Brevet FR2130300A1 — publié le 19721103

La présente invention est relative aux appareils adoucisseurs d'eau, en particulier pour machines à laver la vaisselle, du type résines échancreuses d'ions. On connaît des appareils adoucisseurs ou déminéralisateurs d'eau crui comprennent au moins un récipient contenant une masse de résines échange ionique gui est traversée nar l'eau à purifier généralement, ce récipient est subdivisé en plusieurs colonnes disposées verticalement. La régénération des résines est obtenue en traitant celles-ci par une solution de chlorure de sodium, de sorte qu'il est nécessaire de monter sur la machine un réservoir a sel, relié au moyen de tubulures au récipient contenant les résines afin d'obtenir, de maniere automatique ou semi-automatique, la phase de réné- ration suivie d'une phase de lavage. On a proposé, en vue de simplifier la construction, de grouper en un unique récipient le réservoir de résines et le réservoir a sel, en réalisant un réservoir cylindriaue comportant une partie intérieure contenant le sel et une partie annulaire extérieure coaxiale R la premier et contenant les résines.De cette facon, on augmente considérablement l'encombrement d'ensemble du récipient, ce qui rend difficile son montacre sur le fond des machines A laver la vaisselle du fait de la présence des autres organes mécanigues. Cet encombrement peut être réduit en réduisant, par exemple, le diantètre et par-consévuent, le volume du réservoir a sel, ce qui diminue toutefois l'autonomie du qroupe régénérateur gui doit être réapprosTisionné en sel avec une fréquence accrue. En outre, la disnosition des résines a échancre ionique dans un récipient annulaire ne permet pas le passage uniforme et régulier de l'eau n purifier de sorte que toute la masse des résines ne partiCiPe pas a l'échange ionique et il se crée des passages préférentiels d'eau qui laissent inactives certaines parties des résines. La présente invention vise a remédier aux inconvénients précités, en réalisant un appareil adoucisseur d'eau du type mentionné ci-dessus, c'est- -dire comprenant, dans un uniaxe réservoir, le réservoir a sel et celui contenant les résines, aui présente un encombrement sensiblement réduit, sans réduire la capacité du récipient a sel et crui puisse être facilement fixé au fond de la machine R laver R côté des autres organes de celle-ci. L'invention vise en outre à réaliser un appareil du type précité : - dans lequel les résines R échancre ionique sont disposées de manière à être totalement employées tant au cours de l'opéra tion de déminéralisation qu'au cours de l'opération de rénéné- ration, en évitant la formation de zones mortes - qui soit de fabrication simple et robuste, de forme compacte et de montage facile et dans lequel soient évitées les fuites accidentelles de solution saline, soit au repos, soit au cours de phases de fonctionnement qui ne prévoient pas l'emploi de cette solution ;; - dans lequel le récipient à sel soit efficacement protégé contre les augmentations éventuelles de pression qui peuvent se pro duire au cours de la phase de régénération des résines du fait de l'encrassement des filtres crui retiennent les résines. La caractéristique principale de l'appareil adoucisseur suivant l'invention réside dans le fait qu'il comprend, dans une unique enveloppe, un récipient cylindrique pour le sel, à côté duquel sont disposées plusieurs colonnes verticales adjacentes entre elles, contenant les résines échange ionique et reliées les unes aux autres au moyen de passages externes, de sorte crue l'eau traverse, dans tous les cas, ces colonnes suivant un parcours ascendant, le conduit d'admission auxdites colonnes étant relié soit au conduit d'arrivée d'eau à purifier, soit à un conduit communiouant avec le récipient pour le sel. D'autres caractéristigues et avantages de l'invention appa paîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement a titre d'exemple et dans lesquels la Fig. 1 est une vue latérale schématigue en élévation d'un appareil adoucisseur d'eau pour machines à laver la vaisselle suivant l'invention ; la Fis. 2 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne Il-Il de la Fig. 1 la Fig. 3 est une vue en coupe axiale suivant la liane III-III de la Fig. 2;; la Fig. 4 est une autre coupe axiale suivant la ligne IV-IV de la Fig. 2 la Fig. 5 est une coupe transversale d'un appareil suivant une variante des Fig. precedentes la Fig. 6 est une coupe axiale d'un détail de la Fig. 5, suivant la ligne VI-VI de celle-ci la Fig. 7 est une coupe transversale partielle suivant la liane VII-VII de la Fig. 5 ; et les Fig. 8 et 9 sont deux schémas représentant deux conditions férentes d'emploi de l'appareil. L'appareil adoucisseur d'eau suivant l'invention est constitué par une seule enveloppe 1 moulée en matière plastique pouvant être fixée sur le ford 2 de la cuve de la machine à laver la vaisselle ; cette enveloppe comprend un récipient cvlin dorique 3 destiné à contenir le sel de régénération et plusieurs colonnes cylindriques verticales 5,6,7,8, aroupées de manière à former un prolongement radial cunéiforme