Brevet FR2629143A1 — publié le 19890929

Siphon de vidange. La présente invention concerne un siphon pour vider un puisard de bassin d'accumulation d'eaux de pluie, de bassin d'eaux usées ou d'installations d'eaux usées, comportant une branche d'entrée et une branche de sortie ainsi qu'un bouchon d'eau à l'extrémité de fuite de la branche de sor- tie. On connaît des siphons à eau qui sont destinés à vider par intermittence un bassin à eau placé en amont, ou un puisard, dans un canal d'évacuation d'eau, et qui, dans la plupart des cas, se composent de deux branches, celle d'amont ne se terminant en général que peu au- dessous du niveau d'eau théorique; en revanche, la branche de fuite est sensiblement plus longue et, le plus souvent, est munie d'un bouchon d'eau à son extrémité inférieure. Le bouchon d'eau peut être agencé en bassin en forme de caisson ou en un pro- longement, en forme de siphon, de la branche de fuite. Un inconvénient des siphons connus consiste en ce que les siphons relient des bassins qui sont toujours disposés l'un à côté de l'autre et les bassins reliés par ces siphons occupent donc beaucoup de surface en plan. Dans la branche de fuite, les siphons à eau comportent souvent un bord en saillie destiné à hâter l'amorçage du siphon, étant donné que le jet ou voile d'eau décollé par le bord en saillie obture la branche de fuite du siphon et entraîne l'air emprisonné au-dessous de la calotte du siphon. Les siphons de ce type présentent l'inconvénient d'une part, que le bord en saillie rétrécit le profil transversal du siphon par lequel l'eau s'écoule et, d'autre part, que l'obturation de la canalisation par le jet ou voile d'eau ainsi décollé n'est possible que moyennant une quantité d'eau relativement importante. En outre, la mise en marche des siphons à eau connus résulte exclusivement du niveau que l'eau atteint dans la partie amont. Un amorçage avant que ne soit atteint le niveau d'eau théorique est impossible. L'invention vise à apporter un remède à cet égard. L'invention a pour objectif de réaliser un siphon de vidange qui permette d'implanter un bassin sur une surface de base très modeste. Un autre objectif de l'invention est de réaliser un siphon dans lequel il suffit qu'une petite quantité d'eau franchisse le bord en saillie pour que le jet d'eau décollé par celui-ci puisse obturer la branche de fuite et provoquer l'amorçage du siphon. Un autre objectif de l'invention est d'agencer le siphon de telle manière que son amorçage et son arrêt puissent être commandés de l'extérieur. L'invention a pour objet un siphon de vidange du type indiqué au début, caractérisé essentiellement en ce que le bouchon d'eau est disposé directement au-dessous du bassin à vider. Avec le siphon de vidange selon l'invention, il est maintenant possible de disposer le bassin à vider directe- ment au-dessus de la décharge et d'agencer l'installation sous la forme d'un puits compact. En outre, par la présence d'un renfoncement en forme de gorge à la partie supérieure de la branche de fuite, on par- vient, avec de l'eau en quantité extrêmement faible, à obturer l'ouverture d'air se trouvant à l'extrémité inférieure de cette branche, à entraîner l'air se trouvant dans le siphon et à amorcer le siphon bien avant que soit remplie la totalité de la section de tube au sommet. La bride, qui se trouve sous la surface de l'eau, ne nécessite aucune mesure d'étanchéité poussée puisque l'étanchéité est assurée par l'eau elle-même. Un tuyau d'aspiration raccordé au coude du siphon ou un tuyau d'admission d'eau ou d'air débouchant dans la branche de fuite permettent un amorçage du siphon par aspiration de l'air hors du volume supérieur du siphon, avant que le niveau d'eau théorique soit atteint. Grâce à l'agencement vertical du puisard et du bouchon d'eau, le dispositif à siphon ne requiert qu'une surface de base très réduite et, éventuellement, peut être réalisé en une unité compacte. L'invention va être expliquée en détail à l'aide de trois exemples de réalisation représentés sur le dessin. Celui-ci montre: - aux figures 1 et 2, les vues en coupe transversale respectives de deux siphons à eau selon l'invention, - à la figure 