Brevet FR2966479A1 — publié le 20120427

30FDEP.docx 2966479 1 La présente invention concerne les toilettes publiques destinées à être mises à disposition du public en particulier dans les sites naturels dépourvus d'alimentation en eau et d'évacuation des eaux usées. L'invention concerne plus spécialement de tels types de toilettes qui puissent être implantés sur un sol horizontal sans nécessiter d'interventions de génie civil. On connaît déjà des toilettes constituées d'une cabine en matière plastique et contenant une cuvette de W.-C., se déversant dans un réceptacle 10 contenant des produits chimiques. Un inconvénient de telles toilettes est qu'il est quasiment impossible d'éviter l'émanation d'odeurs désagréables. Un autre inconvénient est la difficulté de garantir la propreté de la cuvette de W.-C. Un autre inconvénient est l'aspect peu esthétique de telles cabines. 15 On a récemment développé des toilettes sèches, dans lesquelles les matières éjectées de la cuvette de W.-C. doivent être recouvertes de cendres. Un inconvénient majeur de ces toilettes est que les utilisateurs sont généralement peu accoutumés à effectuer des opérations autres que la manoeuvre d'une chasse d'eau. 20 Le problème proposé par la présente invention est de concevoir des toilettes autonomes, implantables sur sol plan sans génie civil, offrant un fonctionnement naturel de chasse d'eau, et évitant tout dégagement d'odeurs désagréables. L'invention vise également à permettre d'effectuer une vidange de façon 25 aisée, efficace et en toute sécurité, tout en garantissant que les utilisateurs n'aient pas accès aux dispositifs de maintenance de telles toilettes. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, la présente invention propose des toilettes autonomes comprenant : - un bâti apte à reposer sur sol plan, 30 - une toiture, des parois latérales, une paroi postérieure munie d'une porte de maintenance, et une paroi antérieure munie d'une porte d'utilisateur, pour définir une cabine fermée, - une paroi verticale intermédiaire et un plancher antérieur, délimitant un compartiment utilisateur antérieur surélevé contenant au moins une cuvette de 35 W.-C. et le séparant d'un compartiment utilitaire regroupant un volume inférieur sous le plancher et un volume postérieur à l'arrière de la paroi verticale intermédiaire et du volume inférieur, 5730EDEP.docx 2966479 2 - une chasse d'eau, raccordée à la cuvette de W.-C., et actionnable par un utilisateur depuis le compartiment utilisateur pour injecter de l'eau dans la cuvette de W.-C., - une réserve supérieure d'eau, disposée en partie supérieure du volume 5 postérieur, munie d'une ouverture supérieure d'alimentation obturable par un bouchon, et raccordée à la chasse d'eau pour l'alimenter, - une cuve de stockage inférieure fermée, occupant le volume inférieur et la partie inférieure du volume postérieur, raccordée à l'évacuation de la cuvette de W.-C. pour recevoir ses rejets, - une bouche de vidange antérieure, raccordée à la cuve de stockage, et munie d'une vanne d'arrêt, - un orifice supérieur d'injection, prévu dans la paroi supérieure de la cuve de stockage, et obturable par un bouchon, - un escalier amovible, recouvrant et occultant la bouche de vidange antérieure, et retenu au bâti par des moyens de fixation détachables. On réalise ainsi des toilettes autonomes monoblocs, transportables par une grue et un camion, et pouvant être mises en place sans ancrage ni génie civil sur un sol plan et horizontal. Simultanément, l'entretien et la maintenance de telles toilettes sont facilités, par le fait de la présence d'un accès aisé mais sécurisé de la bouche de vidange, à l'avant de la cabine, par simple retrait de l'escalier. L'escalier constitue simultanément un moyen d'accès aux toilettes et un moyen de protection interdisant aux utilisateurs l'accès aux moyens de vidange. Il est en effet particulièrement utile d'empêcher l'ouverture intempestive des moyens de vidange, qui conduirait à souiller le sol environnant en empêchant l'utilisation des toilettes pendant une longue durée. L'orifice supérieur d'injection prévu dans la cuve de stockage permet l'injection d'eau sous pression pour le nettoyage de la cuve de stockage lors de la maintenance. Pour faciliter encore la vidange, on peut avantageusement prévoir que la cuve de stockage comporte un fond de cuve à pentes dont les pentes conduisent en descente vers la bouche de vidange antérieure. Ainsi, les pentes facilitent l'écoulement naturel et l'évacuation des matières solides par la bouche de vidange antérieure. Par exemple, le fond de cuve peut comporter un profil transversal en V et un profil longitudinal en pente descendant vers la bouche de vidange antérieure elle-même placée en zone centrale de la paroi antérieure de cuve de stockage. 