EP2843143B1 - Dispositif d'ajustement du niveau de liquide dans une canalisation et boîte de distribution de liquide incorporant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif d'ajustement du niveau de liquide dans une canalisation et boîte de distribution de liquide incorporant un tel dispositif Download PDF

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EP2843143B1
EP2843143B1 EP14181578.7A EP14181578A EP2843143B1 EP 2843143 B1 EP2843143 B1 EP 2843143B1 EP 14181578 A EP14181578 A EP 14181578A EP 2843143 B1 EP2843143 B1 EP 2843143B1
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passage section
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/105—Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquid flows, especially in sewage systems, and more particularly relates to a device for adjusting or adjusting the level of liquid flowing in a pipe, as well as a distribution box. liquid equipped with such a device.
  • the current non-collective sanitation installations generally comprise at least a first purification unit composed of a sealed pit in which the suspended solids are decanted, possibly supplemented with a biological purification reactor and a clarifier, and then a final purification unit including the spreading of pre-purified effluents into the soil, in particular by means of infiltration trenches, sand filters or spreading bed.
  • the non-collective sanitation plants generally comprise, downstream of the purification units of said effluents from the houses, a view of distribution of the pre-purified effluents to a multiplicity of pipes (hereinafter referred to as downstream pipes) arranged in parallel , which are extended by perforated pipes or trenches for the percolation of said pre-purified effluents through layers of draining materials such as gravel or sand disposed in the surrounding soil, close to the sanitation installation .
  • downstream pipes a multiplicity of pipes
  • the ends of the downstream pipes are generally positioned so as to be all arranged on the same horizontal level, in order to distribute equitably in each of them the pre-purified effluent or effluents discharging into said view via a or several pipes, hereinafter called upstream pipe (s).
  • upstream pipe s
  • Part of the installation is then "off", while the other party receives all the effluents, which sometimes causes a congestion or overflow of the percolation zone, and / or an anticipated clogging of the downstream pipeline, which can no longer fulfill its role of final purification.
  • the present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a device for adjusting the level of liquid flowing in a non-vertical positioning pipe which is simple, adjustable positioning and slightly reducing the flow rate downstream in said pipe .
  • the present invention proposes a device for adjusting the level of liquid flowing in a pipe with non-vertical positioning (horizontal or inclined pipe), comprising a disk, closing transversely said pipe, and having a hollow central portion which constitutes the passage section of the liquid, the edges of the recess (of said passage section) being formed in such a way as to create a shut-off section for the fluid flow, whose height is variable according to the orientation of the edges of the passage section, characterized in that the edges of the recess of the passage section affect the shape of a spiral.
  • Such a device allows, thanks to the spiral shape of the passage section of the liquid, an easy flow thereof without risk of clogging.
  • a fine adjustment of the positioning of the spiral, that is to say the level of the passage section is also possible due to the rotation of the disc around the axis of the pipe, that is to say according to the adjusting the orientation of the spiral edges of the device.
  • the device according to the invention preferably comprises a connection sleeve of the disk to said pipe, preferably at the end of said pipe.
  • the connection sleeve may be conical in shape for a good fit with the pipe and a possible adaptation to different pipe diameters.
  • the device according to the invention may comprise tabs or tongues for fixing to said pipe, projecting on a face of the disk, (face facing the pipe) curved adapted to be housed inside the pipe for the purpose of keep the disc pressed against the end of the pipe.
  • These tabs can be bent and flexible.
  • these gripping means may be elements, of ergot type, protruding from the face of the disc.
  • these elements, lug-type may protrude from the face of the disk opposite to the face cooperating with the pipe / connection sleeve.
  • the gripping means may be gripping notches formed at the periphery of the disc, opposite the recessed central portion.
  • the device for adjusting the liquid level according to the invention is not fixed by permanently at the end of the pipe but can be adjusted again over time if the conditions require it (modification of the flatness of the ground, elevation of level between the different pipes ).
  • the present invention also relates to an assembly comprising a non-vertical positioning pipe and a device for adjusting the level of liquid flowing in said pipe as described above.
  • the present invention also relates to a liquid distribution box receiving the ends of at least one upstream pipe (incoming liquid) and at least two downstream pipes (liquid discharge) of substantially different diameters and / or arranged at heights substantially different in said distribution box, characterized in that at least one end of said downstream pipes is equipped with the device as described above, so as to adjust the level of liquid in the pipe or pipes and equalize the distribution of liquid in all downstream pipes by varying the angular position of the disk inducing the setting of the shutter threshold.
