler de l'extrémité de collecte 104 jusqu'au réservoir 36, et, en alternance,
une position fermée dans laquelle les particules solides ne peuvent pas circuler de l'extrémité de collecte 104 jusqu'au réservoir 36.

Par exemple, l'électrovanne 112 est identique à l'électrovanne 42.
Le dispositif 110 comporte ici un capteur 114 placé à l'extérieur d'un hydrocyclone 26 et contre une paroi de l'extrémité de collecte 104. Le capteur 114 transmet un signal de mesure représentatif de la quantité de particules solides présentes dans l'extrémité de collecte 104 à l'unité électronique 22. Ici, le capteur 114 est un capteur optique. La paroi de l'extrémité de collecte 104 est transparente à la lumière.
De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, le nombre d'hydrocyclones peut être différent de sept. Toutefois, le nombre d'hydrocyclones est supérieur à trois ou à quatre, et de préférence, supérieur à huit ou à dix.
Les hydrocyclones peuvent ne pas être tous identiques. Par exemple, un hydrocyclone est plus petit que les autres.
Le nombre d'aubages de la turbine peut être différent du nombre d'hydrocyclones. Par exemple, le nombre d'aubages est inférieur au nombre d'hydrocyclones. Le nombre d'aubages peut aussi être supérieur au nombre d'hydrocyclones.
Le nombre de canaux de distribution du distributeur peut être supérieur au nombre d'hydrocyclones. Dans ce cas, plus d'un canal de distribution débouche dans le même hydrocyclone.
La turbine centrifuge peut être différente d'un rouet. Par exemple, elle est remplacée par une hélice.
Le dispositif de filtration peut comporter un tamis, placé en amont de la pompe, qui assure une préfiltration des particules solides les plus grosses.
Le cercle 64 de la turbine peut avoir un diamètre inférieur à celui du disque 50. Dans ce cas, les aubages n'atteignent pas le contour du disque 50.
La turbine peut ne pas comporter de disque supérieur 52.
Les aubages 56 peuvent être en trois dimensions, c'est-à-dire que les courbes selon lesquelles s'étend chaque aubage 56 dans des plans de coupe horizontaux différents sont différentes.
L'unité électronique 22 peut se trouver à l'extérieur du carter 4.
Le réservoir 36 peut ne pas être relié au tout à l'égout ou à un puits perdu. Dans ce cas, le dispositif nécessite une vidange manuelle régulière du réservoir 36.
Le dispositif 110 peut comporter un capteur 114 par extrémité de collecte 104. L'unité électronique 22 peut commander chaque électrovanne 112 indépendamment des autres, ou alors toutes les électrovannes 112 en même temps.
En variante, l'électrovanne 42 ou 112 est remplacée par une vanne manuelle. Dans une autre variante, les électrovannes 42 et 112 sont omises.
L'actionneur des électrovannes 42 ou 112 peut être un moteur.
Le capteur 38 peut être remplacé par un capteur optique, placé à côté du réservoir 36. Dans ce cas, la paroi du réservoir 36 doit être transparente à la lumière. De même, le capteur 114 peut être un capteur piézoélectrique, placé dans l'extrémité de collecte 104. En variante, le capteur 38 ou 114 est omis. Dans ce cas, l'unité 22 est programmée pour commander l'ouverture des électrovannes 42 ou 112 à intervalle régulier.
Le dispositif peut comporter un réservoir par hydrocyclone, et non pas un seul réservoir commun. En variante, le réservoir 36 est omis. Dans ce cas, les extrémités 104 de collecte sont chacune directement fluidiquement raccordées à l'orifice 40.
Les hydrocyclones peuvent être inclinés par rapport à un axe vertical.
Le carter peut ne pas être cylindrique. Par exemple, il peut avoir une forme cubique.
La vitesse du moteur 18 peut être variable.
L'ensemble des dispositifs 2 ou 110 peut ne pas être placé dans un carter 4. Dans ce cas, chaque élément du dispositif est lui-même étanche à l'eau.
L'unité électronique 22 de commande peut être placée à l'intérieur ou à l'extérieur du carter.
L'angle γ compris entre 0° et 45° peut aussi être l'angle entre la tangente à la courbe 88 et la tangente au cercle 91, au niveau du point d'intersection de la courbe 88 et du cercle 91. Cette propriété de l'angle γ peut aussi concerner les deux courbes 88 et 90.
Les électrovannes 42, 112 et l'unité 22 de commande de ces électrovannes peuvent être mises en oeuvre indépendamment de la présence ou non de la pompe 8 à l'intérieur du carter 4.

Claims

Dispositif (2; 110) de filtration d'eau de piscine comportant :
- au moins deux orifices respectivement d'aspiration (6) de l'eau et de refoulement (34) de l'eau filtrée,

- au moins trois hydrocyclones (26), formant chacun un filtre cyclonique apte à séparer l'eau des particules solides contenues dans cette eau, ces hydrocyclones (26) étant disposés en cercle pour délimiter un espace intérieur (28) essentiellement cylindrique qui s'étend le long d'un axe central (20),

- une pompe (8) fluidiquement raccordée à l'orifice d'aspiration (6) par un conduit (10), et

