Brevet FR2630763A1 — publié le 19891103

La présente invention concerne les problèmes de retour du fluide dans les canalisations. en particulier, dans les canalisations d'eaux usées, domestiques où industrielles. Le procédé consiste en la réalisation d'un dispositif très simple, utilisant la propriété d'un corps flottant à la surface d'un fluide, d'en suivre en permanence les variations de niveau. Construitselon les cotes normalisées des canalisations courantes, il s'adapte aux installations existantes où en prévision de réa- lisation sans modification. Il a pour effet de stopper la remontée du fluide, des eaux usées vers leur lieux d'émission sites que le-phénomène se produit. La méthode utilisée pour l'évacuation des eaux usées consiste en l'utilisation d'un siphon classique, qui retenant une faible quantité d'eau dans sa partie inférieure,s'oppose au retour des gaz de boue émis dans les égouts par ces-eaug usées. En revanhe, rien ne s'oppose au retour des eaux usées sur l'ensemble des canalisations, vers leur lieux d'émission. Dans les cas fréquents, de canalisations bouchées dans leurs parties basses, les eaux usées remontent dans la canalisation et se déversent à l'intérieur des logements au bas de l'immeuble. Dans les cas courants, d'averses importantes, les sorties des égouts sont saturés, les eaux pluviales se déversent dans les égouts, qui eux, dégorgent dans les sous-sol, les caves des im- meubles, des pavillons situés dans la région basse des agloméra- tions. Certes, un diamètre surdimentioné des canalisations permettrait d'absorber les afflux exeptionnels d'eau pluviale, les impuretés importantes des eaux usées, notamment dans les courbes, et éviterarait la majeure partie de ces inconvénients. Dans la réalité, l'urbanisme dépasse les prévisions, de plus l'étude serrée des prix de revient diminue les quotas de sécurités. Il revient à chacun de se prémunir personnellement contre cessinistres. la présente invention permet i peu de frais d'évi -ter la désagréable invasion des eaux d'autrui dans son habitation. Elle est une protection efficace contre les dégats que les eaux refoulées provoqueraient. Pour les compagnies d'assurances, évite des remboursements souvent très importants, difficiles à chiffrer à leur juste valeur. Pour l'assuré, outre le désagrément causé par l'invasion de son habitation par des eaux usées, surtout en période d'absences Une perte sèche, vu que l'indemnisation ne couvrira jamais la valeur de remplacement, de restauration des objets détériorés. Sans tenir le compte des ennuis, qui eux ne sont jamais pris en considération. Le dispositif est constitué d'un ensemble I formant siphon classiQue, à arrivée supérieure Sig 1 où latérale Fig 2a et 2b. Le procédé anti-retour consiste en un corps flottant 6 pla eé à la base de la canalisation d'arrivée des eaux usées 3 dans la cuve inférieure rapporté 4 contenant la retenue des eaux. résiduelles dans l'espace 8 Fig 3. Ce corps flottant peut etre sphérique et fermer une arrivée circulaire. C'est cette forme qui va etre développée. D'une densité légèrement inférieure à celle du fluide en circulationtlégèrement en dessous de 1 pour les eaux usées sa faible flotabilité ne constitue pas un obstacle àl'éva- cuation du fluide Fig.4. L'ensemble 1 qui forme un siphon classique reste dans le domaine courant pour sa réalisation. Il comprend une partie supé rieure 2 dans laquelle se trouve incluse la canalisation d'arrivée 3 et celle d'évacuation 5 . la partie inférieure 4 est vissée, fixée par brides où tout autre procédé sur la partte supérieure 2; elle reçoit le corps flottant 6 . Ce corps flottant 6 placé dans la cuve rapporte 4 se trouve, de par sa densité inférieure à celle de l'eau plaqué contre la base de la cnnslisa tion 3 . L'étanchéité est assurée par la