Brevet FR2402140A1 — publié le 19790330

La présente invention se rapporte aux dispositifs de valve automatique pour canalisations sanitaires d'évacuation d'eaux usées. On connaît déjA des dispositifs de valve automatique qui sont conçus de manière a empêcher dans les locaux habités la communication entre les canalisations d'eaux usées ou d'égouts et l'atmosphère et a permettre l'entré d'air frais dans les canalisations lorsqu'unie dépression se manifeste. Ces valves répondent a des prescriptions selon lesquelles on peut supprimer les canalisations faisant saillie sur les toits et prévoir des canalisations logées a l'intérieur des batiments a condition que lton munisse la canalisation générale d'une valve automatique qui ne laisse pas sortir ltair vicié maia qui s'ouvre pour permettre une entrée d'air lors d'une dépression par exemple lors de l'évacuation des water-closets. La présente invention a pour but la création de dispositifs de conception simple destinés a résoudre différents problèmes importants liés a l'utilisation de telles valves automatiques. Ces problèmes sont les suivants a > faire en sorte que le fonctionnement de la valve soit absolument certain et que la capacité de la valve puisse etre augmentée ; b) permettre l'utilisation d'un seul type de valve pour le raccordement de tuyauteries de ventilation de différents diamètres ; c > assurer la protection de la valve au point de vue ther nique et aussi contre les dangers d'introduction de corps étrangers de nature a empecher un fonctionnement correct. Le dispositif, objet de l'invention, se distingue en ce qu'un tube vertical constituant le corps de la valve comporte & son extrémité supérieure un rêtrécissanent en forme de Venturi qui coopere avec un couvercle de ma nière a donner naissance a une entrée d'air périphérique munie d'un clapet situé a l'extérieur du rétrécissement et qui peut se soulever lorsqu t une dépression se produit dans les canalisations en permettant a l'air frais de pénétrer dans le tube vertical et que lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu'il y a surpression, occupe une position d'obturation en empêchant l'air pollué de sortir. L'invention se rapporte également a une installation sanitaire d'évacuation d'eaux usées comprenant un siphon avec garde d'eau auquel est relié un tuyau de raccordement avec des égouts et dans laquelle il est fait usage dtune telle vanne automatique. Comme on le sait, une garde d'eau permanente dans les siphons des appareils sanitaires est l'un des critères de base pour un fonctionnement normal d'une installation d'évacuation d'eaux usées. Dafls un réseau d'évacuation les siphons sont soumis a diverses influences dont les conséquences peuvent constituer un défaut de fonctionnement tels que aspiration a l'écoulement de lteau de l'appareil lui-meme par dépression dans la conduite de raccordement t aspiration provoquée par l'écoulement de l'eau provenant d'autres appareils, L'installation, objet de l'invention, vise a éviter la perte d'eau dans les siphons et aussi d'obtenir des conditions hydrauliques améliorées. A cet effet, l'installation, objet de l'inventicn est caractérisée essentiellement en ce que avec un corps cylindrique dans lequel plonge un tuyau ou un élément relié a un évier, lavabo, etc. ou une bouche dtévacuatîon avec garde d'eau dans le corps cylindrique est combiné un dispositif de valve automatique pour une entrée d'air périphérique du type mentionné ci-dessus, cet ensemble intervenant de manière a remplir différentes fonctions qui seront énumérées ci-après. Afin de bien faire comprendre l'invention on en decrira ci-aprds quelques exemples de réalisation et d'ap plication en se référant aux dessins dans lesquels Les figures 1 a 5 se rapportent au dispositif de valve automatique. Les figures 6, 7 et 8 concernent l'installation. La figure 1 est une vue en coupe du dispositif de valve automatique. La figure 2 est une vue de détail en coupe destinée a illustrer l'un des avantages de l'invention. Les figures 3, 3A, 3B, 3C montrent la possibilité