  • Such a liquid distribution box may, for example, constitute a view of the distribution of effluents from a sanitation installation, such as a non-collective sanitation installation.
  • the device 1 for adjusting the liquid level consists of two main parts, namely a disc portion 2 of substantially flat shape and a sleeve portion 3 extending substantially orthogonally to the rear face of the disc 2.
  • the disc 2 has a hollow central portion whose peripheral edges have the shape of a spiral 4 with a recess 5.
  • the conical sleeve portion 3 of the device 1 according to the invention is intended for connecting the disk 2 to a pipe 6.
  • the rear face of the disk of the device is adapted to the end of the pipe 6 to close at least a peripheral portion of its passage section.
  • the level of liquid that can flow from and to said pipe 6 is adjusted by the height h of the spiral edge of the disk at the bottom of it.
  • the front face of the disc is provided with a gripping pin 11 located for example, as visible on the figure 2 in the lower part of the disk at the right of the recess 5 (that is to say corresponding to the intermediate position of the level of the passage of the liquid) and can also be used as a reference for the adjustment of the angular position of each of the disks of a distribution look.
  • Such a device for regulating the flow of liquid in a pipe is quite appropriate in a liquid distribution box such as an effluent distribution port as shown schematically on the figure 4 .
  • a said distribution box 7 receives an upstream pipe 8 (arrival of the effluent) and a multiplicity of downstream pipes 9 in which the effluent must be distributed equitably with a view to its evacuation, for example, in percolation devices on a bed sand.
  • Each of the downstream pipes 9 may be equipped, at its end opening into the distribution box, a liquid level adjustment device comprising a disc with a spiral passage section according to the invention.
  • the angular positioning of the disk and therefore of the spiral makes it possible to adjust the shutter threshold, that is to say the threshold of passage of the liquid in said pipe.
  • FIG. 5 An example of setting the disk in two adjacent pipes of different heights is shown schematically on the figure 5 .
  • the left pipe is located at a lower level than the right pipe.
  • the angular position of the adjustment device 1 is displaced by rotation of the disk so that the height h of the bottom of the left spiral is greater than at height h 'of the right spiral.
  • the connecting sleeve or the fastening tongues are preferably made of material with the disc (monoblock device).
  • Possible materials are metallic materials, or polymeric materials, such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyurethane (PUR), phenoplasts (PF), unsaturated polyesters (PET) or polyacetal (POM), without this list being limiting.
  • Polyvinyl chloride is preferred, being particularly resistant to hydrogen sulfide, frequently encountered in the pipes.
  • the liquid level adjustment device is entirely appropriate in effluent distribution manholes of a non-collective sewerage installation requiring the distribution of the purified effluents in a multiplicity of pipes for the purpose of controlling the effluent. infiltration of the effluents into the soil but can be used for any liquid distribution box in pipes for which a fine adjustment of the passage and the flow of the liquid.

Description

  • Dispositif d'ajustement du niveau de liquide dans une canalisation et boîte de distribution de liquide incorporant un tel dispositif
  • La présente invention concerne le domaine des écoulements de liquide, notamment dans les installations d'assainissement, et plus particulièrement concerne un dispositif de réglage ou d'ajustement du niveau de liquide s'écoulant dans une canalisation, ainsi qu'une boîte de distribution de liquide équipée d'un tel dispositif.
  • Les propriétaires des habitations qui ne sont pas desservies par un réseau public de collecte des eaux usées ont désormais l'obligation de traiter eux-mêmes leurs eaux usées avant de les rejeter dans le milieu naturel. Ces eaux usées domestiques, constituées des eaux ménagères (issues des cuisines, lavabos, douches, baignoires, lave-linges et lave-vaisselle) et des eaux vanne (WC), sont ainsi épurées dans des installations dénommées installations d'assainissement non collectif.
  • Les installations d'assainissement non collectif actuelles comprennent généralement au moins une première unité d'épuration composée d'une fosse étanche dans laquelle sont décantées les matières en suspension, éventuellement complétée d'un réacteur d'épuration biologique et d'un clarificateur, puis d'une unité d'épuration finale comprenant l'épandage des effluents pré-épurés dans le sol, notamment au moyen de tranchées d'infiltration, de filtres à sable ou de lit d'épandage.
  • A cet effet les installations d'assainissement non collectif comportent généralement, en aval des unités d'épuration desdits effluents issus des habitations un regard de répartition des effluents pré-épurés vers une multiplicité de canalisations (dénommées ci-après canalisations aval) disposées en parallèles, qui se prolongent par des canalisations perforées ou des tranchées en vue de la percolation desdits effluents pré-épurés au travers de couches de matériaux drainants tels que des graviers ou du sable disposées dans le sol environnant, à proximité de l'installation d'assainissement.
