Brevet FR2383641A1 — publié le 19781013

La présente invention est relative à un water-closet à système d'incinération comportant un corps en deux parties, dans lequel sont montés un agencement de bradeurs, une unité de ventilation et un dispositif de commande électrique pour régler le cycle de combustion, tandis qu'un conduit d'évacuation d'air est raccordé au corps, qu'une admission d'introduction des déchets à brûler est prévue sur ce dernier et qu'une cuve montée isolée dans une partie inférieure du corps, comporte une chambre de combustion, Un water-closet à système d'incinération de ce type est connu par le brevet suisse 578 153. Celui-ci utilise deux sondes de température pour commander le cycle de combustion et de refroidissement, ce qui est compliqué et augmente le prix dw ce water-closet à système d'incinération.Pour enflammer le gaz combustible, ce brevet prévoit une bougie d'allumage du commerce qui avance dans la tubulure du brûleurs Etant donné que l'allumage n'est pas réglable, il existe un risque d'explosion en cas d'allumage défectueux. La présente invention a pour but de pourvoir à des water-closets à système d'incinération qui répondent mieux aux nécessités de la pratique que les water-closets à système d'incinération antérieurement connus,. notamment en ce qu'ils évitent les inconvénients susdits. La présente invention a pour objet un water-closet à système d'incinération, caractérisé en ce qu'il comporte une sonde de température reliée à un thermostat réglable, introduit librement dans un tube de guidage qui est guidé derrière la cuve en direction du bas et est fixé au fond de la cuve, en ce qu'une électrode d'allumage à profondeur de pénétration variable pénètre dans l'ouverture d'une tubulure de brûleur et en ce qu'un transi formateur d'allumage relié à l'électrode d'allumage est conçu pour fournir une étincelle d'allumage intermittente pendant toute la durée de la combustion. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels La figure I est une vue de dessus d'un water-closet â système d'incinération dont la partie supérieure du corps a été retirée;; La figure 2 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, du water-closet à système d'incinération de 'la figure 1, dans laquelle la partie supérieure du corps a été indiquée en traits discontinus; La figure 3 est une vue schématique de l'unité de ven tilation, et La figure 4 est un schéma des circuits électriques du water-closet à système d'incinération de la figure 1. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitatione Le water-closet à système d'incinération représenté aux dessins comporte un corps en matière plastique en deux par ties, constitué par une partie de corps inférieure I et une partie de corps supérieure 2 placée sur la précédente, ouverts à l'arrière, représentée en traits discontinus et pourvue d'un siège et d'un couvercle rabattable 3. Une cuve en fonte 4 est logée dans la partie inférieure 1 du corps; cette cuve est subdivisée en une chambre de combustion 7 et en une chambre d'aspiration 8 par une paroi de séparation 6 comportant des évidements 5 à sa partie supérieure. La cuve 4 en fonte est noyée dans un matériau isolant réfractaire 9, par exemple en flocons d'amiante, pour assurer un barrage thermique par rapport à la paroi du corps en matière plastique. Une plaque de protection réfractaire 10 repose sur la cuve 4 et le matériau isolant 9; elle est entourée par le bord Il et la paroi postérieure 12, dressée vers le haut, de la partie inférieure du corps. Toutes les pièces essentielles aux fonctionnement du water-closet à système d'incinération, sont disposées sur la plaque de protection 10 et constituent conjoin- tement avec celle-ci, un bloc interchangeable facile à retirer, Au centre de la plaque de protection 10 est prévu un entonnoir 13 en t81e d'acier pour l'introduction des déjections humaines; cet entonnoir est inséré dans une ouverture 14 de la plaque de protection 10.Pour fermer l'ouverture 14 lors de la combustion ou lorsque le water-closet n'est pas en service, une trappe 15 pouvant pivoter horizontalement est fixée sous la pla que protectrice 10, sur un bras pivotant inférieur 16, dont l'axe de pivotement 17 traverse la plaque de protection 10 et est monté dans un palier 18 placé