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tionnements aux installations d'élimination de déchets par incinération et en particulier à.des perfectionnements aux toilettes hygiéniques à incinération à sec. L'invention concerne également des toilettes à incinération destinées en particulier à l'installation sur le terrain ou dans des véhicules mobiles.
L'invention concerne une nouvelle installation perfectionnée d'élimination de déchets par incinération , sous la forme d'une toilette hygiénique à sec. Une des caracté- ristique de la prébente invention est un nouveau système d'échap- pement de conception simplifiée utilisant une chambre d'admis- sion à l'entrée du ventilateur d'évacuation , avec une soupape de ventilation ou d'évent variable afin de commander la source d'air ou de gaz de combustion vers la chambre d'admission et
le débit à travers la chambre de combustion. Une pression néga- tive est maintenue dans la chambre de combustion afin de supprimer l'émission d'odeurs.
Lors d'une utilisation sur une locomotive , le dispositif peut recevoir du combustible à partir de l'alimentation encarburant du moteur Diesel de la locomotive et de l'air de combustion à partir du réservoir de frein pneumatique de la locomotive. Un système d'échappement du type venturi peut être utilisé pour assurer l'évacuation de la chambre de combustion, ce système étant actionné par de l'air de refroidissement pro-. venant du système de refroidissement des moteurs de traction. De la puissance électrique peut être obtenue du système électri- que de la locomotive par l'intermédiaire d'un onduleur.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après , donnée à titre d'exem- ple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figre 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de toilette à incinération suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe à grande échelle suivant la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe, à plus grande é chelle comme dans le cas de la figure 2, suivant la ligne 3-3 de cette figure 2. La figure 4 est une vue en coupe partielle du dispositif suivant la ligne 4-4 de la figure 3. La figure 5 est un schéma de câblage pour la toilette des figures 1 à 4. La figure 6 est une représentation schématique d'un véhicule sur roues , normalement une locomotive Diesel, avec la toilette qui y est installée. La figure 7 est une vue en plan et en élévation partielle de la toilette dénia figure 6 , illustrant des détails d'un système de ventilation à venturi.
Dans une large mesure , la présente invention
est basée sur la toilette à incinération décrite dans le brevet belge n[deg.] 664.297. En outre, le- dispositifs préférés suivant l'in-
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d'un cycle de combustion réglé dans le temps et d'un cycle de refroidissement réglé dans le temps ainsi que des liaisons d'actionnement pour le système de minuterie, comme décrit dans un brevet aux Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.304.559.
En se référant tout d'abord aux figures 1 à 3, la toilette à incinération comprend un corps ou armoire avec une forme en larme 20, avec un carter 22 et une jupe de paroi latérale externe 24 fixée par des organes d'espacement approprié au carter 22 de manière à définir un espace à air 26 Entre le carter 22 et la jupe 24. De l'air peut pénétrer dans l'espace à air 26 à la base de la jupe 24 et des lumières ou orifices
20 (figure 2) sont prévus autour de la partie supérieure et de la partie frontale inférieure du carter 22 pour la pénétration de l'air dans un espace à air 29 à l'intérieur du carter 22,
à partir de l'espace 26. Des lumières 28a (:Eigures 1 et 2)
sont également prévues pour une pénétration plus directe d'air dans la partie inférieure de l'espace 29. La jupe 24, plus courte que le carter 22, offre également un espace pour les pieds à l'avant et sur les côtés du dispositif . La structure à double paroi du carter 22 et de la jupe 24 augmente la solidité de l'ensemble.
Le carter 22 comprend également une couverture
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des déchets, avec un siège tel qu'un siège divisé 32, l'ouverture de siège 32a s'alignant d'une façon générale avec l'ouverture 30a. Un couvercle 35 est fixé à une tige d'articulation 36 (figures
2 et 4 ) pour un mouvement de pivotement entre une position de fermeture ou abaissée et une position d'ouverture ou relevée.
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rieure du couvercle 35 afin de réparer celui-ci du siège 32 lorsque le couvercle 35 se trouve dans sa position de fermeture. Le siège 32 est fixé à des équerres 37 qui pivotent sur la tige d'articulation 36 pour le relèvement et l'abaissement du siège
32. Ce dernier présente également des éléments d'espacement 32b destinés à le séparer de la paroi supérieure 30 lorsqu'il se trouve dans la position abaissée.
