FR2707681A1 - Dispositif de chasse d'eau pressurisée pour toilettes, sa soupape de chasse et son dispositif d'induction d'air. - Google Patents

Abstract

Le dispositif de l'invention comprend un accumulateur (14) pour stocker de l'eau et de l'air sous pression. Une soupape de chasse (16) commande la décharge de l'eau à partir de l'accumulateur et comprend un cylindre (100) ayant une extrémité inférieure en communication fluidique avec l'orifice de sortie de l'accumulateur, un piston (152) définissant des chambres supérieure (172) et inférieure (174), un orifice (180) ménagé dans le piston, une ouverture (130; 132) pratiquée dans le cylindre qui assure la communication fluidique entre l'intérieur de l'accumulateur et la chambre inférieure du cylindre, une soupape (151) montée sur le piston qui ferme normalement l'extrémité inférieure du cylindre de manière à fermer l'orifice de sortie d'eau et pouvant s'ouvrir lors du mouvement ascendant du piston pour permettre la décharge de l'eau, et un actionneur de soupape de chasse normalement fermé qui peut s'ouvrir pour exécuter une communication fluidique entre la pression de l'air ambiant et la chambre supérieure du cylindre, d'où il résulte qu'un différentiel de pression fluidique se produisant de part et d'autre du piston provoque son mouvement ascendant et l'ouverture de la soupape.

Description

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La présente invention concerne une chasse d'eau pressurisée pour cuvette de toilettes qui rend minimale l'utilisation de l'eau pour le rincage de la cuvette tout en rendant maximale l'efficacité du transport de l'effluent. La chasse d'eau du présent dispositif représente une amélioration par rapport à celui qu'on décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

n 4 233 698.

La conservation de l'eau est devenue maintenant un problème d'environnement. Les systèmes de chasse d'eau pressurisée dans les toilettes ont apporté une contribution importante à la conservation de l'eau en ce sens qu'ils présentent une consommation d'eau relativement faible tout en ayant une efficacité élevée dans le transport de l'effluent. Les systèmes connus comprennent généralement un groupe d'alimentation en eau, un accumulateur, une soupape de chasse d'eau et une commande de chasse. Ces composants sont généralement installés à l'intérieur des toilettes et sont mis en oeuvre par la pression d'eau provenant d'un système d'alimentation en eau fraîche. La pression

d'alimentation entraîne l'eau dans l'accumulateur.

En marche, alors que le niveau de l'eau s'élève dans l'accumulateur, l'air qu'il contient se trouve comprimé. Lorsque la pression de l'air comprimé dans l'accumulateur est égale à celle de l'alimentation en eau fraîche, l'écoulement de l'eau dans l'accumulateur cesse, et le système est prêt à fonctionner. Lorsque la commande de la chasse est actionnée, l'air comprimé se trouvant dans l'accumulateur pousse l'eau stockée pour la faire entrer dans la cuvette à une vitesse élevée, chassant les

déchets avec une consommation minimale d'eau.

La fonction de l'accumulateur est de stocker tant l'eau que l'énergie potentielle sous la forme d'air comprimé. Pour une pression donnée dans la conduite, le volume de l'accumulateur détermine l'énergie maximum

dont on dispose pour la décharge.

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Le dispositif de chasse d'eau pour toilettes de la présente invention présente une augmentation importante de l'énergie de décharge par rapport aux systèmes connus sans augmentation correspondante de la consommation d'eau. L'énergie de la décharge est rendue maximale en augmentant le volume et par conséquent l'énergie potentiel totale de la charge d'air comprimé se trouvant au-dessus de l'eau de l'accumulateur, alors que la consommation d'eau est rendue minimale par une fermeture sûre de la soupape améliorée de la chasse d'eau. Ainsi, le dispositif de chasse d'eau de la présente invention comprend: un accumulateur pour le stockage d'eau et d'air sous pression; un orifice de sortie d'eau à partir de l'accumulateur; un ensemble à soupape de chasse pour commander la décharge de l'eau à partir de l'orifice de sortie d'eau, comportant:

un cylindre s'étendant verticalement au-

dessus de l'orifice de sortie d'eau dans l'accumulateur et ayant une extrémité inférieure qui communique fluidiquement avec l'orifice de sortie de l'accumulateur; un piston placé dans le cylindre qui définit dans celui-ci des chambres supérieure et inférieure; une ouverture ménagée dans le piston, fournissant une communication pour un écoulement fluidique entre les chambres supérieure et inférieure dans le cylindre; une ouverture ménagée dans le cylindre,

fournissant une communication fluidi-

que entre l'intérieur de l'accumula-

teur et la chambre inférieure du cylindre;

