FR2925925A1 - Chasse a liquides - Google Patents

Abstract

Une chasse de liquide pour un réservoir, comprenant un conduit de déversage (7) allongé, basculant, adaptable en communication de fluide à un réservoir, actionné en descente et remontée par une cuve (4) mobile de haut en bas, comprenant un côté proximal et un côté distal, la cuve mobile étant munie d'un moyen déclenchant sa descente selon un principe tout ou rien, notamment son basculement, lorsque ladite cuve (4) mobile atteint un niveau de remplissage prédéterminé et provoquant sa remontée lorsque le déversage a atteint un niveau de vidange prédéterminé du réservoir.

Description

CHASSE A LIQUIDES La présente invention concerne une chasse à eaux et ses applications, notamment une chasse à eaux brutes.

Une chasse à eaux brutes permet d'alimenter des filtres d'épuration par des bâchées d'eaux brutes dont on maîtrise le débit et le volume. En effet, la collecte des eaux brutes n'a pas un débit suffisant pour alimenter de façon suffisante toute la surface des filtres d'épuration. La chasse à eaux brutes permet donc l'accumulation d'un certain volume d'eau dans un réservoir amont dont le remplissage est lent (débit faible de collecte des eaux brutes), puis la vidange rapide de ce volume d'eau (débit important) vers les filtres d'épuration. Il est donc nécessaire de stopper l'écoulement de la canalisation de collecte des eaux brutes vers les filtres d'épuration pour permettre le remplissage du réservoir amont, puis de vidanger le réservoir sans restreindre la section de la canalisation. Le dispositif utilisé dans ce but doit également de préférence offrir une parfaite étanchéité lors des phases de remplissage du réservoir de stockage. On connait déjà les chasses à auget flottant. L'auget est un bocal ouvert 20 sur le dessus. Lors de l'arrivée des eaux usées dans la cuve, en flottant, l'auget monte jusqu'à une position de blocage à partir de laquelle il ne flotte plus. Lorsque le niveau d'eau souhaité est atteint dans la cuve, l'auget flottant commence à se remplir d'eau et finit par couler, ce qui provoque une vidange rapide de la chasse. 25 Mais les eaux brutes encrassent progressivement l'auget dont le fonctionnement se dégrade de plus en plus, notamment par augmentation de son poids, jusqu'à ne plus fonctionner. Le mécanisme est essentiellement immergé donc difficile à entretenir. On connait aussi un dispositif comprenant un clapet vertical pivotant sur 30 un axe horizontal décalé vers le bas. D'abord la pression de l'eau met en appui le clapet contre la paroi du réservoir sur laquelle il est installé. Lorsque le niveau de l'eau dépasse la hauteur de l'axe horizontal, la force d'appui diminue pour s'annuler. Puis la force d'appui sur la partie haute du clapet, supérieure à la force d'appui sur la partie basse, fait basculer le clapet, ce qui permet la vidange du réservoir.

Mais les eaux brutes encrassent progressivement le clapet et son joint et le fonctionnement se dégrade de plus en plus, à cause de la mauvaise fermeture du clapet. Ce mécanisme aussi est essentiellement immergé donc difficile à entretenir et nettoyer. Il serait donc souhaitable de disposer de chasses à eaux efficaces en toutes conditions, notamment avec les eaux brutes, simple à réaliser, facile à entretenir, fiable. De préférence, elles devraient se dispenser d'énergie électrique, et de préférence aussi se dispenser de clapet et de joint de clapet. Après de longues recherches, la demanderesse a mis au point un dispositif simple donnant toute satisfaction.

