FR3137263A1 - Dispositif de nettoyage de fenetre de toit - Google Patents
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Abstract
D ispositif de nettoyage La présente invention a pour objet un dispositif de nettoyage (1) d'une surface vitrée (3) d'une fenêtre de toit (2) comprenant au moins un cadre (4) encadrant ladite surface vitrée (3) et comportant deux montants (5) latéraux parallèles entre eux et reliant des traverses inférieure (6) et supérieure (7) entre elles, remarquable en ce qu'il comporte au moins :- un caisson (10) fixé sur et le long de ladite traverse supérieure (7) et contenant au moins un réservoir, une carte électronique de commande, un moteur électrique, et une pompe,- un collecteur (11) d'eau de pluie raccordé audit réservoir,- un diffuseur (12) permettant de projeter de l’eau sur le haut de ladite surface vitrée (3),- un outil de nettoyage (13) disposé perpendiculairement auxdits deux montants (5) latéraux, et- des moyens de guidage permettant de déplacer l'outil de nettoyage (13) le long desdits deux montants (5) latéraux. Fig 1
Description
La présente invention concerne le domaine général de l'habitat individuel ou collectif, et plus particulièrement un dispositif de nettoyage de fenêtre d'un toit.
Dans le domaine de l'habitat individuel ou collectif, il est connu de mettre en place des fenêtres de toit qui ont pour fonction principale d'apporter de la lumière et, le cas échéant, de la chaleur à des pièces au moins en partie mansardées.
Toutefois, il est également connu que ce type de fenêtre présente l'inconvénient majeur d'être très souvent et rapidement sali par les intempéries le rendant partiellement opaque. Dès lors, ce type de fenêtre perd une grande partie de son utilité en ne remplissant par sa fonction principale.
Pour que les fenêtres de toit conservent leur utilité, le propriétaire de l'habitation équipée desdites fenêtres de toit doit régulièrement procéder à leur nettoyage. Toutefois, les fenêtres de toit sont de manière classique difficiles d'accès ce qui rend leur nettoyage long, compliqué et, dans certain cas, dangereux.
Enfin, en fonction de la région d'installation de l'habitation équipée de fenêtres de toit, le nettoyage doit être plus ou moins régulier, ce qui peut encore accroitre le risque d'incident voire d'accident.
Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de nettoyage d'une fenêtre de toit apte à être déclenché de façon automatique ou sur demande d'un utilisateur, conçu de façon fiable, pérenne, et écologique, et étant adapté à la région d'installation de la fenêtre de toit et aux conditions climatiques du jour, tout en réduisant le risque d'accidents domestiques lié au nettoyage de ladite fenêtre de toit.
Conformément à l’invention, il est donc proposé un dispositif de nettoyage d'une face extérieure d'une surface vitrée d'une fenêtre de toit comprenant au moins un cadre encadrant ladite surface vitrée, étant fixé sur ledit toit d'un habitat individuel ou collectif, et comportant deux montants latéraux parallèles entre eux et reliant des traverses inférieure et supérieure entre elles, remarquable en ce qu'il comporte au moins :
- un caisson fixé sur et le long de ladite traverse supérieure et contenant au moins un réservoir, une carte électronique de commande, un moteur électrique, et une pompe,
- un collecteur d'eau de pluie agencé pour être disposé sur le toit au-dessus dudit caisson et raccordé audit réservoir,
- un diffuseur permettant de projeter, à l'aide de ladite pompe, de l’eau de pluie collectée contenue dans le réservoir sur le haut de la face extérieure de ladite surface vitrée,
- un outil de nettoyage disposé perpendiculairement auxdits deux montants latéraux, et
- des moyens de guidage permettant de déplacer, à l'aide dudit moteur électrique, l'outil de nettoyage le long desdits deux montants latéraux.
- un caisson fixé sur et le long de ladite traverse supérieure et contenant au moins un réservoir, une carte électronique de commande, un moteur électrique, et une pompe,
- un collecteur d'eau de pluie agencé pour être disposé sur le toit au-dessus dudit caisson et raccordé audit réservoir,
- un diffuseur permettant de projeter, à l'aide de ladite pompe, de l’eau de pluie collectée contenue dans le réservoir sur le haut de la face extérieure de ladite surface vitrée,
- un outil de nettoyage disposé perpendiculairement auxdits deux montants latéraux, et
- des moyens de guidage permettant de déplacer, à l'aide dudit moteur électrique, l'outil de nettoyage le long desdits deux montants latéraux.
Le caisson comprend de préférence un panneau de cellules photovoltaïques associé à un moyen de stockage d'énergie électrique afin de fournir aux différents éléments dudit caisson l'énergie électrique nécessaire à leur bon fonctionnement.
Le réservoir est avantageusement isotherme.
De manière préférée, le réservoir comporte des doubles parois séparées par une couche d'air.
