Brevet FR3056540A1 — publié le 20180330

METHODE DE VIDANGE D'UN RESERVOIR D'UN VEHICULE ET VEHICULE ASSOCIE DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine de la vidange d'un réservoir de stockage de liquide d'un véhicule de transport, notamment, un véhicule ferroviaire. De manière connue, un véhicule ferroviaire comprend un ou plusieurs réservoirs pour collecter les eaux usées issues, notamment, des toilettes du véhicule ferroviaire. Ces réservoirs sont vidangés de manière régulière par des opérateurs lors de l'entretien du véhicule ferroviaire lorsque celui-ci est stationné. Au cours de l'étape de vidange, chaque réservoir doit être connecté à un système de collecte des eaux usées par l'intermédiaire d'une canalisation de collecte. En pratique, un opérateur connecte la canalisation de collecte à chacun des réservoirs afin d'aspirer les eaux usées dans le système de collecte. Une telle étape est chronophage étant donné que la canalisation de collecte est connectée/déconnectée manuellement à chaque réservoir. En outre, une trappe de protection du réservoir doit être retirée du réservoir avant la vidange puis replacée manuellement après vidange, ce qui allonge le temps de vidange et augmente le risque de perte de ladite trappe. Par ailleurs, l'étape de vidange est très longue lorsque le véhicule ferroviaire comprend de très nombreux réservoirs (jusqu'à 9 réservoirs actuellement). Enfin, un opérateur peut oublier de déconnecter la canalisation de collecte d'un réservoir, ce qui peut engendrer des endommagements lorsque le véhicule ferroviaire se met en mouvement. Compte tenu des moyens techniques et humains nécessaires à la vidange d'un véhicule ferroviaire, les coûts relatifs à la vidange d'un véhicule ferroviaire sont très importants. Une solution immédiate serait de prévoir un automate pour collecter les eaux usées des réservoirs. Sans parler de son coût élevé, une telle solution est complexe à mettre en oeuvre. 3056540 2 L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau véhicule de transport comprenant un système de stockage de liquide qui soit simple et rapide à vidanger tout en garantissant la sécurité des opérateurs. 5 Bien que l'invention soit née à l'origine pour répondre à un problème de vidange d'un réservoir d'eaux usées d'un véhicule ferroviaire, l'invention concerne la vidange de tout réservoir de liquide monté sur un véhicule de transport. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION 10 A cet effet, l'invention concerne un véhicule de transport comprenant un système de stockage de liquide, notamment d'eaux usées, comprenant au moins un réservoir, au moins une conduite d'alimentation adaptée pour remplir le réservoir, au moins une conduite de vidange comprenant une portion d'entrée s'étendant dans une partie 15 inférieure du réservoir afin de le vidanger. L'invention est remarquable en ce que le système de stockage comprend des moyens de mise sous pression configurés pour augmenter la pression dans une partie supérieure du réservoir de manière à entraîner le liquide situé dans la partie inférieure du réservoir 20 dans la conduite de vidange afin de vidanger le réservoir. De manière avantageuse, le liquide est mis sous pression dans le véhicule de transport de manière à permettre une vidange autonome du réservoir. Autrement dit, il n'est plus nécessaire de disposer d'un système de collecte de liquide onéreux pour aspirer le 25 liquide du réservoir. De manière avantageuse, plusieurs réservoirs peuvent ainsi être vidangés de manière simultanée, ce qui procure un gain de temps. Selon un aspect de l'invention, les moyens de mise sous pression sont configurés pour injecter un gaz sous pression dans le réservoir, de préférence, de l'air sous pression. 