FR2998104A1

FR2998104A1 - Method for installing electromagnetic connection of e.g. electric cleaner in bath-tub, involves fitting plug in base plate to concentrically place windings and to transfer energy by magnetic coupling between plug and plate

Info

Publication number: FR2998104A1
Application number: FR1260746A
Authority: FR
Inventors: Emmanuel Baret
Original assignee: Bright in Research and Development SARL
Current assignee: CCEI, FR
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-16
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: FR2998104B1

Abstract

Dispositif de connexion électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend : - une embase (1) apte à être fixée dans la paroi d'un bassin subaquatique ou d'une zone fortement humide, comportant une cuve (2) constituée d'une paroi externe (2d), d'une paroi interne (2b) et d'un fond (2e), ces derniers délimitant une cavité axiale (2c), lesdites parois externe et interne de la cuve définissant un logement annulaire renfermant une bobine primaire (3) et un circuit électronique hacheur et un oscillateur aptes à fournir la fréquence de hachage requise par la bobine primaire, destinée à être alimentée par une source de tension alternative de sorte à créer un champ magnétique ; et - une fiche (5) apte à être raccordée à un appareil électrique à alimenter, comportant un boitier (7) destiné à être logé dans la cavité axiale (2c) de l'embase (1) et renfermant une bobine secondaire (8), destinée à recevoir le champ magnétique créé par la bobine primaire et à le transformer en tension alternative.Electromagnetic connection device, characterized in that it comprises: - a base (1) capable of being fixed in the wall of an underwater basin or of a highly humid zone, comprising a vessel (2) consisting of a wall external (2d), an inner wall (2b) and a bottom (2e), the latter delimiting an axial cavity (2c), said outer and inner walls of the tank defining an annular housing containing a primary coil (3). ) and a chopper electronic circuit and an oscillator adapted to provide the hash frequency required by the primary coil to be supplied by an AC voltage source so as to create a magnetic field; and a plug (5) capable of being connected to an electrical appliance to be powered, comprising a housing (7) intended to be housed in the axial cavity (2c) of the base (1) and enclosing a secondary coil (8) , intended to receive the magnetic field created by the primary coil and transform it into AC voltage.

Description

- 1 - Procédé et dispositif de connexion électromagnétique en milieu subaquatique ou fortement humide. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de connexion électromagnétique en milieu subaquatique ou en milieu fortement humide. De nombreux appareils électriques s'utilisent sous l'eau. Par exemple, dans les piscines en particulier, on trouve des éclairages subaquatiques, des robots nettoyeurs, des alarmes anti-noyade, des pompes immergées, ..., dont la connexion à une source électrique est souvent réalisée dans l'eau. De mêmes, dans des milieux fortement humides tels que, par exemple, des hammams, des spas, des saunas, on trouve également de nombreux appareils électriques, tels que des éclairages, des hauts parleurs, des appareils de massages, ... Il est donc nécessaire de pouvoir alimenter ces appareils électriques, tout en évitant tout risque d'électrocution.- 1 - Method and device for electromagnetic connection in underwater or highly humid environment. The present invention relates to a method and an electromagnetic connection device in an underwater environment or in a highly humid environment. Many electrical appliances are used underwater. For example, in swimming pools in particular, there are underwater lighting, cleaning robots, anti-drowning alarms, submersible pumps, etc., whose connection to an electrical source is often carried out in water. Similarly, in highly humid environments such as, for example, steam rooms, spas, saunas, there are also many electrical devices, such as lighting, speakers, massage devices, ... It is it is therefore necessary to be able to power these electrical appliances, while avoiding any risk of electrocution.

Le plus souvent, pour les piscines, il est nécessaire de faire passer un câble d'alimentation par-dessus le bord de ladite piscine ou de traverser la paroi de cette dernière tout en assurant une parfaite étanchéité de la connexion et du passage de câble. De plus, pour des raisons de sécurité, la législation européenne ne permet pas de placer les prises de courant qui existent actuellement à moins de 2,50 m du bord des piscines obligeant alors à utiliser de très long câbles encombrants et inesthétiques. Ce type de raccordement est généralement utilisé pour les appareils électriques à usage intermittent tels que les robots nettoyeurs, les pompes immergées de vidange, ...Most often, for pools, it is necessary to pass a power cable over the edge of said pool or through the wall of the latter while ensuring a perfect seal of the connection and the cable passage. In addition, for safety reasons, the European legislation does not allow to place the plugs that currently exist within 2.50 m from the edge of the swimming pool then forcing to use very long cumbersome and unsightly cables. This type of connection is generally used for intermittent electrical appliances such as cleaning robots, submerged drain pumps, etc.

Egalement, pour les piscines, outre la difficulté de garantir l'étanchéité du câble électrique, les connexions subaquatiques imposent parfois la vidange partielle du bassin pour être débranchées. C'est le cas, par exemple, de certains types de projecteurs. - 2 - En général, le raccordement des appareils électriques dans les piscines, les bains à remous, les baignoires, ... pose des problèmes : - de sécurité des personnes (risque de choc électrique) ; - d'étanchéité au passage des câbles à travers la paroi des bassins ; - de corrosion des contacts et des fils électriques d'alimentation ; - de torsion des câbles ; - d'usure des contacts lorsque la connexion électrique est manoeuvrée fréquemment ; - de charbonnage des contacts lorsque la connexion électrique est débranchée en charge. Il a donc été proposé des appareils fonctionnant à l'aide de piles, tels que des aspirateurs de piscine, des alarmes anti-noyades, des éclairages de piscine ou de baignoires, Or, de tels dispositifs, notamment les alarmes anti-noyades, doivent pouvoir être alimentés de façon sure et durable, ce qui n'est pas toujours le cas avec de simples piles. On connaît encore des spots d'éclairage fonctionnant par induction électromagnétique. Le courant passant par induction, ce dispositif permet de s'affranchir des câbles d'alimentation par-dessus par-dessus le bord de la piscine.Also, for pools, besides the difficulty of ensuring the tightness of the electric cable, underwater connections sometimes require partial draining of the basin to be disconnected. This is the case, for example, with certain types of projectors. - 2 - In general, the connection of electrical appliances in swimming pools, hot tubs, bathtubs, ... poses problems: - of personal safety (risk of electric shock); - sealing the passage of cables through the wall of the basins; corrosion of the contacts and electrical supply wires; - torsion of the cables; - wear of the contacts when the electrical connection is operated frequently; - Charcoal contacts when the electrical connection is disconnected under load. It has therefore been proposed devices using batteries, such as pool vacuums, anti-drowning alarms, pool lights or baths, Or, such devices, including anti-drowning alarms, must can be fed safely and sustainably, which is not always the case with simple batteries. There are still known lighting spots operating by electromagnetic induction. The current passing through induction, this device eliminates the power cables over the edge of the pool.