Dans le fond de l'armoire 20 est monté un grand et profond pot de combustion (figures 2 et 4) définissant la chambre de réception et de combustion 38. Cette dernière est isolée
sur sa surface extérieure par des couches d'isolant à haute température désignées dans leur ensemble par la référence 40. Un brûleur à gaz 42 (figure 2) est monté en une position surélevée approximativement autour du rebord de la chambre de réception et de combustion 38 et en étant dirigé vers le bas sous un angle par rapport à la paroi latérale de la chambre de réception et
de combustion, en général vers 'le centre de cette dernière pour
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froidissement , bien que le compresseur 48 fonctionne au cours des ceux cycles, de telle sorte que de l'air de combustion soit fourni à la chambre de combustion à partir de l'ajutage 42 pendant le cycle de refroidissement .
Dans le système d'échappement pour l'évacuation
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ception et de combustion 38 du dispositif des figurer 1 à 5,
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fixé , tout en étant en communication avec lui, à un système de conduit de ventilation approprié en 57. Un moteur 58 est prévu pour entraîner à la fois le compresseur 48 et le ventilateur 56 sur un arbre commun 58a. Un carter définissant une chambre d'admission 60 est monté en dessous du ventilateur 56, à l'admission de ce dernier , et le carter est équipé d'une soupape d'évent variable articulée 62 destinée à régler l'écoulement d'air dans la chambre d'admission 60 à partir de l'espace à air 29 qui entoure la chambre de combustion 38 et les cotés de la trémie. La soupape d'évent variable 62 est déplacée à la position d'ouverture (représenté en pointillés à la figure
2) par un adénoïde 64 , grâce à un embiellage approprié 66
et elle est ramenée à la position de fermeture (représentée en traits pleins à la figure 2) par un ressort de rappel 67 lors-
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Pendant le cycle de refroidissement , la plaque ou soupape d'évent articulée 62 reste dans la position de fermeture sous la tension du ressort 67. Le ventilateur d'échappement 56 aspire de l'air de refroidissement fourni par le compresseur 48 , à travers le conduit 46 et à partir de l'orifice de sortie de brûleur 42a, ainsi que de l'air à partir des divers points de fuite dans le dispositif, c'est-à-dire comme permis par la construction de trappe (décrite).dans la trémie, à partir du voisinage de la monture du brûleur et du voisinage de la
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tion d'ouverture pour le passage à travers les lumières 28,
puis à travers l'espace 29 et dans la chambre d'admission 60 pour l'évacuation , tout en réduisant en même temps le tirage
et l'écoulement d'air à travers la chambre de combustion , ce qui a pour résultat des températures de combustion plus élevées. Le débit à travers la chambre de combustion 38 au cours du cycle de combustion peut être limité jusqu'à une valeur aussi faible que 2 à 15% du débit total à travers la chambre de combustion pendant le cycle de refroidissement . Des lumières 28a permettent un grand débit d'air à travers la partie de l'espace 29 entourant immédiatement la chambre de réception et de combustion 38, .de telle sorte que l'extérieur de la chambre de combustion et de la trémie isolée soit refroidi par l'écoulement J'air au cours du cycle de combustion.
Le fonctionnement du dispositif décrit précédemment est évident. Au cours du cycle de combustion , la soupape
à adénoïde 54 de la conduite à gaz est maintenuedans une posi-
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bustion et de gaz soit fourni par le compresseur 48 au brûleur
42, L'allumeur 44 .net à feu le mélange de manière à créer une flamme à l'endroit de l'orifice de maintien de flamme 42a. Le ventilateur 56 est également entraîné par le moteur 58
et la soupape d'évent 62 est déplacée vers la position d'ouverture
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noide 64 est mis hors circuit et le ressort 67 ferme la soupape d'évent variable 62. La soupape à solénoïde 54 de la conduite à gaz se ferme également , de telle sorte que de l'air de refroidissement s'écoule depuis l'ajutage 42 à travers la chambre de réception et de combustion et d'autres sources pour refroidir la chambre de combustion.
Une minuterie 83 est actionnée par un train d'engrenage depuis l'arbre de couvercle 36 lors du relèvement et ensuite de l'abaissement du couvercle 34 La minuterie met d'abord en route et mesure un cycle de combustion prédéterminé
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cycle de refroidissement réglé dans le temps , par exemple de
6 minutes. Les détails de la liaison entre l'arbre de couvercle
36 et la minuterie 83 sont sans importance pour la présente invention , mais sont décrits dans un brevet aux Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.304.559. La mi.nuterie et le train d'engrenage sont cachés.par une enceinte esthétique appropriée , comme indiqué en 84. ( figure 1) . Le relèvement et la fermeture du couvercle
34 ouvrent et ferment également un commutateur de siège 116.