Selon un mode de réalisation particulier, le collecteur est en forme générale de goulotte dont la section transversale est en forme de U et s'évasant en direction de son bord supérieur, de sorte à canaliser l'eau de pluie collectée vers un passage étroit situé sur son bord inférieur, ledit collecteur comprenant alors une plaque en forme générale de trapèze et deux ailes issues perpendiculairement de chacun des bords latéraux inclinés de la plaque, les extrémités inférieures des deux ailes et le bord inférieur de ladite plaque déterminant ledit passage, le collecteur étant disposé sur le toit de l'habitat de manière à ce que sa plaque soit en appui sur le toit, ses ailes étant orientées du côté opposé audit toit.
Le collecteur est avantageusement réalisé en matériau souple et résistant aux conditions climatiques, afin d'épouser parfaitement la forme du toit et d'éviter tout risque d'oxydation.
Le collecteur est avantageusement associé à des moyens de filtration pour préserver la propreté de l'eau de pluie collectée afin de garantir l'efficacité et la pérennité du dispositif de nettoyage.
De manière préférée, ces moyens de filtration sont du type par gravité et comportent deux étages de filtration : un premier étage constitué d'une grille pour retenir les impuretés de grandes dimensions telles que des feuilles, et un deuxième étage constitué d'un élément filtrant pour retenir les plus petites impuretés telles que le sable, ces deux étages étant accolés pour former un ensemble de filtration complet disposé au droit du passage du collecteur, afin de filtrer l'eau de pluie collectée avant son entrée dans le réservoir.
L'outil de nettoyage comporte de préférence au moins un outil de frottement.
Selon un mode de réalisation particulier, l'outil de frottement est monté pivotant sur un support, ce dernier comportant des butées configurées pour autoriser un pivotement de l'outil de frottement entre une position "repos" dans laquelle ledit outil de frottement n'est plus en contact avec la surface vitrée et s'étend sensiblement parallèlement à cette dernière, et une position "nettoyage" dans laquelle ledit outil de frottement est en contact avec la surface vitrée et s'étend sensiblement perpendiculairement à cette dernière.
Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de guidage comportent au moins :
- deux rails fixés chacun le long d'un des deux montants latéraux du cadre de la fenêtre de toit,
- deux chariots coulissant chacun le long d'un des deux rails et recevant chacun l'une des extrémités longitudinales de l'outil de nettoyage,
- une courroie tendue le long d'un desdits deux montants latéraux entre une poulie motrice entrainée en rotation par le moteur et une poulie réceptrice, lesdites poulies motrice et réceptrice pivotant autour d'un axe perpendiculaire audit montant latéral associé, ladite courroie étant solidarisée à l'outil de nettoyage.
- deux rails fixés chacun le long d'un des deux montants latéraux du cadre de la fenêtre de toit,
- deux chariots coulissant chacun le long d'un des deux rails et recevant chacun l'une des extrémités longitudinales de l'outil de nettoyage,
- une courroie tendue le long d'un desdits deux montants latéraux entre une poulie motrice entrainée en rotation par le moteur et une poulie réceptrice, lesdites poulies motrice et réceptrice pivotant autour d'un axe perpendiculaire audit montant latéral associé, ladite courroie étant solidarisée à l'outil de nettoyage.
Les moyens de guidage comportent de préférence deux courroies tendues chacune le long d'un desdits deux montants latéraux entre une poulie motrice et une poulie réceptrice, les deux poulies motrices étant fixées sur un arbre de transmission entrainé par le moteur.
Selon un mode de réalisation avantageux, les liaisons entre l'outil de nettoyage et les chariots et entre chaque courroie et l'outil de nettoyage sont du type liaison linéaire annulaire.
De manière avantageuse, le dispositif de nettoyage comporte au moins :
- un capteur de température de l'air ambiant extérieur,
- un capteur d'humidité de l'air ambiant extérieur,
- un détecteur de niveau bas dans le réservoir,
- un détecteur de niveau haut dans le réservoir, et
- un capteur de température de l'eau de pluie contenue dans ledit réservoir,
lesdits capteurs étant au moins en partie contenus dans le caisson.
- un capteur de température de l'air ambiant extérieur,
- un capteur d'humidité de l'air ambiant extérieur,
- un détecteur de niveau bas dans le réservoir,
- un détecteur de niveau haut dans le réservoir, et
- un capteur de température de l'eau de pluie contenue dans ledit réservoir,
lesdits capteurs étant au moins en partie contenus dans le caisson.
Le dispositif de nettoyage comporte en outre un module de communication associé à la carte électronique de commande agencé pour communiquer, via une connexion sans fil, avec une application affichable sur un écran électronique d'une télécommande ou d'un appareil connecté au réseau internet, cette application permettant de paramétrer et/ou de contrôler ou commander le dispositif de nettoyage.