30 Ainsi, la pression gazeuse augmente dans la partie supérieure du réservoir pour contraindre le liquide à circuler dans la conduite de vidange. Un véhicule de transport comporte des équipements pneumatiques (portes, freins, etc.) qui sont alimentés par une source pneumatique d'air sous pression. Grâce à l'invention, cette source pneumatique d'air sous pression, déjà présente, peut être utilisée pour la vidange d'un 3056540 3 ou plusieurs réservoirs. Il n'est ainsi pas nécessaire de prévoir une source pneumatique additionnelle, ce qui procure une économie. De manière préférée, la conduite de vidange comprend une portion de sortie 5 s'étendant extérieurement au réservoir, de préférence, la portion de sortie s'étend verticalement vers le bas. Ainsi, le liquide peut être collecté dans un système de collecte, en particulier, par gravité dans un système de collecte passif tel qu'une cuve de collecte. 10 Selon un aspect préféré, la conduite de vidange comprend une portion intermédiaire, entre la portion d'entrée et la portion de sortie, s'étendant extérieurement au réservoir au-dessus de la partie supérieure dudit réservoir. La conduite de vidange permet ainsi de participer à l'évacuation du trop-plein du réservoir et à la mise à l'air du réservoir (évent). 15 De manière préférée, le système de stockage comprend au moins une conduite de liaison s'étendant extérieurement au réservoir et reliant ladite conduite de vidange à la partie supérieure du réservoir. L'association d'une telle conduite de liaison à la conduite de vidange permet de participer à l'évacuation du trop-plein du réservoir en 20 faisant remonter le trop-plein dans la conduite de liaison puis dans la conduite de vidange. De même, l'association permet la mise à l'air du réservoir via la conduite de liaison et la conduite de vidange. De préférence, la conduite de liaison comprend au moins une vanne configurée pour 25 être ouverte en service et fermée en vidange. Une telle vanne permet d'empêcher le siphonage du réservoir en service. Ainsi, une vidange accidentelle est évitée en service. Selon un aspect préféré, la conduite de liaison est reliée à la portion intermédiaire de la 30 conduite de vidange, c'est-à-dire, au-dessus de la partie supérieure du réservoir. De manière optionnelle, le système de stockage comprend une conduite de vidange additionnelle comprenant une portion d'entrée adaptée pour s'étendre dans une partie inférieure du réservoir afin de le vidanger, la conduite de vidange additionnelle 3056540 4 comprend une portion de sortie, s'étendant en dehors dudit réservoir, terminée à son extrémité par un connecteur et, de préférence, une vanne. Ainsi, le réservoir peut être vidé de manière traditionnelle par connexion d'un système de collecte au connecteur de la conduite de vidange additionnelle. 5 De manière préférée, le système de stockage comprend des moyens de sécurité, en particulier une soupape, configurés pour abaisser la pression dans la partie supérieure du réservoir si la pression excède une valeur seuil prédéterminée. La sécurité des opérateurs est ainsi garantie suite à l'ajout des moyens de mise sous pression. 10 De manière préférée, le véhicule de transport est un véhicule ferroviaire. De préférence, le véhicule de transport comporte des équipements pneumatiques alimentés par une source pneumatique et la source pneumatique est configurée pour augmenter la pression dans une partie supérieure du réservoir. Aucune source 15 additionnelle n'est nécessaire. L'invention concerne également un ensemble d'un véhicule de transport tel que présenté précédemment et d'un système de collecte, le système de collecte comprenant une conduite de collecte verticale comprenant une ouverture supérieure 20 de collecte. Ainsi, le liquide du système de stockage peut être collecté de manière pratique par gravité depuis la conduite de vidange. De préférence, le système de collecte est passif, ce qui diminue son coût. De préférence encore, le système de collecte débouche dans une voie ferroviaire afin de 25 permettre la vidange d'un véhicule ferroviaire en stationnement. De préférence, la conduite de vidange est distante de la conduite de collecte lors de la vidange. L'absence de contact entre les conduites supprime tout risque d'endommagement accidentel. 