Brevet FR2968022A1 — publié le 20120601

L'invention concerne un dispositif de rinçage destiné au nettoyage automatique d'une chambre d'accumulation de liquide qui a été vidée, notamment d'un bassin d'eaux pluviales ou unitaires ou d'un réseau d'assainissement. Il est connu de doter les chambres d'accumulation de liquide d'un compartiment de rinçage, situé dans la partie haute de celles-ci, comportant un plafond assurant son étanchéité à l'air et une ouverture de rinçage constituée d'un conduit d'écoulement formant siphon, reliant le compartiment de rinçage à la chambre d'accumulation de liquide, ledit compartiment de rinçage étant doté d'un clapet anti-retour, pour le refoulement d'air lors de son remplissage, et d'une ouverture d'entrée d'air, pourvue d'une soupape normalement fermée qui peut être ouverte pour déclencher une opération de rinçage. Ainsi, le liquide de rinçage n'est pas retenu directement dans son compartiment par des moyens de fermeture de type clapet fermant le conduit d'écoulement, mais indirectement par la pression atmosphérique qui s'exerce d'elle-même lors de l'abaissement du niveau de liquide dans le compartiment de rinçage, l'opération de rinçage étant par conséquent produite par l'ouverture de la soupape d'entrée d'air dans la partie supérieure dudit compartiment, cette ouverture étant commandée par un flotteur qui rend le remplissage du compartiment de rinçage fonction de celui de la chambre d'accumulation. On connaît déjà, par EP 0 576 981, un dispositif de rinçage d'une chambre d'accumulation de liquide assurant un actionnement plus simple et plus fiable de la soupape d'entrée d'air permettant d'obtenir la fermeture et la brusque ouverture de celle-ci et ainsi de rendre le remplissage du compartiment de rinçage indépendant de celui du bassin d'eaux pluviales. Dans ce but, le corps de soupape est constitué d'une membrane en matériau élastique déformable pouvant être soumise à une pression d'air comprimé, pouvant, sous l'effet d'un accroissement de pression d'air provenant de l'intérieur du compartiment de rinçage, être pressée contre le siège de la soupape, ce qui ferme ainsi l'ouverture de l'entrée d'air, associée à une conduite d'équilibrage de pression pourvue d'une soupape de commande, pouvant être alimentée en air comprimé, afin d'utiliser la membrane comme obturateur, le corps de soupape pouvant ainsi s'appliquer rapidement et assurer l'étanchéité contre le siège de soupape et fermer ainsi, de manière fiable, l'ouverture d'entrée d'air, avec dégagement rapide du siège de soupape lors de l'autorisation d'un équilibrage de pression, de sorte que l'ouverture d'entrée soit rapidement et totalement libérée ; le liquide retenu dans son compartiment pouvant alors s'échapper brusquement pour assurer le rinçage du fond de la chambre. Il est possible ainsi de raccorder une soufflante à vide au compartiment de rinçage, permettant d'assister et d'accélérer le remplissage du compartiment de rinçage lors d'un remplissage simultané de la chambre d'accumulation. On connaît aussi, par WO 2009/027047, un dispositif de rinçage par dépression dont le stockage du liquide de rinçage dans un compartiment particulier nécessite de disposer d'un moyen capable de générer une pression différentielle associé à un dispositif de fermeture ; le liquide de rinçage étant ainsi aspiré puis maintenu à une hauteur maximum dans son réservoir. Lors du rinçage, l'énergie potentielle de la colonne de liquide est convertie en énergie cinétique, permettant le décollage et l'entraînement de substances grossières et de boues hors de la chambre d'accumulation, ce qui nécessite que la pression différentielle existant entre le réservoir et la chambre soit compensée le plus rapidement possible pour que l'air ambiant puisse pénétrer et se répandre rapidement dans le réservoir de rinçage, ce qui exige une grande ouverture de compensation pour obtenir un débit d'air suffisant et, par conséquent, un écoulement aussi rapide que possible de la quantité de liquide contenu dans ledit réservoir de rinçage. Il est à souligner que ce réservoir de rinçage fait le plus souvent partie intégrante de la chambre d'accumulation, dont il n'est généralement séparé que par une cloison, ce qui empêche son amovibilité et, par