FR2925553A1 - Appareil nettoyeur de surface immergee a helice de pompage inclinee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil nettoyeur d'une surface immergée comprenant un corps creux et des organes (2, 3, 4) d'entraînement du corps sur la surface immergée, une chambre de filtration ménagée dans le corps et présentant : une entrée (9) de liquide située à la base du corps ; une sortie (10) de liquide disposée à l'opposé de la base du corps ; un circuit hydraulique de circulation de liquide entre cette entrée (9) et cette sortie (10) de liquide à travers un dispositif (11) de filtrage ; un dispositif (12, 13, 14) de pompage de liquide comprenant un moteur (12) de pompage présentant un arbre (13) rotatif moteur accouplé à une hélice (14) de pompage interposée dans le circuit hydraulique caractérisé en ce que la sortie (10) de liquide est décalée longitudinalement de l'entrée (9) de liquide et que l'hélice (14) de pompage présente un axe (51) de rotation incliné faisant, avec la direction longitudinale, un angle non nul et différent de 90 degres .
Description
APPAREIL NETTOYEUR DE SURFACE IMMERGÉE À HÉLICE DE POMPAGE INCLINÉE L'invention concerne un appareil nettoyeur de surface 5 immergée dans un liquide, en particulier un appareil nettoyeur de parois de piscine.
Certains appareils nettoyeurs de piscine connus comportent :
- un corps creux et des organes d'entraînement dudit
10 corps sur la surface immergée dans au moins un sens d'avancement privilégié et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale,
- une chambre de filtration ménagée dans ledit corps et présentant :
au moins une entrée de liquide dans le corps 15 creux située à la base dudit corps,
. au moins une sortie de liquide hors du corps creux située à distance de la base dudit corps creux,
. au moins un circuit hydraulique adapté pour assurer une circulation de liquide entre au moins une entrée et au moins une 20 sortie à travers au moins un dispositif de filtrage,
. au moins un moteur de pompage -notamment un moteur de pompage électrique alimenté par un câble reliant le corps de l'appareil à une source extérieure émergée d'énergie électrique- présentant un arbre rotatif moteur accouplé à au moins une hélice de pompage axial interposée
25 dans au moins un circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide entre chaque entrée et chaque sortie.
Dans ces appareils connus à pompe motorisée, l'axe de l'hélice de pompage est en général vertical (cf. par exemple FR 2567552, WO 0250388, FR 2586054, EP 1022411), de façon notamment à générer une
30 force d'application par aspiration de l'appareil sur la surface immergée.
Or, les inventeurs ont maintenant déterminé que cette disposition est en fait extrêmement défavorable du point de vue des performances de l'appareil. En particulier, cette disposition verticale de l'axe de l'hélice de pompage induit un encombrement vertical relativement important, ce qui se traduit par une résistance hydraulique à l'avancement de l'appareil élevée, et donc par une consommation énergétique importante.
De plus, cette disposition de l'axe de l'hélice augmente, de par le poids et l'encombrement importants qu'elle induit, le coût de fabrication et d'utilisation d'un tel appareil nettoyeur de surface immergée.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un appareil 10 nettoyeur de surface immergée dont le rapport performances/coût est grandement amélioré par rapport à celui des appareils antérieurs.
Plus particulièrement, l'invention vise à proposer un tel appareil dont le coût peut être sensiblement abaissé pour des performances équivalentes, voire meilleures, que celles des appareils connus.
15 L'invention s'applique à tout appareil nettoyeur de piscine du type mentionné ci-dessus, qui peut être notamment à entraînement électrique, hydraulique ou mixte.
L'invention vise néanmoins plus particulièrement à proposer un tel appareil qui soit du type automoteur et à moteur(s) électrique(s) 20 d'entraînement embarqué(s).
Pour ce faire, l'invention concerne un appareil nettoyeur d'une surface immergée comprenant :
- un corps creux et des organes de guidage et d'entraînement dudit corps sur la surface immergée dans au moins un sens
25 d'avancement privilégié et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale,
- une chambre de filtration ménagée dans ledit corps creux et présentant :
au moins une entrée de liquide dans le corps 30 creux située à la base dudit corps creux, . au moins une sortie de liquide hors du corps creux située à distance de la base du corps creux,
. au moins un circuit hydraulique adapté pour assurer une circulation de liquide entre au moins une entrée de liquide et au moins une sortie de liquide à travers au moins un dispositif de filtrage, - au moins un dispositif de pompage de liquide comprenant un moteur de pompage présentant un arbre rotatif moteur accouplé à au moins une hélice de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide entre chaque entrée de liquide et chaque sortie de liquide reliées par ce circuit hydraulique, caractérisé en ce que :
- chaque sortie de liquide est décalée, selon ladite direction longitudinale, de chaque entrée avec laquelle elle est en communication par un circuit hydraulique,
- chaque hélice de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique entre une entrée de liquide et une sortie de liquide présente un axe de rotation incliné faisant, avec ladite direction longitudinale, un angle non nul et différent de 90° et adapté pour générer un débit de liquide orienté selon son axe vers cette sortie de liquide en s'éloignant de la base dudit corps.