30 L'invention concerne également une méthode de vidange d'un véhicule tel que présenté précédemment, la méthode comprend une étape d'injection de gaz sous pression dans le réservoir pour augmenter la pression dans la partie supérieure du réservoir et entraîner le liquide situé dans la partie inférieure du réservoir dans la conduite de vidange afin de vidanger le réservoir. 3056540 5 De préférence, lorsque le système de stockage comprend au moins une conduite de liaison s'étendant extérieurement au réservoir et reliant ladite conduite de vidange à la partie supérieure du réservoir, la méthode comporte une étape d'ouverture de la 5 conduite de liaison en service et une étape de fermeture de la conduite de liaison lors de la vidange de manière à éviter le siphonage du réservoir, former un évent et gérer le trop plein lorsque le véhicule est en service, tout en permettant l'entrainement du liquide dans la conduite de vidange lors de la vidange. 10 PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un réservoir d'un véhicule 15 ferroviaire en service, selon l'invention, et - la figure 2 est une représentation schématique d'un réservoir d'un véhicule ferroviaire au cours d'une vidange, selon l'invention. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en 20 oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE 25 L'invention va être présentée pour un véhicule ferroviaire comprenant un système de stockage d'eaux usées mais il va de soi que l'invention s'applique à tout type de liquide (eaux propres, eaux de lavage, hydrocarbures, produits chimiques, produits agro-alimentaires, etc.) et à tout type de véhicule de transport, notamment un aéronef, un bus, un navire, etc. 30 Dans cet exemple, le véhicule ferroviaire comporte des roues, montées sur des essieux, qui sont adaptés pour circuler sur une voie ferroviaire comportant des traverses latérales 101 sur lesquelles reposent des rails longitudinaux 102 comme illustré aux 3056540 6 figures 1 et 2. Un véhicule ferroviaire et une voie ferroviaire sont connus de l'homme du métier et ne seront pas présentés plus en détails. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le véhicule ferroviaire comporte un système de 5 stockage S qui comprend un réservoir 1 monté dans le véhicule ferroviaire adapté pour recevoir des eaux usées issues des toilettes du véhicule ferroviaire. Le système de stockage S comprend une ou plusieurs conduites d'alimentation (non représentées) adaptées pour remplir le réservoir 1. En particulier, les conduites d'alimentation relient fluidiquement les toilettes, lavabos et lave-mains du véhicule ferroviaire audit 10 réservoir 1. Le réservoir 1 comporte une partie inférieure 1B dans laquelle repose les eaux usées par gravité et une partie supérieure 1 A positionnée verticalement au-dessus de la partie inférieure 1 B. Dans cet exemple, le système de stockage S comporte en outre une cuve 15 de rétention 10 placée sous le réservoir 1. Selon l'invention, le système de stockage S comprend une canalisation de vidange 2 et des moyens de mise sous pression 4 configurés pour augmenter la pression dans une partie supérieure 1A du réservoir 1 de manière à entraîner les eaux usées L situées dans 20 la partie inférieure 1B du réservoir 1 dans la conduite de vidange 2 afin de vidanger le réservoir 1. Autrement dit, contrairement à l'art antérieur, le système de stockage S permet de manière active de faire circuler les eaux usées L dans la conduite de vidange 2, ce qui permet de simplifier le système de collecte des eaux usées L. 25 Les différents composants du système de stockage S vont être dorénavant présentés. Le système de stockage S comporte une conduite de vidange 2 adaptée pour être connectée à un système de collecte passif afin de vidanger les eaux usées du réservoir 1. Comme cela sera présenté par la suite, la conduite de vidange 2 est active 30 et permet d'éjecter les eaux usées. A cet effet, en