Le mécanisme est notamment fondé sur le fait d'élever une canalisation à une hauteur au moins égale à la hauteur d'eau dans le réservoir de stockage quand celui-ci est plein, puis de l'abaisser pour la vidange. C'est pourquoi la présente demande a pour objet une chasse de liquide pour un réservoir, comprenant un conduit de déversage allongé, basculant, adaptable en communication de fluide à un réservoir, actionné en descente et remontée par une cuve mobile de haut en bas, de préférence basculante, ledit conduit comprenant un côté proximal et un côté distal, la cuve mobile étant munie d'un moyen déclenchant sa descente selon un principe tout ou rien, notamment son basculement, lorsque ladite cuve mobile atteint un niveau de remplissage prédéterminé et provoquant sa remontée lorsque le déversage a atteint un niveau de vidange prédéterminé du réservoir, ladite chasse comprenant de préférence un conduit de trop plein pour alimenter en fluide la cuve basculante à partir du réservoir. Dans la présente demande et dans ce qui suit, le terme chasse de liquide désigne un mécanisme reposant sur la libération brutale d'une quantité d'eau préalablement stockée dans un réservoir. Un mouvement de bascule est un mouvement dans lequel un point donné de l'objet basculant se déplace dans un plan environ vertical.

Le conduit de déversage peut avoir une section transversale quelconque, notamment carrée ou rectangulaire, particulièrement arrondie, tout particulièrement circulaire. Sa section pourra aller avantageusement de 20 à 1500, de préférence de 50 5 à 1000, notamment de 100 à 750, tout particulièrement de 200 à 400 cm2. Il peut être réalisé en toute matière, notamment matière plastique, ou métal ou alliage, par exemple en PVC, polyéthylène, aluminium ou inox ou encore en composites. La longueur active du conduit de déversage pourra aller avantageusement 10 de 0,2 à 10 m, de préférence de 0,4 à 6 m, notamment de 0,6 à 4 m, tout particulièrement de 1 à 2 m. L'homme de l'art comprend que cette longueur est conditionnée notamment par la hauteur du réservoir auquel elle est destinée et par l'utilisation. La longueur active est définie comme la distance séparant son point bas du haut du réservoir. Rien n'empêche en effet d'installer la chasse de liquide loin 15 d'un réservoir, même si ce n'est généralement pas recommandé. En effet, ce qui importe est que l'extrémité distale du conduit de déversage puisse être relevée à une hauteur où ce dernier peut agir pour retenir le liquide au niveau souhaité. Le conduit de déversage peut être rigide ou souple. Rigide, il sera avantageusement au moins partiellement basculant et comprendra une partie fixe et 20 une partie mobile. Souple, son extrémité distale pourra être relevée ou abaissée, sa portion entre son extrémité distale et son extrémité proximale suivant le mouvement ; un tel mouvement est assimilé à un basculement. Notamment pour les liquides non chargés, n'encrassant pas les conduits, on peut prévoir dans le conduit de déversage un volet de réglage du débit de vidange, 25 obturant dans la mesure désirée ledit conduit. En général, l'axe de basculement du conduit de déversage sera prévu près de l'extrémité proximale, c'est-à-dire l'extrémité du côté du réservoir. Pour permettre le basculement d'un conduit de déversage rigide, celui-ci par exemple comprendra notamment du côté proximal d'une partie mobile, une conduite 30 articulée ou souple, par exemple en matière plastique élastique plissée en accordéon. Tout autre dispositif permettant une étanchéité raisonnable du circuit est évidemment utilisable. On peut par exemple citer les joints tournants et les montages à rotule trouée.

