Brevet FR2700791A1 — publié le 19940729

La présente invention concerne un dispositif formant siphon destiné notamment à être inséré entre deux tron çons d'une canalisation d'évacuation d'eaux usées. On connaît de tels siphons ayant un corps comportant un orifice d'entrée ou orifice amont communiquant avec le tronçon amont de la canalisation et un orifice de sortie ou orifice aval communiquant avec le tronçon aval de la canalisation. Entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie, un tel siphon connu est constitué d'un corps creux délimitant une partie tubulaire ascendante puis une partie tubulaire descendante rejoignant l'orifice de sortie. Au niveau de la jonction des deux parties tubulaires, le corps délimite un bord de débordement situé au-dessus de l'orifice d'entrée. Lors de l'écoulement dlun fluide à travers le corps, ce dernier doit passer au-dessus du bord de débordement pour atteindre l'orifice de sortie. En conséquence, lorsque le tronçon amont s'étend jusqu'à un niveau situé au-dessus du bord de débordement, comme cela est le cas d'une canalisation d'évacuation d'eaux usées, une certaine quantité de fluide est retenue en fin d'écoulement dans la partie tubulaire ascendante du siphon et dans la partie du tronçon amont située en dessous du niveau du bord de débordement. En d'autres termes, la partie tubulaire ascendante du siphon constitue des moyens de retenue d'un bouchon fluide évitant que des mauvaises odeurs apparaissant dans le tronçon aval ne puissent être transmises jusque dans le tronçon amont. Il est évident que si le bouchon de fluide comporte lui-même des éléments malodorants, de mauvaises odeurs peuvent se propager dans le tronçon amont. Pour éviter un tel inconvénient il est donc nécessaire que ce bouchon soit constitué de fluide propre A cet effet les eaux usées sont évacuées à l'aide d'un flux d'eau propre relativement important de telle façon qu'en fin d'évacuation le fluide soit pratiquement constitué uniquement d'eau propre. Des raisons écologiques, climatiques et economiques font qu'actuellement on cherche à diminuer la consommation d'eau propre et qu'en conséquence une consommation intempestive d'eau propre pour évacuer les eaux usées devient un problème important. C'est pourquoi ces dernières années on a cherché à diminuer la quantité d'eau utilisée lors du nettoyage d'une cuvette de toilettes munie d'un siphon. Certains dispositifs permettent à l'heure actuelle de n'utiliser que cinq litres d'eau alors qu' auparavant on utilisait sept litres, et même huit litres d'eau. Cette quantité d'eau nécessaire doit cependant être suffisante pour permettre un nettoyage correct de la cuvette et du siphon. On considère que le nettoyage est correct s'il répond aux normes NF-D-12-201 et 12-202 qui définissent les méthodes d'essai et les spécifications permettant d'apprécier l'aptitude à l'emploi des cuvettes de toilettes. Cette norme prend en considération quatre critères qui sont : - l'efficacité de l'évacuation, - le renouvellement de l'eau du siphon, - la qualité du rinçage des parois, - la projection hors de la cuvette. I1 s'avère que lorsque des essais sont faits avec une quantité diminuée d'eau de nettoyage, certaines cuvettes essayées ne répondent pas à la norme, le critere de renouvellement de l'eau du siphon n'étant pas satisfait. En d'autres termes, le siphon habituel utilisé avec de telles cuvettes constitue un point critique pour la diminution de quantité d'eau nécessaire au nettoyage d'une cuvette de toilettes. En conséquence, il existe un besoin de siphon dont le renouvellement du fluide formant bouchon soit suffisant et permettant de diminuer la quantité d'eau de nettoyage d'une cuvette de toilettes tout en respectant la norme NF-D-12-201. La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif formant siphon de type nouveau dont le renouvellement de l'eau lors de l'évacuation d'eaux usées par une charge d'eau propre soit satisfaisant et permette son utilisation avec une cuvette de toilettes. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif formant siphon ayant un corps creux comportant un orifice amont situé dans la partie inférieure du corps et communiquant avec un tronçon amont d'une canalisation d'évacuation de fluide, des moyens de retenue définissant un bord de débordement et coopérant avec une partie du tronçon amont pour retenir une quantité de fluide formant bouchon fluide en fin d'évacuation, et un orifice aval situé dans la partie inférieure du corps et communiquant avec un tronçon aval de la canalisation d'évacuation, caractérise en ce que les moyens de retenue sont déplaça- bles entre une position active et une position escamotée, le dispositif comportant des moyens de déplacement commandé des moyens de retenue entre les deux positions. Selon d'autres caractéristiques - dans la position escamotée des moyens de retenue, l'écoulement du fluide est à peu près rectiligne entre l'orifice amont et l'orifice aval, - les moyens de retenue sont constitués d'une membrane déformable élastiquement et les moyens de déplacement sont des moyens de déformation de la membrane, - dans la position escamotée, la membrane n'est pas déformée, et s'étend longitudinalement dans la direction de l'écoulement, sa dimension longitudinale telle que mesurée à proximité du fond du corps etant plus grande que le diamètre de l'orifice amont, - dans un plan perpendiculaire à la direction de l'écoulement, la membrane a une forme en U dont les extrémités des branches sont fixées sur le corps, la membrane comportant un bord amont en U qui est fixe contre une paroi du corps comportant l'orifice amont, ce dernier étant situé à l'intérieur du U, le bord aval de la membrane étant libre, - dans la position escamotée non déformée la membrane comporte un bord aval en U situé dans un plan perpendiculaire à la direction de l'écoulement et situé à proximité de l'orifice aval, l'orifice aval étant situe en vis à vis de l'intérieur du U, - les moyens de déformation comportent une tige montée rotative sur le corps autour d'un axe perpendiculaire à la direction de l'écoulement et situé au-dessous de la membrane à proximité de l'orifice amont, la tige étant située, lorsqu'elle est dans sa position de repos en-dessous de la membrane et ne déformant pas la membrane, en s' étendant dans un plan à peu près médian de la membrane vers l'orifice aval, les moyens de déformation comportant des moyens d'actionnement de la tige situés à l'extérieur du corps, - les moyens d'actionnement sont fixés sur l'axe de rotation de la tige et comportent une manette et des moyens de rappel rappelant cette dernière vers la position active de la membrane. La présente invention concerne également une cuvette de toilettes raccordée à un dispositif formant siphon selon la présente invention. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif formant siphon selon la presente invention, les moyens de retenue étant en position active, - la figure 2 est une vue en perspective analogue à la figure 1, certains éléments ayant été supprimes pour une raison de clarte, les moyens de retenue étant dans la position escamotée, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif formant siphon de la figure 1, - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif formant siphon de la figure 1, la partie supérieure de celui-ci ayant été supprime, - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale analogue à la figure 3, les moyens de retenue étant dans la position escamotée, - la figure 6 est une vue latérale du dispositif formant siphon selon la présente invention, représentant les moyens d'actionnement des moyens de déplacement des moyens de retenue, - la figure 7 est une vue schématique en coupe d'une cuvette de toilettes équipée d'un dispositif formant siphon selon la présente invention, - la figure 8 est une vue en perspective partiellement éclatée de la cuvette représentée sur la figure 7. Sur la figure 1 on a représenté un dispositif 2 formant siphon selon la présente invention. Le dispositif 2 comporte un corps creux délimité par une paroi avant 4, une paroi longitudinale 6 ayant en coupe transversale la forme d'un U délimitant deux parois longitudinales 6a, 6b et une paroi 6c de forme arrondie délimitant le fond du U. Le corps comporte également une paroi arrière 8 et un couvercle 10. La paroi avant 4 comporte un orifice d'entrée ou orifice amont 12 muni de moyens formant raccord 14 communiquant avec un tronçon amont de canalisation (non représenté). L'orifice amont 12 est agencé dans la partie inferieure de la paroi avant 4. La paroi arrière 8 comporte un orifice de sortie ou orifice aval 16 situé dans sa partie inférieure (voir figures 2 et 5). L'orifice aval 16 est muni d'un élément formant raccord 18 communiquant avec un tronçon aval de la canalisation d'évacuation (non representé). Selon la présente invention, le corps 4 comporte entre l'orifice amont 12 et l'orifice aval 16 des moyens de retenue constitués d'une membrane 20 déformable élastiquement. A l'état non déformée, la membrane 20 a une forme transversale en forme de U s'étendant le long de la paroi longitudinale 6 du corps du dispositif 2. La membrane 20 comporte aux extrémités libres du U deux bords 20a et 20b fixés, par exemple par collage, respectivement dans la partie supérieure de la paroi 6, à proximité des bords 6a et 6b de celle-ci. La membrane 20 comporte un bord amont 21 qui est replié sur l'extérieur de la paroi 6 du corps et fixé sur cette dernière par l'intermédiaire de la paroi avant 4. La membrane 20 comporte également un bord aval 22 (voir figures 2 et 5) ayant la forme d'un