bague où la collerette 7 . l'arrivée d'eau usée, repousse le corps flottant 6 et s'évacue vers la canalisation 5 par la couronne circulaire 9 . le dispositif se raccorde au circuit par les embouts d'adaptation 10 a et 10 b. Dans l'usage normal , l'arrive des eaux repousse le corps flottant 6 et s' évacue par la couronne circulaire 9 vers la canalisation d'évacuation 5 Un retour des eaw: provoque une élévation du niveau 8 de la -retenue des eaux résiduelles et le blocage du corps flottant 6 contre la bague d'étanchéité où la collerette 7 à l'orifice de la canalisation d'arrivée 3 . la monte du niveau des eaux résiduelles 8 augmente la flotabilité du corps flottant 6 et la force d'obturation est proportionnelle à la pression exercëe-par le courant remontant. l'étanchéité entre le corps flottant 6 et la base de la cana- lisationd'arrivée 3 est assurée en 7 Dar une bague en matière malléable rapportée oui en se déformant sous la pression du corps flottant en épouse la forme Fig 5a où une collerette faisant corps avec la matière de la canalisation d'arrivée aui reçoit à la fabrication sur la portée un congé complémentaire au diamètre du corps flottant Fig Sb. Le corps flottant, constitué dtune matière maléable, lui permetant une légère déformation superficielle complétera cet effet. Dtune densité légèrement inférieure,très proche de celle du fluide, il ne s'opposera pas au courant naturel de ce fluide; la moindre préssion exercée sur le corps flottant le repoussera au dessous du niveau du fluide etlibérera le passage permettant l'évacuation du fluide vers la canalisation d'évacuation 5 le diamètre du corps flottant sera judicieusement calculé par rapport au diamètre de la canalisation d'arrivée 3 . Trop proche, Sangle formé avec la collerette 7 et le corps flottant 6 sera aigu et risque d'entrainer le blocage entre 6 et 7 . Un diamètre trop important, nécessiterait une- cuve volumineuse, encombrante. La portéesous un angle obtus serait peu efficace. Pour ne pas constituer un obstacle à l'écoulement du courant d'évacuation, la couronne 9 aura une surface, une capacité, nettement supérieuS à celle de la surface, de la capacité de la canalisation d'arrivée 3 .Le rapport de 1,5 pour 1 sera un minimum. De même, le dégagement laissé libre par le corps flottant repoussé au fond de la cuve 4 sera largement surdimentionné pour tenir compte de ltentassement des matières résiduelles aui s'accumuBntdans le fond de la cuve. Le rapport de 2 pour 1 sera à prendre en considération. De toute façon l'épaisseur de la couronne 9 sera inférieure au rayon du corps flottant 6 qui de cette façon, pousse par la monté du fluide, viendra se placé obligatoirement sur ltori- fice d'arrivée 3 garni de la collerette où de la bague d'étanchéité 7 Fig 6. La cuve 4 est rapportée sur le corps supérieur 2 et facilement déposable pour en dégager les matières résiduelles accumulées et aui risqueraient d'obstruer le courant d'évacuation. Le dispositif du siphon anti-retour est valable pour tout fluide liquide, la matière le composant étant adaptée au produit De même, il est concevable pour les installations de toutes dimensions particulières de faible débit, industrielles de grandes tailles; Miniaturisées pour les laboratoires. De plus, il retient également les émanations de gaz de boue émises dans les canalisations d'égouts. Les cotes des canalisations d'évacuation d'eau usée sont normalisées; le siphon anti-retour est construit selon ces normes et remplace le siphon ordinaire sans aucune modification. Les cotes du conduit terminal des logements et des pavillons sont égalements normalisées, il est direct. Il suffit d'en sectionner la longueur du siphon anti-retour et de monter celui-çi sur les deux sections grace aux embouts d'adaptation 10a et lOb. Pour les pavillons