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d’un mode d’exécution de l’invention, en référence à la figure annexée sur laquelle :
En référence aux figures 1 à 8, le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention d'une fenêtre de toit 2 comportant une surface vitrée 3 et étant disposée sur le toit d'un habitat individuel ou collectif, non représenté, est conçu pour répondre au moins aux fonctions suivantes :
- collecter l'eau de pluie,
- stocker et conserver l'eau de pluie collectée,
- résister à une installation en extérieur en général et aux intempéries en particulier,
- produire de l'énergie électrique afin d'assurer son autonomie énergétique, et
- nettoyer une face extérieure de la surface vitrée 3 de ladite fenêtre de toit 2, c'est-à-dire la face de ladite surface vitrée 3 située à l'extérieur de l'habitat individuel ou collectif, par une action de frottement sur la surface vitrée 3 associée à la diffusion de l'eau de pluie collectée sur cette dernière.
- collecter l'eau de pluie,
- stocker et conserver l'eau de pluie collectée,
- résister à une installation en extérieur en général et aux intempéries en particulier,
- produire de l'énergie électrique afin d'assurer son autonomie énergétique, et
- nettoyer une face extérieure de la surface vitrée 3 de ladite fenêtre de toit 2, c'est-à-dire la face de ladite surface vitrée 3 située à l'extérieur de l'habitat individuel ou collectif, par une action de frottement sur la surface vitrée 3 associée à la diffusion de l'eau de pluie collectée sur cette dernière.
De manière classique, ladite fenêtre de toit 2 est disposée inclinée et comprend au moins un cadre 4 encadrant ladite surface vitrée 3, étant fixé sur ledit toit de l'habitat, et comportant deux montants 5 latéraux parallèles entre eux et reliant des traverses inférieure 6 et supérieure 7 entre elles.
On comprend bien que, sans sortir du cadre de la présente invention, ladite fenêtre de toit 2 pourra être verticale et comporter un vantail monté pivotant dans ledit cadre 4, la surface vitrée 3 étant alors montée dans ledit vantail.
Pour répondre aux fonctions précédemment décrites, le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention comporte au moins :
- un caisson 10 fixé sur et le long de la traverse supérieure 7 du cadre 4,
- un collecteur 11 d'eau de pluie agencé pour être disposé sur le toit au-dessus dudit caisson 10,
- un diffuseur 12 d'eau de pluie collectée sur la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2,
- un outil de nettoyage 13 de la face extérieure de ladite surface vitrée 3 disposé perpendiculairement aux deux montants 5 latéraux du cadre 4 de ladite fenêtre de toit 2, et
- des moyens de guidage 14 permettant de déplacer l'outil de nettoyage 13 le long desdits deux montants 5 latéraux.
- un caisson 10 fixé sur et le long de la traverse supérieure 7 du cadre 4,
- un collecteur 11 d'eau de pluie agencé pour être disposé sur le toit au-dessus dudit caisson 10,
- un diffuseur 12 d'eau de pluie collectée sur la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2,
- un outil de nettoyage 13 de la face extérieure de ladite surface vitrée 3 disposé perpendiculairement aux deux montants 5 latéraux du cadre 4 de ladite fenêtre de toit 2, et
- des moyens de guidage 14 permettant de déplacer l'outil de nettoyage 13 le long desdits deux montants 5 latéraux.
Ledit caisson 10 a pour but de garantir une structure de protection pour des éléments qu'il contient en résistant aux conditions extérieures tout en englobant et cachant lesdits éléments à des fins esthétiques. Ainsi, le caisson 10 est avantageusement prévu pour résister au moins à des températures comprises entre -20°C et +50°C, à des vents de 130 km/h et à un indice UV (échelle de mesure de l'intensité du rayonnement ultraviolet émis par le Soleil, et du risque qu'il représente notamment pour la santé) de 10. En outre, la durée de vie du caisson 10 doit être de 10 ans minimum et sa structure doit être étanche au milieu extérieur en respectant notamment la certification IP24 (pour rappel, étanchéité aux corps solides de dimensions supérieures à 1 mm et aux projections d’eau dans toutes les directions).
En outre, le caisson 10 contient au moins un réservoir 15 raccordé audit collecteur 11 d'eau de pluie, une carte électronique 16 de commande, un moteur électrique 17, des moyens de guidage 14, et une pompe 18. Cette dernière est, de manière classique, associée à des électrovannes et des tubes, non représentés, pour acheminer l'eau stockée dans ledit réservoir 15 jusqu'au diffuseur 12 via la pompe 18, lors du nettoyage de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2 par le dispositif de nettoyage 1. Le caisson 10 contient avantageusement une pluralité de capteurs dont le type et le fonctionnement seront décrits plus loin.
De plus, ledit caisson 10 comprend un panneau de cellules photovoltaïques 19 associé à un moyen de stockage 20 d'énergie électrique afin de fournir aux différents éléments dudit caisson 10 l'énergie électrique nécessaire à leur bon fonctionnement. Il va de soi que le panneau de cellules photovoltaïques 19 pourra, sans sortir du cadre de la présente invention, être remplacé par une autre source d'énergie électrique telle que des batteries amovibles ou encore un câble de raccordement au réseau électrique de l'habitat ; mais on comprend bien que ledit panneau de cellules photovoltaïques 19 permet au dispositif de nettoyage 1 selon l'invention d'être écologique en étant alimenté par de l'énergie renouvelable. Le moyen de stockage 20 est une batterie de technologie Li-Po pour son faible encombrement et sa faible pollution de l’environnement par rapport notamment à des batteries au plomb.