  • Dans ledit regard de répartition, les extrémités des canalisations aval sont généralement positionnées de telle sorte à être toutes disposées sur le même niveau horizontal, afin de répartir équitablement dans chacune d'entre elles le ou les effluents pré-épurés débouchant dans ledit regard via une ou plusieurs canalisations, dénommées ci-après canalisation(s) amont.
  • Malgré le soin apporté au positionnement relatif des canalisations aval et de leurs extrémités débouchant dans le regard de répartition, lors de la mise en place de l'installation, il arrive fréquemment, au cours du temps, que l'une ou l'autre, ou plusieurs, de ces canalisations aval s'affaisse(nt), en raison soit d'un tassement du terrain environnant provoqué par exemple par le passage de véhicules ou par des mouvements ou modifications du sol, soit d'un tassement du sable, soit encore d'un faible chemin préférentiel existant dès la mise en place de l'installation et s'accentuant avec le temps. Il en résulte des passages préférentiels de l'effluent épuré dans la ou les canalisations affaissées, c'est à dire dans la ou les canalisations aval dont l'extrémité est disposée, dans le regard de répartition, à un niveau inférieur à celui des extrémités des canalisations aval adjacentes. Une partie de l'installation se trouve alors "hors circuit", alors que l'autre partie reçoit la totalité des effluents, ce qui provoque parfois un engorgement, voire un débordement de la zone de percolation, et/ou un colmatage anticipé de la canalisation aval correspondante, qui ne peut alors plus remplir son rôle d'épuration finale.
  • Il est difficile de remédier à ces modifications des niveaux relatifs de ces canalisations aval sans repositionner l'ensemble du regard de répartition et rétablir la planéité de l'ensemble des extrémités des canalisations aval.
  • Des solutions à ce problème ont été décrites dans les brevets US 4298470 , US 4756827 et US 6772789 qui présentent des dispositifs d'ajustement du niveau du liquide avec des sections de passage excentrées.
  • Une autre solution à ce problème a été décrite dans US 5154353 par un dispositif de relevage du niveau de passage du liquide dans les extrémités des canalisations aval, le dispositif étant formé d'un élément d'obturation à section de passage en forme de V adaptable à ladite extrémité de canalisation. Cependant une telle forme de fente en V de la section de passage réduit considérablement le (débit du) flux du liquide dans la canalisation obturée, par rapport aux canalisations aval adjacentes. De plus, la portion de section rétrécie (c'est-à-dire la partie inférieure du V) se colmate rapidement, créant à nouveau des différences de niveau entre la canalisation équipée d'un tel élément partiellement colmaté et les canalisations adjacentes.
  • La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités en proposant un dispositif d'ajustement du niveau de liquide s'écoulant dans une canalisation à positionnement non vertical qui soit simple, à positionnement réglable et réduisant peu le débit du flux aval dans ladite canalisation.
  • A cet effet la présente invention propose un dispositif d'ajustement du niveau de liquide s'écoulant dans une canalisation à positionnement non vertical (canalisation horizontale ou inclinée), comprenant un disque, obturant transversalement ladite canalisation, et comportant une partie centrale évidée qui constitue la section de passage du liquide, les bords de l'évidement (de ladite section de passage) étant formés de manière à créer une section d'obturation à l'écoulement du fluide, dont la hauteur est variable selon l'orientation des bords de la section de passage, caractérisé en ce que les bords de l'évidement de la section de passage affectent la forme d'une spirale.
  • Un tel dispositif permet, grâce à la forme spiralée de la section de passage du liquide, un écoulement aisé de celui-ci sans risque de colmatage. Un réglage fin du positionnement de la spirale, c'est-à-dire du niveau de la section de passage est également possible grâce à la rotation du disque autour de l'axe de la canalisation, c'est-à-dire selon le réglage de l'orientation des bords spiralés du dispositif.
  • Le dispositif selon l'invention comprend, de préférence, un manchon de raccordement du disque à ladite canalisation, avantageusement à l'extrémité de ladite canalisation. Le manchon de raccordement peut être de forme conique en vue d'un bon emboîtement à la canalisation et d'une adaptation possible à différents diamètres de canalisation.