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une soupape sur le piston, fermant norma-

lement l'extrémité inférieure du cylindre de manière à fermer l'orifice de sortie d'eau et pouvant fonctionner lors du mouvement ascendant du piston afin de permettre la décharge de l'eau par l'orifice de sortie; et un actionneur normalement fermé de soupape de chasse pouvant fonctionner pour effectuer la communication fluidique entre l'air ambiant sous pression et la chambre supérieure du cylindre, d'o il résulte que l'ouverture de l'actionneur créée un différentiel de pression fluidique de part et d'autre du piston, avec comme conséquence son mouvement ascendant et l'ouverture de

la soupape.

Selon une forme d'exécution, ce dispositf comprend un dispositif de rupture du vide, et comporte un passage communiquant avec la chambre supérieure du cylindre et avec l'extérieur de l'accumulateur et une soupape fermant normalement le passage et sollicité dans la position fermée seulement par un différentiel de

pression se produisant de part et d'autre de la soupape.

Selon une autre forme d'exécution, ce dispositf comprend un ressort sollicitant normalement le piston et la soupape placée sur son dessus dans la

position fermée.

Selon encore une autre forme d'exécution, ce dispositif est caractérisé en ce que la soupape présente sur son dessus une jupe cylindrique qui s'étend normalement à travers l'orifice de sortie de l'accumulateur pour entrer dans le courant de décharge provenant de la cuvette des toilettes afin de créer une sollicitation hydrostatique sur le piston qui s'oppose à

la sollicitation exercée par le ressort.

Ainsi, la soupape améliorée de la chasse d'eau a comme caractéristique un piston équilibré

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nouveau qui divise le cylindre de la soupape en des chambres supérieure et inférieure. Alors que l'eau entre dans l'accumulateur, l'air comprimé circule pour aller de la chambre inférieure, par l'intermédiaire d'un orifice de transfert d'air ménagé dans ce dernier, à la chambre supérieure située au-dessus du piston jusqu'à l'obtention d'un équilibre de pression de part et d'autre du piston, permettant à son ressort de rappel de remettre à l'état fermé le piston ainsi qu'une soupape

de chasse d'eau montée sur son dessus.

La commande de la chasse d'eau est connectée

à la chambre supérieure du cylindre de la soupape.

Lorsque cette commande est ouverte, l'air comprimé se trouvant dans la chambre supérieure est évacué, créant un différentiel de pression de part et d'autre du piston qui permet à la force due à la chambre principale de pousser la soupape de chasse d'eau dans la direction du haut. Lorsque cette soupape s'ouvre, l'eau présente dans l'accumulateur se décharge à haute vitesse pour entrer

dans la cuvette.

A la fermeture, ou mouvement descendant, du piston de la soupape de chasse d'eau s'oppose un vide partiel qui est créé dans la chambre supérieure du cylindre se trouvant au-dessus du piston sous l'effet de son mouvement descendant initial. Le piston reste suspendu avec la soupape sur son dessus dans la position ouverte jusqu'à ce qu'une quantité suffisante d'air passe de l'accumulateur à la chambre inférieure du cylindre, dans la direction du haut, en traversant l'orifice de transfert ménagé dans le piston pour entrer dans la chambre supérieure du cylindre et éliminer le différentiel de pression de part et d'autre du piston, permettant au piston et à la soupape de revenir à la position fermée sous l'effet de la sollicitation due au

ressort de rappel de la soupape.

Le fonctionnement, décrit ci-dessus, de la soupape de la chasse d'eau est assuré par un dispositif perfectionné d'induction d'air qui procède au réapprovisionnement de l'air perdu dans chaque cycle de

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chasse d'eau et perdu à cause de l'absorption de l'air dans l'eau stockée. En outre, le dispositif d'induction d'air est auto-limitateur et l'accumulateur ne peut être

surchargé d'air.