Le même principe de fonctionnement est décrit dans le document JP - 2002/251.901 qui décrit un système d'éclairage subaquatique équipé d'une alimentation électrique comprenant un enroulement primaire et disposé à l'extérieur d'un bassin aquatique, un récepteur comportant un enroulement secondaire et disposé à l'intérieur dudit bassin ; et un dispositif d'éclairage étanche alimenté par induction électromagnétique. Cependant, ces dispositifs présentent plusieurs inconvénients, notamment -3- - de ne pouvoir être utilisé que pour des piscines ou bassins hors-sol à paroi souple et fine ; - de ne pouvoir transmettre qu'une très faible puissance. H a encore été proposé des systèmes de chargement de batterie d'appareils subaquatiques. Par exemple, le document KR - 2011/0.012.324 décrit un dispositif et un procédé de chargement par induction électromagnétique d'un robot sous-marin, de sorte à assurer la continuité de la recherche sous-marine par ledit robot. Ce dispositif est constitué d'un transformateur longitudinal comprenant un enroulement primaire et un noyau ferromagnétique apte à coopérer avec un enroulement secondaire dont est muni le robot sous-marin de sorte que lorsque le robot sous-marin est en charge, les bobines primaire et secondaire sont mises bout à bout et l'énergie passe de la bobine primaire à la bobine secondaire par l'intermédiaire du noyau ferromagnétique, ce qui permet de recharger la batterie dudit robot. Ce dernier peut alors effectuer les recherches sous-marines en utilisant la puissance offerte par la batterie. L'inconvénient majeur de ce dispositif est qu'il ne s'agit là que de chargement de batterie d'un appareil électrique, ce qui ne nécessite pas de gros courant comme pourrait le permettre une source d'alimentation de puissance. De plus, le dispositif met en oeuvre un transformateur longitudinal nécessitant l'utilisation d'un noyau ferromagnétique rendant le dispositif cher, volumineux et de niveau de couplage faible. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de connexion électromagnétique (prise de courant) sans contact permettant une transmission de puissance importante pour une utilisation en milieu subaquatique ou fortement humide. Le principe général est centré sur une transmission d'énergie électrique sans fil par induction entre une embase femelle étanche logée dans la paroi du bassin subaquatique ou de la zone fortement humide et une fiche mâle également étanche d'un appareillage fonctionnant électriquement. - 4 - L'idée principale consiste ainsi à utiliser un couplage magnétique entre l'embase murale et la fiche, de manière à s'affranchir de la présence de couches étanches et isolantes électriques. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé d'installation d'une connexion électromagnétique dans un milieu subaquatique ou fortement humide remarquable en ce que : on fixe, par exemple par encastrement, dans une paroi d'un bassin subaquatique ou d'une zone fortement humide, une embase comprenant une bobine primaire et un circuit électronique hacheur et un oscillateur, connus en soi, aptes à fournir la fréquence de hachage requise par la bobine primaire, cette embase constituant le premier élément de la connexion électromagnétique apte à créer un champ magnétique à partir d'une tension alternative ; - on alimente cette embase à l'aide d'une source de tension ; on raccorde à un appareil à alimenter, directement ou indirectement, une fiche comprenant une bobine secondaire et constituant le deuxième élément de la connexion électromagnétique apte à créer une tension alternative à partir d'un champ magnétique ; - on emboite la fiche dans l'embase de sorte à placer les bobinages de manière concentrique et à permettre un transfert d'énergie par couplage magnétique entre ladite fiche et ladite embase. L'invention concerne encore un dispositif de connexion électromagnétique utilisable en milieu subaquatique ou fortement humide, comprenant : d'une part, une embase apte à être fixée, par exemple par encastrement, dans la paroi d'un bassin subaquatique ou d'une zone fortement humide, comportant une cuve constituée d'une paroi externe, d'une paroi interne et d'un fond, ces derniers délimitant une cavité axiale, lesdites parois externe et interne de la cuve définissant un logement annulaire renfermant un enroulement ou bobine primaire, ladite embase renfermant encore un circuit - 5 - électronique hacheur et un oscillateur, connus en soi, aptes à fournir la fréquence de hachage requise par la bobine primaire, destinée à être alimentée par une source de tension alternative de sorte à créer un champ magnétique ; et - d'autre part, une fiche apte à être raccordée directement ou indirectement à un appareil électrique à alimenter, comportant un boitier destiné à être logé dans la cavité axiale de l'embase et renfermant un enroulement ou bobine secondaire, destinée à recevoir le champ magnétique créé par la bobine primaire et à le transformer en tension alternative.The same principle of operation is described in document JP-2002 / 251.901 which describes an underwater lighting system equipped with a power supply comprising a primary winding and disposed outside an aquatic basin, a receiver comprising a winding secondary and disposed within said basin; and a sealed lighting device powered by electromagnetic induction. However, these devices have several disadvantages, especially -3- - can only be used for pools or basins above ground soft and thin wall; - to be able to transmit only a very weak power. Submarine apparatus charging systems have been further proposed. For example, document KR-2011 / 0.012.324 describes a device and a method of electromagnetic induction loading of an underwater robot, so as to ensure the continuity of underwater research by said robot. This device consists of a longitudinal transformer comprising a primary winding and a ferromagnetic core adapted to cooperate with a secondary winding which is provided with the underwater robot so that when the underwater robot is charging, the primary and secondary coils are put end to end and the energy passes from the primary coil to the secondary coil through the ferromagnetic core, which recharges the battery of said robot. The latter can then perform underwater searches using the power offered by the battery. The major disadvantage of this device is that it is only a matter of charging a battery of an electrical device, which does not require a large current as could a power supply source. In addition, the device implements a longitudinal transformer requiring the use of a ferromagnetic core making the device expensive, bulky and low coupling level. An object of the present invention is to provide a non-contact electromagnetic connection device (socket) allowing high power transmission for use in an underwater or highly humid environment. The general principle is centered on a wireless electric power transmission by induction between a sealed female base housed in the wall of the underwater basin or the highly humid area and an equally sealed plug of an electrically operated apparatus. - 4 - The main idea is to use a magnetic coupling between the wall socket and the plug, so as to overcome the presence of waterproof and insulating electrical layers. According to the invention, this object is achieved by means of a method for installing an electromagnetic connection in a subaquatic or highly humid medium which is remarkable in that: it is fixed, for example by embedding, in a wall of an underwater basin or a highly humid zone, a base comprising a primary coil and a chopper electronic circuit and an oscillator, known per se, able to provide the hash frequency required by the primary coil, this base constituting the first element of the electromagnetic connection suitable creating a magnetic field from an alternating voltage; this base is powered by means of a voltage source; connecting to an apparatus for supplying, directly or indirectly, a plug comprising a secondary coil and constituting the second element of the electromagnetic connection capable of creating an alternating voltage from a magnetic field; - The plug is nested in the base so as to place the coils concentrically and allow energy transfer by magnetic coupling between said plug and said base. The invention also relates to an electromagnetic connection device for use in an underwater or highly humid environment, comprising: on the one hand, a base capable of being fixed, for example by embedding, in the wall of an underwater basin or a zone highly moist, comprising a tank consisting of an outer wall, an inner wall and a bottom, the latter defining an axial cavity, said outer and inner walls of the tank defining an annular housing enclosing a coil or primary coil, said base further including a chopper electronic circuit and an oscillator, known per se, capable of providing the hash frequency required by the primary coil, to be fed by an AC voltage source so as to create a magnetic field; and on the other hand, a plug adapted to be connected directly or indirectly to an electrical appliance to be powered, comprising a housing intended to be housed in the axial cavity of the base and enclosing a winding or secondary coil intended to receive the magnetic field created by the primary coil and transform it into AC voltage.

Selon un exemple de réalisation, le dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention comprend encore un onduleur monophasé placé dans la cuve de l'embase, en amont de la bobine primaire, et apte à produire une tension découpée à haute fréquence. Selon un mode de mise en oeuvre avantageux, l'onduleur embarqué dans l'embase est en « pont en H » et produit un signal qui cadence le hachage de la tension, la fréquence de hachage pouvant être ajustée, de manière connue en soi, en fonction de la puissance nominale de l'appareil à alimenter. Selon un mode de réalisation, le dispositif de connexion électromagnétique comporte encore un convertisseur placé dans le boitier de la fiche, en aval de la bobine secondaire, et apte à redresser et filtrer la tension de sortie du bobinage secondaire pour son utilisation sur une charge continue basse tension pour alimenter l'appareil électrique. Selon un mode d'exécution, l'embase comporte un dispositif électronique ou redresseur, placé en amont de l'onduleur, ce redresseur permettant de convertir la tension d'alimentation alternative de basse fréquence entrant dans l'embase en une tension continue. Suivant une autre disposition caractéristique de l'invention, chaque bobinage primaire et secondaire est constitué d'un fil multibrins, ce qui permet de réduire les pertes (notamment par effet de peau). - 6 - Selon un mode de réalisation, chaque bobinage est constitué d'un fil formé d'un nombre de brins compris entre 3 et 12, et de préférence de 12 brins. Selon un mode de mise en oeuvre, le fil constituant chaque bobine est à faible résistance linéique.According to an exemplary embodiment, the electromagnetic connection device according to the invention further comprises a single-phase inverter placed in the tank of the base, upstream of the primary coil, and capable of producing a high-frequency cut-off voltage. According to an advantageous embodiment, the inverter embedded in the base is in "H bridge" and produces a signal that speeds the chopping of the voltage, the hashing frequency can be adjusted, in a manner known per se, depending on the rated power of the device to be powered. According to one embodiment, the electromagnetic connection device further comprises a converter placed in the case of the plug, downstream of the secondary coil, and adapted to straighten and filter the output voltage of the secondary winding for use on a continuous load low voltage to power the electrical appliance. According to one embodiment, the base comprises an electronic device or rectifier, placed upstream of the inverter, this rectifier for converting the low frequency AC power supply voltage entering the base into a DC voltage. According to another characteristic arrangement of the invention, each primary and secondary winding is constituted by a multi-stranded wire, which makes it possible to reduce losses (in particular by skin effect). According to one embodiment, each winding consists of a wire formed of a number of strands between 3 and 12, and preferably 12 strands. According to one embodiment, the wire constituting each coil is of low linear resistance.