5730FDEP.docx 2966479 3 En pratique, le fond de cuve peut reposer sur des traverses du bâti, et lesdites traverses peuvent être disposées à des hauteurs allant en croissant de l'avant vers l'arrière du bâti. Une telle structure est particulièrement résistante d'un point de vue mécanique, et permet de supporter le poids important de la cuve de 5 stockage lorsque celle-ci est pleine. De préférence, la cuvette de W.-C. est raccordée à la cuve de stockage par une canalisation d'évacuation pénétrant dans la cuve de stockage en traversant sa paroi supérieure au voisinage de son extrémité postérieure. De la sorte, la circulation d'eau et de matières dans la cuve de stockage 10 s'effectue essentiellement de l'arrière vers l'avant, favorisant l'écoulement vers la bouche de vidange antérieure. On peut avantageusement prévoir que la canalisation d'évacuation se poursuit à l'intérieur de la cuve de stockage par un coude orienté vers l'avant. Un tel coude favorise encore le déplacement des matières vers la 15 bouche de vidange antérieure. Pour garantir un bon écoulement depuis la cuvette de W.-C. vers la cuve de stockage, on peut avantageusement prévoir que l'évacuation de la cuvette de W.-C. est munie, dans le volume postérieur, d'une première conduite ascendante à clapet, formant un premier évent obturable. 20 De préférence, on prévoit en outre que la cuve de stockage comporte, dans le volume postérieur, une seconde conduite ascendante à clapet formant un second évent obturable. De la sorte, l'évacuation de la cuvette de W.-C. s'effectue encore de façon satisfaisante même lorsque la cuve de stockage est presque pleine. 25 La ventilation de telles toilettes peut être assurée de façon naturelle en prévoyant que les parois verticales antérieure, intermédiaire et postérieure sont interrompues en partie haute, à hauteur de la face supérieure de réserve supérieure d'eau, pour réserver, sous la toiture, un passage de ventilation et d'éclairement. 30 L'entretien de telles toilettes autonomes nécessite des interventions régulières pour s'assurer de la présence d'eau dans la réserve supérieure d'eau, et pour vidanger la cuve de stockage lorsque cela est nécessaire. Ces interventions dépendent toutefois de la fréquentation des toilettes, qui est essentiellement variable. Un besoin existe donc d'effectuer une surveillance 35 à distance pour éviter les déplacements inutiles du personnel de maintenance. 5730FDEP.docx 2966479 4 A cet effet, on peut avantageusement prévoir un capteur de niveau d'eau dans la réserve supérieure d'eau, et des moyens pour générer et transmettre un signal de hauteur d'eau à un centre de surveillance distant. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention 5 ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement, en vue de côté en coupe, une structure de toilettes autonomes selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 est une vue de face de la structure de toilettes autonomes de la figure 1 ; 10 - la figure 3 est une vue d'arrière des toilettes des figures 1 et 2, porte de maintenance enlevée ; - la figure 4 est une vue en perspective de la réserve supérieure d'eau ; et - la figure 5 est une vue en coupe transversale de la cuve de stockage selon un mode de réalisation de la présente invention. 15 Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, les toilettes autonomes selon l'invention comprennent un bâti 1 apte à reposer sur le sol 2 plan et horizontal. Le bâti 1 comprend une base formée essentiellement d'un cadre inférieur en bois comportant deux traverses la et 1 b et deux longerons 1c et 1d, 20 l'ensemble de la structure reposant sur ce cadre inférieur la-1 d qui lui-même repose sur le sol 2. Quatre montants verticaux en bois, respectivement 1e, 1f (figure 2) et 1g, 1h (figure 3) surmontent les coins du cadre inférieur, et portent un cadre supérieur en bois formé de deux longerons l i et 1j (figures 2 et 3) et deux traverses 25 l k et lm (figure 2 et figure 3 respectivement). Le bâti 1 forme une structure généralement parallélépipédique, fermée par une toiture 3 qui repose sur le cadre supérieur l i, 1j, 1k, 1 m, par des parois latérales 4 et 5, par une paroi postérieure 6 munie d'une porte de maintenance 7, et par une paroi antérieure 8 munie d'une porte d'utilisateur 9. L'ensemble définit 30 ainsi une cabine fermée. Une paroi verticale intermédiaire 10 et un plancher antérieur 11 délimitent un compartiment utilisateur 12 antérieur, qui est surélevé par rapport au sol 2. Le compartiment utilisateur 12 contient au moins une cuvette de W.