L'extrémité proximale sera en général associée à un cadre ou châssis fixe, habituellement aussi à au moins un joint d'étanchéité. Pour une installation compacte, L'extrémité proximale sera coudée horizontalement. Le dispositif peut ainsi être installé le long d'un réservoir. Le châssis fixe peut aussi permettre la fixation de la chasse de liquide à un réservoir. Le conduit de déversage est actionné en descente et remontée par une cuve mobile de haut en bas. Le mouvement de la cuve entraine le mouvement de l'extrémité distale du conduit de déversage. Ce mouvement peut être un mouvement de translation utilisable notamment pour un conduit de déversage souple ou de préférence circulaire notamment pour un conduit de déversage rigide. Une cuve basculante en particulier procure un tel mouvement circulaire. La liaison entre la cuve et le conduit de déversage peut être réalisé de diverses manières connues de l'homme de l'art, allant d'un simple câble à des mécanismes mécaniques plus élaborés comme des ensembles utilisant des noix, goupilles, glissières, etc. La cuve mobile est munie d'un dispositif déclenchant sa descente selon un principe tout ou rien. Un moyen simple comprend au moins un moyen agissant comme contrepoids équilibrant par effet de levier le poids de la cuve remplie d'une quantité d'eau prédéterminée. Au-delà du niveau de remplissage de la cuve à l'équilibre, le plateau portant la cuve et le contrepoids bascule du côté de la cuve, entrainant vers le bas le conduit de déversage. Le contrepoids peut évidemment être réalisé en plusieurs, notamment en deux éléments. L'effet du contrepoids est avantageusement réglable, par exemple par glissement le long d'un arbre. Des ressorts ou autres dispositifs remplissant la même fonction peuvent être utilisés à la place de contrepoids. Un électro-aimant peut par exemple aussi déclencher la descente de la cuve mobile selon un principe tout ou rien. Un moteur électrique, actionnant par exemple une vis sans fin activant l'extrémité distale du conduit de déversage, peut produire la remontée en vue d'un nouveau cycle. La descente, comme la remontée, pouvant être brutale, notamment pour des dispositifs de grande taille dans lesquels le volume de fluide dans la cuve au moment du basculement peut atteindre 100 litres et plus, de préférence un dispositif amortisseur, notamment pneumatique, est prévu, par exemple associé au fléau de la bascule. Pour permettre le remplissage de la cuve, un conduit (appelé conduit de trop plein) est prévu pour alimenter en fluide la cuve basculante à partir du réservoir. On peut le prévoir distinct de l'ensemble ci-dessus. Comme pour le conduit de déversage, son extrémité proximale sera en général associée à un cadre ou châssis de fixation à un réservoir, habituellement aussi à au moins un joint d'étanchéité conférant une étanchéité au moins partielle et de préférence totale selon l'utilisation et l'emplacement d'installation.

Le conduit de trop plein pour alimenter en fluide la cuve basculante à partir du réservoir peut aussi être monté sur une partie fixe du conduit de déversage comme illustré ci-après, ce qui offre l'avantage de ne prévoir qu'une bouche sur le réservoir. On peut en installer à plusieurs niveaux avec des vannes pour prévoir plusieurs niveaux de vidange.

Le conduit de trop plein peut être installé avec son extrémité versante réglable en hauteur. A cette fin, il peut comprendre une partie souple, comme on l'a vu pour le conduit de déversage. Il peut coopérer avec un pied réglable en hauteur, servant de support au conduit de trop plein et déterminant le niveau dans le réservoir qui permettra le remplissage de la cuve basculante.

Le dispositif déclenchant la descente de la cuve et du conduit de déversage selon un principe tout ou rien provoque aussi sa remontée lorsque le déversage a atteint un niveau de vidange prédéterminé du réservoir. Par exemple la cuve basculante s'est vidée et un contrepoids la fait remonter, entrainant le conduit de déversage, en position haute.

Des butées judicieusement disposées peuvent permettre la maitrise des niveaux de remplissages et vidanges. Une butée bloquant partiellement la descente de la cuve et donc la descente du conduit de déversage limite la vidange du réservoir. De même, le conduit de trop plein pour alimenter en fluide la cuve basculante à partir du réservoir peut être installé à plusieurs niveaux sur le réservoir et/ou peut être lui aussi prévu réglable en inclinaison grâce à un montage par l'intermédiaire d'une conduite souple. Selon l'inclinaison, le remplissage de la cuve commence plus ou moins tôt selon le niveau de remplissage du réservoir.

Les chasses de liquide objet de la présente invention possèdent de très intéressantes qualités. Elles permettent notamment une évacuation de liquides selon le débit choisi. Elles permettent aussi une évacuation de toute une variété de liquides, chargés ou non en particules solides ou semi-solides, visqueux ou fluides.