Les inventeurs ont en effet constaté que le simple fait d'incliner l'axe de chaque hélice de pompage axial et l'orientation générale de chaque circuit hydraulique permet en pratique à la fois de conserver les performances d'aspiration et de filtrage de l'appareil, tout en diminuant considérablement son encombrement vertical, et donc sa traînée hydraulique. En outre, chaque circuit hydraulique peut être conçu et dimensionné de façon à minimiser les pertes de charge et à optimiser les performances de filtration. En conséquence, à performances d'aspiration et de nettoyage équivalentes, un appareil selon l'invention peut être doté d'un dispositif d'entraînement de puissance beaucoup plus faible, et donc de consommation et de coûts réduits. Il en résulte également un volume général et un poids plus faibles de l'appareil ce qui, outre l'économie réalisée, est un avantage important pour l'utilisateur, notamment en termes de manipulations, de transport, et de stockage de l'appareil.
En outre, à hauteur équivalente, un appareil présentant une hélice de pompage axial inclinée peut présenter une plus grande longueur disponible pour le circuit hydraulique, toutes choses étant égales par ailleurs, ce qui permet de disposer l'hélice de pompage à une distance du moteur de pompage supérieure à la distance séparant l'hélice du moteur dans un appareil à hélice de pompage axial vertical. Dès lors, les pertes de charge induites par la présence du moteur sur le trajet hydraulique sont plus faibles car les déviations et les tortuosités du trajet hydraulique sont minimisées. Le flux de liquide au niveau de l'hélice de pompage peut dont être sensiblement parallèle à l'axe de l'hélice de pompage.
De plus, un appareil selon l'invention comprenant une pompe inclinée peut présenter une garde au sol importante, sans néanmoins présenter des dimensions hors tout verticales importantes. Une telle garde au sol réduit les risques de blocage de l'appareil par exemple sur une bonde de fond d'une piscine.
De plus, l'entrée de liquide étant décalée longitudinalement de la sortie de liquide, et l'axe de l'hélice du dispositif de pompage étant incliné de manière à permettre une circulation de liquide inclinée entre cette entrée et cette sortie de liquide, le flux d'aspiration de débris présents sur la surface immergée généré par le dispositif de pompage peut également être incliné.
Ce flux d'aspiration incliné peut permettre une aspiration des débris légèrement à l'avant ou à l'arrière d'une entrée de liquide de l'appareil, selon le sens de déplacement de l'appareil, l'inclinaison de l'hélice, l'agencement des entrées de liquide, et la forme du circuit hydraulique. En particulier, dans le cas d'un circuit hydraulique sensiblement rectiligne entre l'entrée et la sortie de liquide, une inclinaison de l'hélice selon une direction sensiblement parallèle à la direction reliant l'entrée de liquide à la sortie de liquide, permet une aspiration des débris situés à l'avant de l'entrée de liquide. Cette aspiration peut faciliter l'aspiration des débris au niveau des pieds de parois verticales d'une piscine par exemple, alors qu'une telle aspiration ne serait pas possible si l'hélice de pompage était verticale à l'aplomb de l'entrée de liquide.
Un appareil selon l'invention comprend au moins un dispositif de pompage de liquide comprenant un moteur de pompage présentant un arbre rotatif moteur accouplé à au moins une hélice de pompage axial qui présente un axe de rotation incliné.
L'arbre rotatif moteur d'un dispositif de pompage accouplé à une hélice de pompage peut être vertical, horizontal, ou présenter une inclinaison quelconque par rapport à la direction longitudinale. Néanmoins, avantageusement et selon l'invention, chaque moteur de pompage présente un arbre rotatif moteur incliné faisant, avec la direction longitudinale, un angle non nul et différent de 90°. Cela permet, à l'instar de l'inclinaison de l'axe de rotation de l'hélice de pompage, de diminuer l'encombrement vertical de l'appareil et donc de réduire la traînée hydraulique de l'appareil.
Avantageusement et selon l'invention, chaque moteur de pompage présente un arbre rotatif coaxial à l'axe de rotation d'une hélice de 15 pompage axial.
Une telle variante permet d'une part un accouplement simple entre l'hélice de pompage axial et l'arbre moteur et confère d'autre part à un appareil selon l'invention un encombrement vertical minimal.
Une hélice de pompage axial d'un dispositif de pompage
20 d'un appareil selon l'invention est disposée dans un circuit hydraulique de l'appareil de telle sorte que l'axe de l'hélice n'est ni horizontal, ni vertical. Un bon compromis consiste à choisir une inclinaison qui permet à la fois de maintenir un niveau d'aspiration satisfaisant des débris, c'est-à-dire notamment qui limite les pertes de charges, et d'assurer une réduction substantielle de
25 l'encombrement vertical de l'appareil nettoyeur de manière à réduire d'autant la traînée hydraulique de l'appareil sur la surface immergée.