Pour contenir tous les éléments précédemment décrits, le caisson 10 comporte avantageusement au moins :
- un carter 21 de forme globalement parallélépipédique, fixé sur et le long de la traverse supérieure 7 du cadre 4 de la fenêtre de toit 2 et présentant une ouverture 22 située du côté opposé au toit, et
- un couvercle 23 fermant ladite ouverture 22 de manière amovible et étanche et recevant sur sa face externe le panneau de cellules photovoltaïques 19.
- un carter 21 de forme globalement parallélépipédique, fixé sur et le long de la traverse supérieure 7 du cadre 4 de la fenêtre de toit 2 et présentant une ouverture 22 située du côté opposé au toit, et
- un couvercle 23 fermant ladite ouverture 22 de manière amovible et étanche et recevant sur sa face externe le panneau de cellules photovoltaïques 19.
Selon un mode de réalisation encore plus avantageux, ledit carter 21 détermine trois compartiments à savoir : un premier compartiment 24 pour le réservoir 15, un deuxième compartiment 25 pour le moyen de stockage 20, la carte électronique 16 de commande, la pompe 18 et les électrovannes et tubes associés, et un troisième compartiment 26 pour une partie des moyens de guidage 14. Les premier et deuxième compartiments 24, 25 sont avantageusement isolés thermiquement afin de garder les éléments sensibles et le réservoir 15 dans une plage de température raisonnable et d’éviter de grandes variations thermiques. Pour cela, des plaques de laine de bois seront de préférence appliquées contre les parois internes desdits premier et deuxième compartiments 24, 25, la laine de bois étant l'isolant naturel très efficace et respectueux de l’environnement, car il permet la revalorisation de déchets et est recyclable à 100%.
Le collecteur 11 est en forme générale de goulotte dont la section transversale est en forme de U et s'évasant en direction de son bord supérieur, c'est-à-dire selon une direction opposée au caisson 10, de sorte à canaliser l'eau de pluie collectée vers un passage 27 étroit situé sur son bord inférieur. Ledit collecteur 11 comprend alors une plaque 28 en forme générale de trapèze et deux ailes 29 issues perpendiculairement de chacun des bords latéraux inclinés de la plaque 28, les extrémités inférieures des deux ailes 29 et le bord inférieur de ladite plaque 28 déterminant ledit passage 27. Le collecteur 11 est disposé sur le toit de l'habitat de manière à ce que sa plaque 28 soit en appui sur le toit, ses ailes 29 étant orientées du côté opposé audit toit. Pour cela, le collecteur 11 est avantageusement réalisé à partir d'un matériau souple et résistant aux conditions climatiques du site d'installation du dispositif de nettoyage 1 selon l'invention (c'est-à-dire résistant à la pluie, la neige, les rayonnements ultra-violets, …), afin d'épouser parfaitement la forme du toit et d'éviter tout risque d'oxydation. Ledit collecteur 11 peut alors être, par exemple, réalisé en matériau synthétique souple ou encore en métal inoxydable.
Par ailleurs, le collecteur 11 est associé à des moyens de filtration pour préserver la propreté de l'eau de pluie collectée afin de garantir l'efficacité et la pérennité du dispositif de nettoyage 1. Ces moyens de filtration sont du type par gravité et comportent avantageusement deux étages de filtration : un premier étage constitué d'une grille pour retenir les impuretés de grandes dimensions telles que des feuilles, et un deuxième étage constitué d'un élément filtrant pour retenir les plus petites impuretés telles que le sable. Ces deux étages sont de préférence accolés pour former un ensemble de filtration 30 complet disposé au droit du passage 27 du collecteur 11 afin de filtrer l'eau de pluie collectée avant son entrée dans le réservoir 15. Enfin, le collecteur 11 comprend de préférence une ouverture 31 sur l'une de ses ailes 29 au-dessus de l'ensemble de filtration 30 pour permettre à l'excédent d'eau de pluie collectée de s'évacuer tout en nettoyant la face supérieure dudit ensemble de filtration 30.
Comme décrit précédemment, le caisson 10 du dispositif de nettoyage 1 selon l'invention comprend un réservoir 15 dont le but est de conserver de manière étanche l’eau de pluie collectée pendant une durée prédéterminée à une température comprise dans un intervalle de température prédéterminé, avantageusement comprise entre +2°C et +28°C, de sorte à protéger l’eau de pluie collectée des variations de température extérieure, en été comme en hiver. Pour cela, le réservoir 15 est isotherme et comporte avantageusement des doubles parois séparées par une couche d'air, ce qui permet de n’avoir que des échanges par rayonnement et de supprimer les flux de conduction et convexion entre l'air ambiant et l'eau de pluie contenue dans le réservoir 15. En outre, le réservoir 15 est globalement parallélépipédique et comporte sur sa face supérieure une arrivée raccordée au passage 27 du collecteur 11 et sur ou au voisinage de sa face inférieure une sortie raccordée au diffuseur 12.