conséquent, sa préfabrication et son montage sur des chambres d'accumulation de diverses dimensions et capacités.30 La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à créer un dispositif de rinçage destiné au nettoyage automatique de chambres d'accumulation de liquide, avec lequel, d'une part, le moyen d'obturation s'ouvre automatiquement et instantanément lorsque le bassin est vide, après contrôle du niveau d'eau dans celui-ci, pour libérer d'un seul coup le volume d'eau de rinçage afin de créer une vague entraînant les dépôts du radier et du bassin de la chambre d'accumulation et, d'autre part, le compartiment de rinçage soit amovible et puisse être installé et retiré aisément, ainsi que ses équipements de mise en oeuvre. Le dispositif de rinçage pour le nettoyage automatique d'une chambre d'accumulation de liquide qui vient d'être vidée selon l'invention, comportant, pour l'essentiel, au moins un compartiment de rinçage muni, à sa partie inférieure, d'une ouverture de rinçage formant siphon et, à sa partie supérieure, d'un plafond étanche présentant une ouverture munie d'un clapet anti-retour permettant le refoulement de l'air à l'extérieur lors du remplissage du compartiment de rinçage et une ouverture d'entrée d'air pourvue d'un moyen d'obturation pouvant être ouvert pour déclencher une opération de rinçage après vidange de la chambre d'accumulation de liquide, se caractérise en ce que le moyen d'obturation est constitué d'une ou plusieurs vannes à commande pneumatique, notamment du type « papillon » ou « à manchon », et à dégonflage rapide, obturables par de l'air comprimé fourni par un compresseur assurant l'étanchéité entre le compartiment de rinçage et l'air ambiant, permettant l'obtention d'une dépression à l'aide d'une pompe à vide pour constituer la réserve d'eau de rinçage maximum ; la ou les vannes à commande pneumatique s'ouvrant instantanément par action du compresseur, ce qui libère l'eau de rinçage nécessaire qui crée une vague dont l'énergie décolle et entraîne les éventuels dépôts retenus dans le bassin.30 La pompe à vide est raccordée, du côté de l'aspiration, au compartiment de rinçage et est associée au dispositif de rinçage. Le système de dégonflage rapide de la ou des vannes à commande pneumatique est constitué d'une vanne, associée à un régulateur de pression monté sur la tuyauterie de liaison d'un réservoir de chasse avec la chambre d'obturation en pression du manchon de la ou desdites vannes. Le dispositif peut être muni d'un silencieux monté en aval de la ou des vannes à commande pneumatique. Selon un mode de réalisation préférentiel, le compartiment de rinçage est constitué d'un réservoir de chasse amovible, étanche à l'eau et à l'air, ouvert à son extrémité inférieure et fermé à son extrémité supérieure, comportant, à sa partie inférieure, des ouvertures débouchant dans un espace en forme de cuvette formant siphon, dans le fond duquel repose l'extrémité inférieure du réservoir ; des ouvertures étant aménagées dans la partie supérieure formant plafond pour assurer respectivement la liaison avec la ou les vannes du moyen d'obturation et le raccordement avec la pompe à vide, ainsi qu'avec le régulateur de niveau du liquide de rinçage. Ledit réservoir de chasse est constitué d'un cylindre de diamètre permettant son introduction dans la chambre d'accumulation par un regard normalement obturé par l'embase du dispositif supportant la ou les vannes et le clapet de mise à l'air libre ; le compresseur et la pompe à vide étant installés à part. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ce que l'ensemble du dispositif de rinçage peut être préfabriqué et pré-équipé en usine et adapté à une chambre d'accumulation de liquide conçue à cet effet par simple introduction, sous son simple poids, par un regard situé à l'aplomb de la cuvette formant siphon, ménagée dans le fond de la partie haute du radier de la chambre, et en ce que la vague de rinçage ainsi obtenue automatiquement développe le maximum d'énergie pouvant être obtenu par l'écoulement complet quasi instantané du liquide contenu dans le réservoir d'eau de rinçage. