Brevet FR2389013A1 — publié le 19781124

La présente invention concerne les dispositifs de vidange de liquides équipant des réservoirs à niveau variable, du type comprenant un organe d'évacuation qui est associé à un orifice d'évacuation et qui est relié à des moyens de comrr.ande l'actionnant tant que le liquide est situé entre un niveau minimal et un niveau maximal à partir duquel la vidange doit être effectuée. Les réservoirs à niveau variable équipés de ces dispositifs sont par exemple constitués par les puisards de récupération des eaux usées qui sont prévus dans les chaufferies, les salles de groupes électrogènes, les garages, les ateliers, etc. et dont la vidange est effectuée automatiquement lorsque le niveau maximum est atteint. Dans les dispositifs connus utilises sur ces puisards, l'organe d'évacuation est en général constitué par une pompe reliée à un tube plongeur présentant à son extrémité inférieure l'orifice d'evacuation, et les moyens de commande constitués par un flotteur monté mobile entre les niveaux, maximal et minimal, considérés et actionnant un contacteur interposé sur le circuit d'alimentation électrique de 11 organe moteur de la pompe. Le niveau minimal est situé au dessus du niveau de l'orifice d'aspiration afin d'éviter un désamorçage de la pompe. Or il arrive qu tan liquide qui doit normalement etre vidange et qui est kiabituellement constitué par des eaux usees soient souvent mélangés des hydrocarbures, des huiles ou autres produits provenant de débordements intempestifs ou de fuîtes mais, produits qui -il est important de le noter sont tous plus légers que les eaux usées, cJest-L-dire que le liquide principal à vidanger.Il en resulte que, le puisard soit plein d'eau ou d'hydrocarbures, la vidange s'effectue sans discrimination de la nature du liquide (puisque le dispositif fonctionne uniquement par flottation), alors que les règlements publics interdisent absolument tout rejet d'hydrocarbures à l'égout C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un dispositif permettant d'éviter le rejet des liquides iadesirables plus légers par l'organe d'évacuation du liquide principal. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type considbré, ce dispositif devant éviter la vidange avec le liquide principal à dvacuer, d'un liquide secondaire dont la densité et l'une des propriétés de conductibilité électrique sont différentes de celles du liquide principal, le dispositif comprenant en outre des moyens de détection de la presence de la surface libre d'un liquide à- un second niveau maximal supérieur au premier. La propriété de conductibilité électrique qui différencie les deux liquides est de préférence constituée par la résistivité électrique. Ainsi, ce dispositif offre la faculté de détecter et vidanger tout d'abord le liquide principal de résistivité plus faible (ce qui est le cas, en par ticulier, des eaux usées pour lesquelles la résistivité moyenne est d'environ 5 à 10 kilo-ohms), et ce liquide seul puisque le liquide secondaire a une résistivité plus élevée (ce qui est le cas des hydrocarbures ou produits analogues dont la résistivité moyenne est d'environ I méga-ohm). En effet, lorsque le liquide principal atteint le premier niveau maximal, la fermeture du premier circuit, qui résulte du caractère conducteur de ce liquide recouvrant son interruption, provoque la mise en service de l'organe d'évacuation, et donc la vidange de ce liquide principal par l'orifice d'aspiration; lorsque le liquide est descendu au dessous du niveau minimal, l'ouverture du second circuit, qui résulte de l'absence du liquide sur sa propre interruption, provoque la mise hors service de l'organe d'évacuation, et donc l'arret de la vidange Cette séquence de fonctionnement se produit qu'il y ait présence ou non d'un liquide secondaire à resistivité plus élevée au dessus du liquide principal. Par ailleurs, le dispositif offre simultanément la faculté de détecter et vidanger le liquide secondaire plus léger lorsque celui-ci est présent au dessus du liquide principal, (ce qui est en particulier le cas des hydrocarbures, huiles ou produits analogues dont la densite moyenne:: O, 8 est inférieure à celle de l'eau), et sans en aucun cas que ce liquide secondaire ne puisse descendre jusqu'au niveau de vidange du liquide principal En effet, d'une part, lorsque ce liquide secondaire atteint le second niveau maximal, il est immedia- tement détecté et peut être vidangé séparément, et d'autre part, étant-donne que dès que le niveau du liquide principal passe au dessous du niveau minimal, l'organe d'évacuation de ce liquide principal est mis hors service, le liquide secondaire, situé au dessus de ce liquide, ne descendra jamais au dessous de ce niveau. De manière particulièrement avantageuse, les moyens de détection de la présence de la surface libre d'un liquide comprennent un flotteur monté mobile entre le second niveau maximal et un second niveau minimal lui-meme situé entre ce second niveau maximal et le premier niveau maximal. Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, ce flotteur ferme, lorsqu'vil est au second niveau maximal, un interrupteur disposé sur un circuit de commande d'un second organe d'évacuation destiné aux liquides indésirables et qui est associé à un second orifice d'évacuation situé au second niveau minimal. A titre de variante, dans le cas où l'on désire adapter l'invention à des dispositifs d'un type existant, ou bien lorsque la quantité de liquide secondaire introduit dans le réservoir ne justifie pas l'utilisation d'un organe d'évacuation supplémentaire, il peut être prévu que le flotteur ferme, lorsqu'il est au second niveau maximal, un interrupteur disposé sur le circuit d'alimentation d'un organe d'a#larme. La description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexe sur lequel la figure unique représente un mode de realisation particulier conforme à l'invention, a uniquement pour but de bien faire comprendre comment cette invention peut etre mise en pratique. Le dispositif représente est destiné à permettre la vidange d'un puisard 1 à l'intérieur duquel peuvent s'accumuler des eaux usées 2 au dessus desquelles surnagent des hydrocarbures 3. Ce dispositif comprend d'une manière générale un bloc de vidange 4, un flotteur 5, un bottier électrique 6 et deux pompes 7 et 8. Le bloc de vidange 4, réalise par exemple en fonte d'aluminium, comprend deux tubes coaxiaux 9 et 10, le tube extérieur 9 se terminant à sa partie-inférieure par une crépine 11, tandis que le tube intérieur 10 se prolonge par un tube rapporté, par exemple par vissage 12, réalisé lui-meme, comme le bloc de fonderie, en un matériau conducteur tel que de l'acier, de l'acier inoxydable, du brome ou du cuivre, ce tube, qui traverse la crépine 11 se terminant à son extrémité Snférieure par un orifice #i#évacuation 13 Le flotteur 5 est montelarticulé sur la crépine ll de marbrière a etre mobile entre un niveau minimal n1 situé à hauteur des orifices 14 de la crépine et un niveau maximal n2 situé au dessus de celui-ci. Ce bloc de vidange est disposé à l'intérieur du puisard, grâce à des moyens de support non représentés, de manière que le niveau maximal h du flotteur-soit situé à une distance suffisante au dessous de la bouche 15 du puisard sot que l'orifice d'évacuation 13 soit situé à un niveau n3, dit "niveau inférieur'l, situé au voisinage du fond 16 du puisard. Quant aux pompes 7 et 8, disposées bien entendu à l'extérieur du puisard, mais à proximité de celui-ci, elles sont reliées respectivement par des tuyauteries 17 et 18, ltune à la chambre intérieure du tube 10, et l'autre à la chambre intérieure du tube 9, les extrémités supérieures de ces deux tubes étant par ailleurs fermées. n est enfin prévu le long du tube plongeant 12 deux électrodes 19 et 20 disposées verticalement et dont les extrémités inférieures 21- et 22 sont situées l'une à un niveau maximal n4 au niveau n3, et I'autre à un niveau minimal n5 supérieur au niveau n3. Le bolrtier électrique 6 est fixé au dessus de l'extremite supérieure du bloc 9, de manière à pouvoir être traversé par une tige de commande 23 solidaire de l'articulation du flotteur 5. Ce boîtier contient une source de courant basse tension 24 reliée d'une part, par une ligne 25, à l'extrémité supérieure du tube 10 qui est lui-meme mis à la masse, et d'autre part, par une ligne 26 à la bobine 27 dlun relais 28 dont l'autre extrémité est reliée à la ligne 25 par l'intermédiaire d'un organe d'amplification 29 tel qu'un transistor Cet organe 29 est lui-meme relie à deux lignes 30 et 31 aboutissant respectivement aux électrodes 19 et 20, par l'intermédiaire d'un contact double 32 du relais 28 dont l'organe mobile ferme normalement la ligne 30, tandis que lorsque la bobine 27 est mise sous tension, il vient fermer la ligne 31. La commande électrique de la pompe 7 est constituée par deux lignes 33 et 34 dont l'une est reliée directement à la ligne 25 tandis que l'autre est reliée à la ligne 26 par l'intermédiaire d'un contact simple 35 du relais 28 qui est couplé au contact 32 et est normalement