Selon un exemple de mise en oeuvre, les bobines primaire et secondaire comportent entre 5 et 50 spires, et plus particulièrement, elles comportent environ 30 spires. Selon un mode de réalisation préféré, le bobinage secondaire comporte un nombre de spires plus important que celui du bobinage primaire, ce qui permet d'obtenir une élévation de la tension récupérée et de la puissance maximale transitée. Selon un mode de réalisation, un aimant est placé à l'extrémité distale de la fiche dans l'axe de cette dernière, tandis qu'un contact magnétique est disposé près du fond de la cuve, au centre de cette dernière, cet agencement constituant ainsi une sécurité assurant le placement correct de la fiche dans l'embase. Selon un mode d'exécution avantageux, l'embase et la fiche comportent encore un émetteur-récepteur permettant une transmission d'informations sans fil entre l'embase et la fiche, une liaison série reliant alors la source d'alimentation à l'embase et l'appareil à alimenter à la fiche.According to an exemplary implementation, the primary and secondary coils have between 5 and 50 turns, and more particularly, they comprise about 30 turns. According to a preferred embodiment, the secondary winding has a greater number of turns than the primary winding, which allows to obtain an increase in the recovered voltage and the maximum power transited. According to one embodiment, a magnet is placed at the distal end of the plug in the axis of the latter, while a magnetic contact is placed near the bottom of the tank, in the center of the latter, this arrangement constituting thus a security ensuring the correct placement of the plug in the base. According to an advantageous embodiment, the base and the plug further comprise a transceiver allowing a wireless transmission of information between the base and the plug, a serial link then connecting the power source to the base and the device to feed the plug.

Selon un mode de réalisation avantageux, le circuit électronique de l'embase est équipé d'un dispositif de détection de température apte à couper l'alimentation lorsqu'une température critique prédéterminée est atteinte. Selon un mode d'exécution préféré, la paroi externe de la cuve de l'embase est réalisée en un matériau ayant de bonnes propriétés de conductivité thermique, tandis que la paroi interne de la cuve et le boitier de la fiche sont réalisés en un matériau permettant le passage de l'onde magnétique du bobinage primaire vers le bobinage secondaire. Selon un exemple de mise en oeuvre avantageux, la surface interne de l'embase et/ou la surface externe du boitier de la fiche est/sont agencée(s) de - 7 - sorte que l'eau contenue dans l'embase est évacuée lorsque la fiche est engagée dans l'embase. Selon un mode de réalisation, l'extrémité distale du boitier de la fiche comporte une collerette montée avec une aptitude de pivotement par rapport au boitier 7 de la fiche 5, autour de l'axe A-A de cette dernière, cette collerette coopérant avec une bride dont est munie l'extrémité proximale de la cuve de l'embase permettant de verrouiller ladite fiche dans l'embase et empêchant le retrait de la fiche par traction exercée sur le câble de l'appareil électrique à alimenter tout en autorisant la rotation de la prise autour de son axe longitudinal.According to an advantageous embodiment, the electronic circuit of the base is equipped with a temperature detection device able to cut the power supply when a predetermined critical temperature is reached. According to a preferred embodiment, the outer wall of the tank of the base is made of a material having good properties of thermal conductivity, while the inner wall of the tank and the case of the plug are made of a material allowing the passage of the magnetic wave from the primary winding to the secondary winding. According to an advantageous implementation example, the inner surface of the base and / or the outer surface of the plug housing is / are arranged (s) so that the water contained in the base is evacuated when the plug is engaged in the base. According to one embodiment, the distal end of the plug housing comprises a flange mounted with a pivotability relative to the housing 7 of the plug 5, about the axis AA of the latter, this collar cooperating with a flange. which is provided with the proximal end of the tank of the base for locking said plug in the base and preventing withdrawal of the plug by pulling on the cable of the electrical device to feed while allowing the rotation of the taken around its longitudinal axis.

Selon un exemple de mise en oeuvre, la collerette de la fiche comporte au moins trois ergots espacés aptes à coopérer avec des encoches également espacées dont est munie la bride de l'embase. L'invention concerne enfin des appareils aptes à être utilisés en milieu subaquatique ou en milieu fortement humide comprenant une fiche présentant une ou plusieurs des caractéristiques susmentionnées. Selon un exemple de réalisation, pour des appareils dont la fiche est solidaire desdits appareils, la collerette de la fiche comporte des ergots aptes à s'engager dans des encoches dont est munie la bride de l'embase. Selon un mode d'exécution, la fiche est encore munie d'une patte flexible apte à se loger dans une encoche de la bride de l'embase. Le procédé et le dispositif selon l'invention procurent plusieurs avantages intéressants. Notamment : - la réduction de la résistance des enroulements afin de limiter les pertes et de transmettre une puissance importante (supérieure à 100W) ; - aucun entrefer ne s'interpose entre les deux bobinages, et ces derniers de par leur enroulement coaxial partagent avantageusement le flux, de la sorte, le coefficient de couplage d'une telle structure favorise l'échange énergétique ; -8- - l'absence de noyau ferromagnétique permet de réduire significativement le cout de revient de la connexion selon l'invention pour des petites puissances, tout en conservant un bon couplage ; - l'optimisation du couplage magnétique permet d'obtenir un meilleur transfert d'énergie à travers la paroi et L'eau; - la réduction des pertes provenant de l'entrefer et de l'effet Joule dans les bobines et les circuits hacheurs de tension connus ; - la réduction du rayonnement électromagnétique pour satisfaire aux contraintes normatives ; - l'optimisation de la dimension de la connexion afin que cette dernière ne soit pas inesthétique sur la paroi du bassin et qu'elle ne soit pas disproportionnée par rapport à l'appareil à alimenter. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description détaillée qui suit et des dessins annexés dans lesquels : La figure '1 est une vue en perspective éclatée d'un exemple de réalisation du dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention. La figure 2 est une vue éclatée, en coupe et à caractère schématique, montrant le dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention.According to an exemplary implementation, the flange of the plug comprises at least three spaced pins adapted to cooperate with equally spaced notches which is provided with the flange of the base. The invention finally relates to apparatus suitable for use in an underwater environment or in a highly humid environment comprising a plug having one or more of the above-mentioned characteristics. According to an exemplary embodiment, for devices whose plug is secured to said devices, the flange of the plug has lugs adapted to engage in notches which is provided with the flange of the base. According to one embodiment, the plug is still provided with a flexible tab adapted to be housed in a notch of the flange of the base. The method and the device according to the invention provide several interesting advantages. In particular: - the reduction of the resistance of the windings in order to limit the losses and to transmit a significant power (greater than 100W); no air gap is interposed between the two coils, and these coaxial windings advantageously share the flow, so the coupling coefficient of such a structure promotes energy exchange; The absence of ferromagnetic core significantly reduces the cost of the connection according to the invention for small powers, while maintaining a good coupling; optimization of the magnetic coupling makes it possible to obtain a better transfer of energy through the wall and the water; the reduction of the losses coming from the air gap and the Joule effect in the known coils and chopper circuits; - reduction of electromagnetic radiation to meet normative constraints; - Optimizing the size of the connection so that the latter is not unsightly on the wall of the basin and it is not disproportionate to the device to be powered. The foregoing and other objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description and accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an exploded perspective view of an exemplary embodiment of the electromagnetic connection according to the invention. FIG. 2 is an exploded, sectional and diagrammatic view showing the electromagnetic connection device according to the invention.