sur sous sol, la pose se. fera au sortir du dernier regard de visite. Pour les pavillons de plein pied, où le conduit terminal risque de ne pasztrehors gel, la valve anti-retour horizontale sera à conseiller, bien qu'elle ne retienne pas la remontée des odeurs de gaz de boue émis dans les canalisations des égouts. Il peut etre considéré que ce dispositif ne fait que dévier le problème, exporter à l'étage supérieur les ennuis provoqués par les remontes d'eaux usées. En l'absence de tout équipement de ce genre, les habitants des étages supérieurs continuent à évacuer leurs eaux usées ménagère, wc etc... qui se déversent dans les parties basses. L'6quipement généralisé avec ce dispositif, est facteur d'qui libre. Le retour du fluide dans les canalisations se bloque à la hauteur du siphon, il se produit un équilibre entre le courant d'évacuation et la remontée dans les canalisations. Les eaux ne s'évacuant plus, restent dans les éviers, l'usage est interrompu pour l'ensemble des habitants de l'immeuble. les dégats sont limités, même nuls dans de nombreux cas.De plus, la pression exercée par le volume des eaux accumulées dans la canalisation suffira souvent pour provoquer l'évacuation du bouchon Pour les remontées des eaux pluviales dans les sous sol, il se produit le mEme résultant d1équilibre-.les eaux pluviales en exé- dents dévalant de la toiture ne peuvent 'évacuer par les égouts saturés et s'écoulent par la surface du sol. ctest d'ailleurs ce qui se produit lorsque les caves, les sous sol sont pleins,les aétérirations faites. Exemple des rapports des cotes figure nOI. 2a et 2b Soit 10 pour le diamètre inférieur de la canalisation d'arrivée 3 et ?8,54 pour sa surface. pour assurer l'étanchéité entre 6 et 7 la bague ou la collerette 6 devra avoir une surface de portée sufisante. Par exemple, pour un diamètre intérieur égal à celui de la canalisation d'arrivée, le diamètre extérieur sera dans le rapport de 1,3, soit 13 et 6,5 pour le rayon.En données arrondies, 132 pour le cercle extérieur, moins 78 pour le le cercle intérieur donne une surface de 54 pour la porté de la collerette, soit un rapport de surface de 0,7. Le diamètre du corps flottant sera légèrement supérieur, voir de 1,4 pour 1, soit 14. Pour faciliter l'écoulement du fluide, la capacité de la couronne extérieure 9 sera dans le rapport de 1,5 à 2 pour 1. Compte tenu de la surface de la collerette,d'étan- chéité 7 soit 132,6 deux fois la capacité de 2 soit 78,54-x 2 = 157. Capacité totale 132 + 157 = 289. R = 289 : 3,1416 = 92,18 8=9,6 et 19,2 pour le diamètre. Soit un rapport de 1,9 en donnée arrondie. Le corps flottant 6 repoussé au fond de la cuve 4 la voie dégagée, soit le tronc de cone ouvrant le passage à la circulation du fluide sera par sécurité égal où supérieur à 2,5 fois la capacité de la canalisation d1arrivée 3 Pour obtenir ce résultat, la cote entre la base de la canalisation d'arrivée 3 et le fond de la cuve de retenue 4 sera égale où supérieure à 2,2 fois la valeur du diamètre de la canalisation d'arrivée, au minimum 22, rapport 2,2. Les rapports des cotes énoncées, en particulier pour 6 et 7 sont un minimum pour le bon fonctionnement du dispositif. Ils ont été retenus vu leur concordance avec l'encombrement de la cuve 4. Résumé de l'exemple de rapport des cotes de la figure nO 3 = 10 raDport 1/1 5 = 10 rapport l/i 6 = 14 rapport 1,4/1 7 = 13 rapport 1,3/1 8 = 19 rapport 1,9/1 il = 22 rapport 2,2/1 12 = 5 Rapport 0,5/1 VElLiT~S DE REALISATIONS N0 I VALVE ANTI-RETOUR DE FLUIDE Prévue pour lesinstallationsqui ne seraient pas hors gel, cette variante convient également pour toute installation ne risauant pas de remontée de gaz... En additif à une canalisation, équipée ou non d'un siphon classique, cette valve anti-retour permet de stopper toute remonte de