au-dessus de la plaque de protection 10. L'extrémité supérieure de l'axe de pivotement 17 est reliée de façon résistante à la rotation à un bras pivotant supérieur 20 assujetti à un ressort, qui, de son coté, peut être écarté à l'aide d'une fourchette 21. Une tige 22 orientée vers le bas, disposée sur le couvercle 3 du water-closet, pénètre dans cette fourchette 21 et provoque, lors de l'ouverture du couvercle, la déviation des bras pivotants 16, 20, provoquant ainsi l'ouverture de la trappe 15 en antagonisme à la force du ressort de traction 19. Lors de la fermeture du couvercle 3, la trappe 15 est à nouveau repoussés automatiquement par le ressort 19 devant l'ouverture 14 afin de fermer l'entonnoir 13 par le hautv Un interrupteur électrique 23, pouvant être commandé par le mouvement du couvercle, est disposé à côté du palier cylindrique 18 et comporte un élément d'actionnement en acier i ressort mince 24, incurvé vers le haut,qui coopère élastiquement avec le bras pivotant supérieur 20 pour interrompre immédiatement le processus de combustion lors de l'ouverture du couvercle 3, ou; déclencher ce processus lors de la fermeture du couvercle 3. L'unité de ventilation, constituée par un moteur à collecteur basse- tension 25, un ventilateur 26 d'amenée de l'air servant à la combustion et un ventilateur d'évacuation de l'air usé 27, est montée à l'arrière, sur la plaque de protection 10 > ces ventilateurs 26, 27 sont réalisés sous forme de ventilateurs à force centrifuge et sont disposés de chaque côté du moteur, à chacune des extrémités de l'arbre de ce dernier, respectivement; Il est possible, grâce à cette construction, d'utiliser le même moteur pour les deux ventilateurs et également de supprimer les engrenages ou les commandes à courroie usuels, ce qui contribue à réduire le prix et à simplifier l'unité de ventilation. Pour régler avec préci ion la quantité d'air servant à la combustion, le ventilateur d'amenée d'air 26 comporte une ouverture d'aspiration, non représentée, dont on peut faire varier le degré d'ouverture à l'aide du tiroir mobile 28fur L'air frais 29 aspiré de l'extérieur par le ventilateur d'amenée d'air traverse le tube d'alimentation 30 pour parvenir au coude du tube de combustion 31, qui traverse la plaque de pro tection 10 et se termine dans la tubulure du brûleur 32, qui est orientée en direction du fond de la cuve, L'introduction de gaz propane combustible s'effectue latéralement sur le tube d'alimentation 30, par un tuyau à gaz 34 qui débouche dans le tube d'alimentation 30.Le gaz provenant d'une bouteille de gaz propane 35 traverse la douille de traversée 36 fixée sur la paroi du corps, puis la tubulure de cuivre 37 et le raccord tubulaire 38 jusqu'à un clapet magnétique 33,, d'où il parvient dans le tuyau d'alimentation en air frais 30. Le clapet magnétique 33 d'introduction et d'interruption du courant de gaz, est commandé par un bloc fonctionnel électrique de commande 59, d'une manière qui sera décrite ultérieurement. La tubulure du bradeur 32 porte une électrode d'alla- mage 39 en forme de barre coudée vers l'avant, qui avance dans l'embouchure de la tubulure du brûleur 32, par une partie coudée 40. Pour alimenter l'électrode d'allumage 39 un transformateur d'allumage 41 électronique scellé de façon statique, une fois terminé, sans parties mobiles, est monté sur la plaque de protection 10. L'électrode d'allumage 39 est maintenue au moyen d'une bride de serrage 42 de façon à pouvoir se déplacer dans le sens longitudinal le long de la tubulure du brailleur 32, de manière à faire varier la profondeur de pénétration de la pièce 40 dans l'embouchure de la tubulure du brûleur. Le transformateur d'allumage fournit pendant toute l'opération de combustion des impulsions de tension intermittentes à l'électrode d'allumage. Une sonde de température 44, reliée à un thermostat réglabls 43, est introduite librement dans un tube de guidage coudé 45, disposé derrière la cuve de fonte 4, noyé dans le matériau isolant 9, et fixé à la cuve 4 par la face inférieure de; cette dernière, par exemple par soudure. La partie inférieure de la sonde de température 44 se trouve dans la zone de l'emplace- ment de jonction 46 entre le tuyau et la cuve, sous le fond de cette dernière -Afin d'assurer une combustion