La figure 3 est une vue en coupe longitudinale à caractère schématique montrant le dispositif de connexion électromagnétique en position d'emboitement. La figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne 4-4 de la figure 5 du dispositif de connexion électromagnétique en position d'emboitement.Figure 3 is a schematic longitudinal sectional view showing the electromagnetic connection device in the interlocking position. Figure 4 is a cross-sectional view along the line 4-4 of Figure 5 of the electromagnetic connection device in the interlocking position.

La figure 5 est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 5-5 de la figure 4 du dispositif de connexion électromagnétique en position d'emboitement. - 9 - La figure 6 est une vue à caractère schématique montrant un appareil immergé dans un bassin subaquatique, dans laquelle la fiche du dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention est reliée à l'appareil par l'intermédiaire d'un câble.Figure 5 is a longitudinal sectional view along the line 5-5 of Figure 4 of the electromagnetic connection device in the interlocking position. FIG. 6 is a schematic view showing an apparatus immersed in an underwater basin, in which the plug of the electromagnetic connection device according to the invention is connected to the apparatus by means of a cable.

La figure 7 est une vue de face de la fiche selon la figure 6. La figure 8 est une vue à caractère schématique montrant un appareil immergé dans un bassin subaquatique, dans laquelle la fiche du dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention est directement fixée à l'appareil. La figure 9 est une vue de face de la fiche selon la figure 8.FIG. 7 is a front view of the plug according to FIG. 6. FIG. 8 is a schematic view showing an apparatus immersed in an underwater basin, in which the plug of the electromagnetic connection device according to the invention is directly fixed. the apparatus. FIG. 9 is a front view of the plug according to FIG. 8.

La figure 10 est une vue de face de l'embase selon l'invention. La figure 11 est une vue schématique illustrant le montage permettant la communication entre l'appareil immergé et l'extérieur, pour laquelle la liaison série est une liaison filaire. La figure 12 est une vue analogue à la figure 11 pour laquelle la liaison série est une liaison CPL_ On se réfère auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants quoique nullement limitatifs, de réalisation d'une connexion électromagnétique subaquatique et de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans le présent exposé et dans les revendications, les mots « interne », « externe », « distale » et « proximal » sont utilisés en référence au positionnement fonctionnel des éléments constitutifs du dispositif revendiqué, et par rapport à l'appareil à alimenter, les éléments proximaux étant les plus proches de l'appareil et les éléments distaux étant les plus éloignés dudit appareil. Les termes « amont » et « aval » sont utilisés en référence au sens de transfert de l'énergie, autrement dit de la source d'alimentation vers l'appareil électrique, ou encore de l'embase vers la fiche. Selon le procédé de l'invention - 10 - on fixe, dans une paroi P, par exemple par encastrement dans cette dernière, d'un bassin subaquatique B ou d'une zone fortement humide, une embase 1 comprenant une bobine primaire 3 et un circuit électronique hacheur et un oscillateur, connus en soi, aptes à fournir la fréquence de hachage requise par la bobine primaire, cette embase constituant le premier élément de la connexion électromagnétique apte à créer un champ magnétique à partir d'une tension alternative ; - on alimente cette embase à l'aide d'une source de tension 14; - on raccorde à un appareil 6, 6' à alimenter, directement ou indirectement, une fiche 5 comprenant une bobine secondaire 8 et constituant le deuxième élément de la connexion électromagnétique apte à créer une tension alternative à partir d'un champ magnétique ; on emboite la fiche 5 dans l'embase 1 de sorte à placer les bobinages de manière concentrique et à permettre un transfert d'énergie par couplage magnétique entre ladite fiche et ladite embase. Autrement dit, on alimente la bobine primaire 3 placée dans l'embase 1 par une tension alternative de fréquence de plusieurs dizaines de kilo Hertz. Le courant alternatif qui parcoure la bobine 3 crée un champ magnétique qui traverse l'embase 1 et excite la bobine 8 placée dans la fiche 5 créant à son tour une tension alternative pouvant être utilisée pour alimenter un appareil électrique. L'ensemble « embase - fiche » constitue alors un transformateur longitudinal dont le primaire se situe dans l'embase 1 et le secondaire dans la fiche 5.Figure 10 is a front view of the base according to the invention. Figure 11 is a schematic view illustrating the arrangement for communication between the immersed device and the outside, for which the serial link is a wire link. FIG. 12 is a view similar to FIG. 11 for which the serial link is a CPL link; reference is made to the said drawings to describe interesting, though in no way limitative, examples of realizing an underwater electromagnetic connection and of implementing the method according to FIG. the invention. In the present disclosure and in the claims, the terms "internal", "external", "distal" and "proximal" are used with reference to the functional positioning of the constituent elements of the claimed device, and with respect to the apparatus to be powered, the proximal elements being the closest to the apparatus and the distal elements being furthest from said apparatus. The terms "upstream" and "downstream" are used with reference to the direction of energy transfer, that is, from the power source to the electrical apparatus, or from the base to the plug. According to the process of the invention, in a wall P, for example by embedding in the latter, an underwater basin B or a highly humid zone, a base 1 comprising a primary coil 3 and a chopper electronic circuit and an oscillator, known per se, able to provide the hash frequency required by the primary coil, this base constituting the first element of the electromagnetic connection capable of creating a magnetic field from an alternating voltage; this base is powered by means of a voltage source 14; - It connects to an apparatus 6, 6 'to supply, directly or indirectly, a plug 5 comprising a secondary coil 8 and constituting the second element of the electromagnetic connection adapted to create an alternating voltage from a magnetic field; the plug 5 is plugged into the base 1 so as to place the coils concentrically and to allow energy transfer by magnetic coupling between said plug and said base. In other words, it feeds the primary coil 3 placed in the base 1 by an alternating voltage frequency of several tens of kilo Hertz. The alternating current flowing through the coil 3 creates a magnetic field that passes through the base 1 and excites the coil 8 placed in the plug 5, in turn creating an alternating voltage that can be used to power an electrical device. The "base-plug" assembly then constitutes a longitudinal transformer whose primary is located in the base 1 and the secondary in the plug 5.