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre de dispositifs de rinçage amovibles automatiques à une seule vanne à manchon de mise à l'air libre à commande pneumatique, réalisés selon l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés représentant: - figure 1, une vue en coupe transversale schématique d'une chambre d'accumulation équipée d'un dispositif de rinçage à une seule vanne à manchon à commande pneumatique de mise à l'air libre et d'une pompe à vide, associée à un réservoir de chasse amovible, - figure 2, une vue de face d'un dispositif de rinçage amovible à une seule vanne à manchon à commande pneumatique de mise à l'air libre et à régulation de niveau par flotteur, 20 - figure 3, une vue de côté du dispositif selon la figure 2, - figure 4, une vue de dessus du dispositif selon la figure 2. Ce dispositif 10, qui se met en place dans une chambre d'accumulation 20 après 25 passage par un regard 21 et reposant sur le fond d'une cuvette 22 ménagée dans le fond de ladite chambre 20, est constitué d'un réservoir de chasse cylindrique 11, fermé à sa partie supérieure 111 et comportant, à sa partie inférieure 112, deux ouvertures 113 et 114 semi-circulaires, de hauteur inférieure à la profondeur de la cuvette 22 pour former avec celle-ci un siphon. 30 La partie supérieure 111 de ce réservoir de chasse cylindrique 11 étant équipée, dans cet exemple, d'une vanne de mise à l'air libre à manchon 30, reliée au réservoir 41 d'un compresseur 40 par des tuyauteries 31 comportant un régulateur de pression 37 commandé par une électrovanne de rinçage asservie à un régulateur de niveau 50 à flotteur 51, ainsi que d'une pompe à vide 60 mise en communication avec la partie supérieure 111 du réservoir 11 par une tuyauterie 61 contrôlée, elle aussi, par une électrovanne de remplissage asservie également au régulateur de niveau 50. En examinant plus en détail la figure 1, on remarque que la chambre d'accumulation 20 se remplit dés que le niveau du liquide atteint le seuil de la cuvette 22 formant siphon avec les ouvertures 113 et 114 du réservoir de chasse 11, la pompe à vide 60 étant mise en action par le régulateur de niveau 50, et une dépression, contrôlée par l'électrovanne de remplissage, s'exerce alors à l'intérieur du réservoir de chasse 11, jusqu'à obtention du niveau maximum de remplissage détecté par le régulateur de niveau 50, qui provoque alors la fermeture de l'électrovanne de remplissage suivie de l'arrêt de la pompe à vide 60. La vanne de mise à l'air libre à manchon 30 étant fermée, le niveau d'eau dans le réservoir de chasse 11 se maintient au niveau maximum imposé par le régulateur de niveau 50. Lors de la vidange totale de la chambre d'accumulation 20, des boues subsistent sur le radier et leur couche serait susceptible de s'épaissir progressivement au fur et à mesure des opérations de vidanges successives ; aussi, est-il nécessaire d'effectuer, après chaque vidange, un rinçage efficace par libération brusque de la totalité du liquide stocké dans le réservoir de chasse 11, afin d'obtenir une vague déferlante par l'intermédiaire du siphon réalisé à la base dudit réservoir 11, ce qui est obtenu par l'ouverture de la vanne de mise à l'air libre à manchon 30 provoquée par l'ouverture de l'électrovanne de rinçage et de l'électrovanne de remplissage. Cette chasse étant déclenchée par un ordre extérieur ou automatiquement par une armoire de commande. Après l'opération de rinçage et en attendant qu'un nouveau niveau de liquide dans la chambre d'accumulation 20 atteigne la lisière de la cuvette 22 formant siphon, la vanne à manchon 30 a été refermée par le régulateur de niveau 50, par fermeture de l'électrovanne de rinçage : les niveaux étant détectés par le régulateur 50 à flotteur 51 ou par sonde ultrasonique, radar ou piezzo-électrique. En se reportant maintenant aux figures 2 à 4, on remarque que le dispositif à une vanne à manchon 30 dont il s'agit est incorporé à une embase 23 destinée à prendre place sur le regard 21 ménagé dans le dessus de la chambre d'accumulation 20, tel que représenté sur la figure 1, à l'aplomb du réservoir de chasse amovible 11 ou d'un réservoir de chasse classique faisant corps avec la chambre d'accumulation 20 (non représenté), dont la cloison de séparation est dotée, de fabrication, d'une communication par siphon incorporé, le tube de liaison 24 entre le réservoir de chasse 11 