Leur simplicité les rend aussi utilisables avec des produits solides pulvérulents capables d'écoulement. Le mécanisme provoquant la retenue, le tuyau, ne comporte pas de clapet et peut ne pas comporter de joint. Le mécanisme dans son ensemble a l'intéressante qualité de ne pas être immergé, ce qui lui confère une remarquable longévité et facilité d'entretien ou de réparation, malgré son excellente fiabilité. Ces qualités sont illustrées ci-après dans la partie expérimentale. Elles justifient l'utilisation des chasses de liquide ci-dessus décrites, dans les installations d'eaux d'assainissements, l'industrie, l'irrigation, les bassins de rétention d'eaux notamment pluviales, l'aquaculture.

Elles peuvent aussi être utilisées à des fins de nettoyage en raison de la force du débit libérable brutalement, par exemple dans le but de nettoyer une canalisation sensible à l'encrassement. Elles peuvent également être utilisées à des fins sportives ou de loisir, par exemple dans un parc aquatique pour provoquer des vagues ou flux d'eau.

C'est pourquoi la présente demande a aussi pour objet un réservoir muni d'au moins une chasse de liquide ci-dessus. La longueur du conduit de déversage sera telle que lorsque l'extrémité distale dudit conduit de déversage est en position haute, elle se trouve au dessus d'un niveau haut du liquide contenu dans le réservoir.

Le réservoir est de préférence un réservoir de stockage et particulièrement un réservoir pour eaux brutes. Le liquide peut être par exemple un liquide chargé comme des eaux ou autres liquides de lavage, des eaux de ruissellement, des eaux pluviales, des eaux d'assainissement. Le liquide peut être aussi des eaux de consommation humaine ou animale, des eaux de piscine, des liquides visqueux comme des huiles. Le liquide est particulièrement une eau d'assainissement. La présente demande a aussi pour objet un procédé de vidange d'un réservoir dans lequel on remplit ou laisse remplir un réservoir et dans lequel on procède périodiquement à la vidange du réservoir à l'aide d'une chasse de liquide ci-dessus. La vidange peut être partielle ou totale. Dans des conditions de mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit un dispositif comme une roue à aubes ou un mobile d'anémomètre est installé dans le flux de vidange et actionne un système de poulies, engrenages ou analogue actionnant, de préférence à une vitesse réglable, la remontée du conduit de déversage de telle sorte que la vidange est interrompue avant la vidange complète du réservoir.