Le dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention comprend : d'une part, une embase 1 apte à être fixée, par exemple par encastrement, dans la paroi P d'un bassin subaquatique B ou d'une zone fortement humide, comportant une cuve 2 constituée d'une paroi externe 2d, d'une paroi interne 2b et d'un fond 2e, ces derniers délimitant une cavité axiale 2c, lesdites parois externe et interne de la cuve définissant un logement annulaire renfermant un enroulement ou bobine primaire 3, ladite embase renfermant encore un circuit électronique hacheur et un oscillateur, connus en soi, aptes à fournir la fréquence de hachage requise par la bobine primaire, destinée à être alimentée par une source de tension alternative de sorte à créer un champ magnétique ; et d'autre part, une fiche 5 apte à être raccordée directement ou indirectement à un appareil électrique 6, 6' à alimenter, comportant un boitier 7 destiné à être logé dans la cavité axiale 2c de l'embase 1 et renfermant un enroulement ou bobine secondaire 8, destinée à recevoir le champ magnétique créé par la bobine primaire 3 et à le transformer en tension alternative. Le dispositif selon l'invention permet donc une bonne connexion autorisant un passage important de courant avec le moins de perte possible tout en conservant des dimensions raisonnables pour une utilisation simple, peu couteuse et esthétique. Pour des raisons réglementaires, la tension entrant dans l'embase doit être une très basse tension de sécurité (TBTS). Cette tension est limitée à 12V en courant alternatif ou 30V en courant continu. Le dispositif de connexion électromagnétique selon l'invention comprend encore un onduleur monophasé 4 placé dans la cuve 2 de l'embase 1, en amont de la bobine primaire, et apte à produire une tension découpée à haute fréquence de sorte à alimenter la bobine par une tension alternative de haute fréquence. L'onduleur monophasé 4 apte à produire la tension découpée à haute fréquence nécessaire au transformateur que vont constituer la bobine primaire 3, encore appelée bobine émettrice, et la bobine secondaire 8, encore appelée bobine réceptrice, est en « pont en H ». De manière avantageuse, cet onduleur 4 embarqué dans l'embase produit un signal qui cadence le hachage de la tension, la fréquence de hachage pouvant être ajustée en fonction de la puissance nominale de l'appareil à - 12 - alimenter. Par exemple, pour une puissance nominale de 40W servant à alimenter un projecteur à LEDs, la fréquence est de 50kHz. Le dispositif de connexion électromagnétique comporte encore un convertisseur AC/DC 9 placé dans le boitier 7 de la fiche 5, en aval de la bobine secondaire, et apte à redresser et filtrer la tension de sortie du bobinage secondaire pour son utilisation sur une charge continue basse tension pour alimenter l'appareil électrique 6, 6'. Dans le cas où l'appareil est alimenté en courant alternatif, le convertisseur 9 n'est pas utile. La source de tension alimentant l'embase peut être constituée par le courant alternatif électrique du secteur ou fournie par un générateur de courant continu. Dans le cas où l'embase est alimentée par le secteur, un dispositif électronique ou redresseur est placé dans l'embase, en amont de l'onduleur 4, ce redresseur permettant de convertir la tension d'alimentation alternative de basse fréquence entrant dans l'embase en une tension continue qui est ensuite transformée en tension alternative de haute fréquence par le circuit onduleur 4. L'embase 1 est l'élément femelle de la connexion électromagnétique selon l'invention tandis que la fiche 5 constitue l'élément mâle de cette connexion. La fiche et l'embase ont donc des formes complémentaires permettant leur emboitement désolidarisable de sorte que les bobinages 3 et 8 soient disposés coaxialement. De manière intéressante, l'embase 1 est alimentée par une source de tension continue d'une puissance supérieure à la puissance de l'appareil 6, 6' à alimenter. Par exemple, la puissance d'alimentation est 1,5 à 2 fois plus importante que la puissance utile de l'appareil à alimenter. La tension de sortie du bobinage secondaire 8 est donc redressée et filtrée par le convertisseur AC/DC 9 de sorte à être utilisée, par exemple, sur une charge à basse tension inférieure à 30 volts. - 13 Le transfert d'énergie électrique entre l'embase 1 et la fiche 5 de la connexion électromagnétique est réalisé de façon uniquement magnétique. Le nombre de spires, le diamètre des bobines, la section des conducteurs et la fréquence sont déterminées par les lois de l'électromagnétisme, bien connues de l'homme du métier, en fonction de la puissance à transmettre et des dimensions de l'embase 1 et de la fiche 5. Plusieurs variantes de la connexion électromagnétique selon l'invention pourront ainsi être réalisées suivant les puissances souhaitées. De préférence et avantageusement, chaque bobinage primaire 3 et secondaire 8 est constitué d'un fil multibrins, c'est-à-dire par un conducteur formé d'une pluralité de brins. Par exemple, chaque bobinage est constitué d'un fil formé d'un nombre de brins compris entre 3 et 12 brins, et de préférence de 12 brins. En effet, à fréquence élevée, le courant a tendance à ne circuler qu'en surface des conducteurs créant ainsi un effet de peau et provoquant une augmentation de la résistivité des câbles et donc des pertes de puissance non négligeables. L'utilisation de fils multibrins pour la réalisation des bobines permet donc de manière très avantageuse, de réduire ces pertes. De manière intéressante, le fil constituant chaque bobine 3, 8 est à faible résistance linéique, par exemple de l'ordre de 0,05 Ohms au mètre. Le fil constituant chaque bobinage primaire 3 et secondaire 8 a une section de l'ordre de 0,15 mm. Le fil constituant chaque bobinage primaire 3 et secondaire 8 est, par exemple, exécuté en cuivre ou en argent.The electromagnetic connection device according to the invention comprises: on the one hand, a base 1 adapted to be fixed, for example by embedding, in the wall P of an underwater basin B or a highly humid zone, comprising a tank 2 consisting of an outer wall 2d, an inner wall 2b and a bottom 2e, the latter delimiting an axial cavity 2c, said outer and inner walls of the vessel defining an annular housing enclosing a winding or primary coil 3, said base further including a chopper electronic circuit and an oscillator, known per se, adapted to provide the hash frequency required by the primary coil, to be fed by an AC voltage source so as to create a magnetic field; and on the other hand, a plug 5 adapted to be connected directly or indirectly to an electrical appliance 6, 6 'to be fed, comprising a housing 7 intended to be housed in the axial cavity 2c of the base 1 and enclosing a winding or secondary coil 8, intended to receive the magnetic field created by the primary coil 3 and transform it into AC voltage. The device according to the invention therefore allows a good connection allowing a large passage of current with the least possible loss while maintaining reasonable dimensions for simple, inexpensive and aesthetic use. For regulatory reasons, the voltage entering the base must be a very low safety voltage (SELV). This voltage is limited to 12V AC or 30V DC. The electromagnetic connection device according to the invention also comprises a single-phase inverter 4 placed in the tank 2 of the base 1, upstream of the primary coil, and capable of producing a high-frequency cut-off voltage so as to supply the coil with a high frequency alternating voltage. The single-phase inverter 4 capable of producing the high-frequency cut-off voltage required by the transformer that constitutes the primary coil 3, also called the transmitting coil, and the secondary coil 8, also called the receiver coil, is an "H-bridge". Advantageously, this inverter 4 embedded in the base produces a signal that speeds the chopping of the voltage, the chopping frequency can be adjusted according to the nominal power of the device to supply. For example, for a nominal power of 40W used to power a LED projector, the frequency is 50kHz. The electromagnetic connection device further comprises an AC / DC converter 9 placed in the housing 7 of the plug 5, downstream of the secondary coil, and adapted to straighten and filter the output voltage of the secondary winding for use on a continuous load low voltage to power the electrical apparatus 6, 6 '. In the case where the apparatus is supplied with alternating current, the converter 9 is not useful. The voltage source supplying the base may be constituted by the electric AC current of the sector or supplied by a DC generator. In the case where the base is powered by the mains, an electronic device or rectifier is placed in the base, upstream of the inverter 4, this rectifier for converting the low frequency AC power supply voltage into the base in a DC voltage which is then transformed into high frequency AC voltage by the inverter circuit 4. The base 1 is the female element of the electromagnetic connection according to the invention while the plug 5 constitutes the male element of the this connection. The plug and the base thus have complementary shapes allowing their interlocking interlocking so that the coils 3 and 8 are arranged coaxially. Interestingly, the base 1 is powered by a DC voltage source of a power greater than the power of the device 6, 6 'to supply. For example, the power supply is 1.5 to 2 times greater than the useful power of the device to power. The output voltage of the secondary winding 8 is thus rectified and filtered by the AC / DC converter 9 so as to be used, for example, on a low-voltage load of less than 30 volts. The transfer of electrical energy between the base 1 and the plug 5 of the electromagnetic connection is made solely magnetically. The number of turns, the diameter of the coils, the section of the conductors and the frequency are determined by the laws of electromagnetism, well known to those skilled in the art, as a function of the power to be transmitted and the dimensions of the base 1 and of the plug 5. Several variants of the electromagnetic connection according to the invention may thus be produced according to the desired powers. Preferably and advantageously, each primary and secondary winding 3 is constituted by a multi-stranded wire, that is to say by a conductor formed of a plurality of strands. For example, each winding consists of a wire formed of a number of strands between 3 and 12 strands, and preferably 12 strands. Indeed, at high frequency, the current tends to flow only on the surface of the conductors thus creating a skin effect and causing an increase in the resistivity of the cables and therefore significant power losses. The use of stranded son for the realization of the coils therefore very advantageously, to reduce these losses. Interestingly, the wire constituting each coil 3, 8 is of low linear resistance, for example of the order of 0.05 ohms per meter. The wire constituting each primary and secondary winding 3 has a section of the order of 0.15 mm. The wire constituting each primary and secondary winding 3 8 is, for example, executed in copper or silver.