référence aux figures 1 et 2, la conduite de vidange 2 comporte une portion d'entrée 21 s'étendant dans la partie inférieure 1B du réservoir 1 afin de le vidanger, une portion de sortie 23 s'étendant extérieurement au réservoir 1 et une 3056540 7 portion intermédiaire 22 reliant ladite portion d'entrée 21 à ladite portion de sortie 23. Dans cet exemple, la portion d'entrée 21 s'étend verticalement et son extrémité supérieure s'étend en-dehors du réservoir 1. La portion de sortie 23 s'étend verticalement vers le bas et son extrémité inférieure s'étend en-dessous de la partie 5 inférieure 1B dudit réservoir 1. La portion intermédiaire 22 s'étend en dehors du réservoir 1 et au-dessus de la partie supérieure lA dudit réservoir 1, de préférence, de manière horizontale. Ainsi, la conduite de vidange 2 possède une forme de U inversé. Comme présenté précédemment, le système de stockage S comporte en outre des 10 moyens de mise sous pression 4 configurés pour augmenter la pression dans la partie supérieure lA du réservoir 1 de manière à entraîner les eaux usées L situées dans la partie inférieure 1B du réservoir 1 dans la conduite de vidange 2 afin de vidanger le réservoir 1. 15 De manière préférée, les moyens de mise sous pression 4 se présentent sous la forme de moyens d'injection d'air sous pression (air comprimé) reliés à la partie supérieure 1A du réservoir 1 via une conduite de pression 41 équipée d'une vanne d'ouverture/fermeture 40. A titre d'exemple, la pression d'air injectée est comprise entre 0,01 MPa (0,1 bar) et 0,02 MPa (0,2 bar). De manière avantageuse, les moyens de 20 mise sous pression 4 sont reliés à un circuit pneumatique du véhicule de transport, ici un véhicule ferroviaire. Ainsi, on tire avantage des ressources propres au véhicule de transport pour faire circuler les eaux usées L dans la conduite de vidange 2, ce qui limite l'encombrement du système de stockage S et diminue les coûts. En effet, le circuit pneumatique permet d'alimenter le réservoir 1 mais également d'autres 25 équipements (freins, portes, etc.). Le pilotage de la vanne 40 permet de contrôler l'alimentation en air comprimé. En service, la vanne 40 est normalement fermée. De manière optionnelle, afin de permettre d'évacuer la pression du réservoir 1 en cas de dysfonctionnement des moyens de mise sous-pression 4, il est avantageusement 30 prévu des moyens de sécurité 5 configurés pour abaisser la pression dans la partie supérieure lA du réservoir 1 si la pression excède une valeur seuil prédéterminée. Dans cet exemple, les moyens de sécurité 5 se présentent sous la forme d'une soupape de sécurité tarée à 25 MPa (0.25 bar). 3056540 8 De manière avantageuse, le système de stockage S comporte en outre une conduite de liaison 3 s'étendant extérieurement au réservoir 1 et reliant ladite conduite de vidange 2 à la partie supérieure lA du réservoir 1. Comme illustré aux figures 1 et 2, la conduite de liaison 3 est reliée à la portion intermédiaire 22 de la conduite de 5 vidange 2 et comporte une vanne d'ouverture/fermeture 30 de ladite conduite de liaison 3. En service, la vanne 30 est ouverte. L'association d'une telle conduite de liaison 3 à la conduite de vidange 2 permet avantageusement à la conduite de vidange 2 de remplir une fonction additionnelle 10 d'évent en mettant à la pression atmosphérique la partie supérieure lA du réservoir 1 et une fonction d'évacuation du trop-plein. En outre, cette association permet d'éviter un siphonage du réservoir 1 en service du fait que l'extrémité inférieure de la portion de sortie 23 de la conduite de vidange 2 s'étend en-dessous de la partie inférieure 1B du réservoir 1. 