Ainsi, le dispositif d'induction d'air pour l'accumulateur d'un dispositif de chasse d'eau pressurisée pour toilettes selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen pour diriger un écoulement d'eau dans l'accumulateur suivant une direction prédéterminée; un tube creux d'induction d'air ayant une extrémité ouverte qui est disposée dans l'écoulement d'eau et débouche dans la direction prédéterminée; un orifice d'induction d'air à l'extrémité opposée du tube d'induction par communication fluidique avec l'air ambiant se trouvant à l'extérieur de l'accumulateur; et une soupape fermant normalement l'orifice d'induction d'air mais pouvant se déplacer pour ouvrir cet orifice afin d'admettre l'air ambiant lors de l'apparition d'un différentiel de pression d'air prédéterminé de part et d'autre de la soupape dû à l'écoulement de l'eau au droit de l'extrémité ouverte du tube. Selon une autre caractéristique, une soupape perfectionnée de rupture de vide agit en dispositif de sécurité pour éviter que l'eau contaminée se trouvant dans la cuvette ne soit envoyée par syphonage dans

l'accumulateur puis dans le système d'eau fraîche.

La soupape perfectionnée de chasse d'eau comportant un accumulateur, une entrée d'eau dans l'accumulateur, et une sortie d'eau à partir de l'accumulateur, pour commander la décharge de l'eau à partir de l'orifice de sortie de l'accumulateur selon la présente invention comprend: un cylindre orienté verticalement au-dessus de l'orifice de sortie d'eau et ayant une extrémité supérieure normalement fermée et un siège annulaire pour soupape à son extrémité inférieure;

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un piston monté dans le cylindre, définissant des chambres supérieure et inférieure dans le cylindre; une soupape sur le piston, normalement assise sur le siège de soupape du cylindre et fermant l'orifice de sortie d'eau; une ouverture ménagée dans le cylindre, fournissant une communication entre l'intérieur de l'accumulateur et la chambre inférieure du piston; et un orifice pratiqué dans le piston, fournissant une communication fluidique entre les chambres supérieure et inférieure du cylindre pour commander le mouvement du piston et la décharge de l'eau

à partir de l'accumulateur.

Dans le cas o une pression négative s'établit dans le système d'alimentation en eau fraîche, se traduisant par une pression relativement plus élevée dans l'accumulateur que dans le système d'alimentation en eau, l'eau contenue dans l'accumulateur reviendra en arrière, réduisant la pression régnant dans l'accumulateur. Lorsque la pression interne de l'accumulateur tombe au- dessous de la pression ambiante, la soupape de rupture du vide s'ouvrira et admettra l'air extérieur dans l'accumulateur, rompant le vide et empêchant que les déchets présents dans la cuvette ne soient entraînés dans l'accumulateur. Le placement de la soupape de rupture du vide au- dessous du piston de la soupape de chasse d'eau empêche la création d'un vide au-dessus du piston dans le cas o l'air présent dans l'accumulateur se détend complètement, ce qui pourrait

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empêcher une fermeture correcte de la soupape de chasse d'eau. Les avantages du dispositif qu'on décrit ici par rapport aux systèmes antérieurs sont une fiabilité opérationnelle plus grande, un rendement plus élevé et

un coût de fabrication plus faible.

La présente invention sera bien comprise

lors de la description suivante faite en liaison avec

les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation, en partie en coupe, d'un dispositif perfectionné de chasse d'eau pressurisée pour toilettes selon la présente invention; La figure 2 est une vue prise dans le sens de la flèche "2" de la figure 1; La figure 3 est une vue prise le long de la ligne 3-3 de la figure 2; La figure 4 est une vue prise dans le cercle "4" de la figure 1; La figure 5 est une vue en coupe à grande échelle, prise à l'intérieur du cercle "5" de la figure 1; et La figure 6 est une vue partielle d'un

ensemble modifié à soupape de chasse d'eau.

Dans la figure 1 des dessins, on a représenté un dispositif de chasse d'eau pressurisée 10 pour toilettes selon un mode de réalisation préféré et construit de la présente invention, en association opérationnelle avec un réservoir classique d'eau 12. Les composants principaux du dispositif 10 sont un accumulateur 14, un ensemble 16 à soupape de chasse d'eau, un ensemble 18 à entrée d'eau et induction d'air, un ensemble 20 de rupture de vide, et une soupape 22 de

commande manuelle de chasse d'eau.