parfaite et d'éviter les odeurs désagréables, un soin particulier a été apporté à la conception de l'aération.La tubulure d'aspiration 47 pour l'air usé, bridée sur le ventilateur d'air usé 27 et vissée sur laplaque de protection 10, comporte deux conduits d'aspiration 49 50, séparés l'un de l'autre par une paroi de séparation 48. La tubulure d'aspiration 47 sert également de support pour l'ensemble de l'unité de ventilation, Le conduit d'aspiration 49 débouche dans une ouverture 51 pratiquée dans la plaque de protection 10 et est relié à la chambre d'aspiration 8 et à la chambre de combustion 7. Il produit dans cette dernière une légère dépression.Les gaz qui doivent être aspirés hors de la chambre de combustion 7 sont constitués par les gaz de combustion et par une fraction d'air frais, ce dernier arrivant par ltentonnoir 13. Comme la trappe pivotante ne Serme pas 11 entonnoir de façon étanche à l'air, un peu d'air frais arrive de l'entonnoir dans la chambre- de combustion 7, même lorsque la trappe est fermée. Le deuxième conduit d'aspiration 50 produit également une légère dépression dans le volume intérieur 52 du water-closet à système d'incinération, au-dessus de la plaque protectrice 10.entant donné que la partie supérieure 2 du corps repose librement sur la partie inférieure 1 du corps, de l'air frais peut pénétrer dans le volume 52 par une fente entre ces parties de corps 1,2 espar d'autres endroits qui ne sont pas fermés de façon étanche à l'air, par exemple entre le couvercle et 1c siège du corps supérieur, C'est la raison pour laquelle il règne toujours une légère dépression à l'intérieur du corps, lorsque le ventilateur est en fonctionnement,de sorte qu'il ne peut s'échapper ni gaz, ni odeurs.L'air usé parvient dans la tubulure d'air usé 53, sur laquelle peut être enfilé, par l'ouverture 54 prévue dans la paroi postérieure 12 de la partie de corps inférieure, un raccord 62 d'un conduit d'air usé conduisant vers l'extérieur. Les gaz très chauds du premier conduit d'aspiration 49 et l'air usé du deuxième conduit d'aspiration 50 sont mélangés dans une chambre de mélange 63 de la tubulure d'aspiration 47, de sorte que les gaz qui s'échappent vers ltextérieur sont relativement froids. La figure 4 représente le montage des circuits électriques pour le water-closet à système d'incinération,conformê- à l'invention. Deux fiches 55 prévues sur la paroi postérieure 12 du corps, auxquelles est raccordée une source à basse tension de 24 V, amenent le courant à un redresseur 56. Dans le cas où la source de tension est une batterie, on peut renoncer au redresseur.On monte ensuite les élements électriques suivants, qui ont en partie déjà été mentionnés : moteur à collecteur 25 pour les deux ventilateurs 26, 27; clapet magnétique 33 pour le gaz combustible; transformateur d'allumage 41 pour 11 électrode d'allumage 39; thermostat 43 relié à une sonde de température 44; interrupteur de fin de course 23 pour le positionnement du couvercle; interrupteur de fin de course 57 pour le contrtle du courant d'air; relais à rémanence 58, 58' et condensateur 61, bloc fonctionnel de commande électrique 59. Le water-closet à système d'incinération qui vient d'etre décrit,fonctionne comme suit : l'utilisateur soulève le couvercle 3, ce qui actionne l'interrupteur de fin de course 23 et la trappe pivotante 15 dégage l'ouverture 14 ménagée dans la plaque de protection 10. Simultanément, le relais à rémanence 58, qui est logé dans le bloc fonctionnel électrique de commande 59 prévu sur la plaque de protection 10, devient attractif.Le moteur du ventilateur 25 se met en marche et l'air usé qui sort du ventilateur d'air usé déclenche l'interrupteur de fin de course 57 pour le contrsle du courant d'air, Cet interrupteur 57 est fixé latéralement sur la tubulure d'air usé 53 et comporte une languette d'actionnement 60 qui avance dans la tubulure 53 et est soumise à l'action du courant d'air. La pression de l'air fait pivoter la languette 60.Après utilisation, le couvercle 3 doit à nouveau être refermé; de ce fait, l'interrupteur de fin de course 23 du couvercle se commute dans son autre position et le transformateur d'allumage 41, ainsi que le clapet magnétique 33, sont mis sous tension, uniquement pour des raisons de sécurité, mais seulement