d'utiliser un type unique de valve automatique pour des canalisations de diamètres différents. La figure 4 est une vue en coupe relative a une variante de la réalisation suivant la figure 1. La figure 5 montre un exemple d'application de la valve objet de l'invention. Les figures 6, 7 et 8 montrent a titre d'exemple comment l'installation peut être exécutée en pratique. Comme le montre la figure I, le corps de la valve est constitué par un tube vertical 1 relié à une canalisa tin de ventilation (non représentée sur la figure 1) et qui comprend a son extremité supérieure un rétrécissement en forme de Venturi constitué par un col tronconique 2 se terminant par une lèvre 3 et coopérant avec un couvercle 4 de manière a donner naissance a une entrée 5 d'air péri phérique en formant un canal pouvant être obturé par une soupape annulaire 6 t celle-ci, située a l'extérieur du col tronconique, repose dans l'exemple représenté, sur un siège formé par la lèvre 3 et une lèvre 7 prévue sur la périphérie interne du couvercle. On comprend que quand une dépression se produit dans le tube vertical 1 par exemple par suite d'une vidange, la soupape 6 est soulevée ce qui permet a l'air frais de pénétrer par le canal 5 dans le tube 1. Lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu'il y a surpression, le canal 5 est obturé par le clapet 6 de sorte que l'air pollué est empêché de sortir. Du fait que le diamètre a l'entrée du Venturi, en 3, est plus faible que le diamètre du cylindre 1, on obtient une augmentation de la capacité de l'appareil ce qui rend possible une adaptation a des bâtiments comprenant un nombre plus élevé d'étages que dans le cas des dispositifs connus. Une caractéristique est que la paroi intérieure 8 du couvercle 4 est inclinée dans une mesure telle que le clapet 6 ne peut jamais être coincé dans une position oblique ou horizontale dans laquelle la valve pourrait rester en position d'ouverture quand la pression est équilibrée (référence 61, figure 2). De plus, les-dimensions sont choisies de façon que le clapet 6 recouvre toujours l'entrée d'air dans sa position de repos méme si d'un côté il touche la paroi. Ainsi que le représente la figure 1, autour du couvercle 4-8 et de l'extrémité de la partie cylindrique du corps 1 est prévue une isolation 9 dans laquelle est percé un creux circulaire 10 mettant en communication l'air extérieur avec le canal 5 d'introduction. Habituellement, l'ouverture 10 d'introduction d'air est munie d'un élément, par exemple un filet 11,-dis- posé et réalisé de manière a empêcher l'entrée d'insectes ou de tout corps étranger. L'isolation 9 permet de conserver l'air chaud a l'intérieur du dispositif et autour de la partie mobile 6 en évitant que la valve ne soit exposée aux dangers de -la gelée. D'autre part, pour le transport l'isolation 9 peut outre complétée par une pièce amovible non représentée, recouvrant toute la partie inférieure du cylindre 1. Une bande 12 peut être enroulée autour de ces deux pièces afin de.bloquer l'emballage ainsi conçu lors du transport et de maintenir le bon fonctionnement durant cette période. Cette bande est enlevée lors de l'utilisation. La figure 4 est relative à une réalisation qui convient particulièrement bien pour la mise à exécution en pratique. Dans ce cas, le couvercle constitue un organe 4 entièrement séparé s'embortant sur le cylindre 1. Les figures 3, 3A, 3B-et 3C montrent comment on peut utiliser un seul type de valve de capacité suffisante pour le raccordement de canalisations de ventilation 13 de différents diamètres (par exemple 50 mm : figure 3 , 75 mm: figure 3A ; 90 mm : figure 3B ; 110 mm : figure 3C). Cette possibilité peut etre obtenue a) par le placement du corps cylindrique 1 a l'extérieur du conduit 13 (figures 3-3A) ou l'intérieur de celui ci (figures 3B-3C) ;- b) par une disposition variable et appropriée des joints d'étanchéité 14 (figures 3-3C). Un avantage important est que, dans le cas de l'invention, l'intérieur du corps cylindrique 1 reste en tièrement libre ce qui permet 1'adaptation