Pour faciliter le nettoyage de la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2, le diffuseur 12 projette, par l'intermédiaire de la pompe 18, de l’eau de pluie collectée contenue dans le réservoir 15 sur le haut de la face extérieure de la surface vitrée 3, cette eau ruisselant ensuite par gravité vers le bas de ladite surface vitrée 3. Cette solution particulièrement simple permet de garder un chemin court et direct depuis le réservoir 15 et évite d’utiliser des tuyaux flexibles reliés, par exemple, à l'outil de nettoyage 13, peu esthétiques et sujets à des problèmes de gel en hiver. Pour cela, le diffuseur 12 est avantageusement fixé en-dessous du caisson 10 et comporte une pluralité de buses 32 agencées pour répartir l'eau collectée sur toute la largeur de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2. Ce diffuseur 12 est de préférence réalisé par impression en trois dimensions (3D) en acrylonitrile styrène acrylate (ASA) ou en acrylonitrile butadiène styrène (ABS), ces matériaux étant intéressants car plus résistant aux rayons UV et à l’eau que d'autre matériaux tels que, par exemple, l'acide polylactique (en anglais : polylactic acid, abrégé en PLA). Par ailleurs, l'ASA et l'ABS présentent également l'avantage d'être des thermoplastiques aptes à facilement intégrer le cycle du recyclage des déchets plastiques.
Comme décrit précédemment, pour faciliter le nettoyage de la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2, le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention comporte en outre un outil de nettoyage 13 disposé perpendiculairement aux deux montants 5 latéraux du cadre 4 de ladite fenêtre de toit 2, ledit outil de nettoyage 13 comportant au moins un outil de frottement 33 aptes à nettoyer la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2 par une action de frottement.
Par ailleurs, le principe de fonctionnement de l'outil de nettoyage 13 s'inspire avantageusement de celui d’un essuie-glace de véhicule. Ainsi, lors de la phase de descente, l'outil de frottement 33 va appliquer une force de frottement sur la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2 pour un premier nettoyage, et lors de la phase de remontée, l'outil de frottement 33 n'appliquera pas de force de frottement sur ladite face extérieure. Pour cela, selon un mode de réalisation avantageux, l'outil de frottement 33 est monté pivotant sur un support 34 autour d'un axe perpendiculaire aux deux montants 5 latéraux du cadre 4 de ladite fenêtre de toit 2, ce dernier comportant des butées, non représentées, configurées pour autoriser un pivotement de l'outil de frottement 33 entre une position "repos" dans laquelle ledit outil de frottement 33 n'est plus en contact avec la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2 et s'étend sensiblement parallèlement à la dite surface vitrée 3, et une position "nettoyage" (Cf. ) dans laquelle ledit outil de frottement 33 est en contact avec la face extérieure de la surface vitrée 3 et s'étend sensiblement perpendiculairement à ladite face extérieure. Lors de la phase de descente, la force induite par le frottement de l'outil de frottement 33 sur la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2 tend à plaquer ledit outil de frottement 33 contre les butées, ce qui garantit un bon contact de l'outil de frottement 33 contre ladite face extérieure et donc un nettoyage efficace. Lors de la phase de remontée, l'outil de frottement 33 n'est plus en appui contre lesdites butées, et est donc libre de pivoter par rapport audit support 34, ledit outil de frottement 33 n'applique alors pas de force de frottement sur la face extérieure de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2. Enfin, à la fin du nettoyage, cette configuration avantageuse permet audit outil de frottement 33 de venir en position "repos" se ranger sur le diffuseur 12, ce qui assurera par ailleurs son nettoyage.
Enfin, l'outil de frottement 33 est avantageusement soit du type raclette à vitre ou essuie-glace de véhicule et comporte alors une lame en matière naturelle ou synthétique telle que, par exemple, du caoutchouc ou similaire, soit du type brosse et comporte alors une lame munie de poils en matière naturelle ou synthétique.
Le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention comporte des moyens de guidage 14 permettant de déplacer, à l'aide du moteur électrique 17, l'outil de nettoyage 13 le long desdits deux montants 5 latéraux du cadre 4 de ladite fenêtre de toit 2.