Les bobines primaire 3 et secondaire 8 comportent entre 5 et 50 spires, et plus particulièrement, elles comportent environ 30 spires. Selon un mode de réalisation préféré, le bobinage secondaire 8 comprend un nombre de spires plus important que celui du bobinage primaire 3, ce qui permet d'obtenir une élévation de la tension récupérée et de la puissance - 14 - maximale transitée. Par exemple, le bobinage primaire comporte 27 spires, tandis que le bobinage secondaire comporte 40 spires. Cette configuration permet d'obtenir une bande de fréquence assez large centrée autour de la dizaine de kilohertz (bande de fréquence comprise entre 10kHz et 100kHz) correspondant à un bon transfert de puissance, et la puissance maximale ainsi obtenue avoisine les 100W avec un rendement satisfaisant (de l'ordre de 80%). De plus, l'utilisation de conducteurs très peu résistifs permet de dépasser l'ordre de grandeur de 100W transités.The primary 3 and secondary 8 coils have between 5 and 50 turns, and more particularly, they comprise about 30 turns. According to a preferred embodiment, the secondary winding 8 comprises a greater number of turns than that of the primary winding 3, which makes it possible to obtain an increase in the voltage recovered and the maximum power transited. For example, the primary winding has 27 turns, while the secondary winding has 40 turns. This configuration makes it possible to obtain a fairly wide frequency band centered around the ten kilohertz (frequency band between 10 kHz and 100 kHz) corresponding to a good power transfer, and the maximum power thus obtained is close to 100 watts with satisfactory efficiency. (of the order of 80%). In addition, the use of very low resistive conductors allows to exceed the order of magnitude of 100W transited.

Les bobinages primaire 3 et secondaire 8 ont des longueurs comprises entre 50 et 60 mm et des diamètres compris entre 45 et 50 mm, offrant ainsi une connexion électromagnétique de taille raisonnable. Avantageusement, un aimant 10 est placé à l'extrémité distale de la fiche 5 dans l'axe A-A de cette dernière, tandis qu'un contact magnétique 11 est disposé, de préférence, près du fond 2e de la cuve 2 et au centre de cette dernière. En position d'accouplement, l'aimant 10 vient se positionner à proximité du contact magnétique 11, lorsque la fiche est correctement enfoncée dans l'embase. L'alimentation du dispositif de connexion par induction n'est réalisée que si l'aimant 10 de la fiche 5 est correctement positionné au voisinage du contact magnétique 11 de l'embase 1. Ainsi, si la fiche n'est pas correctement emboitée dans l'embase, aucun champ magnétique n'est produit et l'embase ne consomme qu'un courant très faible, assurant ainsi une sécurité de la connexion électromagnétique selon l'invention. L'aimant 10 peut être un aimant permanent et le contact magnétique 11 peut être constitué d'un relais « reed » ou « ILS » connu en soi. Il peut être très utile d'échanger des informations entre l'appareil 6, 6> alimenté par la connexion électromagnétique selon l'invention et l'extérieur (un appareil de contrôle et de commande C ou le local technique d'une piscine par exemple comprenant un émetteur-récepteur) du bassin ou du milieu fortement - 15 - humide, par exemple pour modifier la couleur d'un projecteur, ou si l'appareil 6, 6' constate un défaut de fonctionnement. Pour cette raison, une variante de la connexion électromagnétique selon l'invention comporte une liaison série 12, 13 reliant, d'une part, l'appareil 6, 6 à la fiche 5 et, d'autre part, la source d'alimentation 14, à l'embase 1. Cette liaison peut-être filaire (figure 11) ou réalisée par courant porteur CPL (figure 12), dans ce dernier cas, le signal est porté par le câble d'alimentation. Selon un exemple de réalisation intéressant mais nullement limitatif, la communication est bidirectionnelle. Toutefois, cette communication pourrait être réalisée par un système « alternat » ou « half duplex » connu en soi, permettant ainsi de minimiser le coût et l'encombrement de la transmission. Pour permettre cette communication, l'embase 1 et la fiche 5 comportent encore un émetteur-récepteur 15, 16, respectivement, permettant une transmission d'informations sans fil entre elles. Compte-tenu de la proximité de l'émetteur (15 ou 16) et du récepteur (16 ou 15), ces derniers peuvent utiliser des ondes radio de faible puissance connues en soi, du type de celles utilisées dans les dispositifs d'identification sans contact RFID.The primary windings 3 and secondary 8 have lengths between 50 and 60 mm and diameters between 45 and 50 mm, thus providing an electromagnetic connection of reasonable size. Advantageously, a magnet 10 is placed at the distal end of the plug 5 in the axis AA of the latter, while a magnetic contact 11 is preferably disposed near the bottom 2e of the tank 2 and at the center of the latter. In the coupling position, the magnet 10 is positioned near the magnetic contact 11, when the plug is correctly inserted into the base. The supply of the induction connection device is performed only if the magnet 10 of the plug 5 is correctly positioned in the vicinity of the magnetic contact 11 of the base 1. Thus, if the plug is not properly fitted in the base, no magnetic field is produced and the base consumes a very low current, thus ensuring a secure electromagnetic connection according to the invention. The magnet 10 may be a permanent magnet and the magnetic contact 11 may consist of a relay "reed" or "ILS" known per se. It can be very useful to exchange information between the device 6, 6> powered by the electromagnetic connection according to the invention and the outside (a control and command device C or the technical room of a swimming pool for example comprising a transceiver) of the pelvis or of the highly humid medium, for example to change the color of a headlamp, or if the apparatus 6, 6 'discovers a malfunction. For this reason, a variant of the electromagnetic connection according to the invention comprises a series link 12, 13 connecting, on the one hand, the device 6, 6 to the plug 5 and, on the other hand, the power supply 14, the base 1. This connection can be wired (Figure 11) or carried by powerline CPL (Figure 12), in the latter case, the signal is carried by the power cable. According to an interesting but not limiting embodiment, the communication is bidirectional. However, this communication could be achieved by a system "alternat" or "half duplex" known per se, thus minimizing the cost and size of the transmission. To allow this communication, the base 1 and the plug 5 further comprise a transceiver 15, 16, respectively, allowing a wireless transmission of information between them. Given the proximity of the transmitter (15 or 16) and the receiver (16 or 15), the latter can use low power radio waves known per se, of the type used in identification devices without RFID contact.

Dans l'embase 1, les composants nécessaires au hachage de la tension s'échauffent au passage du courant. Pour assurer l'intégrité de ces composants électroniques et éviter leur défaillance, le circuit électronique de l'embase 1 est équipé d'un dispositif de détection de température apte à couper l'alimentation lorsqu'une température critique prédéterminée est atteinte. Par exemple, une température de l'ordre de 75°C pour les applications en piscine. Avantageusement, la paroi externe 2d de la cuve 2 de l'embase 1 est réalisée en un matériau ayant de bonnes propriétés de conductivité thermique de sorte à assurer une meilleure dissipation de la chaleur. Par exemple, la paroi externe 2d de la cuve de l'embase est réalisée en aluminium. - 16 - La paroi interne 2b de la cuve 2, tout comme le boîtier 7 de la fiche 5, sont exécutés en un matériau permettant le passage du champ magnétique de la bobine primaire 3 vers la bobine secondaire 8. Par exemple, la paroi interne 2b et le boitier 7 sont exécutés en matière plastique.In the base 1, the components necessary for the chopping of the voltage heat up with the passage of the current. To ensure the integrity of these electronic components and prevent their failure, the electronic circuit of the base 1 is equipped with a temperature detection device able to cut the power supply when a predetermined critical temperature is reached. For example, a temperature of about 75 ° C for pool applications. Advantageously, the outer wall 2d of the tank 2 of the base 1 is made of a material having good properties of thermal conductivity so as to ensure better heat dissipation. For example, the outer wall 2d of the tank of the base is made of aluminum. The inner wall 2b of the tank 2, like the housing 7 of the plug 5, are made of a material allowing the magnetic field of the primary coil 3 to pass to the secondary coil 8. For example, the inner wall 2b and the housing 7 are executed in plastic.

