Brevet FR2766696A1 — publié le 19990205

La présente invention concerne les installations de toilettes permettant le traitement des déjections humaines et destinées à être placées dans des zones naturelles dépourvues de moyens d'évacuation des effluents liquides. Habituellement, les installations de toilettes sont raccordées à des canalisations d'évacuation, permettant d'évacuer les effluents composés du mélange des urines et des matières fécales, aInsi que les papiers et autres objets jetés dans les toilettes. Le rejet des effluents solides et liquides n'est toutefois pas possible dans les zones naturelles dans lesquelles il convient d'éviter absolument toute pollution, par exemple les zones de captage d'eau potable. De telles situations se trouvent par exemple dans les zones de montagne, au voisinage des stations de sports d'hiver : l'augmentation de population dans les stations nécessite un captage accru d'eau potable, et cette même population se déplace pendant la journée dans ces mêmes zones de captage pour la pratique du ski. I1 y a alors besoin de toilettes dans lesquelles ne se produit aucun effluent liquide susceptible de se propager dans le sol de la zone de captage. Le document FR 2 722 810 A décrit une installation de toilettes comprenant au moins un bloc siège raccordé par un tube descendant de liaison à un espace inférieur muni de moyens pour séparer les urines et les matières fécales et pour recueillir les urines en partie inférieure de l'espace inférieur. Des moyens chauffants sont disposés en partie inférieure de l'espace inférieur pour chauffer et évaporer les urines. Des moyens d'extraction d'air assurent l'extraction de l'air contenu dans l'espace inférieur. Dans ce document, les moyens chauffants sont constitués d'un thermoplongeur dimensionné pour maintenir les urines à température appropriée, avec des moyens pour limiter sa température en cas d'absence d'urine. L'espace inférieur comprend une paroi filtrante inclinée de séparation des urines et des matières fécales. Le fonctionnement correct d'une telle installation dépend du niveau moyen des urines, niveau qui varie en fonction du taux d'utilisation des toilettes. I1 est ainsi nécessaire de régler manuellement la température limite du thermoplongeur, ce qui nécessite des interventions du personnel de surveillance. Par ailleurs, il peut se produire une accumulation de matières fécales en dessous du tube descendant de liaison, accumulation qui limite le volume disponible et nécessite d'autres interventions du personnel de surveillance. Un premier problème proposé par la présente invention est de concevoir une installation de toilettes perfectionnée dans laquelle le fonctionnement est correct quel que soit le taux d'utilisation des toilettes, sans nécessiter d'intervention du personnel d'entretien pour un réglage des moyens de chauffe des urines. Un autre problème proposé par la présente invention est d'augmenter la capacité d'autonomie de l'installation de toilettes, sans augmenter son volume et sans nécessiter d'intervention du personnel d'entretien pendant la période d'autonomie. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, les toilettes selon l'invention comprennent au moins un bloc siège raccordé par un tube descendant de liaison à un espace inférieur muni de moyens pour séparer les urines et les matières fécales et pour recueillir les urines en partie inférieure de l'espace inférieur, de moyens chauffants disposés en partie inférieure de l'espace inférieur pour chauffer et évaporer les urines, et de moyens d'extraction d'air pour extraire l'air contenu dans l'espace inférieur zones les toilettes compzennent en outre un moyen de détection de niveau d'urine sensible au niveau des urines dans la partie inférieure de l'espace inférieur, et adapté pour produire l'inhibition des moyens chauffants lorsque ledit niveau des urines est inférieur à un seuil minimal prédéterminé. Selon un mode de réalisation avantageux, le moyen de détection de niveau d'urine comprend un flotteur logé dans la partie inférieure de l'espace inférieur et relié mécaniquement à un commutateur électrique disposé à l'extérieur de l'espace inférieur et adapté pour ouvrir un circuit électrique lorsque le flotteur descend au dessous du seuil minimal prédéterminé. De préférence, le flotteur est logé dans une cloche de protection à paroi supérieure pleine et à paroi latérale