Brevet FR2168333A1 — publié le 19730831

La présente invention concerne une installation d'adoucissemen-, de l'eau applicable plus particulièrement aux usages ménagers, par exemple pour adoucir l'eau a'alimentation des machines à laver le linge, des lavabos, des éviers, des prises d'eau pour garages, etc. On connais les inconvénients résultant de l'emploi d' eau dure dans les appareils ménagers ou industriels. Lors du chauffage de l'eau, les sels de calcium et ae magnésium - formateus de la dureté - se déposent dans les conduites et sur les parois des appareils et finissent par obturer les vannes, les compteurs et autres accessoires incorporés dans le circuit. De plus, la présence de sels formateurs de dureté réduit l'efficacité du cnauffage, augmente la consommation en produits aétergents, abîme le linge et peut exercer une influence néfaste sur la santé des consommateurs. I1 est connu de remédier à tous ces inconvénients en traitant lI eau par des résines échangeuses d' ions qui transforment les sels de calcium et de magnésium insolubles en sels de sodium solubles ; au bout d'un certain temps, ces résines deviennent inefficaces par suite de épuisement de leur teneur en ions sodium et il est nécessaire de réaliser la régénération des résines par passage d'une solution porteuse 'ions sodium. Les solutions de chlorure de sodium sont couramment utilisées à cette fin. Malgré les avantages résultant de l'application de l'sdoucissement des eaux par les résines échangeuses d'ions, on constate que l'utilisation de ces systèmes dans les usages ménagers reste peu développée en raison de la comple xité des installations et de leur cotit élevé. la présente invention a pour objet de pourvoir à un dispositif d'adoucissement de liteau peu coûteux, ae fonctionnement sur et aisément adaptable aux divers endroits d'utilisation en fonction des besoins. L'invention concerne une installation d'aaoucissement de l'eau comprenant un lit ae résines échangeuses a'ions, une canalisation de décharge de l'eau sortant du lit de resines, une cartouche contenant un agent de régénération des résines et une source a'eau fratche caractérisée en ce que la cartouche est placée en amont du lit et en ce qu'il est prévu des moyens pour que substantiellement toute l'eau fratche pénètre directement dans la cartouche et en sorte, soit à l'état de solution de régénération lors au cycle de régénération soit inchangée lors du cycle de fonctionnement, par une série d'orifices ménagés dans le fond ae la cartouche pour entrer ensuite en contact avec le lit de rési- nes puis quitter celui-ci par la canalisation de décharge. la cartouche de régénérant introduite dans l'installation cnaque fois qu'il y a lieu qe régénérer les résines échangeuses d'ions joue aonc le rale de réservoir-dissolveur du régénérant dans la période suivant immédiatement sa mise en place. Ensuite, après dissolution complète du régénérant et remise de l'installation en régime de fonctionnement, elle sert de passage obligé de 1' eau à adoucir afin de forcer celle-ci à traverser le lit de résines. Quand il y a de nouveau nécessité de régénérer les résines on enlève la cartouche vide et on la remplace par une nouvelle contenant du régénérant. la simplicité de l'installation rend avantageux le montage du lit de résine et du logement de la cartouche de régénérant dans un même appareil, avec communication directe entre le fond de la cartouche et le récipient contenant les résines. Toutefois, l'emploi de logements séparés pour les résines et le régénérant et leur mise en communication par des canalisations est compris dans la présente invention. Les récipients et la cartouche de régénérant peuvent avoir des formes diverses. Leur section peut être circulaire, carrée, rectangulaire, etc. ; pour la facilité de la fabrication et de la manipulation, il est avantageux de donner aux récipients et à la cartouche une forme cylindrique. Les matériaux de construction des récipients et de la cartouche peuvent être choisis en fonction de la nature des réactifs utilisés et de la rigidité désirée. Les matières plastiques par exemple, notamment le polychlorure de vinyle, peuvent être utilisées dans la plupart des cas. la régénération des résines échangeuses d'ions doit autre effectuée après passage d'un certain volume d'eau qui sera fonction de la dureté de l'eau traitée ; ce volume est spécifié par les fournisseurs de résine. Dès loris, pour la détermination du moment où la cartouche de régénérant doit être remplacée, on peut employer tout dispositif connu en soi donnant le volume d'eau qui a traversé le lit de résines. L'ensemble de l'installation et des canalisations d'adduction et de décharge peut avantageusement autre associé à l'emploi de raccords rapides, bien connus de l'homme de l'art, qui permettent de placer l'adoucisseur à proximité de la source ateau fratche que l'on désire soumettre au traitement, par exemple dans la cuisine, la buanderie, la salle de bains, le garage, etc. Sien que l'invention ne soit pas