L'eau est fournie au dispositif 10 à partir d'une source d'eau pressurisée (non représentée) par l'intermédiaire de la tige d'entrée classique 24 filetée extérieurement d'un tube d'admission d'eau 26. La tige 24 est disposée dans une ouverture 28 ménagée dans le réservoir d'eau 12. L'eau s'écoule dans la direction du haut sans restriction en passant par le tube 26, puis traverse latéralement une conduite 30 (figure 2) jusqu'à l'ensemble 18 d'entrée d'eau et d'induction d'air qui est monté sur l'accumulateur 14. L'accumulateur 14 a des dimensions et une configuration qui sont imposées par les besoins en énergie et une configuration qui est dictée par les impératifs de place associés à la connexion à la cuvette du dispositif 10. Dans le mode de réalisation décrit, l'accumulateur 14 comprend un réservoir cylindrique primaire 32 orienté horizontalement et deux réservoirs

auxiliaires 33 et 34 montés sur le dessus.

Comme on le voit le mieux en figure 3, l'ensemble 18 est monté sur le réservoir primaire 32 de l'accumulateur 14. Un manchon de montage 35 à bride est maintenu par un écrou 36 qui est accepté sur une section au filetage externe complémentaire 37 du manchon 35. Le manchon 35 comporte aussi une partie verticale 38 au filetage externe pour l'acceptation d'une branche 39 au filetage interne complémentaire d'un raccord d'entrée d'eau 40 en forme de T. Le raccord 40 comporte une tige 42 filetée intérieurement qui accepte la conduite 30 provenant du tube d'entrée d'eau 26 ainsi qu'une branche verticale 44 au filetage interne qui accepte le dispositif à soupape d'induction d'air représenté dans ses grandes lignes par la référence 48. On remarquera que l'eau du dispositif peut traverser librement le tube 26, la conduite 30, le raccord d'entrée 40 en forme de T, et le manchon de montage 35 à tout moment à la

pression du dispositif.

Conformément à une caractéristique de la présente invention, le dispositif d'induction d'air 48 comprend un élément rapporté de montage 52 ayant une partie inférieure 53 formée d'une tige filetée extérieurement qui est acceptée dans la branche 44 au filetage interne complémentaire du raccord 40. L'élément rapporté 52 comporte une partie supérieure 55 constituée d'une tige filetée qui accepte un chapeau 56 au filetage

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interne complémentaire. Le chapeau 56 présente une ouverture 58 pour la réception de la tige 60 d'une soupape d'induction d'air 62. La soupape 62 comporte un rebord 64 s'étendant radialement qui est normalement assis sur un siège complémentaire 66 du chapeau 56. La soupape 62 est normalement sollicitée dans la position

fermée par la pression d'eau régnant dans le dispositif.

Lorsque la pression est réduite, par exemple par l'écoulement entrant dans l'accumulateur 14, la soupape 62 peut s'ouvrir. Un ressort 68 agit simplement comme entretoise pour le positionnement de la soupape 62, tout en permettant son mouvement libre lorsqu'un différentiel de pression est créé de part et d'autre sous l'effet de

l'entrée d'un écoulement d'eau.

Un tube 72 s'étend vers le bas en traversant un passage central 73 ménagé dans l'élément rapporté 52 pour le support d'une extension 74 du tube. Comme l'extrémité de l'extension 74 du tube est ouverte dans la direction de l'écoulement d'eau à son entrée dans l'accumulateur 14, l'écoulement chasse l'air du tube 72 et crée un différentiel de pression d'air dans la soupape 62 qui sollicite cette dernière dans la position ouverte tant que la pression de l'air externe est supérieure à la pression de l'air régnant à l'intérieur de l'accumulateur 14. Lorsque le différentiel de pression mentionné ci-dessus est présent, l'air est entraîné dans le courant d'eau entrant, réapprovisionnant l'accumulateur 14 en air d'une façon auto-régulée. Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme on le voit le mieux dans la figure des dessins, l'ensemble 16 comprend un cylindre 100 de soupape de chasse orienté verticalement, ayant une extrémité supérieure 102 filetée extérieurement qui est acceptée dans une bride complémentaire 106 filetée intérieurement du réservoir primaire 32 de l'accumulateur 14. Le cylindre 100 comporte une rainure annulaire 108 pour accepter un joint annulaire 110 qui réalise l'étanchéité entre le cylindre 100 et la bride 106 de l'accumulateur 14. On remarquera que l'ensemble 16 peut être enlevé de l'accumulateur 14 sous forme d'une même unité en faisant simplement tourner le cylindre 100 par rapport à l'accumulateur, d'o l'obtention d'un mouvement vertical relatif et du desserrage. Le cylindre 100 de la soupape de chasse d'eau comporte un chapeau 112 de l'extrémité supérieure, fileté extérieurement, qui est accepté dans des filets internes complémentaires de l'extrémité supérieure 102 du cylindre 100. Le chapeau 112 comporte un alésage 114 fileté intérieurement pour la réception du manchon d'un coude 115 fileté extérieurement. Un tube 116 relie le coude 115 à la soupape 22 de commande de la chasse d'eau, actionnée manuellement, afin de faciliter la

chasse par le dispositif 10 comme on le décrira.