L'extrémité distale 7a du boitier 7 de la fiche 5 comporte une collerette 18 coopérant avec une bride 19 dont est munie l'extrémité proximale 2a de la cuve 2 de l'embase 1. La collerette 18 peut être montée avec une aptitude de pivotement par rapport au boitier 7 de la fiche 5, autour de l'axe A-A de cette dernière. Cette collerette permet le verrouillage de la connexion électromagnétique, empêchant le retrait de la fiche 5 par traction exercée sur le câble 22 relié à l'appareil immergé 6, sans entraver la rotation de ladite fiche autour de son axe longitudinal A-A. Cette disposition permet d'éviter que le câble ne se vrille ce qui est particulièrement appréciable lorsque la fiche est utilisée pour alimenter un 15 appareil mobile, tel un nettoyeur de piscine par exemple, ce dernier pouvant effectuer ses mouvements librement, sans risquer de débrancher la connexion électromagnétique. La collerette 18 et la bride 19 peuvent être assemblées par tous moyens appropriés, l'un de ces moyens étant décrit ci-après.The distal end 7a of the housing 7 of the plug 5 comprises a flange 18 cooperating with a flange 19 which is provided with the proximal end 2a of the tank 2 of the base 1. The flange 18 can be mounted with a pivoting ability compared to the box 7 of the sheet 5, about the axis AA of the latter. This collar makes it possible to lock the electromagnetic connection, preventing pulling of the plug 5 by pulling on the cable 22 connected to the immersed apparatus 6, without hindering the rotation of said plug about its longitudinal axis A-A. This arrangement makes it possible to prevent the cable from twisting, which is particularly appreciable when the plug is used to power a mobile device, such as a pool cleaner for example, the latter being able to carry out its movements freely, without the risk of disconnecting the cable. electromagnetic connection. The flange 18 and the flange 19 can be assembled by any appropriate means, one of these means being described below.

20 Selon l'exemple illustré, la collerette 18 comporte au moins trois ergots 20 espacés de 120°, aptes à coopérer avec des encoches 21 également espacées de 120' dont est munie la bride 19. Pour bloquer la fiche 5 dans l'embase 1, il suffit d'engager les ergots 20 dans les encoches 21 et de faire pivoter la collerette 18, par exemple dans les 25 sens des aiguilles d'une montre. De même, pour dégager la fiche et désolidariser les éléments constitutifs 1, 5 de la connexion électromagnétique, il suffit de tourner la collerette dans le sens contraire. L'entrefer (espace séparant les enroulements primaire 3 et secondaire 8) doit être le plus petit possible pour permettre un bon transfert de l'onde 30 magnétique entre la bobine primaire 3 et la bobine secondaire 8. - 17 - La surface externe 7b du boitier 7 de la fiche 5 et/ou la surface interne 2b de la cuve 2 de l'embase 1 est/sont agencée(s) de sorte que l'eau contenue dans l'embase (1) est évacuée lorsque la fiche est engagée dans l'embase. Par exemple, la surface externe 7b du boitier 7 de la fiche 5 et/ou la surface interne 2b de la cuve 2 de l'embase 1 est/sont munie(s) de rainures longitudinale 17. Ainsi, particulièrement dans le cas d'une utilisation subaquatique, c'est-à-dire lorsque la connexion électromagnétique selon l'invention est amenée à être complètement immergée, par exemple dans une piscine ou une baignoire, lors de l'engagement de ladite fiche dans l'embase 1, l'eau E qui remplit la cavité interne 2c de la cuve 2 est évacuée en s'écoulant vers l'extérieur de ladite embase. L'invention concerne enfin des appareils aptes à être utilisés en milieu subaquatique (piscines, baignoires, bains à remous, ...) ou en milieu fortement humide (hammams, saunas, spas, ...) comprenant une fiche présentant une ou plusieurs des caractéristiques susmentionnées. Selon un premier mode d'exécution représenté à la figure 6, la fiche 5 est reliée à l'appareil à alimenter 6 par l'intermédiaire d'un câble 22. Cette disposition particulière est notamment intéressante pour des appareils mobiles ayant besoin d'une marge de manoeuvre, tels que par exemple des robots nettoyeurs, des appareils de massage, ... Dans ce cas, la mise en place et le retrait de la fiche dans l'embase est opéré comme décrit ci-dessus. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 7, la fiche 5 est directement installée sur l'appareil 6'. Cette disposition est particulièrement intéressante pour des appareils fixes tels que par exemple des spots lumineux, des alarmes anti-noyade, Dans ce cas, la fixation d'un tel appareil 6' à l'embase 1 selon l'invention, par l'intermédiaire de la fiche 5 dont il est équipé, est réalisée par des ergots 23 équipant la collerette 18 de ladite fiche qui s'engagent dans des encoches 24 dont est munie la bride 19 de ladite embase. Une rotation de l'appareil 6', par - 18 - exemple dans le sens des aiguilles d'une montre, bloque l'appareil dans une position verticale et assure son maintien. La fiche 5 est encore munie d'une patte flexible (non représentée) apte à se loger dans une encoche de la bride 19 de l'embase 1. Cette patte a pour but d'empêcher le déverrouillage de la fiche. Pour déverrouiller la liaison entre la fiche 5 de l'appareil 6' et l'embase 1, il faut libérer cette patte, par exemple à l'aide d'un outil tel qu'un tournevis. Selon un exemple de réalisation, cette patte flexible peut être confondue avec l'un des ergots 23 de la fiche. La connexion électromagnétique selon l'invention peut donc s'avérer très utile lorsqu'elle est utilisée en milieu subaquatique tel qu'une piscine, une baignoire, un bain à remous, ... mais également lorsqu'elle est installée dans des zones fortement humides telles que hammam, salle de bain, douche, ..., ou à proximité de points d'eau. Elle permet en particulier d'utiliser, de manière sécurisée, des appareils électroportatifs à basse tension en s'affranchissant des accumulateurs. Alternativement, la connexion électromagnétique selon l'invention permet de recharger des appareils fonctionnant sur batterie dans des zones ou les prises de courant sont prohibées. Cette connexion électromagnétique peut, par exemple, être utilisée pour les appareils suivants : - nettoyeur électrique, alarme immergée, pompe immergée, éclairage subaquatique, - électrolyseur au sel, - capteur de mesures (température, pH, qdzredox, conductivité, ...), jet d'eau et fontaine, haut-parleur, afficheur, chronomètre, - appareil de massage, - 19 - - enrouleur de bâche ou volet, - chargeur de batterie, et d'autres encore qui ne sont pas désignés dans la liste ci-dessus.According to the illustrated example, the collar 18 comprises at least three lugs 20 spaced 120 °, able to cooperate with notches 21 also spaced 120 'which is provided with the flange 19. To lock the plug 5 in the base 1 it suffices to engage the lugs 20 in the notches 21 and to rotate the flange 18, for example in a clockwise direction. Similarly, to release the plug and disengage the constituent elements 1, 5 of the electromagnetic connection, simply turn the collar in the opposite direction. The air gap (space separating the primary windings 3 and the secondary windings 8) must be as small as possible to allow a good transfer of the magnetic wave between the primary coil 3 and the secondary coil 8. The external surface 7b of the housing 7 of the plug 5 and / or the inner surface 2b of the tank 2 of the base 1 is / are arranged (s) so that the water contained in the base (1) is removed when the plug is engaged in the base. For example, the outer surface 7b of the housing 7 of the plug 5 and / or the inner surface 2b of the tank 2 of the base 1 is / are provided with longitudinal grooves 17. Thus, particularly in the case of underwater use, that is to say when the electromagnetic connection according to the invention is brought to be completely immersed, for example in a pool or bath, when the engagement of said plug in the base 1, l water E which fills the internal cavity 2c of the tank 2 is discharged by flowing outwardly of said base. The invention also relates to apparatus suitable for use in an underwater environment (swimming pools, baths, hot tubs, etc.) or in a highly humid environment (hammams, saunas, spas, etc.) comprising a plug having one or more characteristics mentioned above. According to a first embodiment shown in FIG. 6, the plug 5 is connected to the device 6 to be powered by means of a cable 22. This particular arrangement is particularly advantageous for mobile devices needing a cable. room for maneuver, such as for example cleaning robots, massage devices, ... In this case, the establishment and removal of the plug in the base is operated as described above. According to another embodiment illustrated in Figure 7, the plug 5 is directly installed on the device 6 '. This arrangement is particularly advantageous for fixed devices such as for example light spots, anti-drowning alarms, In this case, the attachment of such an apparatus 6 'to the base 1 according to the invention, via of the plug 5 which it is equipped, is achieved by lugs 23 equipping the flange 18 of said plug which engage in notches 24 which is provided with the flange 19 of said base. Rotation of the apparatus 6 ', for example in a clockwise direction, blocks the apparatus in a vertical position and ensures its maintenance. The plug 5 is still provided with a flexible tab (not shown) adapted to be housed in a notch of the flange 19 of the base 1. This tab is intended to prevent the unlocking of the plug. To unlock the connection between the plug 5 of the device 6 'and the base 1, it is necessary to release this tab, for example using a tool such as a screwdriver. According to an exemplary embodiment, this flexible tab can be confused with one of the lugs 23 of the plug. The electromagnetic connection according to the invention can therefore prove very useful when used in underwater environment such as a pool, a bath, a hot tub, ... but also when it is installed in areas strongly wet rooms such as steam room, bathroom, shower, ... or near water points. In particular, it makes it possible to use, in a secure manner, low-voltage electrical devices while avoiding accumulators. Alternatively, the electromagnetic connection according to the invention allows battery-powered devices to be recharged in areas where outlets are prohibited. This electromagnetic connection can, for example, be used for the following devices: - electric cleaner, submerged alarm, submerged pump, underwater lighting, - salt chlorinator, - measurement sensor (temperature, pH, qdzredox, conductivity, ...) , water jet and fountain, loudspeaker, display, stopwatch, - massage device, - 19 - - tarpaulin or shutter winder, - battery charger, and others which are not mentioned in the list above -above.