-C. 13, 35 à laquelle l'utilisateur peut avoir accès par la manoeuvre de la porte d'utilisateur 9. Le compartiment utilisateur 12 est séparé d'un compartiment utilitaire 14 par la paroi verticale 10 et le plancher antérieur 11. Ainsi, le compartiment utilitaire 5730FDEP.docx 2966479 5 14 comprend un volume inférieur 14a qui occupe l'espace sous le plancher antérieur 11, et un volume postérieur 14b qui occupe toute la hauteur de la cabine à l'arrière de la paroi verticale intermédiaire 10 et du volume inférieur 14a. Une réserve supérieure d'eau 15 est disposée en partie supérieure du 5 volume postérieur 14b, et est supportée par une structure porteuse 15a. La structure porteuse 15a est formée, par exemple, de montants et traverses métalliques reposant sur le cadre inférieur 1 a-1 d, de sorte que le support de la réserve supérieure d'eau 15 est indépendant de la structure supérieure de la cabine. 10 Une chasse d'eau 16 est raccordée à la cuvette de W.-C. 13 par une canalisation de chasse 16a, et est actionnable depuis le compartiment utilisateur 12 au moyen d'un organe d'actionnement 16b qu'un utilisateur peut solliciter. La réserve supérieure d'eau 15 est raccordée à la chasse d'eau 16 pour l'alimenter. 15 Une cuve de stockage 17, étanche, occupe le volume inférieur 14a et la partie inférieure du volume postérieur 14b, au-dessous du niveau du plancher 11. La cuve de stockage 17 est raccordée à l'évacuation 13a de la cuvette de W.-C. 13 pour recevoir ses rejets. Une bouche de vidange antérieure 18 est raccordée à la cuve de 20 stockage 17 par une, canalisation 18a qui traverse la traverse antérieure 1 b du cadre inférieur. La bouche de vidange antérieure 18 est munie d'une vanne de fermeture 18b, et permet la connexion d'un tube de vidange (non représenté) qu'un opérateur de maintenance peut adapter pour vidanger le contenu de la cuve de stockage 17. 25 Un escalier amovible 19 recouvre et occulte la bouche de vidange antérieure 18. L'escalier amovible 19 est retenu au bâti 1 par des moyens de fixation détachables 19a, comportant par exemple des vis transversales 19b accessibles sur les faces latérales de l'escalier 19, traversant des trous respectifs de l'escalier amovible 19 et du bâti 1, et dont la manceuvre nécessite l'utilisation 30 d'un outil spécifique de l'opérateur de maintenance. La cuve de stockage 17 est étanche, limitée par une paroi supérieure 17a plane qui longe horizontalement le plancher 11, par une paroi antérieure 17b transversale proche de la paroi antérieure 8, par une paroi postérieure 17c transversale proche de la paroi postérieure 6, par des parois latérales 17d et 17e 35 (figure 5), et par un fond de cuve 17f. Comme on le voit sur la figure 1, le fond de cuve 17f comporte un profil longitudinal en pente qui descend vers la bouche de vidange 18. 5730FDEP.docx 2966479 6 Comme on le voit sur la figure 5 en coupe transversale, le fond de cuve 17f de la cuve de stockage 17 comporte un profil transversal en V, à deux pentes latérales 17g et 17h qui convergent vers une portion centrale basse, descendant vers la bouche de vidange antérieure 18 qui elle-même est placée en zone centrale 5 de la paroi antérieure 17b de la cuve de stockage 17. Le fond de cuve 17f de la cuve de stockage 17 repose sur des traverses métalliques 1 n du bâti 1, lesquelles traverses étant engagées selon leurs extrémités dans des trous prévus dans les longerons 1c et 1d du cadre inférieur. Les traverses ln sont elles-mêmes disposées à des hauteurs allant en croissant de 10 l'avant vers l'arrière du bâti 1, comme on le voit sur la figure 1. Cela permet de poser la cuve de stockage 17 sur les traverses 1 n, avec le fond de cuve 17f en pente vers l'avant, et avec la paroi supérieure 17a horizontale. La cuvette de W.