Brevet FR3020386A1 — publié le 20151030

Dispositif d'évacuation sanitaire pour l'évacuation des eaux d'une douche L'invention est relative à un dispositif d'évacuation sanitaire, en particulier pour l'évacuation des eaux de lavage provenant d'une douche. Les eaux de lavage provenant d'une douche sont des eaux usées chargées en matières solides (exemple : cheveux) et délicates à pomper. L'invention est particulièrement utile dans son application à l'évacuation des eaux de lavage provenant d'une douche avec un bac surbaissé de réception des eaux, dite douche « extra-plate », ou d'une douche complètement intégrée dans le sol appelée « douche à l'italienne ». On connaît de nombreux dispositifs de vidage ou d'évacuation d'appareils sanitaires, notamment d'un appareil sanitaire tel qu'un bac receveur de douche ou une baignoire. Dans le cas où l'écoulement gravitaire est insuffisant, la mise en place, sous le niveau de la grille d'évacuation de la douche ou de la baignoire, d'un dispositif d'évacuation des eaux par pompage est une pratique connue et aisée à mettre en oeuvre. Dans le cas d'évacuation des eaux d'une douche à l'italienne, l'utilisation d'une pompe centrifuge classique est impossible si la pompe d'évacuation est placée au-dessus du niveau du plancher receveur de douche ou du bac surbaissé de la douche. En effet, dans ce type de pompe la turbine doit rester immergée pour pouvoir aspirer et refouler. Un but de l'invention est de remédier aux inconvénients de l'art antérieur pour une application d'évacuation des eaux à une douche à l'italienne, en fournissant un nouveau dispositif d'évacuation sanitaire par pompage permettant l'évacuation des eaux de lavage provenant d'une douche à bac surbaissé ou d'une douche à l'italienne. L'invention a pour objet un dispositif d'évacuation sanitaire, en particulier pour l'évacuation des eaux de lavage provenant d'une douche, caractérisé par le fait que le dispositif comporte une pompe auto- amorçante entraînée par un moteur électrique, l'ensemble du moteur électrique et de la pompe auto-amorçante étant disposé sensiblement au-dessus du niveau du plancher du receveur de douche. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - La pompe auto-amorçante est une pompe associée à un bloc venturi créant l'aspiration de l'eau d'évacuation et l'amorçage de cette pompe - La pompe auto-amorçante comporte une turbine de surpression comprenant deux flasques reliées par des aubes conférant à l'eau aspirée un mouvement centrifuge apte à créer une surpression et à évacuer l'eau de lavage en lui imprimant un relevage relativement faible, c'est-à-dire un relevage inférieur à 1 mètre de hauteur d'eau. - Le moteur électrique d'entraînement de la pompe est inclus dans un bain d'huile contenu dans un corps plastique étanche, de manière à homogénéiser les répartitions de température à l'intérieur du corps étanche. - Le corps étanche contenant le moteur plongé dans le bain d'huile est de préférence réalisé en matière électriquement isolante, par exemple en matière plastique. Ceci permet, avec en plus l'isolation du rotor par surmoulage, d'utiliser le voltage du secteur, par exemple compris entre 220 et 240 V alternatif. - Le corps étanche réalisé en matière plastique et contenant le moteur électrique est de préférence logé dans une enveloppe étanche contenant l'ensemble de la pompe, du bloc venturi et du moteur électrique à l'intérieur de son corps plastique ; ladite enveloppe étant remplie d'eau d'évacuation lorsque le dispositif est en service, de manière à réaliser l'amorçage de la pompe. - Le bloc venturi comporte un passage venturi positionné coaxialement à l'axe du moteur électrique. - Le bloc venturi comporte une partie supérieure excentrée vers le haut par rapport à l'axe du moteur. - Le bloc venturi comporte une buse d'entrée et un cône de diffusion positionné sensiblement coaxialement à l'axe du moteur électrique. L'invention a également pour objet une installation sanitaire qui comprend un receveur de douche et un dispositif d'évacuation sanitaire pour l'évacuation des eaux de lavage recueillies par le receveur de douche et tel que brièvement exposé ci-dessus. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention, associé à une douche à l'italienne. La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective avec coupe par un plan médian vertical d'un dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, un dispositif selon l'invention est désigné dans son ensemble par la référence 1. Le dispositif 1 est relié à un conduit 2 monté sur un siphon 3 d'une douche à l'italienne. Le siphon 3 de la douche à l'italienne est protégé par une grille 4 affleurant le plancher carrelé 5 du receveur de la douche. L'ensemble formé du receveur de douche, du siphon 3, du conduit 2 et du dispositif 1 constitue une installation sanitaire. Ainsi, l'eau de lavage s'écoulant à travers la grille 4 dans le siphon 3 et dans le conduit d'évacuation 2 est aspirée par le dispositif 1 pour être évacuée par le conduit de sortie 6 vers un collecteur d'évacuation non représenté. En référence à la figure 2, le dispositif 1 présente une tubulure d'admission 2a montée de manière étanche sur une enveloppe 7 délimitant un réservoir fermé contenant les pièces mobiles et les pièces d'entraînement du dispositif. Le réservoir défini par l'enveloppe 7 est destiné à être rempli d'eau au démarrage du dispositif par l'entrée 8 de remplissage. Cette entrée 8 de remplissage est obturée par un bouchon lorsque le remplissage complet du réservoir est effectué lors de la mise en service du dispositif. L'eau contenue dans le réservoir entoure non seulement la pompe, mais également un corps 9 contenant un bain d'huile. Le moteur 10 avec ses enroulements est disposé dans le bain d'huile contenu dans le corps 9, de manière à homogénéiser les répartitions de température à l'intérieur du corps étanche 9 et à éviter ainsi une surchauffe locale préjudiciable aux enroulements du moteur 10. Le moteur 10 est alimenté par une traversée étanche 11 reliée à une fiche électrique 12 destinée à être branchée sur le secteur. Le moteur 10 immergé dans son bain d'huile à l'intérieur du corps étanche 9 est isolé doublement, par son bain d'huile et par le surmoulage de l'axe 10a, ce qui permet l'utilisation de l'alimentation du secteur pour alimenter le moteur 10. Le moteur 10 comporte un axe central 10a monté sur roulements à billes et équipé de bagues d'étanchéité. L'arbre central 10a monté sur roulements entraîne, par son carré d'extrémité, une turbine 13 centrifuge. La turbine 13 centrifuge est constituée de deux disques ou flasques 13a, 13b solidarisés et reliés par des aubes ou des pales 13c. Ainsi, lorsque le moteur 10 entraîne la turbine 13 en rotation, cette turbine imprime à l'eau présente un mouvement centrifuge apte à créer une surpression dans le réservoir délimité par l'enveloppe 7. Ainsi, l'eau de lavage en suppression dans le réservoir est évacuée par le conduit 6 pour être évacuée en direction d'un collecteur sanitaire. La tubulure d'admission 2a est reliée à un bloc venturi 14 qui comporte une partie supérieure 14a placée dans le haut de l'enveloppe 7. La partie supérieure 14a placée dans le haut de l'enveloppe 7 est excentrée par rapport à l'axe 10a du moteur et à l'axe de la turbine 13. Dans l'exemple représenté, la tubulure d'admission 2a traverse un passage étanche d'un couvercle latéral 7a de l'enveloppe étanche 7, mais l'invention s'étend également à tout autre emplacement d'entrée, situé vers le haut de l'axe 10a, par exemple une entrée latérale. Le bloc venturi 14 comporte également une buse d'entrée 15 et, en aval, un cône de diffusion 16 positionné coaxialement par rapport à l'axe 10a du moteur électrique 10 et à l'axe de rotation de la turbine 13. Plus particulièrement, le mouvement centrifuge de l'eau dans la turbine est apte à créer une surpression dans le bloc venturi qui peut ainsi aspirer et amorcer le pompage de l'eau de lavage (eau d'évacuation) à travers le passage d'admission 2a et la partie supérieure 14a. L'eau d'évacuation entraînée en direction de la turbine 13 traverse ensuite le cône de diffusion 16 jusqu'à la turbine 13. On notera que la pompe auto-amorçante décrite ici est une pompe centrifuge, qui est associée à un bloc venturi créant, au départ, une aspiration et donc l'amorçage de la pompe. De préférence, le corps 9 contenant le bain d'huile et le moteur 10 est réalisé en un matériau électriquement isolant, par exemple une matière plastique. L'enveloppe 7 contenant l'ensemble du bloc venturi 14, de la turbine 13 et du corps 9 étanche contenant le moteur 10 est également réalisée en une matière