Brevet FR2664631A1 — publié le 19920117

DISPOSITIF D'EVACUATION PAR EFFET DE CHASSE D'EAU, NOTAMMENT POUR CUVETTE DE WATER-CLOSET OU ANALOGUE La présente invention concerne le domaine technique de l'utilisation et de la mise en service de dispositifs d'évacuation par effet de chasse d'eau. A titre d'application préférée et non limitative, l'invention concerne les réservoirs de chasse d'eau de cuvettes de water-closet. Dans l'application particulière à laquelle se réfère plus particulièrement L'invention, les dispositifs d'évacuation par effet de chasse d'eau comprennent un réservoir pourvu à la base d'un trou communiquant avec un conduit de chasse. Un tel réservoir est aussi pourvu d'un conduit d'alimentation en eau, dont la section de passage est contrôlee par un robinet commandé de façon automatique en ouverture et fermeture par un capteur de niveau. L'équipement d'un tel réservoir est complété par une bonde à clapet adaptée pour contrôler, par l'intermédiaire de ce dernier, le trou de communication entre le réservoir et le conduit de chasse. Une telle bonde est associée à des moyens de commande en ouverture du clapet. Les structures traditionnelles du type ci-dessus peuvent être considérées comme donnant relativement satisfaction, bien qu'un certain nombre d'inconvénients connus soient à porter à leur fonctionnement. Tout d'abord, une certaine quantité minimale d'eau doit être emmagasinée dans le réservoir pour qu'un fonctionnement effectif puisse être obtenu. Une telle quantité est responsable d'une consommation relativement élevée d'un élément qu'il convient de préserver. En raison de cette quantité minimale d'eau à emmagasiner, le temps de remplissage du réservoir peut, dans certains cas, être relativement long. A moins de mettre en oeuvre des moyens de contrôle d'arrivée d'eau particulièrement sophistiqués et onéreux, le remplissage du réservoir génère la production de bruits qui se transmettent par conduction. Les bondes à clapet, généralement utilisées, sont de construction simple et peu onéreuse et sont fréquemment la cause de fuites qui viennent encore accroître la consommation d'un élément indispensable à préserver. La présente invention vise à résoudre les problèmes ci-dessus en proposant un nouveau dispositif d'évacuation par effet de chasse d'eau, dispositif dans lequel des moyens sont prévus pour réduire La consommation de l'eau, éviter la génération de bruits de remplissage et contribuer à une fermeture étanche du clapet. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif conforme à L'invention est caractérisé en ce que - Le réservoir contient une masse flottante, libre et guidée en déplacement vertical dans le réservoir, - des moyens sont prévus pour laisser subsister un niveau d'eau résiduelle entre le fond du réservoir et la masse dans la position basse de cette dernière à l'intérieur du réservoir, - le capteur de niveau est sensible à la position haute de la masse pour commander en fermeture le robinet, - et le conduit d'alimentation débouche dans le réservoir en dessous du niveau d'eau résiduelle. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de L'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation schématique partiel le d'un dispositif conforme à L'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation montrant, à plus grande échelle, une variante de réalisation de l'un des éléments constitutifs de l'objet de L'invention. Les fig. 3 et 4 sont des vues schématiques montrant, en coupe-élévation, deux autres formes de réalisation du dispositif selon L'invention. La fig. 1 montre un exemple de réalisation dans lequel le dispositif d'évacuation par chasse d'eau comprend un réservoir 1 destiné à être adapté, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 2, sur la plage arrière 3 d'une cuvette 4 de water-closet ou analogue. Un tel exemple d'application, bien que préféré au sens de L'invention, n'est pas limitatif, car des applications différentes peuvent être envisagées. Dans l'application prévue, Le fond 5 du réservoir présente un trou 6 destiné à être mis en relation avec un conduit de chasse 7 de la cuvette 4 par l'intermédiaire d'une bonde à clapet 8. La structure de la bonde 8 n'est donnée que pour illustrer le principe de fonctionnement de l'objet de L'invention, étant entendu que tout type de bonde à clapet peut être mis en oeuvre dans l'application visée. Selon la forme de réalisation illustrée, la bonde 8 possède un corps 9 de type tubulaire s'élevant à partir d'un col 10 qui est