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manière articulée sur une paroi dorsale d'un réceptacle 87 qui
est fixé à son tour, conjointement avec les autres parois du réceptacle 87, à la base de la paroi supérieure amovible 30. La trappe 86 est un écran thermique, constitué par une paire de plaques espacées opposées 86a et 86b avec des renfoncement dans les plaques 86a soudés aux plaques 86b de manière à définir un espace entre elles. Les bords de la trappe se conforment à la forme de la trémie 87 et s'adaptent étroitement aux parois latérales .
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meture afin d'isoler d'une façon générale la chaleur rayonnante de la chambre de combustion 38. Des lumières ou orifices 89 sont prévus dans la plaque inférieure 86b , de telle sorte que de l'air aspiré vers le voisinage du bord de la plaque 86a est
i
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et 86b, à travers les lumières 89 et ensuite à travers la cham- ;
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production de fumée ou d'odeurs . L'écoulement d'air ou de gaz
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à-dire vers l'orifice de sortie, que ce soit par convexi.on ou sous l'effet d'un tirage forcé.
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vercle 34 s'ouvre, parce que cette trappe est convenablement
Un commutateur à aile 114 normalement ouvert (figures
2 et 5) peut être prévu pour assurer la coupure de l'alimentation
en combustible s'il devait exister une perte d'alimentation en
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nids de souris ou d'oiseaux.
Le commutateur à aile 114 est monté dans le
courant d'air de sortie du ventilateur 56 et est fermé par l'air fourni par ce dernier. Le commutateur à aile 114 reste fermé aussi longtemps que le ventilateur 56 continue à fonc-
tionner. Si l'écoulement d'air vient � s'arrêter pour une rai-
son quelconque, le commutateur à aile 114 s'ouvre pour mettre
hors circuit et fermer la soupape de combustible à solénoïde
58 et arrêter l'écoulement de combustible vers le brûleur. Ceci élimine la possibilité d'une accumulation gênante ou dangereuse de gaz de combustion dans la chambre de combustion
où la formation d'une mare de combustible ou de mazout dans le
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lement d'air provenant du ventilateur d'évacuation, l'écoulement de combustible est retardé ou bloqué au début de chaque cycle de combustion jusqu'à ce qu'un tirage d'échappement convenable soit présent, avant la mise à feu du brûleur. ,
Lors du fonctionnement du dispositif des figures <EMI ID=24.1>
tif , ce qui ouvre le commutateur de siège 116. Ceci arme la minuterie 83 et met sous tension le moteur de ventilateur 58, mais la minuterie 83 est empêchée d'effectuer son opération
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fermé. La minuterie 83 est une minuterie bipolaire A une position avec deux cycles de chronoréglage (T-l et T-2) , un de
ces cycles se prolongeant pendant 6 minutes au-delà de l'autre. Le ventilateur d'évacuation et l'évent variable ouvert assurent un débit d'air de refroidissement maximum à travers le dispositif au cours de l'utilisation. Les circuits pour le cycle de combustion (T-l) ne sont pas mis sous tension , à cause de l'ouverture de commutateur 116. Lorsque le couvercle
34 est refermé, le commutateur de siège 116 est également fermé pour mettre sous tension les circuits de cycle de combustion et la minuterie 83 commence à chronorégler les cycles, à savoir un cycle de combustion de 10 minutes suivi par une poursuite
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de manière à offrir le cycle de refroidissement. Le cycle de combustion est suffisant pour amener la chambre de combustion
à 1500[deg.]F pendant au moins une demi-seconde , dans le but de détruire toutes les odeurs.