- un distributeur (24) apte à récupérer l'eau refoulée par la pompe et à l'introduire à l'intérieur des hydrocyclones (26), ce distributeur (24) comportant au moins un canal de distribution (82) par hydrocyclone (26), chaque canal (82) s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe central (20), depuis un orifice d'entrée (84) formé dans un logement central circulaire (80) jusqu'à un orifice de sortie (86) formé dans une paroi d'un hydrocyclone (26), chaque canal (82) débouchant à l'intérieur de l'hydrocyclone (26) tangentiellement à la paroi de cet hydrocyclone (26),
caractérisé en ce que la pompe (8) est logée à l'intérieur de l'espace (28) essentiellement cylindrique, cette pompe (8) comportant:
• une turbine centrifuge (16), comprenant un axe de rotation (20) confondu avec l'axe central, apte à prélever l'eau de la piscine dans une direction parallèle à l'axe de rotation (20), et à la refouler dans des directions perpendiculaires à l'axe de rotation (20), la turbine centrifuge (16) étant logée à l'intérieur du logement central (80) du distributeur, en vis-à-vis des orifices d'entrée (84) des canaux, et

• un moteur (18) électrique apte à entraîner en rotation la turbine (16).
Dispositif (2; 110) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif comporte un carter (4) étanche à l'eau, à l'intérieur duquel sont logés les hydrocyclones (26), la pompe (8), le distributeur (24), ce carter (4) comportant au moins les deux orifices respectivement d'aspiration (6) de l'eau et de refoulement (34) de l'eau filtrée.
Dispositif (110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque hydrocyclone (26) comporte une extrémité de collecte (104) des particules solides séparées de l'eau et le dispositif (110) comporte:
- au moins un réservoir (36) apte à récupérer les particules solides séparées de l'eau par les hydrocyclones (26), fluidiquement raccordé à au moins une extrémité de collecte (104),

- au moins une électrovanne (112) commandable disposée entre au moins l'une de ces extrémités de collecte (104) et le réservoir (36), cette électrovanne (112) étant apte à se déplacer, en réponse à une commande, entre:
• une position ouverte dans laquelle les particules solides peuvent circuler de l'extrémité de collecte (104) jusqu'au réservoir (36), et, en alternance,

• une position fermée dans laquelle les particules solides ne peuvent pas circuler de l'extrémité de collecte (104) jusqu'au réservoir (36),

- une unité électronique (22) de commande automatique de ladite au moins une électrovanne (112).
Dispositif (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque hydrocyclone (26) comporte une extrémité de collecte (104) des particules solides séparées de l'eau et le dispositif (2) comporte:
- au moins une électrovanne (42) commandable disposée entre cette extrémité de collecte (104) et un orifice d'évacuation (40) des particules solides en dehors du carter (4), cette électrovanne (42) étant apte à se déplacer, en réponse à une commande, entre:
• une position ouverte dans laquelle les particules solides peuvent circuler à travers l'orifice d'évacuation (40), et, en alternance,

• une position fermée dans laquelle les particules solides ne peuvent pas circuler à travers l'orifice d'évacuation (40),

- une unité électronique (22) de commande automatique de ladite au moins une électrovanne (42).
Dispositif (2; 110) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel:
- le dispositif (2; 110) comporte au moins un capteur (38; 114) de particules solides, apte à transmettre un signal de mesure représentatif de la quantité de particules solides présentes dans l'extrémité de collecte (104) d'un hydrocyclone ou dans le réservoir (36) à l'unité électronique (22), et,

- cette unité électronique (22) est programmée pour commander automatiquement une ouverture de l'électrovanne (42; 112) en réponse au franchissement par ce signal de mesure d'un seuil prédéterminé.
Dispositif (2; 110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le conduit (10) raccordant la pompe (8) à l'orifice d'aspiration (6) est un conduit tronconique comportant deux extrémités (12, 14) de sections différentes, l'extrémité dont la section est la plus grande (12) étant directement raccordée à l'orifice d'aspiration (6).
Dispositif (2; 110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la turbine centrifuge (16) comporte:
- un disque plein (50) s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation (20) de la turbine,

- au moins trois aubages (56) identiques, espacés régulièrement et disposés sur le disque (50), la section transversale de chaque aubage (56) dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe de rotation (20) s'étendant le long d'une courbe (58, 60) non rectiligne, sans point d'inflexion, cette courbe s'étendant d'un cercle intérieur (62) centré sur l'axe de rotation (20) de la turbine, jusqu'à un cercle extérieur (64) centré sur le même axe, et telle que:
• au point d'intersection avec le cercle intérieur (62), l'angle entre la tangente (66) à cette courbe et la tangente (68) au cercle intérieur, est compris entre 0° et 50°, et

• au point d'intersection avec le cercle extérieur (64), l'angle entre la tangente (70) à cette courbe et la tangente (72) au cercle extérieur, est compris entre 0° et 45°.
Dispositif (2; 110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section transversale de chaque canal de distribution (82) dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe de rotation (20) est délimitée, de part et d'autre, par deux courbes (88, 90) non rectilignes et sans point d'inflexion, ces deux courbes (88, 90) se rapprochant progressivement l'une de l'autre au fur et à mesure que l'on se déplace de l'orifice d'entrée (84) vers l'orifice de sortie (86).
Dispositif (2; 110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel:
- la section transversale de chaque canal de distribution (82) dans un plan transversal perpendiculaire à l'axe de rotation (20) est délimitée, de part et d'autre, par deux courbes (88, 90) non rectilignes et sans point d'inflexion, et

- l'angle, au niveau de l'orifice d'entrée (84), entre la tangente (92) à l'une des deux courbes (88, 90) délimitant chaque canal (82) et la tangente (94) au logement central circulaire (80), est compris entre 0° et 45°.
Dispositif (2; 110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (2; 110) comprend au moins sept hydrocyclones (26).
Dispositif (2; 110) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les hydrocyclones (26) sont tous identiques.