L'extrémité inférieure 128 du cylindre 100 comporte une paire d'ouvertures 130 et 132 pour l'admission d'air et d'eau dans l'intérieur du cylindre 100. Les ouvertures 130 et 132 sont disposées immédiatement au-dessus d'une rainure annulaire 134 pratiquée dans le cylindre 100, qui accepte un joint torique 136. Le joint torique 136 est assis sur un siège conique complémentaire 138 d'une douille 140 de la soupape de chasse d'eau. La douille 140 a une partie 142 filetée extérieurement qui est acceptée dans une ouverture 144 au filetage interne complémentaire du réservoir primaire 32 de l'accumulateur 14. Une garniture 146 réalise l'étanchéité entre la douille 140

et l'accumulateur 14.

L'extrémité inférieure 128 du cylindre 100 a une forme conique de manière à définir un siège annulaire conique 150 pour la réception d'une partie 151 en forme de coupe inversée, s'étendant vers le bas, d'un piston 152 de la soupape de chasse. La partie du piston 152 en forme de coupe comporte une rainure annulaire 156 pour recevoir un joint torique 158 qui est normalement assis sur le siège annulaire conique 150 du cylindre 100.

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La partie 151 du piston 152 est reliée à une partie 160 constituant sa tête par un col intermédiaire 161. La tête 160 du piston comporte une rainure annulaire 162 pour recevoir un joint annulaire à lèvre 164, ayant dans une section radiale la forme d'un U, qui effectue un contact d'étanchéité coulissant entre le

piston 152 et la paroi intérieure 166 du cylindre 100.

Le piston 152 est normalement sollicité vers le bas par rapport au cylindre 100 jusqu'à la position représentée en figure 5 par un ressort de compression 170. Dans cet état, le joint torique 158 de la partie en forme de coupe 151 du piston 152 est assis contre le siège annulaire conique 150 du cylindre 100, rendant

étanche l'accumulateur 14 à la décharge de l'eau.

Selon une caractéristique de la présente invention, la tête 160 du piston 152 divise le cylindre en une chambre supérieure 172, formée entre la tête 160 et le chapeau d'extrémité 112, et une chambre inférieure 174 située au-dessous de la tête 160. La communication fluidique est assurée entre la chambre supérieure 172 et la chambre inférieure 174 par un orifice 180 exempt de clapet, s'étendant verticalement, ménagé dans la tête du position 152. La surface de la section en coupe de l'orifice 180 est contrôlée avec soin pendant la fabrication du dispositif 10 car elle commande le

fonctionnement de l'ensemble 16 comme on le décrira.

Comme on le voit le mieux en figure 4, le chapeau 112 de l'extrémité supérieure du cylindre 100 présente un alésage vertical 190 pour recevoir un ensemble 20 de rupture du vide. L'ensemble 20 comprend une cartouche cylindrique 192 pour le montage d'une soupape à champignon 194 mobile verticalement. La soupape 194 est normalement sollicitée contre un siège conique 196 de la cartouche 192 par un ressort hélicoïdal de compression 198, ce qui empêche le passage de l'air à l'extérieur de la chambre supérieure 172 du cylindre 100 dans des conditions normales de fonctionnement. Cependant, dans le cas o un différentiel de pression se développe de part et d'autre

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de la soupape 194, o la pression de l'air à l'extérieur de l'accumulateur 14 est supérieure à celle régnant à l'intérieur, la soupape 194 s'ouvre pour admettre l'air atmosphérique, empêchant une fausse ouverture de la soupape 16 de la chasse et le syphonage de l'eau