limitée à cette spécification, le régénérant sera avantageusement du chlorure de sodium présenté par exemple sous forme de pastilles. Des additifs peuvent être incorporés au régénérant, par exemple un bactéricide, un inhibiteur de fer et éventuellement une matière colorante, celle-ci ayant pour effet de signaler la période pendant laquelle la régénération se poursuit. Dès que l'eau sortant du lit de résines cesse d'être colorée, la totalité du régénérant est dissoute et la phase de régéné ration est terminée. Le bleu de méthylène ou le permanganate de potassium peuvent être par exemple incorporés au chlorure de sodium dans ce but ; le permanganate de potassium, en dehors de la coloration violette qu'il confère, présente l'avantage d'exercer en même temps une action désodorisante et désinfectante. Un exemple de réalisation particulier de l'invention peut consister notant ment à prévoir un récipient destiné à loger la cartouche de régénérant, ledit récipient comprenant une enveloppe extérieure et une couronne de logement de la cartouche ; la cartouche est conformée de telle façon que sa partie inférieure, qui se trouve au voisinage de l'orifice d'adduction de l'eau fratche, a une section plus petite que la partie supérieure afin de former entre sa surface latérale et la surface de 1' enveloppe extérieure une chambre périphérique qui est parcourue par liteau introduite. L'eau pénètre ensuite dans la cartouche par une série d'orifices périphériques ménagés à la surface latérale de la cartouche à hauteur de la chambre périphérique.Elle sort de la cartouche, à l'état de solution de régénérant ou telle quelle - suivant la phase où se trouve l'installation - par une série d'orifices prévus au fond de celle-ci. Un calage de la cartouche est indispensable sinon 1' eau introduite soulèverait la cartouche et trouverait un circuit de moindre résistance qui lui permettrait d'échapper au traitement d'adoucissement. Afin de caler la cartouche sur la couronne, on s'arrange pour que la surface totale des orifices de sortie de la cartouche soit inférieure à la surface totale des orifices d'entrée de liteau dans la cartouche. La fixité peut encore être améliorée en munissant la cartouche d'une gorge dans laquelle viennent s'insérer quelques clips de fixation. Exemple particulier de l'invention qui vient d'être décrit sera mieux explicité par la description qui va suivre, en se référant au dessin annexé. Il est rappelé que cette description est purement exemplative et non limitative. Une installation d'adoucissenent d'eau conforme à l'invention, telle qu'elle est représentée à la figure annexée, est du type à colonne unique monotube. Elle comprend un corps extérieur cylindrique 1 en polychlorure de vinyle moulé. La partie inférieure 2 est garnie d'un volume connu de résines échangeuses ci ions et 'une crépine 5 aonnant accès à un orifice 4 de sortie de l'eau adoucie et à une canalisation 5 conduisant vers l'utilisation. la partie supérieure du corps de l'appareil est occupée par une couronne 6 servant ae logement support Qe la cartouche de régénérant (logement pouvant également être construit en polychlorure de vinyle), par 1' orifice a'adduction de l'eau fratche 7, par la cartouche de régénérant 8, par l'orifice de vidange 9, qui comrunique avec la canalisation 5 amenant l'eau adoucie vers l'utilisation, et par le dispositif d'obturation et de serrage de l'appareillO.la cartouche étant mise en place et calée par les clips 14, l'eau franche pénètre dans l'appareil en 7, se répartit dans la chambre annulaire 11, passe dans la cartouche 8 par la série de perforations périphériques 12, dissout le régénérant (par exemple chlorure de sodium et additifs. éventuels) et sort par les orifices 15 ménagés eir- culairement au fond de la cartouche, pour passer enfin dans la masse de résines échangeuses d'ions. Quand la régénération est terminée, c'est-à-dire que le régénérant contenu dans la cartouche est complètement dissous, liteau dure est obligée de suivre le même parcours que ci-dessus et la cartouche demeurée en placefemPêche de chercher un parcours de moindre résistance, par exemple par 9 et 5, qui l'empêcherait de subir le traitement d'adoucissement.Il est donc indispensable de laisser la cartouche vide en place après la régénération des résines et il convient d'éviter toute détérioration qui nuirait à son étanchéité en dehors des perforations 12 et 13 spécialement prévues. la surface totale des perforations 13 est inférieure à la surface totale des perforations 12 afin de créer une perte de charge qui exerce une légère pression à intérieur de la cartou- che et oblige ainsi sa paroi inférieure à bien adhérer sur la périphérie de la couronne 6. Le dispositif 10 d'obturation et de serrage de la cartouche est conçu de manière classique. I1 peut comprendre, comme montré sur le dessin, des rondelles en acier inoxydable 101, 102, 103, un joint plein 104 en caoutchouc moulé, un noyau de compression 105, une vis de serrage 106, un papillon de serrage 