électriquement isolante, de préférence une matière plastique. Réaliser le corps 9 contenant le bain d'huile et l'enveloppe 7 en une matière électriquement isolante, de préférence une matière plastique, assure une bonne isolation électrique du dispositif, contrairement aux pompes du commerce où le moteur est aérien et l'enveloppe est en acier inox pour assurer la création de fortes pressions, mais où l'isolation électrique est nulle. Les faibles performances qui sont attendues de la pompe auto- amorçante en termes de relevage (et donc du moteur en termes de puissance) permettent d'utiliser du plastique pour réaliser le dispositif, ce qui le rend particulièrement léger. Le bloc venturi 14 assure l'accélération de l'eau d'évacuation de la douche et permet d'amorcer le débit d'évacuation. Toutefois, le niveau d'accélération de l'écoulement d'eau produit par le bloc venturi n'a pas besoin d'être élevé dans cette application (car le relevage n'est pas plus élevé que 1 m de hauteur d'eau), ce qui permet de concevoir un dispositif avec un moteur électrique 10 de faible puissance. En outre, du fait que la puissance du moteur électrique 10 est relativement faible, par exemple de l'ordre de 300 watts, la dissipation thermique dans le bain d'huile permet d'homogénéiser la température du bain d'huile et d'uniformiser les échanges thermiques, de sorte que la paroi interne du corps étanche 9 est soumise à une température de service inférieure à 60° C. Comme le corps 9 est plongé dans l'eau d'évacuation qui se renouvelle constamment, la paroi externe du corps 9 agit également à la manière d'un échangeur thermique, ce qui évite toute surchauffe interne et tout risque de détérioration des enroulements du moteur électrique 10. Le bloc venturi 14 peut être réalisé en matière plastique, par exemple par injection. Dans le cas où le bloc venturi 14 est réalisé par injection, il est nécessaire de réaliser deux pièces séparées et de les solidariser ensuite, en raison d'une impossibilité du démoulage de ce bloc venturi 14 en un seul morceau. L'eau présente à l'intérieur de l'enveloppe 7 délimitant le réservoir d'eau d'évacuation provenant de la tubulure d'admission 2a, est entraînée par l'effet du venturi 15 fournissant une impulsion d'accélération en direction du centre de la turbine 13, créant ainsi la surpression périphérique à l'intérieur du réservoir, et est éjectée par surpression à travers la sortie 6. On notera que le relevage de la pompe est relativement faible, par construction, c'est-à-dire inférieur à 1 mètre de hauteur d'eau. Ceci permet de dimensionner un venturi ayant un orifice plus grand (donc de rendement inférieur) que celui qui serait nécessaire pour un venturi monté sur une pompe devant, par exemple, relever l'eau d'un puits et mettre sous pression cette eau pour un usage domestique (2 à 4 bars). Cet orifice plus grand est donc particulièrement adapté à l'aspiration d'eaux relativement chargées comme les eaux de douches. À titre d'exemple, les caractéristiques du bloc venturi 14 peuvent comprendre un diamètre de buse d'entrée 15 de l'ordre de 1 centimètre, tandis que le demi-angle du cône de diffusion dirigeant l'écoulement vers la turbine 13 est de préférence voisin de 100 d'angle. De manière générale, le diamètre de buse d'entrée 15 est au moins égal à 5 mm (pour que la force d'aspiration ne soit pas trop élevée) et au plus égal à 12 mm (au-delà de cette valeur la force d'aspiration ne sera pas assez élevée pour aspirer l'eau). Entre les valeurs de 5 et 12 mm le diamètre de buse d'entrée est particulièrement adapté pour des eaux de douche (eaux usées chargées en matières solides). En dessous de 5 mm, le risque de bouchage de la buse d'entrée 15 par des matières solides véhiculées par les eaux de douche augmente considérablement. Pour un diamètre de l'ordre de 2 à 3 mm, le risque de bouchage est très élevé. Ces dimensions et caractéristiques peuvent être adaptées par le constructeur en fonction du débit recherché pour l'évacuation d'eau d'une installation particulière (création d'une gamme adaptée). Généralement, l'installation du dispositif est effectuée dans la salle de bain contenant la douche italienne ou l'appareil sanitaire équivalent, en général à une distance de la bonde d'évacuation inférieure à 3 mètres. En raison de la hauteur de relevage faible, la