notamment à un appareil tel un siphon. La figure 5 représente une installation pour habitation dans laquelle une série d'appareils 21 donnant lieu a une évacuation d'eaux usées (lavabos, éviers, etc.) sont munis chacun d'un siphon 20 auquel est reliée chaque fois une tuyauterie 18 de raccordement avec la conduite d'évacuation d'eaux usées. D'autre part, on prévoit en 19 une série de valves automatiques du genre de celle représentée a la figure 1 et prévues sur une conduite de ventilation 13. Les conduites 13 et 18 sont en liaison avec la conduite 23 d'évacuation d'eaux usées par une conduite d'aération 24 munie d'un ventilateur 25 ayant une sortie 26 de refoulement vers l'extérieur. On comprend que ce ventilateur, lorsqu'il est en fonctionnement, agit de manière a créer une dépression dans toutes les canalisations 13-18-24 et a soulever les clapets 6 des différentes valves 19 (figures 1 et 4). De cette manière l'évacuation de l'air vicié se fait en 26 par la conduite d'aération 24. Les canalisations d'évacuation d'eaux usées font office en même temps de canalisations du système d'extraction d'air du bâtiment mettant tout le système en dépression constante. Les figures 6, 7 et 8 montrent à titre exemple une installation avec siphon dans laquelle il est fait usage d'une vanne automatique selon les figures 1 a 5. Sur ces figures on a représenté un siphon cons titué par un corps cylindrique en deux parties îl et 12 reliées entre elles par vissage en 102 et auquel est relié un tuyau 103 de raccordement avec les égouts Dans ce corps cylindrique plonge un tuyau 104 relié à un appareil 105 tel un évier, un lavabo, etc. En 106 est formée une garde d'eau. A son extrémité supérieure le corps de la valve comprend un rétrécissement en forme de Venturi constitué par un col tronconique 107 se terminant par une lèvre 108 coopérant avec un couvercle 109 de manière a donner naissance à une entrée d'air en formant un canal périphérique 110 pouvant etre-obture par une soupape annulaire 111. Celle-ci située a l'extérieur du col tronconique repose, dans l'exemple représenté, sur un siège formé par la lèvre t08 et par une lèvre 112 prévue sur la périphérie interne du couvercle. Quand une dépression se produit dans la conduite d'évacuation 103, par exemple par suite d'une vidange, la soupape 111 est soulevée ce qui permet à de l'air frais de pénétrer par le canal 110 dans la conduite 103 (figure 6A). Lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu'il y a surpression le canal 110 est-obturé par la soupape 111 de sorte que l'air pollué est empêché de sortir. On réalise donc ainsi un appareillage dans lequel le dispositif de valve automatique 111 et un siphon sont combinés en un seul appareil de telle manière que leurs fonctions se complètent. Dans un tel ensemble lors d'une dépression, l'aspiration de la garde d'eau 106 formez par le siphon est empechée. L'eau ne peut jamais dépasser le niveau N de la partie supérieure de la sortie 103 par exemple lors d'un blocage en raison de la présence d'un coussin d'air a l'intérieur du couvercle 109, et cela méme si le niveau est plus elevé dans le tube plongueur 104 (niveau L). D'autre part, un élément important est que l'écoulement de l'eau et celui de l'air sont séparés de sorte que l'eau peut s'écouler par toute la section de passage de tuyauterie et que en l'absence d'un noyau d'air, les dimensions de ces tuyauteries peuvent ainsi autre réduites et les conditions hydrauliques sont améliorées ainsi que le rendement. Un tel ensemble remplit donc en méme temps différentes fonctions 1) maintien de la garde d'eau , 2) écoulement de l'eau par toute la section de la conduite et écoulement de l'air d'une manière intermittente ; 3) obstacle a l'évacuation d'air pollué dans les locaux habités. La hauteur de la garde d'au 106 normalement de 50 mm peut etre réduite étant donné que la valve 111 prend en charge la dépression (figure 6A). Cependant il faut veiller a ce que le niveau reste tel qutil permette la création d'une colonne d'eau suffisante dans le tube 