15 Dans cet exemple de réalisation, le système de stockage S comporte une conduite de vidange additionnelle 6 adaptée pour être connectée à un système de collecte afin de vidanger les eaux usées du réservoir 1. A cet effet, la conduite de vidange additionnelle 6 comporte une portion d'entrée 61 s'étendant dans la partie 20 inférieure 1B du réservoir 1 afin de le vidanger et une portion de sortie 62 s'étendant horizontalement en dehors le réservoir 1 au-dessus de la partie supérieure 1 A du réservoir 1. Ainsi, comme illustré aux figures 1 et 2, la conduite de vidange additionnelle 6 possède une forme de L inversé. La portion de sortie 62 est terminée à son extrémité par un connecteur 60, un raccord de vidange conventionnel, afin de 25 permettre la connexion d'un système de collecte actif adapté pour aspirer les eaux usées via la conduite de vidange additionnelle 6. Autrement dit, la conduite de vidange additionnelle 6 est une conduite de vidange « passive ». Une telle conduite de vidange additionnelle 6 est connue de l'homme du métier et ne sera pas présentée plus en détails. Une telle conduite de vidange additionnelle 6 rend compatible le 30 véhicule avec un système de collecte selon l'art antérieur. De préférence, la portion de sortie 62 est terminée à son extrémité par une vanne. Un exemple de mise en oeuvre d'une méthode de vidange du véhicule ferroviaire au moyen d'un système de collecte va être dorénavant présenté en référence aux 3056540 9 figures 1 et 2. Dans cet exemple, le système de collecte comporte une conduite de collecte verticale V comprenant une ouverture supérieure de collecte. La conduite de collecte V s'étend dans la voie ferroviaire de manière à collecter les eaux usées L lorsque le véhicule ferroviaire est stationné sur la voie ferroviaire. De manière 5 avantageuse, le système de collecte est passif et est adapté pour collecter les eaux usées L par gravité, sans aspiration. A titre d'exemple, le système de collecte se présente sous la forme d'une cuve enterrée. De manière préférée, la conduite de vidange 2 et la conduite de collecte V 10 comportent des moyens d'alignement notamment au moyens de balises positionnées au sol. En référence à la figure 1, il est représenté un véhicule ferroviaire en service, préalablement à la vidange de son réservoir 1. A cet effet, la portion de sortie 23 de la 15 conduite de vidange 2 est alignée verticalement avec la conduite de collecte V. La vanne 40 des moyens de mise sous pression 4 est en position fermée afin de ne pas augmenter la pression dans la partie supérieure lA du réservoir 1. La vanne 30 de la conduite de liaison 3 est ouverte afin de permettre d'évacuer le trop plein du 20 réservoir 1 et autoriser sa mise à l'air. En effet, si le volume d'eaux usées L excède les capacités du réservoir 1, les eaux usées vont remonter dans la conduite de liaison 3 puis dans la portion intermédiaire 22 de la conduite de vidange 2 avant d'être évacuées par la portion de sortie 23. Il n'existe pas de risque de mise sous pression du réservoir 1 du fait de l'excès d'eaux usées L. De manière avantageuse, tout risque de siphonage 25 involontaire est évité. Pour vidanger le réservoir 1, un opérateur ouvre la vanne 40 des moyens de mise sous pression 4 afin d'augmenter la pression dans la partie supérieure 1A du réservoir 1. L'air sous pression injecté dans la partie supérieure lA du réservoir 1 contraint les eaux 30 usées L situées dans la partie inférieure 1B du réservoir 1 à remonter par la conduite de vidange 2 afin que les eaux usées L s'écoulent dans la portion de sortie 23 jusqu'à la conduite de collecte V comme illustré à la figure 2. De manière avantageuse, la vanne 30 de la conduite de liaison 3 est fermée lors de la vidange afin d'éviter que des eaux usées L ne circulent dans la conduite de liaison 3. 3056540 10 Si la pression dans le réservoir 1 devient trop élevée, dans cet exemple, supérieure à 25 MPa, la soupape des moyens de sécurité 5 permet d'abaisser la pression en évacuant de l'air depuis la partie supérieure 1A du réservoir 1. 