contaminée dans l'alimentation en eau.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, et comme on le voit en mieux en figure 5, le mouvement du piston 152 dans la direction du haut et de la soupape 151 portée sur son dessus est facilité par une jupe 200 se trouvant sur la soupape 151, qui, comme elle bloque partiellement l'orifice de décharge 129 se trouvant à l'extrémité inférieure 128 du cylindre OO, est poussée hydrauliquement vers le haut par l'eau pressurisée qui est éjectée de l'accumulateur 14. La soupape 22 de commande de la chasse a une construction classique et est, par exemple, une soupape à bouton-poussoir modèle 190-0 de la société dite Mansfield Plumbing Products, Perrysville, Ohio. La soupape 22 est reliée directement au chapeau 112 de l'extrémité supérieure du cylindre 100 par le conduit 116. Lorsqu'elle est ouverte, la soupape de commande 22 permet à l'air comprimé et à l'eau présents dans la chambre supérieure 172 du cylindre 100 d'être expulsés, initialement par la détente de l'air dans la chambre supérieure 172 et ultérieurement par le mouvement ascendant du piston 152 dû au différentiel de pression

ainsi provoqué de part et d'autre du piston.

L'orifice de sortie de la soupape de commande 22 est relié par un conduit 292 à l'accumulateur 14 à un point se trouvant au-dessous du joint 158 de l'orifice de sortie situé sur la soupape 151 en forme de coupe inversée ou à l'intérieur de la cuvette 12 pour ventiler cette dernière et faire ainsi passer tout liquide déchargé de la chambre supérieure

172 directement à la cuvette.

Comme on le voit en figure 6, une variante 201 de l'ensemble à soupape de chasse est destinée à être utilisée avec un réservoir de conception antérieure décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique de la demanderesse ayant pour n 4 233 698. L'ensemble 201 comprend un cylindre 202 orienté verticalement de soupape de chasse, ayant un épaulement 204 entre ses extrémités qui est assis sur une douille 206. La douille 206 comporte une partie filetée extérieurement 208 qui s'étend à travers une ouverture 210 ménagée dans l'accumulateur 14. La douille 206 accepte la combinaison d'un écrou et d'une extension 212 de la douille. Des garnitures appropriées 214 et 216 forment un joint entre l'accumulateur 14 et la douille 206 et entre

l'accumulateur 14 et l'extension 212, respectivement.

L'extension 212 s'étend dans la direction du bas en étant en contact étanche avec la cuvette des toilettes. En fonctionnement, l'eau sous pression du dispositif est fournie à la chasse d'eau 10 par l'intermédiaire du tube d'entrée d'eau 26, de la conduite 30, de l'ensemble 18 d'induction d'eau et d'air pour entrer dans l'accumulateur 14. Le niveau de l'eau s'élève dans l'accumulateur 14, l'air qu'il renferme est comprimé jusqu'à ce que sa pression devienne- égale à celle de l'alimentation en eau fraîche. On remarquera qu'aussitôt après le rinçage de la cuvette, la pression d'air de part et d'autre du piston 152 de la soupape 16 est déséquilibrée par suite des restrictions présentées à l'écoulement par l'orifice 180. Ainsi, la soupape 151 en forme de coupe n'est pas initialement assise sur le siège 150, ce qui permet une entrée initiale d'eau dans l'accumulateur 14 qui s'écoule dans la direction du bas de la cuvette pour fournir le niveau désiré dans cette dernière. Ensuite, le différentiel de pression d'air de part et d'autre du piston 152 est éliminé, et le joint torique 158 placé sur la partie 151 en forme de coupe du piston 152 est sollicité jusqu'à la position fermée par

le ressort 170 de la soupape de chasse d'eau.

Lorsque la commande 22 de la chasse d'eau est actionnée, l'air comprimé se trouvant dans la

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chambre supérieure 172 située au-dessus du piston 152 est envoyé dans l'atmosphère, permettant au piston 152 d'être animé d'un mouvement ascendant à l'encontre de la sollicitation exercée par le ressort 170 sous l'effet du différentiel de pression. Alors que le piston 152 et la soupape 151 qu'il porte sont animés d'un mouvement ascendant, l'eau stockée dans l'accumulateur 14 se décharge en passant par les ouvertures 130 et 132 du cylindre 100, s'écoulant dans le sens descendant au droit de la soupape 151 et vers le bas pour entrer dans

la cuvette.