fluide sans modification importante de l'installation existante. Toutefois elle est sans effet sur les émanations de gaz. Tout.comme le siphon anti-retour, elle forme un ensemble I qui comprend: Une partie supérieure 2 dans laquelle se trouve inclus la canalisation d'arrivée 3 . b partie inférieure 4 dans laauelle se trouve incluse la canalisation d'évacuation 5 est vissée, fixée par bride où tout autre procédésur la partie supérieure 2 .L'étanchéité est assurée par la bague où la colle rette 7 . le corps flottant 6 est libre dans l'espace 8 que forme l'ensemble I en sa partie centrale. En usage normal, le fluide circulant de 3 vers 5, il repose sur la couronne évidée 9 , laquelle laisse libre le passage du fluide par des ouvertures d'une surface environ deux fois la surface de la canalisation d'arrivée 3 L'ensemble I s'adapte sur la canalisation existante, où prévue, par les embouts 10a et 10b. En cas de remontée du fluide, celui-çi porte à sa surface le corps flottant 6 qui obstrue la canalisation en 7 .- a force d'obturation est proportionnelle à la pression exercée sur le corps flottant par le courant remontant. les matériaux employés pour la construction de la valve seront adaptés au fluide circulant dans les canalisations. Ce dispositif est conçu pour tout usage anti-retour de fluide. Il peut etre réalisé de toute taille. VAlVE ANTI-RETOUR- VERTICÂI Fig 7. VALVE ANTI-H;TOU3R HORIZONTALE Fig 8. lorsque les possibilités offertes par la canalisation existante où prévue le permet, l'adjonction de cette valve anti-retour en complément sur une canalisation verticale où horizontale, à un siphon classique, en deux équipements distincts, sera préférable. La valve ne retenant ni eaux, ni déchets, le corps flottant reste exempt de dépots de matières résiduelles et ne demande, de ce fait, aucune intervention d'entretien. rs.-RIAIE DE REAlISATION N 2 VÂlVE ANTI-RETOUR DE FIIEZ ÂVEC DERIVATION A partir ae la situation où les équipements collectifs ne sont pas en mesure de remplir la fonction qui leur est assignée, mdme occasionnellement, il est logique que chacun tente de se protéger individuellement. Dans le cas étudié présentement, des dégats cau- sés par une inondation de son habitation due au refoulement des eaux uses causé par une structure inadapteedu réseau d'évacuation. Généralement, les sousssol des habitations situées dans les régions basses des aglomérations sont inondés, non pas par les eaux recueillies par le toit de l'habitation, les averses abondantes sont brèves, mais par l'arrivée brutale des eaux collectées en amont, qui bloquées par les conduits saturés, se déversent par les canalisations d'évacuations privés dans les parties basses des habitations. Principe des vases comunicuants. Toutefois, l'averse peut continuer encore un certain temps après que la valve anti-retour soit entrée en action et que l'équilibre entre l'arrivée et la remontée se soit établi. Les goutières privées d'issues, dégorgent comme elles le peuvent, n'importe comment, risquant de provoquer des dommages. Il est préfèrable de contrôler ces débordements Â cet effet, la variante n 2 du siphon anti-retour prévoit une sortie complementaire, située dans la partie haute du dispositif qui, de par sa position au dessus de la collerette d'étanchéité ne laissera passer que le surplus d'eau d'arrivée Cette variante s'applique aussi bien aux modèles pour canalisations verticales fig n 9 qu'horizontales Fig n 10. l,exemple des rapports des cotes de la fig n I du siphon anti-retour est aPpliquable pour l'ensemble des éléments pour les variantes n I et n 2 de valves anti-retour. Ils utilise mdme procédé,poursuivent le même but, stopper les retours de fluide dans les canalisations, conforméments aux revendications. Seul le eorps flottant, dans'le cas de la valve