du récipient à sel, ce proloncement étant entouré par une paroi 4. Comme représenté aux Fig. 3 et 4, les éléments précités de l'adoucisseur peuvent être facilement obtenus en moulant, dans une matiere plastique, un corps central la crui groupe les éléments précités et deux flasques lb et lc appliquées aux deux extrémités du coros intermédiaire. Dans l'exemple représenté aux Fig. 1 à 4, les colonnes cylindriques 5,6,7,8 contenant les résines sont fermées leurs extrémités par des flasques en treillis et sont reliées entre elles au moyen de canaux extérieurs ,1,111l? ménagés dans les cloisons entre lesdites colonnes et la paroi extérieure 4. Les ouvertures d'entrée et de sortie des colonnes sont disposées de manière que l'eau soit obligée de traverser les colonnes contenant les résines suivant un parcours ascendant et de traverser les canaux de liaison suivant un parcours des- cendant, de sorte que toutes les résines contenues dans les diverses colonnes sont employées en série au cours de l'opération de déminéralisation et de régénération. L'entrée de l'eau dans la première colonne 5 est obtenue au moyen d'un conduit tubulaire 13, ménagé horizontalement dans le fond du récipient cylindrique 3 et débouchant de ce dernier au moyen d'un raccord la de liaison avec les tubulures correspondantes. Ledit conduit communique avec le récipient à sel 3 au moyen d'un conduit à siphon qui comprend un conduit vertical îsa comportant, à sa partie inférieure, un sièqe 15 oui coopère avec un obturateur mobile Ic, servant de clapet unidirectionnel le conduit 15a communique, à sa partie supérieure, avec un conduit voisin 15 présentant, à son extrémité inférieure, une ouverture à grille 14 gui débouche dans le récipient a sel 3. De ce fait, la solution saline contenue dans le récipient 3 peut passer dans le conduit 13 qui communiaue avec les colonnes contenant les résines, tandis crue l'eau porr\pee vers les colonnes en vue de l'adoucissement (ou du lavage) ne peut pénétrer dans le récipient 3. La cloison crui délimite le conduit 1N et allai porte l'ouverture à vrille 14 est, de préférence, rapportée en vue de simplifier la construction. La sortie de l'eau purifiée, de la solution saline ou de l'eau de lavage, a lieu à travers un conduit 16 ménacré au fond du récipient 3 et pourvu d'un raccord extérieur 16a de liaison avec les tubes, ce conduit étant relié au dernier canal de sortie 12 de la dernière colonne de la série.Le récipient de sel 3 communique avec l'extérieur au moyen d'un conduit inférieur 17 muni d'un raccord 17a et relié à un conduit vertical 18 obturé par un clapet unidirectionnel 19; le conduit 18 communique avec le récipient 3 au moyen d'une ouverture à grille supérieure 20 à travers laquelle l'eau amenée au conduit 17 est déversée dans le récipient à sel pour envoyer ensuite la solution saline, à travers les conduits à siphon 15,la, aux colonnes de résines. Dans sa partie supérieure, le récipient 3 est pourvu d'un col fileté 21 sur lequel se visse une bride 22 crui nermet de fixer l'ensemble de l'appareil sur le fond 2 de la cuve au moyen d'une garniture d'étanchéité 23. Ce col présente une portion filetée de plus petit diamètre 24, sur laquelle est vissé un couvercle 25 muni d'une garniture 26 et à travers lequel il est possible de réapprovisionner le récipient 3 en sel. Au cours de la phase de déminéralisation de l'eau, celle-ci est amenée dans le conduit 13, passe à travers toutes les colonnes de résines et sort par le conduit 16. Au cours de la phase de régénération, l'eau est amenée dans le conduit 17, pénètre dans le récipient 3 à sel et une solution saline est envoyée dans les colonnes de résines et s'échappe a travers le conduit de sortie lk. Ensuite, a lieu une phase de lavage au cours de laquelle l'eau circule comme au cours de la phase précédente de purification. L'appareil décrit présente un encombrement très réduit tout en maintenant constants les volumes des récipients séparés pour le sel et pour les résines. La forme en coin favorise l'adaptation de l'appareil entre les autres organes dela machine. En outre, l'appareil présente une efficacité fonctionnelle élevée du fait que les résines sont disposées dans des colonnes parallèles toujours traversées par l'eau suivant un parcours ascendant aui assure un rendement maxi- mal. Pendant le fonctionnement de la machine, les filtres qui retiennent les résines dans les colonnes 5,6,7,8 peuvent s'obstruer et opposent une résistance élevée au passage de l'eau, ce qui provoque une forte augmentation de pression à l'intérieur de l'appareil. Les colonnes contenant les résines, étant donné leurs dimensions, sont capables de supporter des pressions élevées de l'ordre de 12 Atm.environ tandis que le réservoir à sel ne pourrait résister à des sollicitations provoques par de telles pressions. Etant donné qu'il ne serait pas économicruement intéressant de renforcer le réservoir b sel pour le rendre capable de-suppor- ter des pressions élevées, on préfère emnlover un appareil adoucisseur suivant une variante représentée aux Fig. 5, 6, 7 dans lequel le réservoir à sel 3' est pourvu