A ce stade du fonctionnement, trois phénomènes sinergétiques entrent en jeu. Tout d'abord, l'écoulement descendant de l'eau au droit de la soupape 151 exerce une pression hydrostatique ascendante sur la jupe 200 qui agit à l'encontre de la sollicitation du ressort 170 du piston. En second lieu, alors qu'il y a détente de l'air dans le réservoir 32, sa pression se rapproche de la pression atmosphérique, réduisant le différentiel de pression de part et d'autre du piston élevé 152 et permettant au piston 152 de descendre sous l'effet de la sollicitation du ressort 170, effectuant une réduction de la pression dans la chambre 172 se trouvant au-dessus du piston 152. La pression réduite régnant au-dessus du piston 152 a pour effet que le piston et sa soupape 151 en forme de coupe sont "suspendus" en deçà de la fermeture de l'orifice de décharge 129. En troisième lieu, le niveau de l'eau dans le réservoir 32 est abaissé jusqu'au point o l'air traverse les ouvertures 130 et 132 et par conséquent l'orifice 180 ménagé dans le piston 152. Au moment o le différentiel de pression de part et d'autre du piston 152 est dissipé, le ressort 170 de la soupape de chasse peut solliciter le piston 152 et sa soupape associée dans la direction du bas pour que le joint torique 158 soit assis contre le siège 150 à l'extrémité inférieure du cylindre 100, terminant l'écoulement de l'eau dans la cuvette. On remarquera que le fonctionnement ci-dessus ne nécessite pas une évacuation totale de l'eau de

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l'accumulateur 32 mais, au contraire, la fin de l'action de rinçage est commandée de manière sûre par la vitesse de la dissipation du différentiel de la pression d'air de part et d'autre du piston 152, laquelle est commandée, à son tour par la surface de l'orifice 180 ménagée dans le piston 152. La vitesse de fermeture de la soupape 151 peut être commandée en faisant varier les dimensions de l'orifice de transfert 180. Plus l'orifice est grand, plus la rupture du vide est rapide, et

plus rapide est la fermeture de la soupape 151.

Inversement, plus l'orifice 180 est petit, plus lente

est la vitesse de fermeture.

A l'issue de l'action de rincage, l'alimentation en eau de l'accumulateur 32 est effectuée à partir du système d'alimentation en eau. L'eau traverse le tube d'entrée 26 et la conduite 30 jusqu'à l'ensemble 18 d'induction d'eau et d'air. Alors que l'eau s'écoule au droit de l'extension 74 du tube de l'ensemble 18, tout différentiel de la pression d'air de part et d'autre de la soupape 64 provoque son déplacement à l'encontre de la sollicitation exercée par le ressort 68, ouvrant la soupape 62. L'air est induit dans le courant d'eau pour le réapprovisionnement de la fournitured'air dans l'accumulateur 32. Ce réapprovisionnement est auto-commandé, car lorsque l'air a été introduit dans l'accumulateur 14, sa compression

provoquera la fermeture de la soupape 62.

D'après la description précédente, il

apparaîtra que le dispositif de chasse d'eau pour toilettes constitue selon la présente invention un perfectionnement des dispositifs déjà connus (1) en rendant maximale la vitesse de pointe de la décharge de l'eau sans en augmenter la consommation; (2) en fournissant un ensemble à soupape de chasse plus efficace, de coût plus faible; (3) en fournissant une fermeture sûre tout en étant contrôlable de la soupape de chasse; et (4) en fournissant un dispositif perfectionné de réapprovisionnement en air. Le mouvement de fermeture de la soupape de chasse 151 se voit opposé

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un vide partiel qui est créé dans la chambre supérieure 172 du cylindre 100 de la soupape de chasse se trouvant au-dessus du piston 152 de cette soupape, par son mouvement initial descendant. Le vide est maintenu seulement tant qu'une quantité suffisante d'air s'écoule à partir de l'accumulateur, en passant par l'orifice de transfert 180 ménagé dans le piston 152, pour entrer dans la chambre supérieure 172 du cylindre 100 afin d'éliminer le différentiel de pression de part et

d'autre du piston 152.

A cause des pertes d'air dans chaque cycle de rinçage et d'absorption de l'air dans l'eau stockée, le dispositif d'rinduction d'air 18 assure le réapprovisionnement en air. Le dispositif 18 entraîne seulement l'air dans l'accumulateur 14 lorsque l'aspiration créée par l'écoulement d'eau d'arrivée est supérieure à la contre-pression régnant à l'intérieur de

