Brevet FR2383640A1 — 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 brûleurs, 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 briller est prévue sur ce dernier et qu'une cuve monté isolée dans une partie inférieure du corps,comporte une chambre de combustion. On connatt par le brevet suisse 578 153 un water-closet à système d'incinération dans lequel on utilise pour régler le courant d'air, des trappes mobiles qui sont déplacées par une commande. te guidage d'air est compliqué et l'agencement des ventilateurs n'est pas approprié, ce qui augmente le prix et les risques de panne du water-closet à incinération selon ce brevet suisse. 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 connus antérieurement, 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 que l'unité de ventilation est montée sur une plaque protectrice qui recouvre la chai- bre de combustion,et est constituée par un ventilateur d'amenée d'air, un ventilateur d'air usé et un moteur électrique commun à ceux-ci, et en ce qu'un conduit d'aspiration en deux parties est monté en avant du ventilateur d'air usé. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore dtautresdispositions 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 t La figure 1 est une vue de dessus d'un water-closet à 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; ta figure 3 est une vue schématique de l'unité de ventilation, et ta 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 dtillustration.de l'objet de l'invention,dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. te water-closet à système d'incinération représenté aux dessins comporte un corps en matière-plastique en deux parties, constitué par une partie de corps inférieure 1 et une partie de corps supérieure 2 placée sur la précédente, ouverte à l'arrière, représentée en traits discontinus et pourvue dtun 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 dff 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 au fonctionnement du water-closet à système d'incinération, sont disposées sur la plaque de protection 10 et constituent conjointement avec celle-ci, un bloc interchangeable facile à retirer. Au centre de la plaque de protection 10 est prévu un entonnoir 13 en tale 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 plaque 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 rotation1 un bras pivotant supérieur 20 assujetti à un ressort, qui, de son côté, peut autre 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. tors de la fermeture du couvercle 3, la trappe 15 est -à nouveau repousséeautomatiquement par le ressort 19 devant l'ouverture 14 afin de fermer l'entonnoir 13 par le hauto 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 à 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 cSté du moteur, à chacune des extrémités de l'arbre de ce dernier, respectivement. il est possible, grâce à cette construction,- d'utiliser le meme 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 précision 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 28. 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 protection 10 et se termine dans la tubulure du bradeur 32, qui est orientée en direction du fond de la cuve. L'introduction de gaz propane combustible s'effectu*. latéralement sur le tube d'alimentation 30, par un tuyau à gaz 34 qui débouche dans le tube d'alimentation 30. te 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'oû il parvient dans le tuyau d'alimentation en air frais 30fur 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 brûleur 32 porte une électrode d'allumage 39 en forme de barre coudée vers l'avant, qui avance dans l'embouchure de la tubulure du brtleur 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 dlune bride de serrage 42 de façon à pouvoir se déplacer dans le sens longitudinal le long de la tubulure du brflleur 32, de manière à faire varier la profondeur de pénétration de la pièce 40 dans l'embouchure de la tubulure du brtleur. te transformateur d'allumage fournit pendant toute l'opération de combustion des impulsions de tension intermittentes à l'électrode d'allumagee tine sonde de température 44, reliée à un thermostat réglable 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'emplacement 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'atr- usé, bridée sur le ventilateur d'air usé 27 et vissée sur la plaque 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 i la chambre d'aspiration 8 et à la chambre de combustion 7. Il produit dans cette dernière une légère dépression. Les gaz qui doivent eAtre 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 l'entonnoir 13. Comme la trappe pivotante ne ferme pas l'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. Etant 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 et par d'autres endroits qui ne sont pas fermés de façon étanche à l'air, par exemple entre le couvercle et le 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 hêtre 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 use' 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 l'extérieur sont relativement froids. La figure 4 représente le montage des circuits électriques pour le water-closet à système d'incinésa2;lon, conforme 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, amènent le courant à un redresseur Sti, Dans le cas où la source de tension est une batterie, on peut renoncer au redresseur.On monte ensuite les éléments électriques suivants, qui ont en partie déaà été mentionnés t moteur à collecteur 25 pour les deux ventilateurs 26, 27; clapet magnétique 33 pour le gaz combustible; transformateur d'allumage 41 pour l'électrodê 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 contr81e du courant d'air; relais à rémanence 58, 58' et condensateur 61; bloc fonctionnel de commande électrique 59. Le water-closet à système dtincinération qui vient d'être décrit fonctionne comme suit : l'utilisateur souleve 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 contrôle du courant d'air. Cet interrupteur 57 est fixé latéralement sur la tubulure d'air usé 53 et comporte une languette d'actionnement oe 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 astre 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 bouchés. 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 qulil n'y a pas de contrôleur 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. Bès 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 allumage et le clapet magnétique et interrompt l'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. Du fait que l'évolution de la température se manifeste avec un certain retard dt 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 22O0C. La température augmente encore jusqu'à une valeur maximale de 260-2700c(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. te 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 ltévolution 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 etre utilisé pour régler la durée de la mise en circuit du brûleur, 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 à système d'incinération, conforme à l'invention, même 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 sûr, 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 température 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 mazoute Dans le cas de fonctionnement avec une batterie, la tension pourrait être insuffisante pour mettre le water-closet à système d'incinération en services Une simple-commande de controlle de tension serait appropriée dans ce cas. De meAme, 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 être 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 problème des travaux de réparation et d'entretien; lorsqu'on 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 brûleur, l'unité de ventilation et le dispositif de commande sont alors accessibles de tous les cotés pour les travaux d'entretien0 S'il s'agit d'une réparation plus importante, les liaisons 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 interchan gable 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 réparation, Le ventilateur d'amenée d'air et le ventilateur d'air usé sont montés horizontalement et sont entraînés coaxialement par un moteur électrique commun.La tubulure d'aspiration bri dée 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'incinératioX conforme à l'invention, de sorte qutil 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. te 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 contre du courant d'air sur le ventilateur d'air usé, on évite que le brûleur 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'être 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 brûleur, une unité de ventilation et un dispositif de commande 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 mon- tée isolée dans la partie inférieure du corps, comporte une cha- bre de combustion, lequel water-closet à incinération est caractérisé en ce que l'unité de ventilation est montée sur une plaque protectrice qui recouvre la chambre de combustion et est constitué par un ventilateur d'amenée d'air, un ventilateur d'air usé et un moteur électrique commun à ceux-ci, et en ce qu'un conduit d'aspiration en deux parties est monté en avant du ventilateur d'air usé. 2. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'aspiration bridé sur le ventilateur d'air usé est fixé sur la plaque protectrice et sert de support à l'unité de ventilatione 3. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des conduits partiels du conduit d'aspiration est relié au volume intérieur de la partie supérieure du corps, et en ce que l'autre conduit partie est relié par une ouverture ménagée dans la plaque protectrice, à une chambre d'aspiration et à la chambre de combustion montée en avant de cette dernière 4. Water-closet à système dtincinération selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux ventilateurs montés horizontalement sont réalisés sous forme de ventilateurs à force centrifuge et sont disposés de part et d'autre sur le moteur,aux extrémités respectives de l'arbre de ce dernier, 5. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur d'amenée d'air comporte une ouverture d'amenée d'air dont on peut faire varier le degré d'ouverture au moyen d'un tiroir. 6. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux conduits partiels débouchent dans une chambre de mélange qui est disposée directement en avant de l'ouverture d'aspiration du ventilateur d'air usé. 7. Water-closet à système d'incinération selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une languette d'actionnement d'un interrupteur de contr8le du courant d'air avance dans la tubulure d'air usé du ventilateur d'air usé,