107 et une butée fin de course 108. La cartouche de régénérant 8 peut titre fabriquéeen polychiorure de vinyle soufflé. Sa partie inférieure a un diamètre exactement adapté au diamètre intérieur de la couronne support 6. Sa partie supérieure a un diamètre extérieur compatible avec le diamètre intérieur du corps de l'appareil. Elle se termine par une encolure permettant un remplissage aisé et une fermeture hermétique faeile par soudure à l'usine de remplissage. Entre ses parties inférieure et supérieure, c' est-à-dire à 1' endroit où le diamètre subit une réduction, la cartouche comporte une gorge périphérique dans laquelle viennent s'insérer les clips de fixation 14.Le dispositif 10 d'obturation et de serrage de la cartouche vient buter sur le haut de l'encolure de celle-ci. Avantageusement, la cartouche contient la quantité de régénérant juste nécessaire à la régénération de la résine ; lorsque la résine est épuisée, ceci pouvant titre détecté par tout moyen connu en soi, il suffit d'ouvrir le dispositif 10, d'arracher la cartouche 8 et de la remplacer par une nouvelle conte nant toujours la-dose de régénérant requise. Les dimensions de l'appareil et celles de la cartouche peuvent être adaptées suivant les nécessités des applications envisagées. Elles ne constituent pas un critère spécifique de l'invention. De même les moyens décrits à exemple de réalisation particulier cidessus et représentés à la figure annexée peuvent être remplacés par des équivalents à la portée de homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Installation d'adoucissement de l'eau comprenant un lit de résines échangeuses d' ions, une canalisation de décharge de l'eau sortant du lit de résines, une cartouche contenant un agent de régénération des résines et une source bateau fratche caractérisée en ce que la cartouche est placée en amont du lit et en ce qu'il est prévu des moyens pour que substantiellement toute l'eau fratche pénètre dans la cartouche et en sorte, soit à l'état de solution de régénération lors du cycle de régénération soit inchangée lors du cycle de fonctionnement, par une série d'orifices ménagés dans le fond de la cartouche pour entrer ensuite en contact avec. le lit de résines puis quitter celui-ci par la canalisation de décharge. 2 - Installation d'adoucissement de de l'eau conforme à la revendication 1 caractérisée en ce que le lit de résines et la cartouche de régénérant sont logés dans un même appareil. 3 - Installation d'adoucissement de l'eau conforme à la revendication 2 caractérisee en ce que l'appareil a une forme cylindrique. 4 - Installation d'adoucissement de l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le régénérant utilisé dans la cartouche est du chlorure de sodium. 5 - Installation d'adoucissement de 11 eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le régénérant utilisé dans la cartouche est du chlorure de sodium additionné d'un bactéricide, d'un inhibiteur de fer et/ou d'un colorant. 6 - Installation d'adoucissement de l'eau suivant la revendication 5 caractérisée en ce que le chlorure de sodium utilisé comme régénérant contient du bleu de méthylène ou du permanganate de potassium. 7 - Installation d'adoucissement de l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la cartouche de régénérant est placée dans un récipient comprenant une enveloppe extérieure et une couronne de logement de la cartouche, cette dernière étant conformée de telle façon que sa partie inférieure, qui se trouve au voisinage de l'orifice d'adduction de l'eau fratche, a une section plus petite que la partie supérieure afin de former entre sa surface latérale et la surface de l'envelopPe extérieure une chambre périphérique qui est parcourue par 1' eau introduite, ladite eau pénétrant ensuite dans la cartouche par une série orifices périphériques ménagés à la surface latérale de la cartouche à hauteur de la chambre périphérique et sortant de la cartouche par une série d'orifices prévus au fond de celle-ci pour entrer ensuite en contact avec le lit de résines puis quitter celui-ci par la canalisation de décharge. 8 - Installation d'adoucissement de l'eau conforme à la revendication 7 caractérisée en ce que la cartouche de régénérant et le lit de résines sont logés dans un même appareil, 9 - Installation d'adoucissement de l'eau suivant les revendications 7 ou 8 caractérisée en ce que la cartouche de régénérant consiste en une enveloppe ayant la forme de deux cylindres concentriques superposés, celui du dessus ayant un diamètre supérieur à celui du dessous, une gorge périphérique étant prévue à l'endroit de jonction des deux cylindres afin de permettre l'insertion de clips de calage, ladite cartouche ayant été scellée à la partie supérieure après introduction de la quantité prévue de régénérant. 10 - Installation d'adoucissement de 1' eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les récipients, la couronne de logement de la cartouche et ltenveloppe de la cartouche sont fabriqués en polychîcrure de vinyle.