d'un clapet de dérivation qui, au cours de la phase de régénération des résines, envoie vers l'évacuation l'eau amenée vers le récipient, si la pression atteint une valeur prédéterminée inférieure à celle de sécurité. Le réservoir 3' est fermé à sa partie inférieure par une paroi de fond 3'a pourvue de nervures inférieures aui forment, en coopérant avec des nervures correspondantes du flasaue inférieur rapporté l'c, une série de conduits adaptés pour permettre la circulation de l'eau dans l'appareil. Un premier conduit 13',pourvu extérieurement d'une bride de fixation l3'a, communique avec la première colonne 5 contenant les résines et présente une branche 13" reliée à un corps tubulaire 27 qui contient le conduit 15a de communication entre le réservoir 3' et les colonnes à résines, ainsi que le clapet unidirectionnel correspondant 15c. Un second conduit 16', pourvu d'une bride extérieure de fixation 16'a, communique avec la sortie 12 des colonnes contenant les résines et présente une branche 28 communiquant avec une chambre 29 délimitée par une paroi semi-cvlindrique 30. La chambre 29 communique latéralement avec un élément tubulaire 31 faisant saillie hors de la paroi de fond 3'a et fermé par un couvercle supérieur rapporté 36. L'élément tubulaire 31 communique au moyen d'une ouverture inférieure 32- formant siège de clapet,avec un conduit 33 dérivé d'un troisième conduit 17' qui est pourvu d'une bride extérieure de fixation 17'a et est relié à un tube intérieur ascendant 18'. L'ouverture 32 est normalement fermée par un obturateur 34 soumis à l'action d'un ressort 35 qui prend appui contre le couvercle 36. Au cours de la phase de régénération, l'eau est envoyée dans le réservoir à sel 3' à travers les conduits 17,18', la branche 33 étant obturée par le clapet 34. Si la pression interne croît et excède une valeur prédéterminée, le clapet 34 s'ouvre et l'eau passe dans la branche 28 et parvient au conduit d'évacuation 16'. A la Fig. 8, on a représenté un schéma de fonctionnement dans lequel toutes les colonnes contenant les résines sont traversées en série par l'eau. De cette manière, on obtient les meilleurs résultats en ce crui concerne la déminéralisation de l'eau mais on obtient un débit réduit. En revanche, si on désire augmenter le débit, on-peut adopter le schéma de la Fig. 9 dans lequel les colonnes sont réunies en deux groupes en série entre eux, chaque groupe étant formé de deux colonnes branchées en parallèle. Le degré de déminéralisation baisse mais il est encore acceptable. ,REF7ENDICATIONS 1. Appareil adoucisseur d'eau, notamment pour machines à laver la vaisselle, caractérisé en ce cru'il comprend, dans une seule enveloppe, un récipient cvlindrique à sel (3) à côté duauel sont disposées plusieurs colonnes verticales (5,6,7,R) adjacentes entre elles, contenant les résines à échange ioniaue et reliées les unes aux autres au moyen de passages extérieurs (9,10,11,12) de sorte que l'eau traverse, dans tous les cas, ces colonnes suivant un parcours ascendant, le conduit d'entrée des colonnes étant relié soit au conduit (13) d'admission de l'eau à purifier, soit à un conduit (l5,15a) communicruant avec le récipient à sel. 2. Appareil adoucisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les conduits d'admission et d'évacuation (13,16) de l'eau reliés aux colonnes des résines sont ménacrés en partie dans le fond du récipient à sel et font saillie à l'extérieur au moyen de raccords (13a,16a) en vue de leur raccordement avec des tubulures flexibles. 3. Appareil adoucisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient à sel (3) est pourvu d'un conduit approprié d'alimentation constitué par une partie inférieure horizontale (17) et par une partie ascendante verticale (18) communiquant avec le récipient au moyen d'une ouverture supérieure à arille (2n). 4. Appareil adoucisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient à sel (3)communicrue avec le conduit d'entrée de la première colonne (5) contenant les résines au moyen d'un conduit à syphon (15,15a) commandé par un clapet unidirectionnel (15c). 5. Appareil adoucisseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce crue la branche ascendante du conduit syphon (15) est obtenue par application d'une cloison rapportée,à la hase de laquelle est ménagée une ouverture vrille (14) tour la sortie de la solution saline 6. Appareil adoucisseur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce crue le conduit (17) d'amenée de l'eau au récipient à sel (3') est relié au conduit d'évacuation (16') au moyen d'une branche (33, 28) commandée nar un clapet de dérivation (34) crui s'ouvre lorsque la pression intérieure,au cours de la phase de régénération des résines,dépasse une valeur prédéterminée. 7. Appareil adoucisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les colonnes contenant les résines sont reliées en série. 8. Appareil adoucisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les colonnes contenant les résines sont réunies en groupes en série entre eux, chaque groupe étant formé par au moins deux colonnes reliées en parallèle.