Selon une variante de l'invention, chaque hélice de pompage présente un axe de rotation incliné faisant avec ladite direction longitudinale un angle compris entre 15° et 60° ûnotamment de l'ordre de 30°û.
30 De préférence, l'inclinaison de l'axe de rotation de l'hélice est telle que le flux de liquide sortant de l'appareil présente une composante horizontale supérieure à sa composante verticale.
Avantageusement et selon l'invention, l'axe de rotation de chaque hélice de pompage interposée dans un circuit hydraulique est parallèle à la direction moyenne inclinée passant par l'entrée de liquide et la sortie de liquide reliées par ce circuit hydraulique. Les inventeurs ont déterminé qu'une telle inclinaison permet d'optimiser le débit de liquide entre l'entrée de liquide et la sortie de liquide, ce qui permet donc d'optimiser le niveau d'aspiration des débris. Avantageusement et selon l'invention, au moins une sortie 10 de liquide hors du corps creux est sensiblement coaxiale, à moins de 5° près, à l'axe de rotation d'une hélice de pompage axial.
Selon une variante avantageuse de l'invention, au moins une sortie de liquide est agencée exactement en regard de l'hélice de pompage de sorte que le liquide s'écoule hors de l'appareil par cette sortie de liquide selon
15 une direction correspondant à celle du débit de liquide généré par l'hélice de pompage axial. Les inventeurs ont en effet constaté que cet agencement particulier permet non seulement à la fois de conserver les performances d'aspiration et de filtrage de l'appareil, tout en diminuant considérablement son
20 encombrement vertical, et donc sa traînée hydraulique, mais également de récupérer directement, sans perte de charge, au moins une partie de l'énergie hydraulique résiduelle dans le flux de sortie pour participer à l'entraînement de l'appareil. En conséquence, à performances d'aspiration et de
25 nettoyage équivalentes, un appareil selon l'invention peut être doté d'un dispositif d'entraînement de puissance beaucoup plus faible, et donc de consommation et de coûts réduits. Il en résulte également un volume général et un poids plus faibles de l'appareil ce qui, outre l'économie réalisée, est un avantage important pour l'utilisateur, notamment en termes de manipulations, de transport, et de stockage
30 de l'appareil. Le corps creux d'un dispositif selon l'invention peut être réalisé de plusieurs pièces assemblées les unes aux autres par tous types de moyens d'assemblage, ou par une seule pièce telle qu'une pièce moulée.
Avantageusement et selon l'invention, le corps creux est formé principalement d'un carter concave délimitant une enceinte principale, ce carter présentant des ouvertures ménagées respectivement dans une partie basse du carter et dans une partie arrière du carter, ces ouvertures formant respectivement ladite(lesdites) entrée(s) de liquide et ladite(lesdites) sortie(s) de liquide. Un tel carter est formé d'une seule pièce par moulage. De préférence, ce carter est réalisé en un matériau thermoplastique adapté pour rester longtemps dans un milieu aqueux. Un tel matériau est par exemple un plastique ABS qui de par sa constitution présente une résistance thermique au vieillissement, une capacité à endurer des coups, une rigidité permettant le montage d'éléments dans le carter et une facilité de moulage.
Un tel carter définit une enceinte principale adaptée pour recevoir une chambre de filtration et au moins un dispositif de pompage de liquide. Chaque dispositif de pompage comprenant une hélice à axe de rotation inclinée et un moteur à arbre moteur, de préférence incliné selon la même direction que l'axe de l'hélice, peut être agencé à différents endroits du circuit hydraulique dont il assure la circulation de liquide. Avantageusement et selon l'invention, chaque moteur de pompage de chaque circuit hydraulique est agencé en-dessous de la direction inclinée passant par l'entrée de liquide et la sortie de liquide décalée longitudinalement par rapport à cette entrée de liquide reliées entre elles par ce circuit hydraulique. Un tel agencement de chaque dispositif de pompage permet de décaler le centre de gravité de l'appareil vers le bas de ce dernier. En effet, les dispositifs de pompage représentent une partie importante du poids total de l'appareil.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend également un carénage d'hélice entourant l'hélice de pompage axial sur toute sa hauteur. Un tel carénage d'hélice s'étend au moins sur toute la hauteur de l'hélice de pompage axial. Par exemple, en aval et en amont de l'hélice de pompage axial, le carénage d'hélice peut s'étendre au-delà de l'hélice et former un canal de sortie de liquide vers la sortie de liquide hors du corps creux de l'appareil. Un appareil selon l'invention peut être entraîné en 10 déplacement sur la surface immergée par tous types de moyens.