104, en cas de surpression (figure 6B). Par conséquent la hauteur de l'ensemble peut être diminuée La figure 7 représente l'application de l'invention a une bouche ou grille d'évacuation d'eaux usées. Sur la figure 7 est représenté en 113 un plancher, un soubassement ou une volte comprenant un trou dans lequel est reçue une grille 114 faisant partie d'une bouche d'évacuation d'eaux usées par une conduite 115. Ce dispositif comprend une pot 116 ou récipient dans lequel plonge un panier amovible 117 et qui reçoit les eaux usées introduites au travers de la grille 114 en formant dans celui-ci un tampon ou une garde hydraulique 118. Conformément a l'invention, il est prévu au-dessus du récipient ou du pot 116 une valve ou un clapet 119 en forme d'anneau reposant sur un siège constitué par : a) une lèvre 120 formée par un repli 121 du panier 117 a sa partie supérieure b) une livre 122 -formée par une pièce 123 fixée sous le soubassement ou la volte 113. Dans ces conditions, lorsqu'une dépression se manifeste dans la conduite d'évacuation 115 par exemple lors d'une vidange, le clapet 119 est soulevé de sorte que de l'air frais peut pénétrer dans la conduite 115 par la grille 114, et l'espace 124 entre le panier 117 et la périphérie du trou formé dans le soubassement 113. Lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu'il y a- surpression, le clapet 119 se trouve en position d'obturation de sorte que l'air pollué est empêché de sortir. Le fonctionnement correct du clapet 119 ne peut être contrecarré car si l'eau monte dans le pot 116 il y a toujours autour du clapet 119 un coussin d'air de sorte que ce clapet ne peut être refoulé~par l'eau. Un avantage important est que le pot 116 formant garde hydraulique peut être construit avec une hauteur très minime (par exemple inférieure a 100 mm) ce qui est très important car les voltes ou soubassements peuvent alors être exécutésd'une façon plus économique. La figure 8 représente une installation polir habitation dans laquelle une série de bouches d'évacuation 125 du genre représenté a la figure 7 sont prévues au ni veau de différents planchers ou soubassements, 1131, 1132, etc. A ces appareils 125 est reliée chaque fois une tuyauterie 126 de raccordement avec la conduite 127 d'eaux usées. Les conduites 126 sont en liaison avec la conduite 127 par l'intermédiaire d'une conduite d'aération 128 munie d'un ventilateur 129 ayant une sortie 130 de refoulement de l'air vicié vers l'extérieur. A cette conduite 128 peuvent être raccordées des conduites 131 en liaison avec des siphons 132 du genre de ceux de la figure 6 et avec des appareils 133 tels que éviers, etc. On comprend que ce ventilateur 129, lorsqu t il est en fonctionnement, peut agir de manière a créer une dépression dans toutes- les canalisations 126-131 et a soulever les différentes valves correspondant à chaque bouche 125 ou appareil 133. I1 peut ainsi se produire par la conduite 128 une évacuation d'air vicié en 130 et cela tout en maintenant la garde d'eau 106 ou 118 dans les appareils clest- -dire sans qu'elle soit aspirée. De cette façon tout le bâtiment peut être ventilé par les conduites d'eaux usées et l'on n'a plus besoin de conduites pour l'évacuation de l'air vicié. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par lthomme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de 1 t invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de valve automatique pour canalisations sanitaires d'évacuation d'eaux usées destiné à empêcher dans les locaux habités la communication entre les canalisations d'eaux usées et l'atmosphère et à permettre l'entrée d'air frais dans les canalisations lorsqu'une dépression se manifeste, caractérisé en ce qu'un tube vertical (1) constituant le corps de la valve comporte à son extrémité supérieure un rétrécissement (2) en forme de Venturi qui coopère avec un couvercle (4) de manière à donner naissance à une entrée (5) d'air périphérique munie d'un clapet t6) situé à I'extérieur du rétrécissement (2) et qui peut se soulever lorsqu'une dépression se produit dans les canalisations en permettant à ltair frais de pénétrer dans le tube vertical (1) et qui lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu'il y a surpression occupe une position d'obturation en empêchant l'air pollué de sortir. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet annulaire (6) peut reposer sur un siège formé par la lèvre (3) d'extrémité du tube vertical (I) et par une lèvre (7) formée sur la périphérie interne du couvercle (4). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi intérieure (8) du couvercle (4) est inclinée dans une mesure telle que le clapet (6) ne puisse jamais entre coincé dans une position oblique ou horizontale dans laquelle la valve serait susceptible de rester en position d'ouverture quand elle doit se trouver en position d'obturation. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que autour du couvercle (4-8) et de l'extrémité de la partie cylindrique du tube ou corps (1) est prévu un recouvrement (9) pouvant faire fonction d'isolation et en ce que dans ce recouvrement est prévu un creux circulaire (10) mettant en communication l'air extérieur avec le canal (5) dtintroduction d'air. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des reventions 1-4, caractérisé en ce que le couvercle (4) constitue un organe entièrement séparé pouvant s'emporter sur le cylindre (1). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1-5, caractérisé en ce que le recouvrement (9) peut être complété pour le transport par une piece amovible recouvrant la partie inférieure du cylindre. 7. Dispositif suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'une bande (12) peut être enroulée autour des pièces de recouvrement afin de bloquer 1'embal- lage ainsi obtenu, lors du transport. 8. Dispositif suivant l'une quelconque-des revendications 1-4, caractérisé en ce que l'ouverture d'introduction d'air est munie d'un élément par exemple un filet (11) disposé et réalise de manière a empêcher l'introduction d'insectes ou de tout autre corps etranger dans l'ouverture d'introduction d'air. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1-7, caractérisé par l'utilisation d'un seul type de valve automatique de capacité suffisante pour le raccordement a des tuyaux (13) de différents diamètres et cela : a) par le placement du corps cylindrique (1) a l'extérieur du conduit ou a l'intérieur de celui-ci b) par une disposition variable des joints d'étanchèité Cfigures 3-3C). 10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend d'une part une série d'appareils (21) donnant lieu a une évacuation d'eaux usées et munis chacun d'un siphon (20) et auxquels est reliée chaque fois une tuyauterie (18) de raccordement avec une conduite (23) d'évacuation d'eaux usées et d'autre part des valves automatiques (19) du genre suivant la revendication 1 et en ce que la conduite de ventilation (13) et les tuyauteries (18) de raccordement sont en liaison avec la conduite (23) d'évacuation d'eaux usées par l'intermédiaire d'une conduite d'aération (24) munie d'un ventilateur (25) ayant une sortie (26) de refoulement vers l'extérieur de telle sorte que lorsque le ventilateur est en fonctionnement il crée une dépression par laquelle les différentes valves automatiques (6) correspondant a chaque appareil sont soulevées et que l'évacuation de l'air-vicie des locaux se produit par la conduite d'aération. 11. Installation hydraulique d'évacuation d'eaux usées comprenant un siphon avec garde d'eau auquel est relié un tuyau de raccordement avec des égouts, caractérisée en ce que avec un corps cylindrique (111-116) dans lequel plonge un tuyau (104) ou un élément analogue (117) relié a un appareil (105) tel un évier, un lavabo, ou a une bouche d'évacuation avec formation de la garde d'eau (106-118) dans le corps cylindrique est combiné un dispositif de valve automatique suivant la revendication 1, pour une entrée'd'air (110), cet ensemble intervenant de manière 1 > permettre l'entrée d'air frais dans l'installation d'évacuation d'eaux usées lorsqu'une