Le cycle de combustion commence lorsque les circuits de combustion sont mis sous tension par la fermeture
du commutateur de siège 116. En admettant la présence d'un écoulement d'air à partir du ventilateur d'évacuation , lé commutateur 114 sera fermé , de telle sorte que le solénoïde de ventilation variable 64 sera actionné pour ouvrir la soupape
de ventilation variable 62 et la soupape à gaz 54 est ouverte. En même temps, la bobine d'allumeur 45 est également mise sous tension , de telle sorte que la bougie à étincelle 44 fournit des étincelles d'allumage dans le brûleur 42, au voisinage
de l'orifice de aortie , avant que le mélange air-gaz n'atteigne l'orifice du brûleur. Le ventilateur d'évacuation aspire les vapeurs et les odeurs à partir de la chambre de combustion pendant un bref cycle de purge, jusqu'4 ce qu'un mélange airgaz convenable atteigne l'allumeur. L'allumeur met à feu le
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rie 83, à moins -,%le le couvercle de siège 34 ne soit à nouveau ouvert, ce qui ouvre le commutateur de siège 116 ou si le commutateur à aile 114 s'ouvre par suite d'une absence de tirage provenant du ventilateur 56 ou d'une obstruction d'une cheminée ou d'un carneau. A la fin du cycle de combustion , la minuterie 83 coupe le circuit de la soupape à solénoïde à gaz 54 et l'allumeur 45 met également hors circuit le solénoïde de ventilation variable 64 pour fermer la soupape 62. Le moteur de ventilateur 58 continue à tourner , en chassant de l'air provenant du compresseur 48 à travers le conduit 46 et à partir de l'extrémité d'ajutage 42, tout en aspirant de l'air à partir de la chambre de réception et de combustion 38 au moyen du ventilateur 56. De l'air est également aspiré par ce dernier
à travers les espaces compris entre le siège et le couvercle et entre le siège et la paroi supérieure ainsi qu'à travers
la trappe et la chambre de combustion vers l'évacuation ou l'échappement . A la fin du cycle de refroidissement le moteur de ventilateur 58 est arrêté par la minuterie 83. La pression négative dans la chambre de combustion pendant les cycles à la fois de combustion et de refroidissement retient toutes les odeurs et tous les gaz à l'intérieur du dispositif afin du les éventer.
Le dispositif des figures 6 et 7 est adapté tout particulièrement à l'utilisation dans des installations mobiles telles que des locomotives Diesel ou analogues , bien qu'il puisse être mis en oeuvre dans des installations mon mobiles telles que des chalets et d'autres résidences , des parcs ,
des camps, etc. Plus précisément, une modification importante concerne l'utilisation d'un système d'échappement à venturi 128 à la place ou en plus du ventilateur d'évacuation 56 et la combinaison avec l'ensemble de sources d'alimentation en combustible et en air disponible sur un moteur Diesel ferroviaire
(figure 6) .
Un système à venturi approprié pour assurer la ventilation de la chambre de combustion 38 est représenté à la figure 7 sous la forme d'un raccord en T d'aspiration qui comprend un conduit de connecteur 166 destiné à connecter le dispositif à l'orifice d'échappement 57 et un conduit de carneau d'aspiration 168 pour la connexion à une cheminée ou un carneau de ventilation approprié. Le raccord en T d'aspiration est actionné par une source d'air comprimé fournie par un tube d'alimentation en air 170 qui s'étend approximativement jusqu'au centre de la jonction du conduit de connecteur 166 et du conduit de carneau d'aspiration 168.
Un connecteur 172, est prévu à l'extrémité supérieure du tube 170 afin de relier ce dernier à une source d'air à grand volume appropriée, de telle sorte que de l'air puisse être fourni vers le haut à travers le tube 170 pour engendrer un effet de venturi afin d'aspirer les gaz de combustion à partir de l'orifice 57 et à travers le c onduit de connecteur 166. Les gaz de combustion sont évacués vers le haut par le conduit de carneau d'aspiration 168 vers l'extérieur. Une ventilation vers le bas ou latérale peut aussi être utilisée. L'effet de ventilation à venturi peut être utilisé soit en complément , soit en remplacement du ventilateur
56. On peut au moins utiliser un plus petit ventilateur d'évacuation que ce qui est requis normalement , lorsque ce ventilateur est complété par un système à venturi.
La figure 6 représente schématiquement l'utilisation d'un dispositif tel qu'illustré à la figure 7 sur une locomotive Diesel , un fourgon ou en un autre point. d'un train à locomotive Diesel. En se référant à la figure 6, un véhicule sur roues tel qu'une locomotive Diesel est désigné dans son ensemble par la référence 200. La locomotive Diesel
200 est équipée d'un réservoir à carburant Diesel classique
174 ,dun réservoir de frein pneumatique 176 et d'un ou plusieurs ventilateurs de moteur de traction constituant la source d'air 'à basse pression et à grand volume , comme indiqué par le bloc
178.
