Brevet FR2690955A1 — publié le 19931112

SYSTEME DE SIPHON AUTO-AMORCANT ADAPTABLE A UN CONTENEUR DE LIQUIDE, ET SON APPLICATION DANS DES INSTALLATIONS D'EPURATION BIOLOGIQUE Le domaine technique de la présente invention est ce lui de la vidange automatique de conteneurs de liquide, notamment, du genre de ceux pouvant appartenir au dispositif d'alimentation d'une installation pour L'épuration biologique d'eaux résiduaires, comprenant des réacteurs constitués par des bassins d'infiltration. La présente invention concerne un système de siphon auto-amorçant, d'une part, adaptable à un conteneur de Liquide alimenté en continu et, d'autre part, apte à vidanger au moins partiellement ledit conteneur, de façon automatique. Les conteneurs considérés sont ceux qui sont alimentés en liquide, de manière continue, et qui doivent donc être vidangés, au moins partiellement, régulièrement de façon à éviter le débordement du liquide hors du conteneur. On peut assimiler ceLa à un système de "trop-plein". De façon corollaire, un autre besoin susceptible d'être satisfait par un dispositif apte à assurer la vidange des susdits conteneurs, serait la délivrance discontinue et séquentielle de quantités de liquide données, par exemple en vue d'alimenter, en aval du conteneur, un circuit de traitement ou de distribution du liquide. Il importe, également, qu'un tel dispositif fonctionne en continu, et sans intervention humaine, donc de manière automatique. L'état de la technique ne comporte pas de dispositif satisfaisant à ces attentes techniques. La présente invention vise à remédier à cette carence, et propose, à cet effet, un système de siphon auto-amorçant, d'une part, adaptable à un conteneur de liquide adaptable en continu et, d'autre part, apte à vidanger, au moins partiellement, ledit conteneur de façon automatique, caractérise en ce qu'il est monté sur le fond du conteneur et en ce qu'il comprend au moins un conduit principal traversant la paroi du conteneur et ouvert à ses deux extrémités, respectivement interne et externe par rapport au conteneur, L'extrémité externe étant disposée à un niveau inférieur à ce lui de L'extrémité interne. Ce conduit principal est également original en ce qu'il comporte un bras articulé par rapport à la zone de passage du conduit au travers de la paroi du conteneur, en ce que L'extrémité libre de ce bras articulé, correspondant à L'extrémité interne du conduit, est solidaire d'au moins un flotteur submersible conçu comme un corps creux et débouche à l'intérieur du flotteur. Ce dernier comporte une ouverture ménagée dans sa partie supérieure et peut évoluer, sous L'effet du liquide, entre une position basse et une position haute, déterminée à respectivement par au moins une butée inférieure et au moins une butée supérieure, de préférence, réglables. Ce flotteur est conçu de telle sorte qu'après avoir flotté sur le liquide remplissant le conteneur à un débit d'entrée De, à partir de la position basse jusqu'à la position haute, le flotteur vide soit apte à se remplir de Liquide, puis à couler jusqu'à atteindre à nouveau la position basse et à amorcer alors automatiquement la vidange du liquide par le conduit principal, selon un débit de sortie Ds, jusqu'à ce que le niveau de liquide se stabilise au niveau de L'ouverture de L'extrémité interne du conduit principal. Une dernière condition à respecter est que le débit Ds soit supérieur au débit De. 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 vue schématique en coupe verticale d'un mode préféré de réalisation du système de siphon auto-amorçant conforme à L'invention. La Fig. 2 est une vue schématique en coupe selon un plan vertical d'une variante de réalisation du système de siphon autoamorçant. La Fig. 3 est une vue schématique partielle du dessus de la Fig, 2. La Fig. 1 montre une première forme de réalisation d'un système de siphon auto-amorçant 30 adaptable à un conteneur de liquide 31, par exemple de forme cylindrique creuse, ouvert à son extrémité supérieure et présentant une paroi 32 et un fond 33. Ce conteneur