3, une vue selon la flèche A de la figure I ou 2, et - à la figure 4, une vue en coupe transversale d'une installation conforme à l'invention, comportant deux bassins superposés. Aux figures 1 et 2, le siphon 1 relie deux bassins 5, 7 séparés par des parois 3, les deux bassins 5, 7 pouvant aussi être formés par un bassin unique divisé par une paroi 3. Le siphon 1 se compose de plusieurs segments de tubes réunis bout à bout, dont le profil transversal peut être rond, ovale ou polygonal. Dans le bassin ou puisard d'amont , le siphon 1 comporte un segment de tube en entonnoir 9, qui se poursuit par un segment 11, lequel est relié par une bride 13 à un segment coudé 15 formant le sommet du siphon. Un segment de tube 17 sensiblement rectiligne se raccorde au segment 15. L'extrémité inférieure de ce segment 17 est agencée en bouchon d'eau 19 ou débouche dans un dispositif connu de ce type. Le bassin d'amont 5 comporte une entrée 21 et le bassin d'aval 7, une sortie 23. Il va de soi que l'on peut remplacer les bassins 5, 7 par des canalisations. Au sommet du segment 15 du siphon 1 est disposé un seuil de déversement 25 qui dépasse au-dessus du plan de l'entrée et de la sortie du sommet du siphon 1 et s'étend transversalement à la direction d'écoulement de l'eau. Sur la face 27 de son segment 17 qui est orientée vers l'intérieur, le tube comporte un renfoncement 29 en forme de rigole qui se raccorde directement au sommet du siphon 1 et dont le profil transversal peut être en V, en demi-cercle ou rectangulaire. Seul le profil transversal en V est représenté en trait discontinu à la figure 1. L'extrémité inférieure de la gorge ou renfoncement 29, qui s'étend dans la ligne de chute, se raccorde de façon continue à la paroi intérieure 27. Une tubulure 33 débouche dans le segment de tube 17, en étant raccordée à la paroi extérieure 31 de celui-ci. La tubulure 33 peut être raccordée à une source d'air comprimé et/ou à une vanne reliant la tubulure 33 à l'air ambiant. La source d'air comprimé n'est pas représentée sur les figures, tandis que la vanne l'est de manière schématique. L'extrémité inférieure- de la paroi extérieure 31 comprend une échancrure 35 dont le sommet 36 se situe au- dessus de la surface h0 du bouchon d'eau 19 (voir la figure 3). Le bouchon d'eau 19 peut comporter une échancrure 45 du côté de la sortie. Le siphon 1 repose sur la paroi 3 par son sommet. Un espace intermédiaire 37 est prévu au-dessus du siphon 1, entre la paroi 3 et le haut du siphon. Une cloison 26 2 9 1 4 3 supérieure 39, destinée à abaisser le niveau d'eau maximum, peut être disposée au-dessus du segment amont 11 du siphon 1. En variante de la figure 1, le mode de réalisation de la figure 2 comporte, du côté de fuite du siphon 1, un seg- ment 17 sensiblement vertical. La partie supérieure du seg- ment 17 est légèrement inclinée et, comme dans le mode de réalisation de la figure 1, peut être munie d'un renfonce- ment 29 en forme de rigole. Le segment de tube de fuite 17 peut comporter des moyens pour former un rideau d'eau 41 selon les figures 1 et 2. Comme à la figure 1, le segment 17 de la figure 2 peut posséder, à son sommet, une tubulure de jonction 33 pour aspirer de l'air, de façon que le siphon 1 puisse être déjà amorcé avant que le niveau d'eau nécessaire à l'amorçage soit atteint. Comme dans les exemples précédents, le siphon de la figure 4 est formé d'un tube en épingle à cheveux 53 dont l'extrémité d'aspiration se trouve à faible distance du fond du bassin 5 et dont le segment tubulaire de fuite 17 pénètre dans le fond du bassin et se termine dans le bouchon d'eau 19. Ce dernier peut être agencé en tuyau coudé ou en bac. Une tubulure 33 peut également être prévue dans ce mode de réalisation. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention qui est représenté à la figure 4, le bassin à vider ou puisard 5 et la conduite 23 qui en part ou le bouchon d'eau 19 sont directement disposés l'un au-dessus de l'autre et le siphon de vidange 1 est également disposé à l'intérieur de la même surface de base. Entre le bassin 5 et le bouchon d'eau 19, il peut être prévu une trappe 51 pour assurer l'accès au bouchon d'eau 19, par exemple pour son nettoyage. On peut aussi incor- porer une bonde 43 au siphon 1, à la hauteur du fond (figure 4). On peut également disposer cette bonde entre les deux bassins 5 et 7 (figure 1) ou encore dans la trappe 51 de la figure 4. Le mode de fonctionnement du siphon 1 selon l'invention va être expliqué en détail dans ce qui suit. Dès que le niveau d'eau atteint la hauteur hl (voir les figures 1 et 4) dans le bassin d'amont 5, c'est-à-dire dès que de l'eau franchit le fond du sommet du siphon 1 ou le seuil de déversement 25 et peut parvenir dans le segment de fuite 17, l'eau se rassemble dans le renfoncement 29 en forme de rigole, est accélérée, traverse le tube 17 et vient au contact de la paroi extérieure 31 dans la région de celle-ci o l'échancrure 35 est pratiquée. L'ouverture d'air qui est formée par l'échancrure 35 dans le segment de fuite du siphon 1 est obturée par le jet d'eau 41 traversant le segment de tube 17 et l'air qui se trouve dans ce segment est entraîné par le jet d'eau 41. Le siphon 1 s'amorce donc, c'est-à-dire que de l'eau s'écoule du bassin 5 au bassin 7, jusqu'à atteindre le niveau h3 (figure 1). Afin que les corps solides qui se sont déposés sur le fond du bassin 5 puissent être évacués, de l'air peut être admis dans le segment 17 du siphon 1 par la tubulure 33 de telle façon que la colonne d'eau qui se trouve dans le seg- ment 11 reflue dans le bassin 5 et met en suspension les corps solides. Le dépôt ainsi mis en suspension peut ensuite s'écouler vers le bassin 7 par le passage à bonde 43 pratiqué dans la ou les parois 3. REVENDICATIONS. 1. Siphon (1) pour vider un puisard de bassin d'accumulation d'eaux de pluie, de bassin d'eaux usées ou d'installations d'eaux usées, comprenant une branche d'entrée (11) et une branche de sortie (17), ainsi qu'un bouchon d'eau (19) situé à l'extrémité de fuite de la branche de sortie (17), caractérisé en ce que le bouchon d'eau (19) est disposé directement au-dessous du bassin à vider (5). 2. Siphon selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une trappe (51) est placée dans le fond du bassin à vider (5), entre ce bassin (5) et le bouchon d'eau (19). 3. Siphon (1) selon l'une des revendications 1 et 2, comportant un moyen pour diriger l'eau contre la paroi extérieure (31) de la branche de sortie (17) au début du débordement, de façon à assurer l'aspiration de l'air hors de l'espace sus-jacent, caractérisé en ce que, au moins dans sa partie supérieure, la paroi intérieure (27) de la branche de sortie (17) possède un renfoncement (29) en forme de rigole. 4. Siphon selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à son extrémité inférieure, le renfoncement (29) se raccorde de façon sensiblement continue à la paroi intérieure (27) de la branche de sortie et présente un pro- fil transversal en V, en demi-cercle ou en rectangle. 5. Siphon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, au sommet du siphon (1), se trouve un seuil (25) qui s'étend transversalement à la direction d'écoulement de l'eau. 6. Siphon selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, au-dessus de la zone de rencontre du jet d'eau (41), décollé par le renfoncement (29), une tubu- lure d'aération (33) est disposée contre la paroi extérieure (31) de la branche de sortie (17) et débouche dans ladite paroi (31). 7. Siphon selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un bouchon d'eau (19) est disposé à l'extrémité inférieure de la branche de sortie (17) et en ce que la paroi extérieure (31) de cette branche (17) comporte une échancrure (35) dont le sommet (36) est situé au-dessus du niveau d'eau (ho) dans le bouchon d'eau (19), en l'absence d'arrivée d'eau. 8. Siphon selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une échancrure (45) est pratiquée dans le bouchon d'eau (19). 9. Siphon selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le siphon (1) présente un profil tubulaire transversal de forme ronde, ovale ou polygonale. 10. Siphon selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tubulure (33) est raccordée à une source d'air comprimé ou, par l'intermédiaire d'une vanne, à un disposi- tif d'aspiration ou à l'air libre.