Pour cela, selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de guidage 14 comportent au moins :
- deux rails 36 fixés chacun le long d'un des deux montants 5 latéraux du cadre 4 de la fenêtre de toit 2,
- deux chariots 37 coulissant chacun le long d'un des deux rails 36 et recevant chacun l'une des extrémités longitudinales de l'outil de nettoyage 13 et, le cas échéant, l'une des extrémités de son support 34,
- une courroie 38 tendue le long d'un desdits deux montants 5 latéraux entre une poulie motrice 39 entrainée en rotation par le moteur 17 et une poulie réceptrice 40, lesdites poulies motrice 39 et réceptrice 40 pivotant autour d'un axe perpendiculaire audit montant 5 latéral associé, ladite courroie 38 étant solidarisée, avantageusement par son brin supérieur, à l'outil de nettoyage 13, le cas échéant à son support 34, de sorte que la rotation de la poulie motrice 39 engendre la translation de l'outil de nettoyage 13.
- deux rails 36 fixés chacun le long d'un des deux montants 5 latéraux du cadre 4 de la fenêtre de toit 2,
- deux chariots 37 coulissant chacun le long d'un des deux rails 36 et recevant chacun l'une des extrémités longitudinales de l'outil de nettoyage 13 et, le cas échéant, l'une des extrémités de son support 34,
- une courroie 38 tendue le long d'un desdits deux montants 5 latéraux entre une poulie motrice 39 entrainée en rotation par le moteur 17 et une poulie réceptrice 40, lesdites poulies motrice 39 et réceptrice 40 pivotant autour d'un axe perpendiculaire audit montant 5 latéral associé, ladite courroie 38 étant solidarisée, avantageusement par son brin supérieur, à l'outil de nettoyage 13, le cas échéant à son support 34, de sorte que la rotation de la poulie motrice 39 engendre la translation de l'outil de nettoyage 13.
Pour éviter les problèmes d'arc-boutement et de mouvements saccadés lors de la translation de l'outil de nettoyage 13, les moyens de guidage 14 comportent de préférence deux courroies 38 tendues chacune le long d'un desdits deux montants 5 latéraux entre une poulie motrice 39 et une poulie réceptrice 40. Dans cette configuration, le moteur 17 entraine alors en rotation un arbre de transmission 41 sur lequel sont fixées les deux poulies motrices 39, ces dernières étant fixées sur l’axe à l’aide d’une vis de pression et d’un méplat sur l’arbre de transmission 41, en raison d’un couple relativement faible. Cette configuration est certes un peu complexe mécaniquement mais permet de n’utiliser qu’un seul moteur 17 et d'éviter tout système de synchronisation entre plusieurs moteurs, ce qui simplifie la partie commande et réduit la consommation électrique. Cela garantie également une bonne fiabilité et diminue les probabilités de défaillance électronique.
On comprend bien que les moyens de guidage 14 pourront être d'un tout autre type tel que, par exemple, un ensemble pignon – crémaillère ou un ensemble écrou – vis, sans sortir du cadre de la présente invention.
Selon un mode de réalisation avantageux, les rails 36 sont des tiges cylindriques métalliques, de préférence en aluminium pour des raisons évidentes de réduction du poids et de recyclabilité, et les chariots 37 sont montés sur roulements à billes de manière à limiter des frictions et à faciliter leur déplacement.
Toutefois, on comprend bien que les principales faiblesses de ces moyens de guidage 14 sont son hyperstatisme dû à la présence du guidage avec deux rails 36, et sa tendance à l'arc-boutement. En effet sur des faibles écartements entre les rails 36, le moindre défaut de parallélisme entre lesdits rails 3 peut entrainer un blocage de l'outil de nettoyage 13. Pour pallier cet inconvénient, les moyens de guidage 14 sont conçus pour accepter un jeu de fonctionnement et réduire ainsi l’hyperstatisme du mécanisme. Pour cela, la liaison entre l'outil de nettoyage 13 ou, le cas échéant, son support 34 et les chariots 37 est avantageusement du type liaison linéaire annulaire de manière à accepter un rotulage et une translation latérale permettant aux moyens de guidage 14 de compenser de possibles défauts de montage et donc de fonctionner sans blocage. De même, la liaison entre chaque courroie 38 et l'outil de nettoyage 13 ou, le cas échéant, son support 34 est avantageusement du type liaison linéaire annulaire avec rivet fixé sur chaque courroie 38 coulissant dans un trou oblong aménagé à l'extrémité longitudinale associée de l'outil de nettoyage 13.
Enfin, les moyens de guidage 14 sont munis de carters latéraux 42 de protection, avantageusement en tôles pliées. Ces carters latéraux 42 améliorent l'esthétisme de l'ensemble en cachant tous les éléments mécaniques des moyens de guidage 14, et sont fixés au caisson 10 et, en partie basse, au cadre 4 de la fenêtre de toit 2. Ces carters latéraux 42 sont de préférence en deux parties, afin de garantir un accès pour la fixation et le réglage desdits éléments mécaniques à l’intérieur. Par ailleurs, ces carters latéraux 42 contribuent également à protéger les moyens de guidage 14 des conditions extérieures afin notamment qu’ils conservent une bonne lubrification et ne se grippent pas.