est susceptible d'être alimenté en liquide par l'intermédiaire d'une canalisation d'amenée non représentée sur les dessins. Le système de siphon auto-amorçant 30 est apte à vidanger, au moins partiellement, ledit conteneur de façon automatique. Ce système 30 est monté sur le fond 33 du conteneur 31 et comprend au moins un conduit principal 34. Dans l'exemple représenté à la Fig 5, le système de siphon 30 ne comprend qu'un seul conduit principal 34. Ce dernier traverse la paroi 32 du conteneur 31. IL est ouvert à ses deux extrémités, respectivement interne 35 et externe 36 par rapport au conteneur 31. L'extrémité externe 36 est disposée à un niveau inférieur à ce lui de L'extrémité interne 35. Le conduit principal 34 comporte un bras 37 articulé par rapport à la zone de passage du conduit principal 34 au travers de la paroi 32 du conteneur 31, L'extrémité Libre de ce bras articulé 37 correspondant à L'extrémité interne 35 du conduit principal. Cette extrémité libre est solidaire d'au moins un flotteur submersible 38, en l'espèce un. Celui-ci est conçu comme un corps creux à l'intérieur duquel débouche L'extrémité Libre 35 du bras articulé 37. Le flotteur 38 comporte une ouverture 39 ménagée dans sa partie supérieure et peut évoluer, sous L'effet du liquide, entre une position basse et une position haute, déterminées respectivement par au moins une butée inférieure 40 et au moins une butée supérieure 41. Dans le présent exemple, le système 30 comporte une seule butée 40 et une seule butée 41, de préférence de hauteur réglable. Le flotteur 38 est conçu de telle sorte qu'après avoir flotté sur le liquide emplissant le conteneur 31 à un débit d'entrée De, à partir de la position basse jusqu'à la position haute, il se remplisse de liquide, puis coule jusqu'à atteindre à nouveau la position basse, comme cela est représenté à la Fig. 1. Ceci a pour effet d'amorcer automatiquement la vidange du liquide par le conduit principal 34, selon un débit de sortie Ds, jusqu a ce que le niveau de liquide se stabilise au niveau de L'ouverture de L'extrémité interne 35 du conduit principal 34. Le système de siphon auto-amorçant 30 est conformé de telle sorte que le débit de sortie Ds soit supérieur au débit d'entrée De, afin de permettre une évacuation discontinue du liquide hors du conteneur 31. Conformément à une variante de réalisation du système de siphon auto-amorçant, représentée aux Fig. 2 et 3, il est prévu au moins un conduit annexe 44 asservi à au moins un conduit principal 34. En L'espèce, le système de siphons 30 comprend deux conduits annexes 44 et deux conduits principaux 34. Ces conduits annexes 44 sont parallèles aux conduits principaux 34 et traversent la paroi 32 du conteneur 31 au voisinage du fond 33. Chaque conduit annexe 44 est ouvert à ses deux extrémités, respectivement interne 45 et externe 46, par rapport au conteneur 31. Chaque extrémité externe 46 est disposée à un niveau inférieur à ce lui de L'extrémité interne 45 correspondante. Chaque conduit annexe 44 comporte un bras 47 articulé par rapport à la zone de passage dudit conduit annexe 44 au travers de la paroi 32. Chaque bras articulé 47 est mobile avec Le flotteur 38 et les bras articulés 37 des conduits principaux 34. L'extrémité libre 45 du bras articulé 47 de chaque conduit annexe 44 est décalée vers le bas par rapport aux extrémités internes 35 des conduits principaux 34. Cette disposition permet la vidange du liquide hors du conteneur 31 jusqu'à un niveau inférieur à ce lui rendu possible par les conduits principaux 34, ce niveau correspondant sensiblement au fond 33 du conteneur, qui joue le rôle de butée inférieure 40 dans le présent mode de réalisation. La Fig. 2 représente le système de siphon autoamorçant 30 au cours du remplissage du conteneur 31, remplissage qui provoque le déplacement du flotteur 38, vide, de sa position basse vers sa position haute, déterminée par la butée 41. Comme cela ressort des deux exemples de réalisation décrits ci-dessus, le système conforme à L'invention permet la vidange