5 Grâce à l'invention, un véhicule ferroviaire peut de manière autonome vidanger son système de stockage dans un système de collecte passif de conception simple, par exemple, une cuve enterrée dont le coût est réduit par comparaison aux systèmes de collecte actuels. Avantageusement, plusieurs réservoirs peuvent être vidangés de 10 manière simultanée, ce qui accélère les opérations de vidange. En outre, le nombre de manipulation est très réduit par les opérateurs étant donné que les vannes 30, 40 peuvent être manipulées de manière centralisée et coordonnée. Enfin, le risque d'endommagement du véhicule ferroviaire et/ou du système de collecte est éliminé étant donné qu'ils ne sont plus connectés mécaniquement. 15 Il a été présenté un système de stockage comportant un unique réservoir mais il va de soi que l'invention s'applique également à un système de stockage comportant plusieurs réservoirs, notamment, jusqu'à 9 réservoirs. 20 De même, l'invention est applicable à tout type de réservoir, notamment à un réservoir soumis à la pression atmosphérique ou un réservoir dit à « vide permanent » dont la pression est inférieure à celle de la pression atmosphérique. REVENDICATIONS1. Véhicule de transport comprenant un système de stockage (S) de liquide (L), notamment d'eaux usées, comprenant : au moins un réservoir (1), au moins une conduite d'alimentation adaptée pour remplir le réservoir (1), au moins une conduite de vidange (2) comprenant une portion d'entrée (21) s'étendant dans une partie inférieure (1B) du réservoir (1) afin de le vidanger, véhicule caractérisé par le fait que le système de stockage comprend des moyens de mise sous pression (4) configurés pour augmenter la pression dans une partie supérieure (1A) du réservoir (1) de manière à entraîner le liquide (L) situé dans la partie inférieure (1B) du réservoir (1) dans la conduite de vidange (2) afin de vidanger le réservoir (1). 2. Véhicule de transport selon la revendication 1, dans lequel la conduite de vidange (2) comprend une portion de sortie (23) s'étendant extérieurement au réservoir (1), de préférence, verticalement vers le bas. 3. Véhicule de transport selon la revendication 2, dans lequel la conduite de vidange (2) comprend une portion intermédiaire (22), entre la portion d'entrée (21) et la portion de sortie (23), s'étendant extérieurement au réservoir (1) au-dessus de la partie supérieure (1 A) dudit du réservoir (1). 4. Véhicule de transport selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le système de stockage (S) comprend au moins une conduite de liaison (3) s'étendant extérieurement au réservoir (1) et reliant ladite conduite de vidange (2) à la partie supérieure (1A) du réservoir (1). 5. Véhicule de transport selon la revendication 4, dans lequel la conduite de liaison (3) comprend au moins une vanne (30) configurée pour être ouverte en service et fermée en vidange. 25 30 3056540 12 6. Véhicule de transport selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le système de stockage (S) comprend des moyens de sécurité (5) configurés pour abaisser la pression dans la partie supérieure (1A) du réservoir (1) si la pression excède une valeur seuil prédéterminée. 5 7. Véhicule de transport selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le véhicule de transport est un véhicule ferroviaire. 8. Véhicule de transport selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel, lorsqu'il 10 comporte des équipements pneumatiques alimentés par une source pneumatique, la source pneumatique est configurée pour augmenter la pression dans la partie supérieure (1A) du réservoir (1). 9. Ensemble d'un véhicule de transport selon l'une des revendications 1 à 8 et d'un 15 système de collecte, le système de collecte comprend une conduite de collecte verticale (V) comprenant une ouverture supérieure de collecte. 10. Méthode de vidange d'un véhicule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait qu'elle comprend une étape d'injection de gaz sous 20 pression dans le réservoir (1) pour augmenter la pression dans la partie supérieure (1A) du réservoir (1) et entraîner le liquide (L) situé dans la partie inférieure (1 B) du réservoir (1) dans la conduite de vidange (2) afin de vidanger le réservoir (1).25