En particulier, un appareil selon l'invention peut être entraîné en déplacement par des moyens hydrauliques, des moyens électriques, ou des moyens mixtes hydrauliques et électriques. Néanmoins, avantageusement et selon l'invention, lesdits 15 organes d'entraînement dudit corps sur la surface immergée comprennent au moins un moteur électrique d'entraînement. Un tel moteur électrique peut être un moteur électrique alimenté par un ou plusieurs accumulateurs logés dans le carter de l'appareil ou un moteur électrique alimenté par un réseau électrique domestique, tel que le
20 réseau électrique urbain, par l'intermédiaire d'un câble électrique. De préférence, un tel moteur électrique est un moteur électrique très basse tension. De même, le moteur de pompage de chaque dispositif de pompage est de préférence un moteur électrique très basse tension. Chaque moteur électrique de pompage peut également être alimenté, soit par des
25 accumulateurs logés dans le carter, soit par l'intermédiaire d'un réseau électrique domestique, tel que le réseau électrique urbain, et d'un câble électrique reliant l'appareil à ce réseau électrique domestique. De préférence, le moteur électrique d'entraînement de l'appareil nettoyeur et chaque moteur de chaque dispositif de pompage sont alimentés par la même source d'énergie électrique.
30 Avantageusement et selon l'invention, chaque moteur électrique d'entraînement est un moteur d'entraînement unidirectionnel.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend au moins un essieu à roues directionnelles ou non directionnelles qui s'étend selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale.
Au moins une de ces roues est motrice. De telles roues sont avantageusement mises en rotation par l'intermédiaire d'au moins un moteur électrique d'entraînement. Ces roues sont montées sur un essieu qui s'étend selon une direction perpendiculaire à la direction principale d'avancement. Une rotation des roues entraîne donc un déplacement du robot selon la direction principale d'avancement.
Un appareil selon l'invention peut comprendre en outre un dispositif qui permet de modifier la direction de déplacement de l'appareil lorsqu'il rencontre une paroi verticale. Ce dispositif de changement de direction peut être de tous types connus.
Avantageusement, un appareil selon l'invention comprend un unique circuit hydraulique, ce circuit comprenant une ou plusieurs entrées de liquide situées à la base et à l'avant dudit corps creux et une ou plusieurs sorties de liquide situées à distance de la base du corps au niveau d'une portion arrière dudit corps.
Un tel appareil présentant au moins une entrée de liquide située vers l'avant de l'appareil dans la partie basse et au moins une sortie de liquide située vers l'arrière de l'appareil et à distance de la base de l'appareil permet d'aspirer les débris jonchés sur la surface immergée dans le sens normal de déplacement de l'appareil. De plus, une éjection de liquide par une sortie haute arrière selon une direction inclinée qui s'éloigne de la base du corps concourt à maintenir l'appareil nettoyeur plaqué contre la surface immergée tout en participant à l'entraînement de l'appareil sur la surface immergée.
De préférence, l'appareil selon l'invention comprend une seule entrée de liquide, et une seule sortie de liquide reliée par un circuit 30 hydraulique unique. De préférence, ce circuit hydraulique unique comprend un dispositif de pompage unique comprenant un moteur électrique de pompage unique présentant un arbre rotatif moteur accouplé à une hélice de pompage unique à axe de rotation incliné.
L'invention concerne en outre un appareil nettoyeur 5 caractérisé en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante qui présente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins
10 annexés ; sur ces dessins :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective de dessus d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue schématique de côté d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
15 - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique arrière d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 5 est une vue schématique d'un carter d'un 20 appareil selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue schématique en perspective de dessous d'un appareil nettoyeur selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7 est une vue schématique en coupe simplifiée de la figure 3 représentant l'appareil en fonctionnement sur une surface immergée.
25 Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d'illustration et de clarté.
Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures, sauf indication contraire, chaque pièce de l'appareil nettoyeur est décrite telle qu'elle est agencée lorsque l'appareil est en déplacement normal sur une
30 surface immergée horizontale selon un sens privilégié d'avancement par rapport auquel l'avant et l'arrière de l'appareil sont définis. 11 2925553
Un appareil selon l'invention comprend un corps 1 creux et des organes 2, 3, 4 roulants de guidage et d'entraînement du corps 1 creux sur une surface immergée dans au moins un sens privilégié d'avancement et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, parallèle à la surface immergée. Ce corps 1 creux est formé principalement d'un carter concave délimitant une enceinte principale. Ce carter concave est par exemple réalisé par moulage ou rotomoulage. Ce carter est de préférence réalisé en un matériau thermoplastique, tel que le polyéthylène, le polypropylène, l'ABS, le PMMA ou tout matériau équivalent. Ce corps 1 creux présente une enceinte 35 centrale adaptée pour recevoir une chambre de filtration. Cette enceinte 35 centrale est délimitée par une paroi inférieure s'étendant dans un plan sensiblement horizontal ; par des parois 36 latérales s'étendant globalement dans des plans verticaux ; par une paroi 37 avant s'étendant globalement dans un plan vertical, orthogonale aux plans des parois 36 latérales verticales ; et par une paroi 38 arrière s'étendant globalement dans un plan vertical orthogonal aux plans des parois 36 latérales verticales. La paroi inférieure présente une ouverture s'étendant transversalement au voisinage de la paroi 37 avant de telle sorte que du liquide peut rentrer dans l'enceinte 35 centrale par cette ouverture inférieure transversale. Cette ouverture forme une entrée 9 de liquide dans le corps 1 creux. La paroi 38 arrière comprend une ouverture cylindrique formant une sortie 10 de liquide hors du corps 1 creux. Cette sortie 10 de liquide ménagée dans la paroi 38 arrière du carter est longitudinalement décalée de l'entrée 9 de liquide ménagée dans la paroi inférieure. De plus, cette sortie 10 de liquide est agencée dans la partie haute du carter de telle sorte qu'elle est également verticalement décalée de l'entrée 9 de liquide. Cette enceinte 35 centrale, cette entrée 9 de liquide et cette sortie 10 de liquide forment une chambre 8 de filtration. Cette chambre 8 de filtration comprend en outre un circuit hydraulique adapté pour assurer une circulation de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide à travers un dispositif 11 de filtrage.