et la vanne à manchon 30 pénétrant dans celui-ci pour guider le régulateur de niveau 50. Un silencieux 36 est monté en aval de la vanne à commande pneumatique à manchon 30. Dans le cas particulier d'utilisation de vannes à manchon 30, une vanne de dégonflage rapide 33 permet de mettre en liaison la chambre de pression de cette vanne 30 avec le vide du réservoir de chasse 11 pour assurer une ouverture très rapide du manchon afin d'obtenir le déclenchement du rinçage. Un régulateur de pression 37 est monté sur la tuyauterie de liaison 31. Le dispositif 10 est relié par des raccords 38 et 39 respectivement à la pompe à vide 60 et au réservoir 41 du compresseur 40, installés séparément à proximité. Le dispositif selon l'invention est destiné principalement à équiper des chambres d'accumulation d'eaux pluviales ou unitaires ou d'un réseau d'assainissement, mais rien ne s'opposerait à son utilisation dans d'autres domaines d'accumulations répétées de liquides partiellement chargés de particules minérales ou végétales, sous réserve d'adaptations mineures ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de rinçage pour le nettoyage automatique d'une chambre d'accumulation de liquide qui vient d'être vidée, notamment d'un bassin d'eaux pluviales ou unitaires ou d'un réseau d'assainissement, comportant un compartiment de rinçage muni, à sa partie inférieure, d'une ouverture de rinçage formant siphon et, à sa partie supérieure, d'un plafond étanche présentant une ouverture munie d'un clapet anti-retour permettant le refoulement de l'air à l'extérieur lors du remplissage du compartiment de rinçage et une ouverture d'entrée d'air pourvue d'un moyen d'obturation pouvant être ouvert pour déclencher une opération de rinçage après vidange de la chambre d'accumulation de liquide, caractérisé en ce que le moyen d'obturation est constitué d'une ou de plusieurs vannes à commande pneumatique (30) et à dégonflage rapide, reliées à un compresseur (40) assurant l'étanchéité entre le compartiment de rinçage et l'air ambiant, permettant l'obtention d'une dépression à l'intérieur dudit compartiment à l'aide d'une pompe à vide (60) pour constituer la réserve d'eau de rinçage maximum ; la ou lesdites vannes à commande pneumatique (30) s'ouvrant instantanément sous l'action du compresseur (40), ce qui libère l'eau de rinçage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à vide (60) est raccordée, du côté de l'aspiration, au compartiment de rinçage et est associée au dispositif de rinçage (10). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compartiment de rinçage est constitué d'un réservoir de chasse amovible (11), étanche à l'eau et à l'air, ouvert à son extrémité inférieure et fermé à son extrémité supérieure, comportant, à sa partie inférieure (112), des ouvertures (113 et 114) débouchant dans un espace en forme de cuvette (22), avec lequel elles constituent un siphon, et, à sa partie supérieure (111), des ouvertures assurant respectivement la liaison avec la ou les vannes à commande pneumatique (30) du moyen d'obturation et 8le raccordement avec la pompe à vide (60), ainsi qu'avec le régulateur de niveau (50) du liquide de rinçage. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les vannes à commande pneumatique (30) sont des vannes à manchon ou des vannes à papillon. 5. Dispositif selon la revendication 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que le système de dégonflage rapide de la ou des vannes à commande pneumatique (30) est constitué d'une vanne (33), associée à un régulateur de pression (37) monté sur la tuyauterie (31) de liaison du réservoir de chasse (11) avec la chambre d'obturation en pression du manchon de la ou desdites vannes (30). 6. Dispositif selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le réservoir de chasse (11) est constitué d'un cylindre de diamètre permettant son introduction dans la chambre d'accumulation par un regard (21) normalement obturé par l'embase (23) du dispositif (10) supportant la ou les vannes (30) et le clapet de mise à l'air libre ; le compresseur (40) et la pompe à vide (60) étant installés à part. 7. Dispositif selon la revendication 1, 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il est préfabriqué et pré-équipé en usine.