Les conditions préférentielles de mise en oeuvre des chasses de liquide ci-dessus décrites s'appliquent également aux autres objets de l'invention visés ci-dessus, notamment aux réservoirs muni d'au moins une chasse de liquide ci-dessus et aux procédés de vidange d'un réservoir. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère aux dessins annexés sur 15 lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective d'une chasse de liquide selon l'invention en position de vidange. - la figure 2 représente la chasse de liquide de la figure 1 en position de retenue. 20 Sur la figure 1, on distingue un bâti fixe 1 sur lequel est monté basculant un bâti mobile 2 sur des pivots de cuve 3, constituant un axe de pivotement pour le bâti mobile 2. Sur la droite du bâti mobile 2, est installée une cuve mobile 4. A l'opposé de la cuve mobile 4, est installé un contrepoids non-représenté. L'effet du contrepoids est réglable, par exemple glissement le long du bâti. Le capot de la 25 cuve mobile 4 comprend une ouverture 5 et un côté de la cuve mobile comprend un déversoir 6, dont on verra l'utilité ci-après. Sur la partie basse de la figure, se trouve le conduit de déversage 7 réalisé ici en deux parties : un conduit de déversage fixe 7F et un conduit de déversage mobile 7M. Le conduit de déversage mobile 7M est monté basculant. A 30 cette fin, il est fixé à deux plaques 8, montées à une de leurs extrémités sur des pivots 9. Ainsi, l'extrémité distale 10 peut avoir un mouvement circulaire dans un plan vertical. Son extrémité proximale 11 est reliée par une conduite souple de connexion en accordéon 12 (non-représentée) au conduit de déversage fixe 7F monté sur le bâti fixe 1. Un mécanisme de liaison 13 rend le conduit de déversage mobile 7M solidaire de la cuve mobile 4 et suit donc ses déplacements. Lors de certaines mises en oeuvre, les ensembles mobiles sont parfois soumis à des déplacements brutaux, c'est pourquoi sur le bâti mobile 2 ici représenté, a été prévu un montant 14 relié à un amortisseur pneumatique 15. Dans le modèle représenté ici, un jeu est prévu dans la longueur de la tige du vérin et vers son extrémité distale, pour faciliter l'amorce du mouvement de bascule de la cuve. Sur le conduit de déversage fixe 7F, un conduit de trop-plein 16 pouvant alimenter en liquide la cuve mobile 4 par l'ouverture 5 est monté verticalement. Ce conduit de trop-plein 16 se prolonge par un tube non-représenté venant se placer au dessus de l'ouverture 5. Un tel ensemble peut être monté sur tout type de réservoir. Comme on l'a vu précédemment, un tel mécanisme fonctionne ainsi : En position de retenue, le bâti mobile 2 est en position relevée. Lorsque le niveau d'un réservoir, sur lequel le dispositif est monté, atteint le niveau du conduit de trop-plein 16, le liquide du réservoir se déverse par l'ouverture 5 dans la cuve mobile 4. A un certain degré de remplissage, lorsque l'effet de levier est plus important du côté de la cuve que du côté du contrepoids, la cuve mobile bascule vers le bas et fait aussi basculer vers le bas le conduit de déversage mobile 7M. Le liquide de la cuve mobile se vide par le déversoir 6. Le poids du liquide et son écoulement dans le conduit de déversage mobile n'autorisent pas la remontée de l'ensemble mobile, tant que le réservoir n'est pas substantiellement vidé. Une butée 17 installée entre le bâti fixe 1 et au moins un des bras du bâti mobile 2 peut permettre de régler le niveau déclenchant la vidange. Pour une installation compacte, une chasse de liquide de l'invention peut être installée le long d'un réservoir. Il suffit de prévoir un conduit de déversage fixe 7F coudé L'homme de l'art comprend, au vu de ce qui précède, que de nombreuses variantes de réalisation sont possibles. Ainsi par exemple, on peut se dispenser des plaques 8 et pivots 9, ce qui produit cependant une usure prématurée de la conduite souple de connexion. On peut aussi se dispenser, dans la mise en oeuvre représentée à la figure 1, d'un contrepoids distinct du bâti mobile 2. Par exemple en choisissant le bras de levier et en remplaçant des longerons creux constituant le bâti mobile 2 par des barres pleines ou lestées, on peut obtenir l'effet de contrepoids suffisant. De même, selon que la cuve mobile 4 est réalisée en métal ou en matière plastique, on peut jouer sur l'équilibre du bâti mobile 2. De même, le dispositif décrit ci-dessus ne nécessite qu'une bouche dans le réservoir sur lequel il sera monté. Mais le réservoir peut comporter également une bouche haute pouvant alimenter l'ouverture 5 de la cuve mobile 4. Ainsi le conduit de trop-plein 16 ne sera pas monté sur le conduit de déversage fixe 7F, mais sur le réservoir non-représenté. Le conduit de trop-plein 16 est ici prolongé par un flexible et un tuyau (non 10 représentés) débouchant au dessus de l'ouverture 5. Ce tuyau repose sur le pied 18 réglable en hauteur, ce qui permet de régler le niveau de vidange du réservoir. Le capot de la cuve mobile 4 permet de vidanger celle-ci uniquement par le déversoir 6. On peut ne pas installer de capot, la vidange se faisant alors sur toute la longueur d'un côté de la cuve mobile 4. 15 Pour permettre la vidange de la cuve 4 par le conduit de déversage 7, on peut les relier en communication de fluide par une tubulure flexible non représentée. Sur la figure 2, on distingue les mêmes éléments que sur la figure 1. La cuve mobile 4 est par contre en position haute, c'est-à-dire de retenue, et le bâti 20 mobile 2 est en position relevée. La cuve mobile 4 a entrainé vers le haut le conduit de déversage mobile 7M par rotation du bâti mobile 2 autour des pivots 9, par l'intermédiaire du mécanisme de liaison 13. Le dispositif ci-dessus peut notamment être utilisé comme suit : L'eau dans le réservoir de stockage monte puis atteint le niveau où elle peut 25 s'écouler dans le conduit de trop-plein 16 pour alimenter la cuve basculante 4. Le dispositif est dans la position de la figure 2. La masse d'eau arrivant depuis le réservoir s'accumule dans la cuve mobile 4 basculante. Le conduit de déversage mobile 7M est en position dressée. A un moment donné, la masse d'eau accumulée dans la cuve mobile 4 est 30 suffisante pour contrebalancer le contrepoids et faire basculer le bâti mobile 2.