Claims

REVENDICATIONS1. Method for installing an electromagnetic connection in an underwater or highly humid environment, characterized in that: it is fixed, for example by embedding, in a wall (P) of an underwater basin (B) or a highly humid zone , a base (1) comprising a primary coil (3) and a chopper electronic circuit and an oscillator, known per se, able to provide the hash frequency required by the primary coil, this base constituting the first element of the electromagnetic connection suitable creating a magnetic field from an alternating voltage; this base is powered by means of a voltage source (14); connected to an apparatus (6, 6 ') for supplying, directly or indirectly, a plug (5) comprising a secondary coil (8) and constituting the second element of the electromagnetic connection capable of creating an alternating voltage from a magnetic field ; the plug (5) is nested in the base (1) so as to place the coils concentrically and to allow energy transfer by magnetic coupling between said plug and said base.

2. Electromagnetic connection device for use in an underwater environment or highly humid, characterized in that it comprises: on the one hand, a base (1) adapted to be fixed, for example by embedding, in the wall (P) d an underwater basin (B) or a highly humid zone, comprising a tank (2) consisting of an outer wall (2d), an inner wall (2b) and a bottom (2e), the latter delimiting a axial cavity (2c), said outer and inner walls of the tank defining an annular housing enclosing a winding or primary coil (3), said base further including a chopper electronic circuit and an oscillator, known per se, capable of providing the frequency of hashing required by the primary coil, replacement sheets to be powered by an alternating voltage source so as to create a magnetic field; and on the other hand, a plug (5) adapted to be connected directly or indirectly to an electrical appliance (6, 6 ') to be fed, comprising a housing (7) intended to be housed in the axial cavity (2c) of the base (1) and enclosing a winding or secondary coil (8) for receiving the magnetic field created by the primary coil (3) and converting it into AC voltage.

3. Device according to claim 2, characterized in that it further comprises a single-phase inverter (4) placed in the tank (2) of the base (1), upstream of the primary coil, and able to produce a voltage cut at high frequency.

4. Device according to claim 3, characterized in that the on-board inverter (4) in the base (1) is "H-bridge" and in that it produces a signal that speeds the chopping of the voltage, the chopping frequency can be adjusted according to the nominal power of the device to be powered (6, 6 ').

5. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that it further comprises a converter (9) placed in the housing (7) of the plug (5), downstream of the secondary coil, and apt straightening and filtering the output voltage of the secondary winding for use on a continuous low voltage load for powering the electrical apparatus (6, 6 ').

6. Device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the base (1) comprises an electronic device or rectifier, placed upstream of the inverter (4), this rectifier for converting the voltage of low frequency AC power input to the base in a DC voltage.

7. Device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that each primary winding (3) and secondary (8) consists of a replacement sheet of the 21/01 / 2013- 22 - multi-strand wire, this which makes it possible to reduce losses (especially by skin effect).

8. Device according to claim 7, characterized in that each winding consists of a wire formed of a number of strands between 3 and 12, and preferably 12 strands.

9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the wire constituting each coil (3, 8) is low linear resistance.

10. Device according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the primary coil (3) and secondary (8) comprise between 5 and 50 turns, and more particularly, they comprise about 30 turns.

11. Device according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the secondary winding (8) has a greater number of turns than that of the primary winding (3), which allows to obtain an elevation of the recovered voltage and the maximum power transited.

12. Device according to any one of claims 2 to 11, characterized in that a magnet (10) is placed at the distal end of the plug (5) in the axis (AA) of the latter, while a magnetic contact (11) is arranged near the bottom (2e) of the tank and in the center thereof and thus constituting a safety ensuring the correct placement of the plug in the base.

13. Device according to any one of claims 2 to 12, characterized in that the base (1) and the plug (5) further comprise a transceiver (15, 16) for wireless transmission of information between the base and the plug, a serial link (13) then connecting the power source to the base and a serial link (12) connecting the device to be fed (6, 6 ') to the plug (5).

14. Device according to any one of claims 2 to 13, characterized in that the electronic circuit of the base (1) is equipped with a device Replacement sheets 21/01 / 2013- 23 - of temperature detection able to cut the power supply when a predetermined critical temperature is reached.

15. Device according to any one of claims 2 to 14, characterized in that the outer wall (2d) of the tank (2) of the base (1) is made of a material having good thermal conductivity properties, while the inner wall (2b) of the vessel (2) and the housing (7) of the plug (5) are made of a material allowing the magnetic wave of the primary winding (3) to pass to the secondary winding ( 8).

16. Device according to any one of claims 2 to 15, characterized in that the outer surface (7b) of the housing (7) of the plug (5) and / or the inner surface (2b) of the vessel (2) the base (1) is / are arranged (s) so that the water contained in the base (1) is removed when the plug is engaged in the base.

17. Apparatus according to any one of claims 2 to 16, characterized in that the distal end (7a) of the housing (7) of the plug (5) comprises a flange (18) mounted with a pivotability relative to to the housing (7) of the plug (5), about the axis (AA) of the latter, this flange cooperating with a flange (19) which is provided with the proximal end (2a) of the tank (2) of the base (1) for locking said plug in the base and preventing withdrawal of the plug by pulling on the cable (22) of the electrical device (6) to feed while allowing the rotation of the socket around of its longitudinal axis (AA).

18. Device according to claim 17, characterized in that the flange (18) of the plug (5) comprises at least three lugs (20) spaced adapted to cooperate with notches (21) equally spaced which is provided with the flange (19). ) of the base (1).

19. Apparatus intended for use in an underwater environment or in a highly humid environment, in particular electric cleaner, underwater alarm, submerged pump, underwater lighting, salt chlorinator, measurement sensor, water jet and fountain, loudspeaker, display, stopwatch, replacement sheets of 21/01 / 2013- 24 - massage apparatus: tarpaulin winder or shutter, battery charger, characterized in that they are equipped with a plug (5) made according to any one of the Claims 2, 5, 7 to 13 and 15 to 18, and adapted to be connected to the base (1) of an electromagnetic connection device according to any one of Claims 2 to 4 and 6 to 18 in order to realize an underwater electromagnetic connection.

20. Apparatus according to claim 19 wherein the plug is secured to said apparatus, characterized in that the flange (18) of the plug (5) comprises lugs (23) adapted to engage in notches (24) which is provided with the flange (19) of the base (1).

21. Apparatus according to one of claims 19 or 20, characterized in that the plug (5) is further provided with a flexible tab adapted to be housed in a notch of the flange (19) of the base (1). . Replacement leaves of 21/01/2013