U situé dans un plan perpendiculaire à la direction d'écoulement et à proximité de l'orifice de sortie 16. La distance séparant le bord amont du bord aval mesurée le long du fond de la paroi 6 en U, lorsque la membrane n est pas deformée est plus courte que la dimension verticale de la paroi avant 4 du corps du dispositif 2, mais plus grande que le diamètre de l'orifice d'entrée 12. Il est à noter que la distance séparant le bord amont du bord aval au niveau des bords 20a et 20b peut être différente de celle mesurée an niveau du fond du U, le bord aval 22 n'étant pas alors dans un plan vertical L'orifice aval 16 est situé en vis à vis de l'inte- rieur du U formé par la membrane 20 lorsque la membrane est à l'état non déformé (voir figure 2). De même, il est à noter que l'orifice d'entrée ou orifice amont 12 est toujours situé à l'intérieur du U formé par le bord amont de la membrane 20. En conséquence, lorsque la membrane est dans sa position escamotée, comme on peut le voir sur la figure 5, l'écoulement à travers le dispositif 2 selon l'invention s'effectue directement et de manière pratiquement rectiligne depuis ltorifice d'entrée 12 jusqu'à l'orifice de sortie 16. Le corps du dispositif 2 selon la présente invention comporte également des moyens de déplacement des moyens de retenue qui sont constitues de moyens de déformation de la membrane 20. Les moyens de déformation comporte une tige ou palette 24 située à l'intérieur du corps entre la membrane 20 et la paroi 6c formant fond du corps. La tige 24 est fixée sur un arbre 26 s'étendant perpendiculairement à la direction d'ecoulement du fluide. L'arbre 26 est monté rotatif autour de son axe par l'intermédiaire d'un palier (non représente agencé dans un trou (non representé) de la paroi 6c et comporte une extrémité faisant saillie à l'extérieur du corps. En variante, l'arbre 26 peut avoir son autre extrémité montée dans un autre palier agencé dans le corps creux du dispositif 2. Une manette est fixée sur l'extrémité de l'arbre 26 faisant saillie à l'extérieur du corps du dispositif 2, et constitue des moyens d'actionnement de la tige 24 par mise en rotation manuelle de l'arbre 26. Un ressort 30 est agencé entre la manette 28 et un point extérieur du corps du dispositif 2 de manière à rappeler la manette 28 vers la position dans laquelle la tige 24 déforme la membrane 20, position représentée en traits interrompus sur la figure 6. Dans cette position de la manette 28, la tige 24 s'étend perpendiculairement à l'axe de l'orifice amont 12, à peu près parallèlement à la paroi avant 4 comme représenté sur la figure 3, et déforme la membrane 20. Lorsque la tige 24 est dans cette dernière position, la membrane 20 est déformée de telle sorte qu'elle présente un pli 20c (voir figures 3 et 4) s'étendant à peu près dans un plan vertical passant par l'axe de l'orifice amont 12, le pli étant légèrement incliné par rapport à la verticale. Le bord 22 de la membrane s'étend à peu près dans un plan horizontal qui est situé au-dessus de l'orifice d'entrée du fait que la longueur des bords 20a et 20b de la membrane est supérieure au diamètre de l'orifice d'entrée 12 le bord 22 constituant alors un bord de débordement. Lorsque la manette 28 est dans la position représentée en traits pleins sur la figure 6, la tige 24 s'étend le long du fond de la paroi longitudinale 6 en forme de U vers l'orifice aval 16 comme représenté sur la figure 5. La longueur de la tige 24 est plus petite que la dimension verticale de la paroi avant 4 du corps du dispositif 2. Dans une telle position, la membrane 20 n'est pas déformée et l'écoulement du fluide s'effectue à peu près directement selon un trajet rectiligne entre l'orifice amont 12 et l'orifice aval 16. Lorsqu'un écoulement d'eaux uses est déclenché par déversement d'eau propre, on actionne manuellement la manette 28 dans le sens de la flèche de la figure 6, à l'encontre de l'action du ressort 30, et la membrane n'est plus déformée. L'actionnement de la manette 28 peut être à peu près simultané au déversement d'eau propre dans la canalisation. En conséquence le bouchon de fluide retenu jusqu'alors par la membrane 20 s'écoule directement par gravité dans le tronçon aval de la canalisation, à travers l'orifice de sortie 16. Ceci élimine les problèmes de bouchage que l'on rencontre parfois avec les siphons de la technique antérieure. Aussitôt après cet écoulement du bouchon, l'eau propre déversée entraîne l'eau usée contenue dans un appareil domestique relié au tronçon amont jusque dans ce dernier puis à travers le dispositif 2 directement dans le tronçon aval 18 de la canalisation d'evacuation. Un peu avant la fin du déversement d'eau propre, on relâche la manette 28 qui est rappelée par le ressort 30 vers sa position dans laquelle la tige 24 déforme la membrane 