De préférence, l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide sont centrées sur un même plan longitudinal vertical médian de l'appareil.
L'enceinte 35 centrale du corps 1 creux est adaptée pour recevoir un dispositif 11 de filtrage. Le dispositif 11 de filtrage est agencé entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide.
Ce dispositif 11 de filtrage peut être de tous types connus.
Par exemple, le dispositif 11 de filtrage comprend une armature rigide et une nappe filtrante ùnotamment un tissu filtrantù portée par cette armature rigide. Un tel dispositif 11 de filtrage est donc autoporteur et peut être aisément manipulé par un utilisateur.
L'appareil comprend également une trappe 6 d'accès à ce dispositif de filtrage. Cette trappe 6 d'accès forme une paroi supérieure du corps 1 creux et recouvre ce dernier. Dans le mode de réalisation représenté, cette trappe 6 est ménagée sur le dessus de l'appareil de telle sorte qu'un utilisateur de l'appareil peut aisément procéder à l'ouverture de la trappe 6 et extraire le dispositif 11 de filtrage. De préférence, la trappe 6 d'accès est articulée au corps 1 de l'appareil par des charnières 23 agencées à l'arrière de l'appareil.
De préférence, le dispositif 11 de filtrage est un dispositif monté dans l'enceinte 35 centrale du corps 1 creux à la façon d'un tiroir. Pour ce faire, l'armature rigide du dispositif 11 de filtrage présente deux nervures s'étendant latéralement de chaque côté du dispositif 11 de filtrage. Ces nervures présentent des formes et dimensions conformées et conjuguées aux formes et dimensions de rainures solidaires du corps 1 creux. Ces rainures solidaires du corps 1 creux s'étendent verticalement le long des faces intérieures des parois latérales verticales du corps 1 creux. Les nervures du dispositif 11 de filtrage sont donc adaptées pour coopérer avec les rainures du corps 1 creux de l'appareil
Ainsi, l'extraction du dispositif 11 de filtrage résulte d'un déplacement en translation du dispositif 11 de filtrage le long des rainures du corps 1 creux. Un utilisateur peut donc aisément retirer le dispositif 11 de filtrage du corps 1 creux en vue par exemple de procéder à son nettoyage. Une fois le dispositif 11 de filtrage nettoyé, un utilisateur peut sans difficulté réintroduire le dispositif 11 de filtrage dans le corps 1 creux en orientant le dispositif 11 de filtrage de sorte que les nervures du dispositif 11 de filtrage soient en regard des rainures du corps creux, puis en coulissant le dispositif 11 de filtrage dans le corps 1 creux.
Le dispositif 11 de filtrage comprend en outre une poignée 28 ménagée sur une portion supérieure du dispositif 11 de filtrage de manière à faciliter les manipulations du dispositif 11 de filtrage. En particulier, un utilisateur peut aisément monter/démonter le dispositif 11 de filtrage par l'intermédiaire de cette poignée 28 lorsque l'appareil est hors du liquide et repose sur une surface horizontale.
Dans le mode préférentiel de réalisation de l'invention représenté sur les figures, les organes roulants de guidage et d'entraînement de l'appareil comprennent un essieu avant comprenant des roues 2 avant motrices, une de chaque côté, et un essieu arrière comprenant des roues 3 arrière non motrices, une de chaque côté.
En outre, de préférence et tel que représenté sur les figures, l'appareil comprend des brosses 4 agencées à l'avant de l'appareil. Ces brosses 4 sont destinées à assurer un brossage de la surface immergée et à déplacer les débris brossés vers l'arrière de l'appareil en direction de l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil.