ouvert, tandis que, lorsque la bobine est sous tension, il vient fermer cetX ligne 34.La commande électrique de la pompe 8 est constituée par deux lignes 36 et 37 dont l'une est - reliée directement à la ligne 25, tandis que l'autre #est reliée à la ligne 34-26 par l'intermédiaire d'un contact mécanique 38 solidaire de l'extrémite de la tige 23 et qui est normalement ouvert lorsque le flotteur 5 est en position basse, tandis qu'il vient fermer la ligne 37 lorsque ce flotteur est en position haute, au niveau n2 Le dispositif ainsi décrit fonctionne de la manière suivante En régime normal, le niveau des eaux usées est situé entre les niveaux n et n5. Dans cette situation, la bobine 27 n'est pas alimentée et le contact 35 est au repos, de sorte que la pompe 7 est hors service.Si par ailleurs, le niveau des hydrocarbures qui flottent au dessus des eaux usées est inférieur au niveau n2, le flotteur 5 maintient le contact 38 en position ouverte, de sorte que la pompe 8 est également hors service. Si un nouvel écoulement d'eaux usées se produit dans le puisard, le niveau de celles-ci s'élève et, s'il atteint le niveau n4, ces eaux viennent fermer l'interruption entre les points 21 et 13 qui existent sur le premier circuit constitué par la ligne 30, le contact 32, l'organe d'amplification 29, la bobine 27 et la ligne 26 d'une part, et les tubes 10 et 12 et la ligne 25 d'autre part. La bobine 27 se trouve ainsi mise sous tension et provoque une fermeture du contact 35 qui entraine la mise en service de la pompe 7 Cette pompe 7 va alors permettre la vidange des eaux usées.La mise sous tension de la bobine 27 a simultanément déplacé le contact 32, ouvrant ainsi le premier circuit considéré, relais en venant fermer le second circuit constitué par l'électrode 20, la ligne 31, l'organe d'amplification 29, la bobine 27 et la ligne 26 d'une part, et les tubes 12 et 10 et la ligne 25 d'autre part. Ainsi, la fermeture de ce second circuit maintient toujours sous tension la bobine 27 malgré llouverture du premier circuit, ce qui maintient le contact 35 fermé et la pompe 7 en service. La vidange se prolonge jusqu'à ce que le niveau des eaux usées passe au dessous du niveau n. En effet, à cet instant, les eaux ne ferment plus l'interruption entre les points 13 et 22 du second circuit, ce qui interrompt l'alimentation de la bobine 27 et provoque ainsi l'ouverture du contact 35 et la mise hors service de la pompe 7. Simultanément, le contact 32 a ouvert le second circuit comportant la ligne 31, mais est venu refermer le premier circuit comportant la ligne 30. Ainsi, lorsque, à la suite d'un nouvel écoulement, le niveau des eaux usées remonte, il ne se produit aucune modification lorsque les eaux atteignent le niveau n5 étant-donné que le second circuit demeure ouvert par le contact 32, de sorte que les eaux peuvent revenir à un niveau normal entre les niveaux n et n5. 4 Si, se trouvant dans cette position normale, les eaux usées sont surmontées par des hydrocarbures, il peut se produire que le niveau supérieur de ces hydrocarbures s'élève soit en raison d'une élévation du niveau des eaux, soit en raison d'un nouvel écoulement d'hydrocarbures. Dans ce cas, le niveau des hydrocarbures, atteignant le niveau nI ou s'y trouvant déjà, peut alors s'élever jusqu'à atteindre le niveau n2, entrarnant avec lui le flotteur 5. Lorsque ce niveau n2 est atteint, le flotteur 5 a déplacé la tige 23 de manière que le contact 38 vienne fermer le circuit d'alimentation de la pompe 8 qui se met alors en service. Celle-ci provoque alors une vidange des hydrocarbures par l'intermédiaire de la crépine 11, jusqu'à ce que le niveau supérieur des hydrocarbures soit redescendu au niveau nl. On constate donc bien ainsi que le dispositif permet l'évacuation séparée, d'une part des eaux usées par le jeu des deux circuits associés aux électrodes 19 et 20, et d'autre part des hydrocarbures par le jeu du circuit associé au flotteur 5, et ceci de manière qu'en aucun cas les hydrocarbures ne puissent passer avec la vidange des eaux usées, puisque es ~ dernières ne descendent jamais au dessous du niveau n5 et que les hydrocarbures flottent toujours au dessus de ces eaux. En variante, le dispositif pourrait etre modifié par suppression de la pompe 8 du tube 9 et de la crépine Il et par montage du contact 38 sur un circuit d'alimentation d'une alarme. Un tel dispositif modifié pourrait en particulier être avantageusement utilisé dans le cas où l'on estime que la quantité d'hydrocarbures ne justifie pas l'utilisation d'une pompe supplémentaire. REVEND