dépression se pro duit et à empêcher l'évacuation d'air pollué lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu il y a surpression ; 2) à supprimer toute possibilité d'aspiration de la garde d'eau , 3) à obtenir des conditions hydrauliques améliorées telles que l'écoulement de l'eau ou autre liquide ait lieu par toute la section de la- conduite d'évacuation tandis que l'écoulement de l'air se fait d'une manière intermitten te. 12. Installation suivant la revendication Il, caractérisée en ce que à son extrémité supérieure le corps de valve comprend un rétrécissement en forme de Venturi constitué par un col tronconique (107). 13. Installation suivant la revendication 11,caractérisée en ce que le col tronconique (107) coopère avec un couvercle (108) de manière à donner naissance a une entrée d'air par un canal périphérique (110) pouvant être obturé par une valve (111) de forme annulaire, celleci pouvant reposer sur un siège forme par la lèvre terminale (108) du coltronconique tao7) et par une levre (112) prévue sur la périphérie interne du couvercle. 14. Installation suivant l'une quelconque des revendications 11-13, caractérisée par la présence autour du clapet ou de la soupape (111) d'un coussin d'air qui empêche que si l'eau monte dans le corps cylindrique le clapet ou la soupape ne puisse être refoulé ou déplacé par l'eau. 15. Installation suivant l'une quelconque des revendications 11-14, caractérisée en ce que la garde d'eau ayant normalement une hauteur de 50 mm peut etre réduite a une quantité inférieure du fait que la valve automatique prend en charge la dépression (figure 6A). 16. Installation suivant l'une quelconque des revendications 11-15, caractérisée en ce que le niveau de la garde d'eau doit cependant rester tel qu'une colonne d'eau suffisante subsiste en cas de surpression (figure 6B). 17. Installation suivant la revendication 11, du genre siphon pour bouche (114) d'évacuation d'eaux usées comprenant un récipient ou pot (116) avec garde hydraulique (118), caractérisée en ce qu'au-dessus de la partie supérieure du pot ou récipient (116) est prévu sous une grille (114) ou analogue situee en substance au niveau d'un plancher, d'une votre ou d'un soubassement (113) un clapet ou valve (119) qui lorsqu'une dépression se manifeste dans le tuyau d'évacuation (115) est soulevé de sorte que de l'air frais peut pénétrer dans le conduit d'évacuation (115) tandis que lorsque la pression est équilibrée ou lorsqu'il y a surpression le clapet se trouve dans une position d'obturation dans laquelle l'air pollué est empêché de sortir. 18. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le clapet (119) coopère avec un siège constitué par a) une lèvre (120) formée par un repli (121) à la partie supérieure d'un panier (117) plongeant dans le récipient (116) t b) une lèvre (122) formée par une pièce (123) fixée sous le soubassement. 19. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé par la présence autour du clapet (119) d'un coussin diapir qui empêche que si l'eau monte dans le pot (116) et dans la conduite (115), le clapet ne puisse être refoulé ou déplacé par l'eau. 20. Installation suivant l'une quelconque des revendications 11-19, caractérisée en ce qutune série de bouches d'évacuation (125) du genre défini a la revendication 17 sont prévues au niveau de différents planchers ou soubassements, en ce que a ces bouches est reliée chaque fois une tuyauterie (126) de raccordement avec une conduite (127) d'eau usées et en ce que les conduites (126) sont en liaison avec la conduite (127) par l'intermédiaire d'une conduite d'aération (128) munie d'un ventilateur (in9) ayant une sortie (130) de refoulement de l'air vicié vers l'extérieur, les canalisations sanitaires d'évacuation d'eaux usées faisant ainsi office de canalisations du système d'extraction d'air vicié et en ce que à la conduite dtaeration (128) peuvent être raccordées des conduites (131) en liaison avec des siphons (132) du genre défini a la revendication 13, avec appareils d'évacuation (133) tels qu'éviers.