L'appareil comprend en outre au moins un moteur 20 électrique d'entraînement des roues avant 2 motrices. De préférence, l'appareil comprend deux moteurs 20 d'entraînement, un de chaque côté, respectivement pour l'entraînement indépendant de chacune des roues avant 2. Pour ce faire, chaque roue avant 2 présente une denture 5 interne coopérant avec un pignon 45 entraîné par le moteur 20 d'entraînement correspondant.
Ces brosses 4 peuvent être de tous types. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appareil comprend deux brosses 4 avant coaxiales. Chaque brosse 4 est adaptée pour être mise en rotation autour d'un axe s'étendant 14 2925553
selon une direction, dite direction transversale, perpendiculaire à la direction longitudinale. Chaque brosse 4 comprend une pluralité d'ailettes 41 s'étendant radialement d'un arbre de brosse formant l'axe de rotation de la brosse 4. Les ailettes 41 sont par exemple en caoutchouc en un matériau plastique résistant. 5 En outre, les brosses 4 sont de préférence également entraînées en rotation à partir d'au moins un moteur 20 électrique d'entraînement des roues avant 2 par l'intermédiaire d'un système à engrenages. Selon ce mode de réalisation, la denture 5 interne de chaque roue 2 avant motrice coopère avec un pignon 42 fixé à une extrémité de l'arbre d'une brosse 4 de telle sorte qu'une 10 rotation de la roue 2 entraîne par l'intermédiaire de la denture 5 et du pignon 42, la rotation de l'arbre de la brosse 4, et donc la rotation de la brosse 4. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les organes roulants sont constitués des roues avant 2 motrices, des roues arrière 3 non motrices et des brosses 4 qui participent à l'entraînement et au guidage de 15 l'appareil sur la surface immergée. Quoi qu'il en soit, les organes roulants 2, 3, 4 présentent des zones destinées à venir au contact avec la surface immergée qui sont coplanaires et définissent un plan 50 théorique de roulage. La direction longitudinale d'avancement de l'appareil est parallèle à ce plan 50 théorique de roulage. 20 Les roues avant 2 présentent de préférence un diamètre compris entre 100 mm et 500 mm, notamment compris entre 150 mm et 250 mm. Selon le mode de réalisation des figures, les roues avant 2 présentent un diamètre de l'ordre de 200mm. De la sorte, ces roues avant 2 facilitent le franchissement d'obstacles et présentent une motricité améliorée. Avantageusement, leur bande 25 de roulement périphérique est formée ou revêtue d'un matériau antidérapant. Les roues avant 2 et les brosses 4 constituent des organes roulants avant moteurs 2, 4 qui s'étendent en saillie vers l'avant par rapport aux autres éléments constitutifs de l'appareil, notamment le corps creux, de façon à former la partie extrême avant de l'appareil et à venir en premier en contact avec 30 un obstacle rencontré au cours du déplacement vers l'avant. De plus, selon un mode de réalisation préférentiel de 15 2925553
l'invention, l'appareil comprend également une poignée 7 de manoeuvre permettant à un utilisateur de porter l'appareil pour l'immerger dans un liquide et le ressortir de ce dernier. Cette poignée 7 est de préférence agencée à l'opposée de la sortie 10 de liquide façon que lorsque le corps 1 creux est suspendu par 5 cette poignée, l'appareil bascule spontanément sous l'effet de la gravité dans une position dans laquelle la sortie 10 de liquide est située sous l'entrée 9 de liquide, ce qui permet une vidange de l'appareil. Lors du passage de l'appareil de la position de nettoyage à la position de vidange, les débris aspirés par l'appareil sont maintenus dans le dispositif de filtrage et ne sont pas susceptibles de 10 ressortir de l'appareil. La circulation de liquide dans le corps 1 creux de l'appareil est représentée schématiquement sur la figure 7 par des flèches 66. Du liquide entre dans le corps 1 creux par l'entrée 9 de liquide agencée sous l'appareil. Ce liquide passe dans une colonne 15 d'admission de liquide pour atteindre le 15 dispositif 11 de filtrage. Ce dispositif 11 de filtrage présente des parois poreuses adaptées pour laisser passer le liquide mais retenir les débris 60 solides. Le liquide filtré atteint alors la sortie de liquide 10 et est éjectée dans le bassin d'où il provient à l'arrière de l'appareil. Selon le mode préférentiel représenté sur les figures, la 20 colonne 15 d'admission forme une paroi 16 anti-retour empêchant les débris ayant atteint le dispositif 11 de filtrage de ressortir par l'entrée 9 de liquide lorsque la pompe 12 est arrêtée. Un appareil selon l'invention comprend en outre un dispositif motorisé de pompage de liquide comprenant un moteur 12 électrique 25 de pompage présentant un arbre 13 rotatif moteur accouplé à une hélice 14 de pompage interposée dans le circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide reliées par ce circuit hydraulique. Selon l'invention, l'hélice 14 de pompage interposée dans 30 le circuit hydraulique entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide présente un axe de rotation incliné faisant, avec ladite direction longitudinale, un angle a 16 2925553