adapté dans le trou 6 par L'intermédiaire d'une garniture d'étanchéité 11 au moyen notamment d'un écrou 12 de serrage. Ltécrou 12 peut être utilisé, comme cela est connu dans la technique, pour constituer supplémentairement une portée de coopération avec le joint d'étanchéité 2. Le serrage de L'écrou 12 est effectué pour amener en appui contre Le fond 5 une embase 13 formée par le corps 9 qui présente intérieurement un siège 14 de type annulaire, établi dans le plan inférieur de Lumières 15 ménagées dans le corps 9. Le siège 14 est destiné à coopérer avec un clapet 16 pourvu d'une tige 17 prolongée par une coulisse 18 guidée en déplacement vertical à l'intérieur du corps tubulaire 9. La coulisse 18 est destinée à coopérer avec une tige de commande 19 traversant un couvercle 20 extérieurement LaqueLle est pourvue d'un organe de commande 21 de tout type approprié. Le corps 9 forme ou comporte un tube de trop-plein 22 dont L'ouverture supérieure 23 constitue un déversoir de niveau supérieur. Le tube 22 communique par un passage 24 avec l'intérieur du col 10, en dessous du siège 14. Le réservoir 1 est pourvu, de façon traditionnelLe, d'un circuit 30 d'arrivée d'eau contrôlé par un robinet 31 commandé par un capteur de niveau 32 plongeant dans le réservoir 1. Selon L'invention, le réservoir 1 contient une masse flottante 40 qui est montée libre en déplacement vertical en étant guidée de toute façon appropriée. Dans L'exemple illustré, la masse 40 est constituée sous la forme d'un corps annulaire pouvant être guidé indépendamment ou en combinaison par des barrettes 41 extérieures et 42 intérieures coopérant respectivement avec les parois verticales du réservoir 1 et avec le corps de bonde 9. La masse 40 est réalisée en tout matériau convenable, de manière à pouvoir être supportée de façon immergée en partie dans le volume d'eau à même de remplir le réservoir 1. A cette fin, il peut être retenu de réaliser la masse 40 de manière à lui conférer une masse volumique inférieure à la densité de l'eau. La masse 40 peut donc être pleine ou au contraire délimiter un compartiment interne 43 ouvert sur le dessus et à même de recevoir une ou plusieurs masses additionnelles de lestage destinées à régler la profondeur d'immersion partielle de La masse 40 par rapport au volume d'eau susceptible d'être emmagasiné dans le réservoir 1. L'épaisseur du corps 40 est généralement choisie en fonction de la masse qu'il représente, de manière que pour un réservoir de profondeur donnée, il permette de réduire la quantité maximale d'eau susceptible d'être emmagasinée, tout en conférant à cette dernière une hauteur totale de charge H assimilable à un volume d'eau complet traditionnel. Outre la masse 40, le dispositif de L'invention prévoit de mettre en oeuvre des moyens pour laisser subsister, dans le réservoir 1 et dans la position basse occupée par la masse 40, un niveau 44 résiduel d'eau. De tels moyens peuvent consister en des saillies 45 prolongeant la base de la masse 40 pour coopérer avec le fond 5 ou inversement s'élever à partir du fond 5 pour coopérer avec la masse 40 amenée en position basse. De tels moyens peuvent aussi consister en une butée 46 formée par L'embase 13 du corps 9 de bonde. Le niveau résiduel 44 peut être situé au-dessus ou en dessous du niveau inférieur des Lumières 15 à condition que le retour en position de fermeture du clapet 16 intervienne en relation de déplacement avec La masse 40 et L'évacuation du volume d'eau interne au réservoir 1. Selon L'invention, le conduit d'alimentation 30 est pourvu, à partir du robinet 31, d'une branche de dérivation 50 conformée pour s'ouvrir à la base du réservoir 1 et dans tous les cas en dessous du niveau résiduel 44. A cette fin, la dérivation 50 peut donc être branchée sur une paroi latérale 51 du réservoir 1 ou encore sur Le fond 5. Selon une autre disposition constructive de L'invention, Le robinet 31 est pourvu d'un capteur de niveau 32 constitué par un palpeur 52 sensible à la position haute susceptible d'être occupée par la masse 40, afin de commander dans une telle position le robinet 31 en fermeture. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante. L'eau aménée par le conduit 30 emprunte la dérivation 50 pour être introduite dans le réservoir 1. Cette eau est introduite en dessous du niveau 44, c'est-à-dire au sein de la masse ou réserve d'eau résiduelle dont le niveau supérieur est toujours fermé ou recouvert par la masse 40, ce qui permet de supprimer les bruits de remplissage. L'arrivée continue d'eau élève progressivement la masse 40 pour L'amener en position de remplissage haute dans laquelle elle actionne le palpeur 52 qui ferme le robinet 31. Dans cette position, telle qu'illustrée en trait mixte à la fig 1, il peut être constaté que la présence de la masse 40 a pour effet de réduire la quantité d'eau emmagasinée tout en procurant une hauteur de charge H identique à celle qui serait déterminée par un remplissage maximal en eau. De cette manière, il est obtenu un effet de chasse maximal avec une quantité d'eau minimale. L'effet de chasse dépendant de la hauteur de charge H peut en outre être accru par la possibilité de modifier, par lestage, le poids de la masse 40 qui vient ainsi accroître L'effet gravitaire augmentant de façon sensible la pression d'évacuation de L'eau. Le fait d'utiliser une quantité d'eau réduite pour le remplissage du réservoir 1 permet de réaliser une économie substantielle de l'élément à préserver et permet également de réaliser un remplissage plus rapide procurant une périodicité de réutilisation beaucoup plus fréquente. L'effet de chasse intervient par action sur la tirette 21 qui permet d'ouvrir le clapet 16 et de libérer L'eau emmagasinée. L'association de la hauteur de charge H et du poids de la masse 40 éventuellement Lestée permet de disposer d'une énergie potentielle supérieure à celle résultant de L'évacuation d'une masse d'eau en fonction de la seule hauteur de charge. La pression supérieure qui est ainsi obtenue peut être appréciable dans des constructions particulières dans lesquelles il convient d'actionner, par la veine d'eau libérée par chasse, un moteur hydraulique chargé de commander le fonctionnement d'un dispositif annexe, par exemple de distribution d'un produit désinfectant ou encore l'entraînement d'une lunette mobile soumise, au cours de son déplacement, à une phase de nettoyage-désinfection. L'évacuation de L'eau contenue dans le réservoir amène la masse 40 à réoccuper la position stable basse déterminée par Les moyens tels que les butées 45 ou 46 prévues pour laisser subsister le niveau 44 d'eau résiduelle. Au cours de la descente de la masse, le capteur 32 est libéré, de sorte que le robinet 31, après ouverture, permet le remplissage du réservoir 1. L'eau fournie par la dérivation 50 est ainsi admise à l'intérieur de la masse d'eau résiduelle dont le niveau supérieur reste en contact permanent avec la masse 40. De la sorte, l'intégralité des bruits habituels de remplissage sont éliminés, de même que ceux générés par Les remous ou turbulences s'établissant en surface ouverte d'un milieu liquide. La fig. 2 montre une variante de réalisation dans laquelle le clapet 16 comporte des doigts, pattes ou organes analogues 60 faisant saillie extérieurement au corps 9 de bonde en traversant les lumières 15. Les doigts 60 sont placés sur la trajectoire verticale descendante de la masse 40 et constituent des butées assumant les fonctions dévolues aux pieds ou saillies 45 ou à l'épaulement 46. Ainsi, les doigts 60 permettent de laisser subsister la réserve 44 d'eau résiduelle dans le réservoir 1 et constituent des organes d'appui pour la masse 40 qui force ainsi, dans son retour en position basse, le clapet 16 à prendre appui sur le siège 14. Il en résulte une fermeture positive étanche permettant de supprimer les fuites qui sont à mettre au compte des obturateurs de bondes traditionnelles. Une variante de réalisation est illustrée par la fig 3, selon laquelle la masse 40 est constituée par un corps 401 en forme de cloche, fermé sur son dessus et ouvert à sa base. Un tel corps 4 1 est du type annulaire, de manière à pouvoir emboîter par son ouverture centrale Le corps 9 de bonde. Comme précédemment, le guidage du corps 401 est assuré par référence à la paroi du réservoir et/ou en relation avec la paroi périphérique extérieure du corps 9 de bonde. Le corps 40i en forme de cloche comporte une jupe annulaire 70 bordant sa périphérie interieure et sa périphérie extérieure et destinée à pénétrer de façon plus ou moins immergée à l'intérieur de la masse liquide remplissant le réservoir 1. La hauteur de la jupe 70 est choisie égale ou de préférence supérieure à la hauteur de la réserve d'eau résiduelle 44, de manière qu'il soit possible lors de la mise en place du corps 401, d'emprisonner entre le dessus de ce dernier et le niveau d'eau une charge 71 d'un fluide comprimé, tel que de l'air. Par la pression judicieusement adaptée de cette charge de fluide, il devient possible de régler