-C. 13 est raccordée à la cuve de stockage 17 par une canalisation d'évacuation 13a qui pénètre dans la cuve de stockage 17 en 15 traversant sa paroi supérieure 17a au voisinage de son extrémité postérieure, c'est-à-dire au voisinage de la paroi postérieure 17c, comme on le voit sur la figure 1. La canalisation d'évacuation 13a se poursuit à l'intérieur de la cuve de stockage 17 par un coude 13b orienté vers l'avant, c'est-à-dire dont l'orifice de sortie 13c est dirigé vers la paroi antérieure 17b de la cuve de stockage 17 et est 20 proche de la paroi supérieure 17a. De préférence, la cuvette de W.-C. 13 est de type à sortie arrière, plus avantageusement de type suspendu, la canalisation d'évacuation 13a ayant un premier tronçon 13d sensiblement horizontal traversant la paroi postérieure 10. La canalisation d'évacuation 13a est ainsi située essentiellement dans le 25 volume postérieur 14b, et elle se raccorde à une première conduite ascendante 20 à clapet 20a, formant un premier évent obturable. Un intérêt d'une cuvette de W.-C. 13 suspendue est qu'elle est fixée directement à la structure porteuse 15a, sans affecter le plancher antérieur 11. La cuve de stockage 17 comporte, dans le volume postérieur 14b, une 30 seconde conduite ascendante 21 (figure 3) à clapet 21a, formant un second évent obturable. Dans le volume postérieur 14b, on prévoit en outre un orifice supérieur d'injection 17i, prévu dans la paroi supérieure 17a de la cuve de stockage 17, et obturable par un bouchon 17j. 35 L'orifice supérieur d'injection 17i permet l'injection d'eau sous pression dans la cuve de stockage 17, lors d'une opération de nettoyage après vidange. 5730FDEP.docx 2966479 7 Les parois verticales antérieure 8, intermédiaire 10 et postérieure 6 sont interrompues en partie haute, à hauteur de la face supérieure de réserve supérieure d'eau 15. Ainsi, on ménage un passage de ventilation et d'éclairement 22 sous la toiture 3, mettant en communication directe le compartiment utilisateur 5 12 avec l'atmosphère extérieure. Comme on le voit sur la figure 4, la réserve supérieure d'eau 15 est une cuve généralement parallélépipédique étanche, munie d'une sortie inférieure 15d pour le raccordement à la chasse d'eau 16, et munie d'une ouverture supérieure d'alimentation 15b pour son remplissage, l'ouverture supérieure d'alimentation 15b 10 est obturable par un bouchon. Un évent 15c prévu en paroi supérieure permet en outre de faciliter le remplissage et le vidage de la réserve supérieure d'eau 15. A titre d'exemple, une autonomie satisfaisante d'environ 80 usages est obtenue en prévoyant une cuve de stockage 17 ayant un volume d'environ 500 litres, et une réserve supérieure d'eau 15 ayant un volume d'environ 400 litres. 15 Le fonctionnement de telles toilettes autonomes est le suivant. Lors d'une opération de maintenance, l'opérateur de maintenance ouvre la porte de maintenance 7 et retire l'escalier 19. Par l'ouverture supérieure d'alimentation 15b, il remplit la réserve supérieure d'eau 15 avec de l'eau. Avant ou après ce remplissage, l'opérateur de maintenance retire le 20 bouchon 17j, adapte un tube de vidange sur la bouche de vidange antérieure 18, et sollicite un système de vidange par aspiration pour retirer le contenu de la cuve de stockage 17. Il termine la vidange en injectant de l'eau sous pression par l'orifice supérieur d'injection 17i, puis il peut refermer la bouche de vidange antérieure 18 et l'orifice supérieur d'injection 17i. 25 Ces opérations sont effectuées de façon rapide, sûre, sans risque de salissures. L'opérateur de maintenance remet ensuite l'escalier 19 et le fixe à la paroi antérieure 8, et referme la porte de maintenance 7. Un utilisateur peut accéder au compartiment utilisateur 12 par l'escalier 30 19 et la porte 9. Il peut utiliser les toilettes de façon habituelle, en manoeuvrant ensuite la chasse d'eau par la sollicitation de l'organe d'actionnement 16b. On peut avantageusement prévoir, dans la réserve supérieure d'eau 15, un capteur de niveau d'eau 23, avec un moyen 24 pour générer et transmettre un signal de hauteur d'eau à un centre de surveillance distant 25 (figure 4). Par 35 exemple, le capteur de niveau d'eau 23 peut générer un signal électrique transmis par des conducteurs électriques à un émetteur d'ondes électromagnétiques constituant le moyen 24 pour générer et transmettre le signal, et les ondes 5730FDEP.docx 2966479 8 électromagnétiques sont reçues par un récepteur du centre de surveillance distant 25. La transmission peut se faire par exemple par un système de téléphonie portable de type GSM. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont 5 été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. 5730FDEP.docx REVENDICATIONS1 - Toilettes autonomes, comprenant : - un bâti (1) apte à reposer sur sol (2) plan, - une toiture (3), des parois latérales (4, 5), une paroi postérieure (6) munie d'une 5 porte de maintenance (7), et une paroi antérieure (8) munie d'une porte d'utilisateur (9), pour définir une cabine fermée, - une paroi verticale intermédiaire (10) et un plancher antérieur (11), délimitant un compartiment utilisateur (12) antérieur surélevé contenant au moins une cuvette de W.-C. (13) et le séparant d'un compartiment utilitaire (14) regroupant un volume 10 inférieur (14a) sous le plancher (11) et un volume postérieur (14b) à l'arrière de la paroi verticale intermédiaire (10) et du volume inférieur (14a), - une chasse d'eau (16), raccordée à la cuvette de W.-C. (13), et actionnable par un utilisateur depuis le compartiment utilisateur (12) pour injecter de l'eau dans la cuvette de W.-C. (13), 15 - une réserve supérieure d'eau (15), disposée en partie supérieure du volume postérieur (14b), munie d'une ouverture supérieure d'alimentation (15b) obturable par un bouchon, et raccordée à la chasse d'eau (16) pour l'alimenter, - une cuve de stockage (17) inférieure fermée, occupant le volume inférieur (14a) et la partie inférieure du volume postérieur (14b), raccordée à l'évacuation (13a) de 20 la cuvette de W.-C. (1.3) pour recevoir ses rejets, - une bouche de vidange antérieure (18), raccordée à la cuve de stockage (17), et munie d'une vanne d'arrêt (18b), - un orifice supérieur d'injection (17i), prévu dans la paroi supérieure (17a) de la cuve de stockage (17), et obturable par un bouchon (17j), 25 - un escalier amovible (19), recouvrant et occultant la bouche de vidange antérieure (18), et retenu au bâti (1) par des moyens de fixation détachables (19a). 2 - Toilettes autonomes selon la revendication 1, caractérisées en ce que la cuve de stockage (17) comporte un fond de cuve (17f) à pentes dont les pentes conduisent en descente vers la bouche de vidange antérieure (18). 30 3 - Toilettes autonomes selon la revendication 2, caractérisées en ce que le fond de cuve (17f) comporte un profil transversal en V et un profil longitudinal en pente descendant vers la bouche de vidange antérieure (18) elle-même placée en zone centrale de la paroi antérieure (17b) de cuve de stockage (17). 35 4 - Toilettes autonomes selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisées en ce que le fond de cuve (17f) repose sur des traverses (ln) du bâti 5730FDEP.docx 2966479 10 (1), et lesdites traverses (1n) sont disposées à des hauteurs allant en croissant de l'avant vers l'arrière du bâti (1). - Toilettes autonomes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisées en ce que la cuvette de W.-C. (13) est raccordée à la cuve de 5 stockage (17) par une canalisation d'évacuation (13a) pénétrant dans la cuve de stockage (17) en traversant sa paroi supérieure (17a) au voisinage de son extrémité postérieure. 6 - Toilettes autonomes selon la revendication 5, caractérisées en ce que la canalisation d'évacuation (13a) se poursuit à l'intérieur de la cuve de stockage (17) par un coude (13b) orienté vers l'avant. 7 - Toilettes autonomes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisées en ce que l'évacuation de la cuvette de W.-C. (13) est munie, dans le volume postérieur (14b), d'une première conduite ascendante (20) à clapet (20a) formant un premier évent obturable. 8 - Toilettes autonomes selon la revendication 7, caractérisées en ce que la cuve de stockage (17) comporte, dans le volume postérieur (14b), une seconde conduite ascendante (21) à clapet (21a) formant un second évent obturable. 9 - Toilettes autonomes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisées en ce que les parois verticales antérieure (8), intermédiaire (10) et postérieure (6) sont interrompues en partie haute, à hauteur de la face supérieure de réserve supérieure d'eau (15), pour réserver, sous la toiture (3), un passage de ventilation et d'éclairement (22). 10 - Toilettes autonomes selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisées en ce qu'elles comprennent en outre un capteur de niveau d'eau (23) dans la réserve supérieure d'eau (15), et des moyens (24) pour générer et transmettre un signal de hauteur d'eau à un centre de surveillance distant (25).