  • En variante, le dispositif selon l'invention peut comprendre des pattes ou languettes de fixation à ladite canalisation, faisant saillies sur une face du disque, (face tournée vers la canalisation) incurvées aptes à se loger l'intérieur de la canalisation en vue de maintenir le disque plaqué contre l'extrémité de la canalisation. Ces pattes peuvent être coudées et flexibles.
  • En vue d'un réglage aisé de la position angulaire du disque, le dispositif selon l'invention est avantageusement muni de moyens de préhension. Selon une première variante, ces moyens de préhension peuvent être des éléments, de type ergot, faisant saillie sur la face du disque. Par exemple, ces éléments, de type ergot, peuvent faire saillie de la face du disque opposée à la face coopérant avec la canalisation / au manchon de raccordement. Selon une seconde variante, les moyens de préhension peuvent être des encoches de préhension ménagées à la périphérie du disque, à l'opposé de la partie centrale évidée.
  • En effet, le dispositif de réglage du niveau de liquide selon l'invention n'est pas fixé de manière permanente à l'extrémité de la canalisation mais peut être à nouveau ajusté au cours du temps si les conditions le nécessitent (modification de la planéité du sol, élévation de niveau entre les différentes canalisations...).
  • La présente invention concerne également un ensemble comprenant une canalisation à positionnement non vertical et un dispositif d'ajustement du niveau de liquide s'écoulant dans ladite canalisation tel que décrit ci-dessus.
  • La présente invention concerne également une boîte de distribution de liquide recevant les extrémités d'au moins une canalisation amont (arrivée du liquide) et d'au moins deux canalisations aval (évacuation du liquide) de diamètres sensiblement différents et/ou disposées à des hauteurs sensiblement différentes dans ladite boîte de distribution,
    caractérisée en ce qu'au moins une extrémité des dites canalisations aval est équipée du dispositif tel que décrit ci-dessus, de manière à ajuster le niveau de liquide dans la ou les canalisations et égaliser la répartition du liquide dans l'ensemble des canalisations aval par variation de la position angulaire du disque induisant le réglage du seuil d'obturation.
  • Une telle boîte de distribution de liquide peut, par exemple, constituer un regard de répartition des effluents d'une installation d'assainissement, telle qu'une installation d'assainissement non collectif.
  • L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue en perspective latérale d'un dispositif d'ajustement du niveau de liquide selon la présente invention ;
    • La figure 2 est une vue de face d'un dispositif selon l'invention ;
    • La figure 3 est une vue de côté du dispositif de la figure 2 ;
    • La figure 4 est un schéma en perspective d'une boîte de distribution incorporant un dispositif selon la présente invention ;
    • La figure 5 est un schéma de deux dispositifs montés sur des extrémités de canalisation de niveaux différents.
  • Comme schématisé sur les figures 1 à 3, le dispositif 1 d'ajustement du niveau de liquide est constitué de deux parties principales, à savoir d'une partie disque 2 de forme sensiblement plane et d'une partie manchon 3 s'étendant sensiblement orthogonalement à la face arrière du disque 2.
  • Le disque 2 comporte une partie centrale évidée dont les bords périphériques ont la forme d'une spirale 4 avec un décrochement 5.
  • La partie manchon 3 conique du dispositif 1 selon l'invention est destinée au raccordement du disque 2 à une canalisation 6.
  • Ainsi, la face arrière du disque du dispositif vient s'adapter à l'extrémité de la canalisation 6 en vue d'obturer au moins une partie périphérique de sa section de passage. Lorsque la canalisation est sensiblement horizontale, le niveau de liquide qui peut s'écouler de et vers ladite canalisation 6 est réglé par la hauteur h du bord spiralé du disque en partie basse de celui-ci.
  • La face avant du disque est munie d'un ergot de préhension 11 situé par exemple, comme visible sur la figure 2, dans la partie inférieure du disque au droit du décrochement 5 (c'est à dire correspondant à la position intermédiaire du niveau du passage du liquide) et pouvant aussi servir de référence pour le réglage de la position angulaire de chacun des disques d'un regard de répartition.
  • Un tel dispositif de réglage de l'écoulement du liquide dans une canalisation est tout à fait approprié dans une boîte de distribution de liquide tel qu'un regard de répartition d'effluents comme schématisé sur la figure 4.
  • Une dite boîte de distribution 7 reçoit une canalisation amont 8 (arrivée de l'effluent) et une multiplicité de canalisations aval 9 dans lesquelles doit se répartir équitablement l'effluent en vue de son évacuation, par exemple, dans des dispositifs de percolation sur lit de sable.