non nul et différent de 90°. L'hélice 14 de pompage est adaptée pour générer un débit de liquide orienté selon son axe 51 vers la sortie 10 de liquide en s'éloignant de la base du corps 1 creux. 5 Seule l'hélice 14 de pompage est agencée dans le circuit hydraulique de manière à pouvoir assurer le débit de liquide. Cette hélice 14 de pompage est agencée à l'arrière de l'appareil, à proximité de la sortie 10 de liquide. En d'autres termes, l'hélice 14 de pompage et la sortie 10 de liquide forment la partie terminale du circuit hydraulique. 10 De préférence, chaque moteur 12 de pompage présente un arbre 13 rotatif moteur incliné faisant, avec la direction longitudinale le même angle a non nul et différent de 90°. De préférence, l'axe 51 de rotation de l'hélice 14 de pompage interposée dans le circuit hydraulique est parallèle à la direction 15 moyenne inclinée passant par l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide reliées par ce circuit hydraulique. Dès lors, le décalage longitudinal entre l'entrée 9 de liquide et la sortie 10 de liquide est déterminé par l'inclinaison de la pompe. De préférence, le décalage longitudinal entre l'entrée 9 de 20 liquide et la sortie 10 de liquide est supérieur à 50% ùnotamment 75%ù de la dimension hors tout de l'appareil le long de la direction longitudinale. Dès lors, le circuit hydraulique reliant cette entrée 9 de liquide et cette sortie 10 de liquide s'étend sur plus de 50% ùnotamment 75%ù de la dimension hors tout de l'appareil le long de la direction longitudinale. 25 A hauteur équivalente, l'appareil présente une plus grande longueur disponible pour le circuit hydraulique, toutes choses égales par ailleurs, ce qui permet de minimiser les déviations et tortuosités du trajet hydraulique et donc les pertes de charge. Le choix de l'angle a détermine la compacité verticale de 30 l'appareil. Un appareil selon l'invention, grâce à son axe de pompage incliné, 17 2925553
présente une traînée hydraulique réduite par rapport à un appareil connu à axe de pompage vertical. Sur les figures, l'angle a est de l'ordre de 30° par rapport à la direction longitudinale horizontale. 5 De préférence, l'entrée 9 de liquide transversale ménagée dans la paroi inférieure du carter présente une section sensiblement égale à la section de la sortie 10 de liquide ménagée dans la paroi arrière du carter. Cette entrée 9 de liquide transversale présente une forme sensiblement rectangulaire dont la longueur est de l'ordre de sept fois la largeur. 10 La sortie 10 de liquide présente une forme sensiblement circulaire dont le rayon est de l'ordre d'une fois et demi la largeur de l'entrée 9 de liquide. Rien n'empêche de prévoir d'autres dimensions et d'autres formes de section de l'entrée de liquide et de la sortie de liquide. Le moteur 12 de pompage est logé dans un carter 17 15 étanche. Ce carter 17 étanche présente une ouverture axiale permettant le passage de l'arbre 13 rotatif moteur. Cette ouverture est de préférence étanchéifiée par un joint 18 torique agencé entre l'arbre 13 moteur et l'ouverture du carter 17. Le moteur 12 de pompage est de préférence alimenté par l'intermédiaire d'un câble électrique étanche reliant l'appareil à un réseau 20 électrique domestique. La figure 1 présente la zone 19 d'entrée du câble électrique dans l'appareil. Ce câble d'alimentation électrique du moteur 12 de pompage n'est pas représenté sur les figures à des fins de clarté. Le moteur de pompage peut être de tous types connus. 25 Selon un mode préférentiel de réalisation, le moteur 12 de pompage est un moteur basse tension. Comme indiqué précédemment, de préférence, le déplacement de l'appareil selon l'invention sur la surface immergée à nettoyer est réalisé par l'intermédiaire des roues 2 avant motrices. Ces roues 2 avant 30 motrices sont par exemple entraînées en rotation par l'intermédiaire d'un moteur 20 électrique. Ce moteur 20 électrique est alimenté par le même câble d'alimentation électrique que le moteur 12 de pompage.
De préférence, chaque moteur 20 électrique est également agencé dans le carter 17 étanche dans lequel est agencé le moteur 12 de 5 pompage.
Chaque moteur électrique est de préférence un moteur électrique basse tension.
On constate qu'un appareil selon l'invention qui présente une hauteur hors tout de 250 mm et qui est équipé d'un moteur de pompage de 10 80 W de puissance peut produire un débit de liquide de l'ordre de 18 m3/h. La puissance totale consommée pour le fonctionnement de cet appareil entraîné à une vitesse moyenne de l'ordre de 10 m/min, est de l'ordre de 85W. En comparaison, un appareil selon WO 0 250 388 équipé d'un même moteur de pompage et de même hauteur produit un débit de l'ordre de 15 m3/h. En outre, la
15 puissance totale consommée pour le fonctionnement de cet appareil antérieur entraîné à la même vitesse moyenne est de l'ordre de 105 W. On constate donc qu'un appareil selon l'invention présente une amélioration de l'ordre de 20% de ses performances par rapport à un appareil antérieur comparable à wo 0 250 388.