ajourée, et est solidaire d'une tige supérieure de liaison coulissant à faible jeu dans un tube actionnant le commutateur électrique. La tige de liaison peut avantageusement comporter une portion conique venant en appui latéral contre une lame conductrice mobile de commutateur à déplacement transversal entre une position fermée dans laquelle la portion de grande section de la partie conique repousse la lame mobile en contact contre une lame conductrice fixe de commutateur et une position ouverte dans laquelle la portion de petite section de la partie conique autorise le retrait de la lame conductrice mobile à l'écart de la lame conductrice fixe sous l'action de moyens de rappel élastique. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue schématique de côté en coupe longitudinale d'une installation de toilettes selon un mode de réalisation de la présente invention - la figure 2 est une vue de dessus d'une installation de toilettes selon la revendication 1, illustrant principalement un racleur et ses moyens d'entraînement automatique ; et - la figure 3 est une vue schématique de côté des moyens de détection de niveau selon un mode de réalisation de la présente invention. Comme le représentent les figures 1 et 2, une installation de toilettes selon l'invention comprend au moins un bloc siège 1, situé dans un espace supérieur 2, et raccordé par un tube descendant de liaison 3, par exemple vertical, à un espace inférieur 4 muni d'une paroi filtrante intermédiaire 5 pour séparer les urines et les matières fécales. La paroi filtrante 5 retient au dessus d'elle les matières fécales, et autorise l'écoulement des urines jusque dans la partie inférieure 6 de l'espace inférieur 4. Ainsi, la paroi filtrante 5 délimite, dans l'espace inférieur 4 de l'installation, un compartiment ou partie inférieure 6 et un compartiment supérieur 7. La paroi filtrante 5 peut être horizontale, comme représentée sur la figure 1, ou peut être inclinée avec sa zone la plus haute située au dessous du tube descendant de liaison 3. La partie inférieure 6 de l'espace inférieur 4 contient, au voisinage de sa paroi inférieure 8, au moins un élément chauffant 9 raccordé à une source extérieure d'énergie. Dans un premier mode de réalisation, l'élément chauffant 9 peut être une résistance électrique connectée à une source extérieure d'énergie électrique en série avec un commutateur électrique. La source extérieure d'énergie électrique peut être par exemple une batterie solaire, ou une ligne du réseau de distribution électrique. Dans un second mode de réalisation, l'élément chauffant peut être un serpentin parcouru par de l'eau et raccordé à une source extérieure de production d'eau chaude par l'intermédiaire d'une électrovanne pilotée par un commutateur électrique. La source extérieure d'eau chaude peut être par exemple un capteur solaire. Dans les deux cas, l'élément chauffant 9 est de préférence logé parallèlement à la paroi inférieure 8 de l'espace inférieur 4, et est associé à un panneau accumulateur 10 de matériau à inertie thermique à base thermiquement isolante, constituant une réserve d'énergie calorifique. La réserve de calories est mise à profit pour poursuivre l'évaporation des urines après interruption de l'alimentation de l'élément chauffant 9. Dans les deux modes de réalisation précédents, l'élément chauffant 9 est alimenté en énergie en fonction du niveau des urines présentes dans la partie inférieure 6 de l'espace inférieur 4. Selon l'invention, on inhibe l'alimentation des éléments chauffants lorsque le niveau des urines est inférieur à un seuil minimal prédéterminé. Pour cela, on prévoit un moyen de détection de niveau d'urine sensible au niveau des urines dans la partie inférieure 6 de l'espace inférieur 4, et adapté pour produire l'inhibition des moyens chauffants lorsque ledit niveau des urines est inférieur audit seuil minimal déterminé. Dans le mode de réalisation illustré, un commutateur électrique 11, connecté électriquement en série soit avec l'électrovanne soit avec la résistance électrique chauffante, est positionné à l'extérieur de l'espace inférieur 4 de l'installation de toilettes, pour être isolé de l'atmosphère corrosive régnant dans cet espace inférieur 4. Comme on le voit schématiquement sur la figure 1 et comme cela est représenté plus en détail sur la figure 3, le moyen de détection de niveau 12, placé dans l'espace