puissance du moteur électrique 10 est réduite, ce qui évite tout risque d'échauffement et sa double isolation permet son utilisation dans une atmosphère humide. La mise en route du moteur électrique 10 est de préférence 30 commandée par un signal provenant d'un pressostat associé à la bonde de douche. Ainsi, l'évacuation de l'eau sanitaire n'est effectuée que lorsque l'eau à évacuer est présente en quantité suffisante pour éviter un risque d'entrée d'air importante à l'intérieur de l'enveloppe 7 du dispositif, ce qui évite tout risque de cavitation ou de désamorçage de la pompe. Dans le cas où la pompe serait désamorcée, ou dans le cas où l'enveloppe externe 7 serait endommagée, un dispositif de protection électrique du moteur électrique 10 est prévu pour arrêter automatiquement le moteur 10. En cas d'anomalie de courte durée ou de coupure intempestive, la protection du moteur électrique 10 immergée dans son bain d'huile contenu dans le corps étanche 9 garantit une sécurité électrique constante, et autorise ainsi l'alimentation par le voltage du secteur, généralement compris entre 220 volts et 240 volts alternatifs. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier ne lui est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Dispositif d'évacuation sanitaire, en particulier pour l'évacuation des eaux de lavage provenant d'une douche (3-5), caractérisé par le fait que le dispositif comporte une pompe auto-amorçante entraînée par un moteur électrique (10), l'ensemble du moteur électrique (10) et de la pompe auto-amorçante étant disposé sensiblement au-dessus du niveau du plancher receveur de douche. 2. Dispositif d'évacuation sanitaire selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pompe auto-amorçante est une pompe associée à un bloc venturi (14) créant l'aspiration de l'eau d'évacuation et l'amorçage de cette pompe. 3. Dispositif d'évacuation sanitaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la pompe auto-amorçante comporte une turbine (13) de surpression comprenant deux flasques (13a,13b) reliées par des aubes (13c) imprimant à l'eau aspirée un mouvement centrifuge apte à créer une surpression et à évacuer l'eau de lavage. 4. Dispositif d'évacuation sanitaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le moteur électrique (10) d'entraînement de la pompe est inclus dans un bain d'huile contenu dans un corps (9) étanche, de manière à homogénéiser les répartitions de température à l'intérieur du corps étanche (9). 5. Dispositif d'évacuation sanitaire selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps étanche (9) contenant le moteur électrique (10) d'entraînement de la pompe plongé dans le bain d'huile est réalisé en matière électriquement isolante, par exemple en matière plastique. 6. Dispositif d'évacuation sanitaire selon la revendication 2 et la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le corps étanche (9) contenant le moteur électrique (10) est logé dans une enveloppe (7) étanche contenant l'ensemble de la pompe, du bloc venturi (14) et du moteur électrique (10). 7. Dispositif d'évacuation sanitaire selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite enveloppe (7) étanche, contenant l'ensemble de la pompe, du bloc venturi (14) et du corps étanche (9) contenant le moteur électrique (10), est remplie d'eau, lorsque le dispositif est en service. 8. Dispositif d'évacuation sanitaire selon l'une des revendications 2, 6 et 7, caractérisé par le fait que le bloc venturi (14) comporte un passage venturi (15) positionné coaxialement à l'axe (10a) du moteur électrique (10). 9. Dispositif d'évacuation sanitaire selon l'une des revendications 2 et 6 à 8, caractérisé par le fait que le bloc venturi (14) comporte une partie supérieure (14a) excentrée vers le haut par rapport à l'axe (10a) du moteur (10) 10. Dispositif d'évacuation sanitaire selon l'une des revendications 2 et 6 à 9, caractérisé par le fait que le bloc venturi (14) comporte une buse d'entrée (15) et un cône de diffusion (16) positionné sensiblement coaxialement à l'axe (10a) du moteur électrique (10). 11. Installation sanitaire comprenant un receveur de douche, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif d'évacuation sanitaire pour l'évacuation des eaux de lavage recueillies par le receveur de douche selon l'une des revendications 1 à 10.