20 Il va soi que l'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation et applications.
Par exemple, selon un mode de réalisation non représenté sur les figures, l'appareil peut comprend plusieurs entrées de liquide, plusieurs sorties de liquides et plusieurs circuits hydrauliques, par exemple un à gauche et 25 un à droite.
En outre, le dimensionnement et la conception de l'appareil, notamment de son circuit hydraulique sont sujets à des infinités de variantes. En outre l'invention s'applique à un appareil bidirectionnel capable de mouvement rétrograde. 30
Claims (1)
1/- Appareil nettoyeur d'une surface immergée comprenant : - un corps (1) creux et des organes (2, 3, 4) de guidage et d'entraînement dudit corps (1) sur la surface immergée dans au moins un sens et selon une direction principale d'avancement, dite direction longitudinale, - une chambre (8) de filtration ménagée dans ledit corps (1) et présentant : au moins une entrée (9) de liquide dans le corps (1) creux située à la base dudit corps (1), . au moins une sortie (10) de liquide hors du corps (1) creux située à distance de la base du corps (1) creux, . au moins un circuit hydraulique adapté pour assurer une circulation de liquide entre au moins une entrée (9) de liquide et au moins une sortie (10) de liquide à travers au moins un dispositif (11) de filtrage, - au moins un dispositif (12, 13, 14) de pompage de liquide comprenant un moteur (12) de pompage présentant un arbre (13) rotatif moteur accouplé à au moins une hélice (14) de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique de façon à y générer un débit de liquide entre chaque entrée (9) de liquide et chaque sortie (10) de liquide reliées par ce circuit hydraulique, caractérisé en ce que : - chaque sortie (10) de liquide est décalée, selon ladite direction longitudinale, de chaque entrée (9) de liquide avec laquelle elle 25 est en communication par un circuit hydraulique, - chaque hélice (14) de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique entre une entrée (9) de liquide et une sortie (10) de liquide présente un axe (51) de rotation incliné faisant, avec ladite direction longitudinale, un angle non nul et différent de 90° et adapté pour générer un débit 30 de liquide orienté selon son axe vers cette sortie (10) de liquide en s'éloignant de la base dudit corps (1). 20 2925553 2/- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque moteur (12) de pompage présente un arbre (13) rotatif moteur incliné faisant, avec la direction longitudinale, un angle non nul et différent de 90°. 3/- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce 5 que chaque moteur (12) de pompage présente un arbre (13) rotatif coaxial à l'axe (51) de rotation d'une hélice (14) de pompage axial. 4/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (51) de rotation de chaque hélice (14) de pompage axial interposée dans un circuit hydraulique est parallèle à la direction moyenne 10 inclinée passant par l'entrée (9) de liquide et la sortie (10) de liquide reliées par ce circuit hydraulique. 5/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une sortie (10) de liquide hors du corps (1) creux est sensiblement coaxiale, à moins de 5° près, à l'axe (51) de rotation d'une 15 hélice (14) de pompage axial. 6/-Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps (1) creux est formé principalement d'un carter concave délimitant une enceinte (35) principale, ce carter présentant des ouvertures ménagées respectivement dans la partie basse du carter et à l'arrière 20 du carter, ces ouvertures formant respectivement ladite(lesdites) entrée(s) (9) de liquide et ladite(lesdites) sortie(s) (10) de liquide. 7/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque moteur (12) de pompage de chaque circuit hydraulique est agencé en-dessous de la direction inclinée passant par l'entrée (9) de liquide et la sortie (10) de liquide décalée longitudinalement reliées par ce circuit hydraulique. 8/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un carénage (48) d'hélice entourant l'hélice (14) de pompage axial sur toute sa hauteur. 9/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits organes (2, 3, 4) d'entraînement dudit corps (1) sur la 21 2925553 surface immergée comprennent au moins un moteur (20) électrique d'entraînement. 10/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un essieu à roues (2) directionnelles 5 ou non directionnelles et s'étendant selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale 11/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un unique circuit hydraulique, ce circuit comprenant une ou plusieurs entrées (9) de liquide situées à la base et à l'avant 10 dudit corps (1) creux, et une ou plusieurs sorties (10) de liquide situées à distance de la base du corps (1) creux au niveau d'une portion arrière dudit corps (1) creux. 12/- Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un unique dispositif (12, 13, 14) de pompage comprenant un 15 moteur (12) de pompage unique présentant un arbre (13) rotatif moteur accouplé à une hélice (14) de pompage unique à axe (51) de rotation incliné. 13/- Appareil selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que chaque hélice (14) de pompage présente un axe (51) de rotation incliné faisant avec ladite direction longitudinale un angle compris entre 20 15° et 60°.
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