l'accumulateur 14.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de

variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

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Claims (5)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif de chasse d'eau pressurisée (10) pour toilettes, caractérisé en ce qu'il comprend: un accumulateur (14) pour le stockage d'eau et d'air sous pression; un orifice de sortie d'eau à partir de l'accumulateur; un ensemble à soupape de chasse (16) pour commander la décharge de l'eau à partir de l'orifice de sortie d'eau, comportant: un cylindre (100) s'étendant verticalement au- dessus de l'orifice de sortie d'eau dans l'accumulateur et ayant une extrémité inférieure qui communique fluidiquement avec l'orifice de sortie de l'accumulateur; un piston (152) placé dans le cylindre qui définit dans celui-ci des chambres supérieure (172) et inférieure (174); une ouverture (180) ménagée dans le piston, fournissant une communication pour un écoulement fluidique entre les chambres supérieure et inférieure dans le cylindre; une ouverture (130; 132) ménagée dans le cylindre, fournissant une communication fluidique entre l'intérieur de l'accumulateur et la chambre inférieure du cylindre; une soupape (151) sur le piston, fermant normalement l'extrémité inférieure du cylindre de manière à fermer l'orifice de sortie d'eau et pouvant fonctionner lors du mouvement ascendant du piston afin de permettre la décharge de l'eau par l'orifice de sortie; et un actionneur normalement fermé de soupape de chasse pouvant fonctionner pour effectuer la communication fluidique entre l'air ambiant

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sous pression et la chambre supérieure du cylindre, d'o il résulte que l'ouverture de l'actionneur créée un différentiel de pression fluidique de part et d'autre du piston, avec comme conséquence son mouvement

ascendant et l'ouverture de la soupape.

2 - Soupape perfectionnée de chasse (16) dans un dispositif de chasse d'eau pressurisée (10), comportant un accumulateur (14), une entrée d'eau dans l'accumulateur, et une sortie d'eau à partir de l'accumulateur, pour commander la décharge de l'eau à partir de l'orifice de sortie de l'accumulateur, caractérisée en ce qu'elle comprend: un cylindre (100) orienté verticalement au-dessus de l'orifice de sortie d'eau et ayant une extrémité supérieure normalement fermée (112) et un siège annulaire (150) pour soupape à son extrémité inférieure; un piston (152) monté dans le cylindre, définissant des chambres supérieure (172) et inférieure (174) dans le cylindre; une soupape (151) sur le piston, normalement assise sur le siège de soupape du cylindre et fermant l'orifice de sortie d'eau; une ouverture (130; 132) ménagée dans le cylindre, fournissant une communication entre l'intérieur de l'accumulateur et la chambre inférieure du piston; et un orifice (180) pratiqué dans le piston, fournissant une communication fluidique entre les chambres supérieure et inférieure du cylindre pour commander le mouvement du piston et la décharge de l'eau à partir de l'accumulateur. 3 - Dispositif d'induction d'air (48) pour l'accumulateur (14) d'un dispositif de chasse d'eau pressurisée (10) pour toilettes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend:

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un moyen pour diriger un écoulement d'eau dans l'accumulateur suivant une direction prédéterminée; un tube creux d'induction d'air (72) ayant une extrémité ouverte qui est disposée dans l'écoulement d'eau et débouche dans la direction prédéterminée; un orifice d'induction d'air (58) à l'extrémité opposée du tube d'induction par communication fluidique avec l'air ambiant se trouvant à l'extérieur de l'accumulateur; et une soupape (62) fermant normalement l'orifice d'induction d'air mais pouvant se déplacer pour ouvrir cet orifice afin d'admettre l'air ambiant lors de l'apparition d'un différentiel de pression d'air prédéterminé de part et d'autre de la soupape dû à l'écoulement de l'eau au droit de

l'extrémité ouverte du tube.

4 - Dispositif selon la revendication 1, comprenant un dispositif de rupture du vide (20), caractérisé en ce qu'il comporte un passage communiquant avec la chambre supérieure (172) du cylindre (100) et avec l'extérieur de l'accumulateur (14) et une soupape fermant normalement le passage et sollicité dans la position fermée seulement par un différentiel de

pression se produisant de part et d'autre de la soupape.

- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (170) sollicitant normalement le piston (152) et la soupape

(151) placée sur son dessus dans la position fermée.

6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la soupape présente sur son dessus une jupe cylindrique (200) qui s'étend normalement à travers l'orifice de sortie de l'accumulateur pour entrer dans le courant de décharge provenant de la cuvette des toilettes afin de créer une sollicitation

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hydrostatique sur le piston qui s'oppose à la

sollicitation exercée par le ressort.

7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble à soupape de chasse (16) peut être enlevé de l'accumulateur sous la forme

d'un même ensemble.