20 (voir figure 3) de sorte que le fluide doit passer au-dessus du bord 22 de la membrane 20 pour atteindre l'orifice aval 16. Cette obligation fait qu'en fin de deversement, la membrane 20 retient une quantité de fluide formant bouchon. Il est à noter qu'il est possible d'actionner automatiquement la manette 28 lorsque le déversement d'eau propre est déclenché. Cette possibilité est particulièrement intéressante lorsque le dispositif 2 formant siphon selon l'invention est agencé à la sortie d'une cuvette de toilettes adaptée à cet effet, comme représenté sur les figures 7 et 8. Une telle cuvette de toilettes 40 équipée d'un dispositif 2 selon l'invention, est représentée sur la figure 7. Elle comporte une arrivée 42 d'eau sous pression débouchant dans la cuvette 44 elle-même et comportant une vanne temporisée 46 munie d'un bouton poussoir 48. De préférence, l'arrivée 42 d'eau sous pression débouche dans un anneau torique 50 agencé dans la partie supérieure de la cuvette 44 (voir également figure 8), l'anneau torique 50 étant percé de trous 52 régulièrement espacés à sa périphérie. Un capot annulaire 54 protège et cache la partie supérieure de l'anneau torique 50. Un bouton de commande 56 est agencé à l'arrière de la cuvette pour actionner la vanne temporisée 46. A cet effet le bouton de commande 56 est solidaire d'une tige 58 montée coulissante dans une partie tubulaire verticale 60. Une partie horizontale 62 perpendiculaire à la tige 58 et solidaire de cette dernière fait saillie à l'extérieur de la partie tubulaire 60 en traversant une fente (non représentée) prévue longitudinalement dans la paroi de la partie tubulaire. La partie 62 s'étend au-dessus du bouton poussoir 48 de la vanne temporisée 46. Un ressort 64 est agencé entre le fond de la partie tubulaire 60 et la partie 62 de manière à rappeler cette dernière vers une position éloignée du bouton poussoir 48 comme représenté sur la figure 7. La tige 58 a une extrémité en saillie vers le bas à partir du fond de la partie tubulaire 60, cette extrémité étant reliée mécaniquement à la manette 28 de telle sorte qu'une translation vers le bas de la tige 58 soit trans formée en rotation de la manette 28 autour de l'axe de l'arbre 26. Cette liaison mécanique peut être de tout type connu actuellement dans la technique de transformation de mouvements, et de préférence sera une liaison connue du type à échappement dans laquelle la manette 28 échappe à l'action de la tige 58 lorsque celle-ci arrive en fin de course. De même, dans un mode préféré de réalisation, la liaison existant entre le bouton poussoir 48 et la partie 67 lors de l'actionnement de cette dernière est du type à échappement. Comme représenté sur la figure 8, cette liaison mécanique peut être cachée au niveau de sa partie mecanique peut être cachée au niveau de sa partie inférieure par la cuvette et de sa partie superieure par un coffre comportant un compartiment destiné à recevoir par exemple du papier ou des produits de nettoyage. Lorsqu'on appuie sur le bouton de commande 56, la partie en saillie 62 deplace le bouton poussoir 48 vers le bas, ouvrant ainsi la vanne temporisée 46 et déclenchant donc le déversement d'eau propre sous pression. Simultanément et automatiquement, la manette 28 est actionnee dans le sens de la flèche de la figure 7, les moyens de retenue d'un bouchon de fluide 70 du dispositif 2 selon l'invention étant alors escamotes (voir figure 5) et le bouchon 70 s'ecoulant directement dans le tronçon aval. Le ressort 30, lorsque la liaison est du type à échappement, rappelle pratiquement aussitôt la manette 28 vers sa position dans laquelle la membrane 20 est déformée et constitue des moyens de retenue d'un bouchon tel que le bouchon 70. De même, dans le mode preféré de réalisation, le bouton poussoir 48 échappe à la partie 62. Celui-ci revient alors vers sa position de fermeture de la vanne 46. Ce retour s'effectue sur un intervalle de temps prédéterminé de manière qu'une quantité prédéterminee d'eau propre ait été alimentée à travers la vanne 46. Cette quantité d'eau prédéterminée nettoie les parois de la cuvette ainsi que la membrane mais ne sert pratiquement pas à évacuer le bouchon 70, celui-ci étant déjà évacué, ce qui permet d'avoir une quantité d'eau prédéterminée reduite. Avec une quantité réduite d'eau propre, on obtient donc un bouchon fluide 70 qui est propre. Des essais ont montré que les résultats étaient excellents avec des quantités d'eaux propres déversées inférieures à 3 litres. Différentes modifications peuvent être envisagées par l'homme du métier sans sortir du domaine de l'invention. En particulier, un réservoir de produit de nettoyage ou de désinfection peut être prévu ayant un orifice communiquant avec l'alimentation en eau propre en aval de la vanne temporisée, une quantité