horizontale, sera dans le rapport inverse des autres modèles; il sera de très faible densité. Le flux d'arrivé venant de par le haut du disposi- tif et s'évacuant par le bas, le corps flottant sera rejeté sur le àessus du flux sans entraver celui-çi. Dans lue cas de retour du flux, flottant haut sur le flux remontant, il bloquera de suite l'orifice d'arrivé Q Dans la valve verticale, le corps flottant repose sur l'ouverture centrale de la couronne. Le flux s'écoule sur le pourtour du corps flottant, sa densité très proche de celle du flux ne lui permet pas de remonter le courant et de perturber celui-çi. Fig 12. Pour ne pas risquer de détériorer le corps flottant, la surface extérieure de la couronne centrale est pourvue d'un congé arrondi, permettant au corps flottant de se déplacer d'une paroi à l'autre du dispositif sans risquer de se heurter à un angle Fig 11 et Fig 12. Il en est de même pour la collerette d'étanchéité 7. De même que pour le siphon, le rayon du corps flottant est supérieur à 11 épaisseur de la couronne d'évacuation du flux, ramenant celui-çi automatiquement dans l'ouverture centrale prévue à cet effet. Cette dernière présente une portée intérieure complue mentaire au rayon du corps flottant; la surface est égale à- celle de la collerette d'étanchéité 7 Fig 12. Le. support de la couronne centrale est incliné pour lui donner une bonne résistance ainsi aucune surface importante des issues d'évacuation du fluide; 450 par exemple Fig 12. Les valves anti-retour, seront pourvues à l'entrée de la collerette où de la bague d'étanchéité d'un congé arrondi intérieur 11 qui mieux qu'un plan incliné dispersera le flux d'arrivé; celui-çi s'écoule de par les parois internes du dispositif, évite le corps flottant qui ne supporte ainsi que le minimum de containtes. Fig 13 et 14. les valves horizontales des fig 8 et 10 seront utilisables également en position verticale sans modificatio. Toutefois, leur réalisation plus élaborée, leur prix de revient plus élevé, justifie à la réalisation des deux modèles. REVENDICÂTI ONS 1- Dispositif anti-retour équipant un siphon,une valve, permettant de stopper les retours de fluide dans les canalisations d'évacuations vers leur lieu d'émission,en particulier pour les canalisations d'eaux usées, domestiques où industrielles;caractérisé en ce qu'il constitue un ensemble (1) formant siphon , dans -lequel évolue un corps flottant (6) placé à la base de la canalisation d'arrivée du fluide (3) dans la cuve inférieure rapportée (4) contenant le fluide résiduel dans l'espace (8) 2 Dispositif selon la revendication Nol caractérisé- en ce que le corps flottant (6) est sphérique et constitué d'une matière malléable, lui permettant une légère déformation superficielle en surface 3- Dispositif selon la revendication N01 caractérisé en ce que la base du conduit d'arrivée du fluide (3) est circulaire et munie soit d'une bague rapportée (7) malléable en surface , soit d'une collerette (7) mouléeavec l'ensemble, au besoin usinéedonnant un congé complémentaire au diamètre du corps flottant(6) 4- Dispositif selon la revendication N01 caractërisé en ce que le corps flottant (6) est d'une densité légèrement inférieure à celle du fluide 5- Dispositif selon les revendications N02 et 3 caractérisé en ce que le diamètre du corps flottant (6) est toujours supérieur à celui de la bague où de la collerette d'étanchéité (7) 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le rayon du corps flottant (6) est toujours supérieur à l'épaisseur de la couronne (9) 7- Dispositif selon les revendications N02 et 3 caractérisé en ce que la jonction entre la collerette (7) et le corps flottant (6) est renduehermétique de par leurs points de contact , leur surface malléable suceptible.d'une légère déformation superficielle