automatique, et au moins partielle, d'un conteneur de liquide, dès lors que celui-ci est alimenté en continu. La succession de vidanges générées par ce système s'opère donc sans intervention humaine et fournit, de façon corollaire, une alimentation discontinue et séquentielle de quantités données de liquide, en aval du conteneur. Le sytème selon L'invention trouve ainsi, entre autres, une application avantageuse dans des installations pour l'épuration biologique d'eaux résiduaires comprenant des réacteurs à culture fixe, à titre d'élément inclu dans les dispositifs d'alimentation en eau à épurer de telles installations. Plus précisément, ce système peut être utilisé comme moyen d'approvisionnement discontinu en eau à épurer, dans ces dispositifs d'alimentation. 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 - Système de siphon auto-amorçant (30), d'une part, adaptable à un conteneur de liquide (31) alimentable en continu et, d'autre part, apte à vidanger, au moins partiellement, ledit conteneur (31) de façon automatique, caractérisé en ce qu'il est monté sur le fond (33) du conteneur, en ce qu'il comprend au moins un conduit principal (34) traversant la paroi (32) du conteneur (31) et ouvert à ses deux extrémités respectivement interne (35) et externe (36) par rapport au conteneur (31), L'extrémité externe (36) étant disposée à un niveau inférieur à celui de L'extrémité interne (35), en ce que le conduit principal (34) comporte un bras articulé (37) par rapport à la zone de passage du conduit principal (34) au travers de la paroi (32) du conteneur (31), en ce que L'extrémité libre de ce bras articulé (37) correspondant à L'extrémité interne (35) du conduit principal (34), est solidaire d'au moins un flotteur (38) submersible, et débouche à l'intérieur du flotteur (38), en ce que ledit flotteur (38) comporte une ouverture (39) ménagée dans sa partie supérieure et peut évoluer, sous L'effet du liquide, entre une position basse et une position haute, déterminées respectivement par au moins une butée inférieure (40) et au moins une butée supérieure (41), de préférence de hauteur réglable, en ce que ledit flotteur (38) est conçu de telle sorte qu'après avoir flotté sur le liquide emplissant le conteneur (31) à un débit d'entrée (De), à partir de la position basse jusqu'à la position haute, il se remplisse de liquide, puis coule jusqu'à atteindre à nouveau la position basse et à amorcer alors automatiquement la vidange du liquide par le conduit principal (34), selon un débit de sortie de sortie (Ds), jusqu'à ce que le niveau de Liquide se stabilise au niveau de L'ouverture de L'extrémité interne (35) du conduit principal (34), et en ce que (Ds) est supérieur à (De). 2 - Système de siphon auto-amorçant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un conduit annexe (44) asservi à au moins un conduit principal (34), traversant la paroi (32) du conteneur (31) et ouvert à ses deux extrémités respectivement interne (45) et externe (46) par rapport au conteneur (31), L'extrémité externe (46) étant disposée a un niveau inférieur à ce lui de L'extrémité interne (45), ce conduit annexe (44) comportant un bras articulé (47) par rapport à la zone de passage dudit conduit annexe (44) au travers de la paroi (32), en ce que le bras articulé (47) est mobile avec le flotteur (38) et le bras articulé (37) du conduit principal (34), et en ce que L'extrémité libre du bras articulé (47) du conduit annexe (44), correspondant à L'extrémité interne (45) de ce dernier, est décalée vers le bas par rapport à L'extrémité interne (35) du conduit principal (34). 3 - Application du système selon La revendication 1 ou 2, dans des installations pour l'épuration biologique d'eaux résiduaires comprenant des réacteurs à culture fixe, à titre d'élément inclu dans les dispositifs d'alimentation en eau à épurer de telles installations. 4 - Application selon La revendication 3, caractérisée en ce que le système est utilisé comme moyen d'approvisionnement discontinu en eau à épurer, dans ces dispositifs d'alimentation.