  • Chacune des canalisations aval 9 peut être équipée, à son extrémité débouchant dans la boîte de distribution, d'un dispositif d'ajustement du niveau de liquide comportant un disque à section de passage spiralé conforme à l'invention.
  • Le positionnement angulaire du disque et donc de la spirale permet de régler le seuil d'obturation, c'est-à-dire le seuil de passage du liquide dans ladite canalisation.
  • Un exemple de réglage du disque dans deux canalisations adjacentes de hauteurs différentes est schématisé sur la figure 5. La canalisation de gauche est située à un niveau inférieur par rapport à la canalisation de droite.
  • Pour que les liquides puissent s'écouler à la fois dans la canalisation de droite et celle de gauche, la position angulaire du dispositif 1 d'ajustement est déplacée par rotation du disque afin que la hauteur h du bas de la spirale de gauche soit supérieure à la hauteur h' de la spirale de droite. Ainsi, par simple rotation des bords spiralés de la section de passage du disque 2, l'opérateur permet à l'ensemble des canalisations aval de recevoir des flux de liquide équivalents.
  • Le manchon de raccordement ou les languettes de fixation sont, de préférence, réalisés de matière avec le disque (dispositif monobloc). Les matériaux possibles sont les matériaux métalliques, ou les matériaux polymères, tels que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC), le polyuréthane (PUR), les phénoplastes (PF), les polyesters insaturés (PET) ou le polyacétal (POM), sans que cette liste soit limitative.
    Le polychlorure de vinyle est préféré, étant notamment résistant au sulfure d'hydrogène, fréquemment rencontré dans les canalisations.
  • Le dispositif d'ajustement du niveau de liquide selon l'invention est tout à fait approprié dans les regards de répartition d'effluents d'une installation d'assainissement non collective nécessitant la répartition des effluents épurés dans une multiplicité de canalisations en vue de l'infiltration des effluents dans le sol mais peut être utilisé pour toute boîte de distribution de liquide dans des canalisations pour lesquelles un réglage fin du passage et l'écoulement du liquide.

Claims (10)

  1. Dispositif d'ajustement du niveau de liquide s'écoulant dans une canalisation (6) à positionnement non vertical, comprenant un disque (2), obturant transversalement ladite canalisation (6), et comportant une partie centrale évidée qui constitue la section de passage (10) du liquide, les bords de l'évidement de ladite section de passage étant formés de manière à créer une section d'obturation à l'écoulement du fluide, dont la hauteur est variable selon l'orientation des bords de la section de passage,
    caractérisé en ce que les bords de l'évidement de la section de passage affectent la forme d'une spirale.
  2. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce qu'il comprend un manchon (3) de raccordement du disque (2) à ladite canalisation.
  3. Dispositif selon la revendication 2,
    caractérisé en ce que le manchon (3) de raccordement est de forme conique en vue d'une adaptation à différents diamètres de canalisation.
  4. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce qu'il comprend des pattes ou languettes de fixation à ladite canalisation, faisant saillies sur une face du disque, incurvées aptes à se loger l'intérieur de la canalisation en vue de maintenir le disque plaqué contre l'extrémité de la canalisation.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de préhension, en vue d'un réglage aisé de la position angulaire du disque.
  6. Dispositif selon la revendication 5,
    caractérisé en ce que les moyens de préhension sont des éléments, de type ergot (11), faisant saillie de la surface du disque.
  7. Dispositif selon la revendication 5,
    caractérisé en ce que les moyens de préhension sont des encoches de préhension ménagées à la périphérie du disque, à l'opposé de la partie centrale évidée.
  8. Ensemble comprenant une canalisation à positionnement non vertical et un dispositif d'ajustement du niveau de liquide s'écoulant dans ladite canalisation, caractérisé en ce que le dispositif est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
  9. Boîte de distribution de liquide recevant les extrémités d'au moins d'au moins une canalisation amont (8) (arrivée du liquide) et d'au moins deux canalisations aval (9) (évacuation du liquide) de diamètres sensiblement différents et/ou disposées à des hauteurs sensiblement différentes dans ladite boîte de distribution,
    caractérisée en ce qu'au moins une extrémité des dites canalisations aval (9) est équipée du dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, de manière à ajuster le niveau de liquide dans la ou les canalisations et égaliser la répartition du liquide dans l'ensemble des canalisations aval par variation de la position angulaire du disque induisant le réglage du seuil d'obturation.
  10. Boîte de distribution de liquide selon la revendication 9,
    caractérisée en ce qu'elle constitue un regard de répartition des effluents d'une installation d'assainissement, d'une installation d'assainissement non collectif.
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