Une conduite à combustible ou carburant 180 s'étend depuis le réservoir à carburant 174 vers la conduite à carburant 140 et comprend une soupape à solénoïde d'isolement de carburant
181 et une soupape réductrice de pression 182 afin de réduire la pression de l'huile ou du gaz fourni à partir du réservoir
174, dans le présent cas un carburant Diesel. Le carburant dans un réservoir de locomotive Diesel est comprimé jusqu'à une pres-
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le moteur , de telle sorte qu'une soupape réductrice de pression ou de détente 182 est utilisée pour réduire la pression à un niveau bien inférieur, par exemple environ 8 livres par pouce carré ou moins, pour la fourniture à une chambre de soupape
à flotteur classique 130 et à un brûleur à mazout dans le dispositif . Un filtre 184 est également prévu dans la conduite à combustible ou carburant 180.
Une conduite à air 186 s'étend depuis le réservoir de frein pneumatique 176 en passant par une soupape réductrice de pression 188 et un solénoïde de commande marchearrêt 190 et elle est connectée au dispositif de manière à fournir de l'air de combustion au brûleur. La soupape réductrice de pression 188 réduit la pression de l'air provenant du réservoir de frein pneumatique depuis sa pression normale d'environ 140 livres par pouce carré jusqu'à une pression bien inférieure, par exemple d'environ 4 livres par pouce carré ,
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pour l'utilisation par le brûleur.
Les ventilateurs de refroidissement de moteur
de traction sont utilisés dans une locomotive pour chasser de l'air sur les moteurs de traction afin de les refroidir. Une faible proportion de cet ait à basse pression et grand volume, comme indiqué en 178, est fournie par l'intermédiaire d'un conduit comme illustré en 192 , qui est connecté au connecteur
172 afin d'envoyer de l'air vers le haut à travers le tube 170 pour faire fonctionner le raccord en T d'aspiration ou le système venturi afin d'assurer l'évacuation de la toilette hygiénique à sec. L'orifice de sortie du conduit de carneau 178 est ventile par un système de conduit approprié 192 vers l'extérieur, à travers le toit (ou le plancher suivant l'agencement de ven-
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bustible ', d'air de combustion et d'air d'actionnemer.t de venturi ou d'échappement sont aisément disponibles sur une locomotive, l'unité de toilette hygiénique à sec permet une installation très utile dans un espace général minimum. En outre, le dispositif
ne dépend pas du déplacement dé la locomotive pour son fonctionnement.
Le fonctionnement général du dispositif illustré aux figures 6 et 7 est très . semblable à celui décrit à propos des figures 1 à 5. Toutefois, dans le présent cas, l'écoulement d'air à travers la conduite 172 vers le venturi 128 est continu afin d'évacuer continuellement les gaz et les fumées. Les soupapes à solénoïde 54, 190 et 64 sont toutes ouvertes pendant le cycle de combustion et le solénoïde 54 est fermé pendant
le cycle de refroidissement.
En utilisant les toilettes à incinération suivant l'invention , il a été découvert qu'un seul dispositif peut aisément assurer les besoins d'une équipe de 12 hommes pendant chaque jour de travail, avec une moyenne de cinq utilisations par homme et par jour. La flamme de stérilisation détruit toutes les bactéries et élimine pratiquement le problème de pd.lution.Le dispositif n'implique aucune consommation d'eau ou une utilisation de produits chimiques et ne produit pas des eaux d'égout brutes ni n'entraîne des problèmes en ce qui conou
cerne le rinçage et le vidage, la manipulation/le système de pompe , ou encore les dangers de pollution du fonctionnement de water-closets jusqu'à soixante fois par jour. Le dispositif est aisément entretenu et peu onéreux à faire fonctionner , n'entratnant que des frais de quelques francs par jour pour le combustible. Il peut'être installé dans des tours, des ateliers,
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remise en circulation , à retenue, à fosse septique ou à égouts sont trop onéreux , peu pratiques ou impossiblesà utiliser.
En outre, il trouve une utilisation dans des climats où les
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être utilisé dans des maisons de vacance , des caravahes servant de bureaux sur des chantiers , des bâtiments industriels, des remorqueurs , des bateaux d'habitation, des hangars , des fermes, des mines, des barrages , des clubs nautiques, des stations de pompage de combustible et de relais de communication , des stations de repos et de péage sur des auto-routes , et tout
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