Le bâti mobile 2 bascule entraînant vers le bas le conduit de déversage mobile 7M par l'intermédiaire du mécanisme de liaison 13 ici un ensemble rail/galet/biellette. Le conduit de déversage mobile 7M est environ à l'horizontale, ce qui autorise la vidange du réservoir de stockage amont. Dans cette position, la vidange de la cuve mobile 4 s'effectue par l'intermédiaire du déversoir 6 de ladite cuve mobile 4, ce déversoir 6 pouvant être relié à l'extrémité du conduit de déversage mobile 7M. Le réservoir de stockage amont s'est vidé et la cuve mobile 4 est vide.

Le contrepoids fait basculer le bâti mobile ce qui entraîne le conduit de déversage mobile 7M vers la position relevée par l'intermédiaire du mécanisme de liaison 13. Un nouveau cycle peut s'opérer.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Une chasse de liquide pour un réservoir, comprenant un conduit de déversage (7) allongé, basculant, adaptable en communication de fluide à un réservoir, actionné en descente et remontée par une cuve (4) mobile de haut en bas, ledit conduit comprenant un côté proximal et un côté distal, la cuve (4) mobile étant munie d'un moyen déclenchant sa descente selon un principe tout ou rien, notamment son basculement, lorsque ladite cuve (4) mobile atteint un niveau de remplissage prédéterminé et provoquant sa remontée lorsque le déversage a atteint un niveau de vidange prédéterminé du réservoir.

2. Une chasse de liquide selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve (4) mobile est basculante.

3. Une chasse de liquide selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un conduit de trop plein (16) pour alimenter en fluide la cuve (4) 15 basculante à partir du réservoir.

4. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisée en ce que le conduit de déversage a une section transversale de 50 à 1000 cm2.

5. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 4 , caractérisée en ce que le conduit de déversage (7) est rigide et au moins partiellement basculant. 20

6. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 5 , caractérisée en ce que le conduit de déversage (7) comprend du côté proximal une conduite articulée ou souple (12) pour permettre son basculement.

7. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 6 , caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un moyen agissant comme contrepoids équilibrant 25 le poids de la cuve (4) mobile.

8. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 7 , caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif amortisseur (15), par exemple pneumatique.

9. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 8 , caractérisée en ce que le conduit de trop plein (16) pour alimenter en fluide la cuve basculante (4) 30 à partir du réservoir est monté sur une partie fixe (7F) du conduit de déversage.

10. Une chasse de liquide selon l'une des revendications 1 à 9 , caractérisée en ce qu'une tubulure est installée en communication de fluide entre la cuve (4) mobile et le conduit de déversage (7) pour permettre la vidange de la cuve (4) mobile par ledit conduit de déversage (7).

11. Un réservoir muni d'au moins une chasse de liquide telle que définie à l'une des revendications 1 à 10.

12. Un procédé de vidange d'un réservoir dans lequel on remplit ou laisse remplir un réservoir et dans lequel on procède périodiquement à la vidange du réservoir à l'aide d'une chasse de liquide telle que définie à l'une des revendications 1 à9.