le lestage du corps 401, tout en assurant le caractère flottant de la masse que globalement il représente. Dans un tel cas, le corps 9 de bonde est dépourvu du tube de trop-plein 22 qui peut être reporté extérieurement au réservoir 1 pour déboucher en dessous du siège 14 du clapet 16. La fig. 4 montre une variante de réalisation dans laquelle la masse 40 est constituée par un corps 402 en forme de cloche possédant un dessus formant un couvercle flottant occupant toute la surface intérieure du réservoir 1. Dans un tel cas, Le tube de trop-plein 22 peut être reporté extérieurement au réservoir 1. Les moyens de commande en ouverture du clapet 16 de la bonde 8 peuvent alors être constitués par un actionneur interne 72, du type vérin à commande hydraulique ou pneumatique, susceptible d'être disposé à l'intérieur du col 10 ou encore, pour partie, dans le conduit de chasse 7. Dans les cas de réalisation selon les fig 3 et 4, les moyens de butée, permettant de laisser subsister la réserve d'eau résiduelle 44, peuvent être formés par les éléments décrits précédemment ou encore directement par les jupes 70 prolongeant vers le bas le corps en forme cloche 4 1 ou 402. Les exemples selon les fig. 3 et 4 présentent l'avantage de permettre une réalisation plus facile du corps 40 qui peut être fabriqué en une matière de densité notablement supérieure à la densité de L'eau. La possibilité d'accroître de façon notable la densité de la masse 40 est en effet attachée à la présence du coussin ou volume d'air comprimé 71. Une tel le forme de réalisation, incluant La conformation en cloche ouverte à la base et la présence d'un coussin d'air, permet, le cas échéant, de disposer d'un effet de chasse efficace tout en utilisant un réservoir 1 d'une profondeur plus faible que celle des réservoirs de chasse, soit traditionnels, soit construits selon L'exemple de la fig. 1. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Dispositif d'évacuation par effet de chasse d'eau, notamment pour cuvette de water-closet ou analogue, du type comprenant un réservoir (1) pourvu à sa base d'un trou (6) communiquant avec un conduit de chasse (7), un conduit (30) d'alimentation en eau raccordé au réservoir par un robinet (31) commandé par un capteur de niveau (32), une bonde à clapet (8) équipant le trou du réservoir et un moyen (21) de commande en ouverture du clapet caractérisé en ce que - le réservoir contient une masse flottante (40), libre et guidée en déplacement vertical dans le réservoir, - des moyens (45, 46) sont prévus pour laisser subsister un niveau (44) d'eau résiduelle entre le fond (5) du réservoir et la masse dans la position basse de cette dernière à l'intérieur du réservoir, - le capteur de niveau (32) est sensible à la position haute de la masse pour commander en fermeture le robinet, - et le conduit d'alimentation (30) débouche dans le réservoir en dessous du niveau d'eau résiduelle. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens responsables de la présence d'un niveau d'eau résiduelle consistent en une ou des butées (45, 46, 60) formées par la bonde ou le réservoir. 3 - Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que les moyens responsables de la présence d'un niveau d'eau résiduelle consistent en des saillies (45) formées, soit par la base de la masse pour coopérer avec le fond du réservoir, soit par ledit fond. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens responsables de la présence d'un niveau d'eau résiduelle consistent en des doigts (60) formés par le clapet (16), traversant des Lumières (15) du corps de bonde pour constituer des appuis sur la trajectoire de la masse flottante. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse flottante (40) est constituée par un corps lestable. 6 - Dispositif selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que la masse (40) est constituée par un corps (402) en forme de cloche, ouvert à sa base et emprisonnant un volume (71) de fluide comprimé entre son dessus et le niveau d'eau dans lequel sa base est en partie immergée. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la masse (40) est constituée par un corps (401) en forme de cloche, de type annulaire disposé dans le réservoir pour entourer la bonde et les moyens de commande en ouverture du clapet. 8 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la masse est en forme de cloche (402) ouverte à sa base et en ce qu'au moins les moyens (72) de commande en ouverture du clapet sont reportés extérieurement au réservoir.