Comme décrit précédemment et en référence à la , le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention comporte une pluralité de capteurs contenus au moins en partie dans son caisson 10. Il s'agit au moins des capteurs suivants :
- un capteur de température de l'air ambiant extérieur 43,
- un capteur d'humidité de l'air ambiant extérieur 44,
- un détecteur de niveau bas 45 dans le réservoir 15,
- un détecteur de niveau haut 46 dans le réservoir 15,
- un capteur de température de l'eau 47 de pluie contenue dans ledit réservoir 15.
- un capteur de température de l'air ambiant extérieur 43,
- un capteur d'humidité de l'air ambiant extérieur 44,
- un détecteur de niveau bas 45 dans le réservoir 15,
- un détecteur de niveau haut 46 dans le réservoir 15,
- un capteur de température de l'eau 47 de pluie contenue dans ledit réservoir 15.
Les mesures de ces différents capteurs 43 à 46 permettent notamment de déclencher des modes de nettoyage automatiques tels que, par exemple, un nettoyage de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2 avec un nombre d'aller-retours prédéterminé de l'outil de nettoyage 13, lorsque le niveau d’eau de pluie contenue dans ledit réservoir 15 est suffisant ou que de la pluie tombe. Par ailleurs, les mesures de ces différents capteurs peuvent être combinées avec d'éventuels paramétrages de la carte électronique 16 de commande en fonction de la région géographique d'installation du dispositif de nettoyage 1. Ainsi, on pourra, par exemple, décider que l'hydrométrie en début de journée (rosée matinale) peut être suffisante, dans certaines régions de France, pour déclencher un nettoyage de la surface vitrée 3 de la fenêtre de toit 2, ou encore que le nombre d’aller/retours de l'outil de nettoyage 13 doit être augmenté si l’installation a lieu dans une zone industrielle où les dépôts de polluant sur la surface vitrée 3 pourraient être plus importants que dans des zones rurales.
Enfin, le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention comporte avantageusement un module de communication 48 associé à la carte électronique 16 de commande agencé pour communiquer, via une connexion sans fil, par exemple, du type infra rouge, Bluetooth (Marque déposée), ou similaire, avec une application affichable sur un écran électronique d'une télécommande ou d'un appareil connecté au réseau internet du type smartphone, tablette ou similaire, cette application permettant de paramétrer et/ou de contrôler ou commander le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention.
On comprend bien que le dispositif de nettoyage 1 selon l'invention est, bien entendu, utilisé pour nettoyer une fenêtre de toit, mais il pourra également être adapté pour nettoyer d'autres équipements tels que, par exemple, des panneaux solaires.
Enfin, il va de soi que les exemples de dispositifs de nettoyage 1 selon l'invention que l’on vient de donner ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives des domaines de l’invention.
Claims (15)
- Dispositif de nettoyage (1) d'une face extérieure d'une surface vitrée (3) d'une fenêtre de toit (2) comprenant au moins un cadre (4) encadrant ladite surface vitrée (3), étant fixé sur ledit toit d'un habitat individuel ou collectif, et comportant deux montants (5) latéraux parallèles entre eux et reliant des traverses inférieure (6) et supérieure (7) entre elles,caractériséen ce qu'il comporte au moins :
- un caisson (10) fixé sur et le long de ladite traverse supérieure (7) et contenant au moins un réservoir (15), une carte électronique (16) de commande, un moteur électrique (17), et une pompe (18),
- un collecteur (11) d'eau de pluie agencé pour être disposé sur le toit au-dessus dudit caisson (10) et raccordé audit réservoir (15),
- un diffuseur (12) permettant de projeter, à l'aide de ladite pompe (18), de l’eau de pluie collectée contenue dans le réservoir (15) sur le haut de la face extérieure de ladite surface vitrée (3),
- un outil de nettoyage (13) disposé perpendiculairement auxdits deux montants (5) latéraux, et
- des moyens de guidage (14) permettant de déplacer, à l'aide dudit moteur électrique (17), l'outil de nettoyage (13) le long desdits deux montants (5) latéraux. - Dispositif de nettoyage (1) selon la revendication 1caractériséen ce que le caisson (10) comprend un panneau de cellules photovoltaïques (19) associé à un moyen de stockage (20) d'énergie électrique afin de fournir aux différents éléments dudit caisson (10) l'énergie électrique nécessaire à leur bon fonctionnement.
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2caractériséen ce que le réservoir (15) est isotherme.
- Dispositif de nettoyage (1) selon la revendication 3caractériséen ce que le réservoir (15) comporte des doubles parois séparées par une couche d'air.
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4caractériséen ce que le collecteur (11) est en forme générale de goulotte dont la section transversale est en forme de U et s'évasant en direction de son bord supérieur, de sorte à canaliser l'eau de pluie collectée vers un passage (27) étroit situé sur son bord inférieur, ledit collecteur (11) comprenant alors une plaque (28) en forme générale de trapèze et deux ailes (29) issues perpendiculairement de chacun des bords latéraux inclinés de la plaque (28), les extrémités inférieures des deux ailes (29) et le bord inférieur de ladite plaque (28) déterminant ledit passage (27), le collecteur (11) étant disposé sur le toit de l'habitat de manière à ce que sa plaque (28) soit en appui sur le toit, ses ailes (29) étant orientées du côté opposé audit toit.