inférieur 4, comprend un flotteur 13 logé dans la partie inférieure 6 de l'espace inférieur 4 et relié mécaniquement au commutateur électrique 11 lui-même disposé à l'extérieur de l'espace inférieur 4 et adapté pour ouvrir un circuit électrique lorsque le flotteur 13 descend au dessous du seuil minimal prédéterminé. Le flotteur 13 est logé dans une cloche de protection 14 à paroi supérieure 15 pleine et à paroi latérale 16 ajourée, et est solidaire d'une tige supérieure de liaison 17 coulissant verticalement à faible jeu dans un tube 18 étanche et actionnant le commutateur 11. Par exemple, la tige de liaison 17 comporte une portion conique 19, à sommet dirigé vers le haut, venant en appui latéral contre une came 20 solidaire d'une lame conductrice mobile 21 de commutateur à déplacement transversal entre une position fermée dans laquelle la portion de grande section de la partie conique 19 repousse la lame mobile 21 en contact contre une lame conductrice fixe 22 de commutateur pour établir le circuit électrique, et une position ouverte dans laquelle la portion de petite section de la partie conique 19 autorise le retrait de la lame conductrice mobile 21 à l'écart de la lame conductrice fixe 22 sous l'action de moyens de rappel élastique. Par exemple, la lame conductrice mobile 21 est élastiquement flexible, et se trouve à l'écart de la lame conductrice fixe 22 en l'absence de sollicitation. On comprend que, lorsque le niveau des urines descend au dessous d'un seuil minimum prédéterminé, le flotteur 13 se trouve en position basse et la tige de liaison 17 est également en position basse, produisant l'ouverture du circuit électrique par le commutateur électrique 17. Cette ouverture de circuit électrique provoque soit la cessation directe d'alimentation électrique de la résistance électrique constituant l'élément chauffant 9, soit la fermeture de l'électrovanne d'alimentation du serpentin 9 en eau chaude. On met à profit l'accumulation d'énergie calorifique dans le panneau accumulateur 10 pour poursuivre l'évaporation des urines, sans que cela nécessite la poursuite d'alimentation de l'élément chauffant 9. On notera que l'utilisation d'un panneau accumulateur 10 pour l'accumulation d'énergie calorifique peut être prévue indépendamment de la structure particulière des moyens de détection du niveau d'urine. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, l'installation de toilettes comprend en outre au moins un racleur 23 déplaçable transversalement, logé au dessus de la paroi filtrante 5 dans le compartiment supérieur 7 de l'espace inférieur 4, et adapté pour racler transversalement les matières fécales au dessus de la paroi filtrante 5 dans la zone située au dessous du ou des tubes de liaison 3. Par exemple, le racleur 23 peut être mobile en rotation autour d'un axe vertical 24. Le fonctionnement du racleur permet d'étaler les matières fécales sur toute la surface de la paroi filtrante 5, réduisant ainsi la hauteur maximale des matières fécales, et donc la hauteur nécessaire de l'espace inférieur 4, ou augmentant l'autonomie de l'installation de toilettes. La présence du racleur 23 permet également de constituer une installation de toilettes à plusieurs sièges 1 pour un seul espace inférieur 4. On notera qu'un racleur 23 disposé horizontalement est adapté pour fonctionner avec une paroi filtrante horizontale 5. On pourra cependant adapter un racleur 23 incliné parallèlement à une paroi filtrante 5 inclinée. Selon l'invention, on prévoit avantageusement des moyens pour actionner automatiquement le racleur 23 selon son mouvement de balayage. Par exemple, comme illustré sur la figure 2, on peut relier mécaniquement le racleur 23 par des câbles 25 à une porte d'entrée 26 donnant accès à l'espace supérieur 2. Les câbles 25 sont disposés de telle façon que le racleur 23 soit en position escamotée, déporté latéralement à l'écart du siège 1, lorsc;ue la porte 26 est fermée, et de façon que le racleur 23 fasse un mouvement de balayage transversal au dessous du siège 1 lorsque la porte 26 s'ouvre ou se ferme. De la sorte, le racleur 23, mécaniquement relié à la porte 26 d'accès au bloc siège 1, est tel que l'ouverture et la fermeture de la porte d'accès 26 provoquent le mouvement de balayage du racleur 23 pour répartir les matières fécales sur la paroi filtrante 5 dans l'espace inférieur 4. On notera qu'une telle disposition de racleur 23 et de moyens d'entraînement du racleur 23 est utilisable indépendamment de la présence des moyens de détection de niveau d'urine 12, et indépendamment de la présence d'un panneau accumulateur 10. L'espace inférieur 4 peut être délimité par une cuve 27 en polyéthylène, munie d'une porte obturant une ouverture frontale 28. Le panneau accumulateur 10 peut être réalisé en béton, et disposé entre l'élément chauffant 9 et la paroi inférieure 8 de la cuve 27. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Toilettes comprenant au moins un bloc siège (1) raccordé par un tube descendant de liaison (3) à un espace inférieur (4) muni de moyens (5) pour séparer les urines et les matières fécales et pour recueillir les urines en partie inférieure (6) de l'espace inférieur (4), de moyens chauffants (9) disposés en partie inférieure (6) de espace inférieur (4) pour chauffer et évaporer les urines, et de moyens d'extraction d'air pour extraire l'air contenu dans l'espace inférieur (4), caractérisées en ce qu'elles comprennent en outre un moyen de détection de niveau d'urine (12) sensible au niveau des urines dans la partie inférieure (6) de l'espace inférieur (4), et adapté pour produire l'inhibition des moyens chauffants (9) lorsque ledit niveau des urines est inférieur à un seuil minimal prédéterminé. 2 - Toilettes selon la revendication 1, caractérisées en ce que le moyen de détection de niveau d'urine (12) comprend un flotteur (13) logé dans la partie inférieure (6) de l'espace inférieur (4) et relié mécaniquement à un commutateur électrique (11) disposé à l'extérieur de l'espace inférieur (4) et adapté pour ouvrir un circuit électrique lorsque le flotteur (13) descend au dessous du seuil minimal prédéterminé. 3 - Toilettes selon la revendication 2, caractérisées en ce que le flotteur (13) est logé dans une cloche de protection (14) à paroi supérieure (15) pleine et à paroi latérale (16) ajourée, et est solidaire d'une tige supérieure de liaison (17) coulissant à faible jeu dans un tube (18) actionnant le commutateur électrique (11). 4 - Toilettes selon la revendication 3, caractérisées en ce que la tige de liaison (17) comporte une portion conique (19) venant en appui latéral contre une lame conductrice mobile (21) de commutateur à déplacement transversal entre une position fermée dans laquelle la portion de grande section de la partie conique (19) repousse la lame mobile (21) en contact contre une lame conductrice fixe (22) de commutateur et une position ouverte dans laquelle la portion de petite section de la partie conique (19) autorise le retrait de la lame conductrice mobile (21) à l'écart de la lame conductrice fixe (22) sous l'action de moyens de rappel élastique. 5 - Toilettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisées en ce que les moyens chauffants (9) comprennent au moins un élément chauffant (9) sous forme d'une résistance électrique connectée en série avec le commutateur électrique (11). 6 - Toilettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisées en ce que les moyens chauffants comprennent un élément chauffant (9) sous forme d'un serpentin parcouru par de l'eau et raccordé à une source de production d'eau chaude par l'intermédiaire d'une électrovanne pilotée par le commutateur électrique (11). 7 - Toilettes selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisées en ce que l'élément chauffant (9) est logé parallèlement à la paroi inférieure (8) de l'espace inférieur (4) et est associé à un panneau accumulateur (10) constituant une réserve d'énergie calorifique. 8 - Toilettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisées en ce que les moyens pour séparer les urines et les matières fécales comprennent une paroi filtrante intermédiaire (5) logée dans l'espace inférieur (4) en orientation horizontale ou inclinée, et au moins un racleur (23) déplaçable, logé au dessus de la paroi filtrante (5) et adapté pour racler les matières fécales au dessus de la paroi filtrante (5) dans la zone située au dessous du ou des tubes de liaison (3). 9 - Toilettes selon la revendication 8, caractérisées en ce que le ou les racleurs (23) sont mécaniquement reliés à une porte d'accès (26) au bloc siège (1), de sorte que l'ouverture et la fermeture de la porte d'accès (26) provoquent un mouvement de balayage du racleur (23) pour répartir les matières fécales sur la paroi filtrante (5).