lorsque l'interrupteur de fin de course 57 de contrôle du courant d'air est également en circuit, c'est-à-dire lorsque le ventilateur est en fonctionnement et que les conduits d'air usé ne sont pas bouchée Ensuite, le mélange combustible gaz/air est enflammé par l'électrode d'allumage 39. Pendant la totalité du cycle de combustion, le transformateur d'allumage 41 reste en circuit. Ceci est nécessaire pour des raisons de sécurité parce qu'il n'y a pas de controleur de flamme incorporé. La flamme est orientée vers les déchets liquides et/ou solides qui se trouvent dans la cuve de fonte, lesquels sont évaporés ou réduits en cendres. Le fond de la cuve de fonte est chauffé par la flamme et la chaleur traverse le fond de la cuve et est dirigée vers la sonde 44, ce qui nécessite un certain temps. Dès que la température réglée au thermostat 43 est constatée par la sonde de température 44, le thermostat est mis hors circuit, ce qui désexcite le transformateur d'allumage et le clapet magnétique et interrompt 1'arrivée de gaz de combustion.Les ventilateurs continuent toutefois à tourner et l'air frais qui traverse la tubulure du brûleur et est orienté vers le fond de la cuve, -refroidit celle-ci. Bu fait que l'évolution de la température se manifeste-avec un certain retard da à la transmission de la chaleur, une augmentation de température est d'abord mesurée par la sonde avant que cette: dernière ne baisse. Le thermostat peut, par exemple être mis hors circuit pour une valeur de seuil de 2200C. La température augmente encore jusqu'à une valeur maximale de 260-270 c(mesurée sur la face externe de la paroi) pour diminuer ensuite. Dès que la température descend en-dessous du seuil de température réglé, le thermostat se remet en circuit Le relais à rémanence 58 reçoit par le condensateur chargé 61 une brève impulsion de courant de polarité opposée et retombe, ce qui conduit à la mise hors circuit du moteur du ventilateur et termine le cycle, Pour commander le cycle de combustion, il n'est besoin que d'un seul thermostat avec une sonde de température. Etant donné que l'évolution de la température est mesurée sur la face externe du fond de la cuve, le retard dans le temps de la transmission de la chaleur à travers la paroi de la cuve peut être utilisé pour régler la durée de la mise en circuit du brflleur, de même que la durée du refroidissement subséquent. En raison de la possibilité de réglage de la profondeur de pénétration de l'électrode d'allumage, on peut régler de façon optimale l'inflammation du gaz combustible. En utilisant du gaz propane au lieu du gaz butane usuel, on assure un fonctionnement parfait du water-closet système d'incinération conforme à l'invention, meame aux basses températures. On pourrait bien entendu utiliser également du gaz butane ou un autre gaz combustible. Bien que la commande soit de construction simple et de fonctionnement sar, on pourrait, pour des raisons de sécurité, prévoir d'autres améliorations, Pour assurer la mise en circuit du clapet magnétique même en cas de défaillance du thermostat et l'interruption de la combustion, il serait'avantageux de prévoir un thermostat de sécurité réglé sur une tem pérature plus élevée que la température de réglage proprement dite. Un autre danger est représenté par le fait qu'en cas de défaillance du transformateur d'allumage ou de l'électrode d'allumage, du gaz puisse s'écouler sans qu'il soit enflammé au moment approprié, ce qui pourrait provoquer une explosion. Pour éviter ce danger, on pourrait prévoir un contrôle de flamme comme dans les poêles à mazout. Dans le cas de fonctionnement avec une batterie, la tension pourrait être insuffisante pour mettre le water-closet à système d'incinération en service. Une simplé commande de cou- trôle de tension serait appropriée dans ce cas. De même, une commande de contrôle de l'arrivée du gaz serait avantageuse. Enfin, on pourrait avoir à affronter le danger représenté par le fait que le clapet magnétique pourrait entre défaillant et ne fermerait plus correctement, et dans ce cas, il pourrait également se produire un mélange explosif gaz/air après mise hors circuit du transformateur d'allumage. Un deuxième clapet magnétique pourrait, dans ce cas, constituer un remède efficace à ce risque. Une commande de