- Dispositif de nettoyage (1) selon la revendication 5caractériséen ce que le collecteur (11) est réalisé en matériau souple et résistant aux conditions climatiques, afin d'épouser parfaitement la forme du toit et d'éviter tout risque d'oxydation.
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7caractériséen ce que le collecteur (11) est associé à des moyens de filtration pour préserver la propreté de l'eau de pluie collectée afin de garantir l'efficacité et la pérennité du dispositif de nettoyage (1).
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 7 et 5 ou 6caractériséen ce que ces moyens de filtration sont du type par gravité et comportent deux étages de filtration : un premier étage constitué d'une grille pour retenir les grosses impuretés telles que des feuilles, et un deuxième étage constitué d'un élément filtrant pour retenir les plus petites impuretés telles que le sable, ces deux étages étant accolés pour former un ensemble de filtration (30) complet disposé au droit du passage (27) du collecteur (11), afin de filtrer l'eau de pluie collectée avant son entrée dans le réservoir (15).
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8caractériséen ce que l'outil de nettoyage (13) comporte au moins un outil de frottement (33).
- Dispositif de nettoyage (1) selon la revendication 9caractériséen ce que l'outil de frottement (33) est monté pivotant sur un support (34), ce dernier comportant des butées configurées pour autoriser un pivotement de l'outil de frottement (33) entre une position "repos" dans laquelle ledit outil de frottement (33) n'est plus en contact avec la surface vitrée (3) et s'étend sensiblement parallèlement à cette dernière, et une position "nettoyage" dans laquelle ledit outil de frottement (33) est en contact avec la surface vitrée (3) et s'étend sensiblement perpendiculairement à cette dernière.
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10caractériséen ce que les moyens de guidage (14) comportent au moins :
- deux rails (36) fixés chacun le long d'un des deux montants (5) latéraux du cadre (4) de la fenêtre de toit (2),
- deux chariots (37) coulissant chacun le long d'un des deux rails (36) et recevant chacun l'une des extrémités longitudinales de l'outil de nettoyage (13),
- une courroie (38) tendue le long d'un desdits deux montants (5) latéraux entre une poulie motrice (39) entrainée en rotation par le moteur (17) et une poulie réceptrice (40), lesdites poulies motrice (39) et réceptrice (40) pivotant autour d'un axe perpendiculaire audit montant (5) latéral associé, ladite courroie (38) étant solidarisée à l'outil de nettoyage (13). - Dispositif de nettoyage (1) selon la revendication 11caractériséen ce que les moyens de guidage (14) comportent deux courroies (38) tendues chacune le long d'un desdits deux montants (5) latéraux entre une poulie motrice (39) et une poulie réceptrice (40), les deux poulies motrices (39) étant fixées sur un arbre de transmission (41) entrainé par le moteur (17).
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12caractériséen ce que les liaisons entre l'outil de nettoyage (13) et les chariots (37) et entre chaque courroie (38) et l'outil de nettoyage (13) sont du type liaison linéaire annulaire.
- Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13caractériséen ce qu'il comporte au moins :
- un capteur de température de l'air ambiant extérieur (43),
- un capteur d'humidité de l'air ambiant extérieur (44),
- un détecteur de niveau bas (45) dans le réservoir (15),
- un détecteur de niveau haut (46) dans le réservoir (15), et
- un capteur de température de l'eau (47) de pluie contenue dans ledit réservoir (15),
lesdits capteurs étant au moins en partie contenus dans le caisson (10) . - Dispositif de nettoyage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14caractériséen ce qu'il comporte un module de communication (48) associé à la carte électronique (16) de commande agencé pour communiquer, via une connexion sans fil, avec une application affichable sur un écran électronique d'une télécommande ou d'un appareil connecté au réseau internet, cette application permettant de paramétrer et/ou de contrôler ou commander le dispositif de nettoyage (1).
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Citations (5)
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| DE102006059961A1 (de) * | 2005-12-31 | 2007-07-05 | Lydia Krenzer | Festinstallierte automatische Reinigungsanlage für waagrechte und geneigte Fensteraußenflächen, insbesondere denen von Wintergärten und Dachfenstern |
| CN105686747B (zh) * | 2014-12-23 | 2018-11-30 | 福建固美金属有限公司 | 一种基于全电动清洗系统的宽框窗户清洗方法 |
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2022
- 2022-06-29 FR FR2206545A patent/FR3137263B1/fr active Active
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2023
- 2023-06-27 EP EP23181843.6A patent/EP4298968A1/fr active Pending
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| FR3137263B1 (fr) | 2024-09-27 |
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