prédéterminée de produit étant aspirée par l'eau sous pression, comme cela est connu dans la technique. C'est ainsi que la cuvette de toilettes peut être une cuvette à chasse d'eau habituelle dont la commande est reliée de manière adéquate à la manette 28, ou que la forme du corps creux peut être différente de celle décrite. REVENDICATIONS 1. Dispositif formant siphon ayant un corps creux comportant un orifice amont (12) situé dans la partie inférieure du corps et communiquant avec un tronçon amont d'une canalisation d'évacuation de fluide, des moyens de retenue (20) définissant un bord de débordement et coopérant avec une partie du tronçon amont pour retenir une quantité de fluide formant bouchon fluide (70) en fin d'évacuation, et un orifice aval (16) situé dans la partie inférieure du corps et communiquant avec un tronçon aval de la canalisation d'évacuation, caractérisé en ce que les moyens de retenue (20) sont déplaçables entre une position active et une position escamotée, le dispositif comportant des moyens de déplacement (24, 26, 28, 30) commande des moyens de retenue entre les deux positions. 2. Dispositif formant siphon selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la position escamotée des moyens de retenue, l'écoulement du fluide est à peu près rectiligne entre l'orifice amont (12) et l'orifice aval (16). 3. Dispositif formant siphon selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de retenue sont constitués d'une membrane (20) deformable élastiquement et les moyens de déplacement sont des moyens de déformation de la membrane. 4. Dispositif formant siphon selon la revendication 3, caractérise en ce que dans la position escamotée, la membrane (20) n'est pas déformée, et s'étend longitudinalement dans la direction de l'écoulement, sa dimension longitudinale telle que mesurée à proximité du fond du corps étant plus grande que le diamètre de l'orifice amont (12). 5. Dispositif formant siphon selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans un plan perpendiculaire à la direction de l'écoulement, la membrane (20) a une forme en U dont les extrémités des branches sont fixees sur le corps, la membrane (20) comportant un bord (21) amont en U qui est fixé contre une paroi (4) du corps comportant l'orifice amont, ce dernier étant situé à l'intérieur du U, le bord aval (22) de la membrane étant libre. 6. Dispositif formant siphon selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans la position escamotée non déformée la membrane (20) comporte un bord aval (22) en U situé dans un plan perpendiculaire à la direction de l'écoulement et situe à proximite de l'orifice aval (16), l'orifice aval étant situe en vis à vis de l'intérieur du U. 7. Dispositif formant siphon selon les revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens de déformation comportent une tige (24) montée rotative sur le corps autour d'un axe (26) perpendiculaire à la direction de l'écoulement et situé au-dessous de la membrane (20) à proximité de l'orifice amont (12), la tige (24) étant située, lorsqu'elle est dans sa position de repos endessous de la membrane et ne déformant pas la membrane en s'étendant dans un plan à peu près median de la membrane vers l'orifice aval (16), les moyens de déformation comportant des moyens d'actionnement (28, 30) de la tige situés à l'extérieur du corps. 8. Dispositif formant siphon selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement (28, 30) sont fixés sur l'axe (26) de rotation de la tige (24) et comportent une manette (28) et des moyens de rappel (30) rappelant cette dernière vers la position active de la membrane. 9. Cuvette de toilettes raccordée à un dispositif formant siphon selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens manuels de commande de déversement d'une quantité prédéterminée d'eau propre d'évacuation et de nettoyage, caractérisée en ce que les moyens manuels de commande (56) sont reliés aux moyens d'actionnement (28, 30) des moyens de déplacement des moyens de retenue du dispositif formant siphon vers leur positon escamotée, l'actionnement des moyens manuels de commande (56) et des moyens d'actionnement du siphon etant à peu près simultanés 10. Cuvette de toilettes raccordée à un dispositif formant siphon selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens d'actionnement (28, 30) sont rappelés vers la position active des moyens de retenue avant la fin du déversement de ladite quantité prédéterminée d'eau propre. 11. Cuvette de toilettes raccordée à un dispositif formant siphon selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que ladite quantité prédéterminée d'eau est commandée par l'intermédiaire d'une vanne temporisee (48) insérée dans une canalisation (42) d'arrivée d'eau propre sous pression débouchant à l'intérieur de la cuvette.