contrôle à détecteur de gaz, serait également appropriée. On trouvera ci-après d'autres avantages du water-closet à système d'incinération décrit précédemment, Etant donné que toutes les pièces essentielles au fonctionnement du water-closet à système d'incinération sont montées sur la plaque de protection et constituent avec celle-ci un bloc interchangeable, on peut effectuer sans problèmes des travaux de réparation et d'entretien; lorsquton retire la partie supérieure du corps, la tige qui avance vers le bas à partir du couvercle est automatiquement dégagée de la fourchette du dispositif de trappe pivotante. L'agencement de brtleur, l'unité de yentilation et le dispositif de commande sont alors accessibles de tous les cotés pour les travaux d'entretien. S'il s'agit d'une réparation plus importante, les liai- sons du bloc interchangeable avec le corps sont détachées en quelques gestes, le bloc interchangeable est retiré de la partie inférieure du corps et remplacé par un nouveau bloc interchangeable. Lorsqu'on retire le bloc interchangeable, la sonde de température montée dans son tube de guidage est tout simplement sortie de celui-ci; le bloc interchangeable défectueux peut alors être remis en état en toute tranquillité par l'atelier de répara tion. Le ventilateur d'amenée d'air et le ventilateur d'air usé sont montés horizontalement et sont entraînées coaxialement par un moteur électrique commun. La tubulure d'aspiration bridée sur le ventilateur d'air usé est fixée sur la plaque protectrice et elle sert de support à l'ensemble de l'unité de ventilation. Il est possible, grâce à cette réalisation, de construire l'unité de ventilation de façon compacte et économique. Il n'est pas besoin de volets mobiles pour régler les courants d'air. Il suffit, comme seul réglage, de régler le tiroir d'ouverture d'amenée d'air lors de la mise en service du water-closet à système d'incinération, conforme à l'invention,, de sorte qu'il existe toujours une légère dépression dans la chambre de combustion. Les gaz de combustion très chauds et l'air arrivant du volume intérieur sont mélangés dans la chambre de mélange de la tubulure d'aspiration, avant l'entrée dans le ventilateur d'air usé. Le mélange d'air et de gaz de combustion qui s'écoule vers l'extérieur est, pour cette raison, relativement froid. En montant un interrupteur de contrôle du courant d'air sur l ventilateur d'air usé, on évite que le bradeur puisse se mettre en circuit sans que l'aération fonctionne. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'etre décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Water-closet à système d'incinération, comportant un corps en deux parties dans lequel sont disposés un agencement de brtleur, une unité de ventilation et un dispositif de comman- de électrique pour le réglage du cycle de combustion, tandis qu'un conduit d'air usé est raccordé au corps, qu'une entrée est prévue pour l'introduction des déchets à brûler, et qu'une cuve montée isolée dans la partie inférieure du corps, comporte une chambre de combustion, lequel water-closet à système d'incinération est caractérisé en ce qu t une sonde de température reliée à un thermostat réglable est introduite librement dans un tube de guidage, qui est guidé derrière la cuve en direction du bas et est fixé au fond de la cuve, en ce qu'une électrode d'allumage à profondeur de pénétration tariable avance dans l'ouverture d'une tubulure de brûleur, et en ce qu'un transformateur d'allumage relié à l'électrode d'allumage est conçu pour fournir une étincelle d'allumage intermittente pendant toute la durée de la combustion. 2. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode d'allumage est fixée à la tubulure du bradeur au moyen d'un support à pince de façon à pourvoir se déplacer longitudinalement le long de ladite tubulure, tandis qu'une partie coudée de l'électrode d'allumage avance dans l'ouverture de ladite tubulure, et en ce que le transformateur d'allumage est un transformateur scellé de façon statique à l'état achevé. 3. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil est équipé pour des raisons de sécurité, d'un autre thermostat et/ou d'un controleur de flamme et/ou d'un contrôle de tension et/ou de deux soupapes pour le gaz et/ou d'un détecteur de gaz.