IC A T IONS 1 - Dispositif de vidange de liquide équipant un réservoir b niveau variable du type comprenant un organe d'évacuation qui est associé à un orifice d'évacuation, ce dispositif devant éviter la vidange avec le liquide principal à évacuer, d'un liquide secondaire dont la densité et l'une des propriétés de conductibilité électrique sont différentes de celles du liquide principal, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent deux circuits électriques comportant une source de courant et présentant chacun sur une partie comprise à l'intérieur du réservoir, une interruption entre un point différent pour les deux circuits et disposé, pour le premier circuit, au niveau maximal et pour le second circuit, au niveau minimal précités, et un autre point situé à un niveau inférieur, commun aux deux circuits et situé au dessous du niveau minimal, un organe de commande de l'organe d'évacuation étant par ailleurs interposé sur ces deux circuits de manière que la fermeture de l'interruption du premier circuit, correspondant au niveau maximal, due à la montée de niveau du liquide principal à évacuer, provoque la mise en service de cet organe d'éva-cuation, tandis que l'ouverture de l'interruption du second circuit, correspondant au niveau minimal, due à la baisse de niveau du même liquide, provoque la mise hors service de cet organe, le dispositif comprenant en outre des moyens de détection de la présence de la surface libre d'un liquide à un second niveau maximal supérieur au premier. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande, simultanément ou peu après la mise en service de l'organe d'évacuation, provoque la fermeture d'une seconde interruption du second circuit, fermant ainsi complètement ce second circuit qui comporte par ailleurs un organe de maintien de cette seconde interruption fermée, tant que la première interruption de ce circuit est fermée par la présence dudit liquide. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de maintien, simultanément ow-peu après l'ouverture de la seconde interruption du second circuit, provoque la fermeture d'une seconde interruption du premier circuit, serment ainsi complètement ce premier circuit 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de commande comprend un relais dont la bobine appartient à une branche commune des deux circuits et qui comporte deux contacts mobiles dont lrun ferme normalement la seconde interruption du premier circuit et, ferme, lorsque la bobine est alimentée, la seconde interruption du second circuit, tandis que le second contact, normalement ouvert, ferme lorsque la bobine est alimentée, un circuit d'alimentation de l'organe d'évacuation. 5 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que le point du premier circuit correspondant au niveau maximal, le point du second circuit correspondant au premier niveau minimal et le point commun aux deux circuits correspondant au niveau inférieur sont tous trois constitués par l'extrémité libre d'un élément conducteur, les deux premiers éléments conducteurs étant constitués par des électrodes plongeant dans le réservoir, tandis que le troisième élément est mis à la masse du réservoir. 6 - Dispositif suivant la reven dication 5, caractérisé en ce que, dans le cas où l'organe d'évacuation est constitué par une pompe et où l'orifice d'évacuation est disposé à l'extrémité d'un tube plongeant dans le réservoir, la partie plongeante de ce tube est réalisée conductrice et constitue le troisième élément conducteur. 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection de la surface libre d'un liquide comprennent un flotteur monté mobile entre le second niveau maximal et un second niveau minimal, Ini-meme situé entre ce second niveau maximal et le premier niveau maximal. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le flotteur ferme, lorsqu'il est au second niveau maximal, un interrupteur disposé sur un circuit de commande d'un second organe d'évacuation destiné aux liquides indésirables et qui est associé à un second orifice d'évacuation situé au second niveau minimal. q - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le second organe d'évacuation est constitué par une pompe et le second orifice d'évacuation par une crépine entourant un tube plongeant qui offre à son extrémité le premier orifice d'évacuation. 10 - Dispositif sui#vant la revendication 7, caractérisé en ce que le flotteur ferme, lorsqu'il est au second niveau maximal, un interrupteur disposé sur le circuit d'alimentation d'un organe d'alarme.