Brevet FR2243016A1 — publié le 19750404

La présente invention~concerne un dispositif de réglage du cycle de régénération de l'échangeur d'ions d'un adoucisseur d'eau, plus particulièrement d'un tel adoucisseur dont l'échangeur d'ions est constitué par une résine échangeuse d'ions. Dans la technique actuelle, un tel adoucisseur veau est constitué par l'association des principaux organes suivants - une cwe contenant la résine échangeuse d'ions, c'est-à-dire une résine adaptée pour débarrasser les eaux dures de leur calcaire et de leurs sels magnésiens en remplaçant les ions calcium et magnésium par l'ion sodium ou l'ion potassium; - un bac à sel destiné à la préparation de l'eau salée concentrée devant agir comne agent regénérateur de la résine échangeuse d'ions, lorsque celle-ci est saturée de calcium; - une vanne conçue pour commSer les différents cycles de fonctionnement de cet adoucisseur d'eau et en particulier, le cycle de régénération de la résine échangeuse dolions;; - un dispositif programnateur et une horloge. Ces différents cycles de fonctionnement sont en général constitués par I un cycle de service au d'utilisation de lleau adoucie; pendant lequel l'eau à adoucir traverse la résine échangeuse d'ions et est débarrassée de son calcaire et de ses sels magnésiens; 2.un cycle d'écoulement dteau inversé destiné à décolmater la résine et à opérer le rejet à l'égout des impuretés qui se sont déposées sur cette dernière;; 3.un cycle de régénération proprement dite de la resine qui consiste à faire passer à travers celle-ci l1eau salée concentrée prélevée du bac à sel, par aspiration au moyen d'un hydro-éjecteur ou d'une pompe, et à rejeter l'e- gout le filtrat qui en résulte; 4.un cycle de rinçage lent de la résine par de veau, précédé par la fermeture de l'arrivée de l'eau salée concentrée obtenue au moyen d'un dispositif associé à la vanne ou situé dans le bac à sel, l'eau primaire de l'hydro-éjece teur étant seule envoyée sur la résine au cours de ce cycle de rinçage lent;; 5.un cycle de purge qui consiste à envoyeur sous un fort débit de l'eau sur la résine et à rejeter à l'égout le filtrat qui en résulte; 6.un cycle de préparation de l'eau salée concentrée pour le prochain cycle de régénération, cycle de préparation qui consiste à alimenter dans le bac à sel une quantité très précise d'eau. Dans ces adoucisseurs d'eau connus, le cycle de régénération de la résine, tel qu'il vient d'hêtre précisé, donne souvent naissance à des ennuis ou à des défaillances de fonctionnement qui amenuisent fortement l'efficacité de ces adoucisseurs. En effet, dans un tel cycle de régénération, le volume de l'eau salée concentrée à aspirer détermine la durée de ce cycle qui se trouve ainsi fonction de la vitesse d'aspiration de cette eau salée concentrée. Par ailleurs, dans ces adoucisseurs connus, cette durée du cycle de régénération est généralement réglée par le dispositif programmateur qui permet, outre l'ex cution de ce cycle, celle du cycle de rinçage lent et ce, sous l'effet d'un réglage unique.D'autre part, la fermeture de l'aspiration de l'eau salée concentrée est en général camnandée de manière automatique, soit par un flotteur, soit par une bille flottante qui obture l'aspiration lorsque le niveau de l'eau salée concentrée dans le bac à sel a atteint son niveau mininirni. De ce fait, puisque la durée de la régénération et celle du rinçage lent se trouvent cumulées dans le réglage unique du dispositif programmateur, il se produit que le cycle de rinçage lent se trouve bien souvent réduit en durée, du fait du dépassement de la durée du cycle de régénération et ce, en fonction de la valeur de ce dépassement.On a meme remarqué que bien souvent, ce cycle de rinçage lent ne pouvait s'effectuer, la durée du cycle de régénération s'étendant sur la valeur entière du réglage du dispositif programmateur. Il est évident que pour remédier à cet inconvénient, provoqué par l'absence du cycle de rinçage lent, - peut augmenter d'office la valeur du réglage du dispositif programaateur de fa çon qu'en tout état de cause, le cycle de rinçage lent puisse y trouver sa durée, mais dans ce cas, la consommation d'eau devient très importante et bien souvent inutile. En outre, on comprend très facilement que la durée du cycle de régénération ne peut être déterminée au montage à l'usine des adoucisseurs, et n' est pas constante puisque dépendant des facteurs suivants - quantité d'eau salée concentrée nécessaire (variable suivant l'utilisa- tion et la dureté de l'eau à adoucir); - type de l'hydro-éjecteur utilisé et état des tuyères de celui-ci et de son filtre de protection; - pression de l'alimentation d'eau à adoucir; - résistance présentée par la résine échangeuse d'ions au passage de l'eau salée concentrée; - perte de charge dans la canalisation d'égout et hauteur de refoulement de celle-ci. Tous ces facteurs étant variables, montrent bien qu'un réglage particulier du dispositif programmateur à la mise en service de chaque adoucisseur, est nécessaire et ne peut être identique dans tous les cas. De plus, dans ces adoucisseurs connus, il est courant que les différentes soupapes alimentant en eau le bac à sel, n'assurent pas une parfaite étanchéité et, de ce fait, le ni veau de l'eau salée concentrée dans ce bac varie souvent et de manière parfois très importante. La durée du cycle de régénération étant fixe et à ce moment trop courte, le niveau minium de l'eau salée concentrée n'est pas atteint et le rinçage lent ne peut s 'effectuer. Par suite, si lors du cycle de régénéra- tion suivan*, on réalimente une meme quantité d'eau dans le bac à sel, le niveau d'eau salée concentrée augmente à chaque cycle de régénération et celle-ci finit par déborder. En conséquence, c1 est un des principaux objets de la présente inven tion de fournir un dispositif de réglage du cycle de régénération de l'échan- geur d'ions, sous forme de résine, d'un adoucisseur d'eau, conçu pour éliminer la majeure partie des inconvénients precédeimnent énoncés et pour que ce cycle de régénération soit effectif et de la duree nécessitée sans léser le cycle de rinçage lent. C'est un autre objet de la présente invention de fournir un tel dispositif de réglage ne dépendant pas du dispositif programmateur, et conçu pour assurer une durée efficace du cycle de régénération non déterminée à l'avance. Selon l'invention, un tel dispositif de réglage du cycle de régénération de l'échangeur d'ions, sous forme de résine, d'un adoucisseur d'eau dont le fonctionnement est distribué en un cycle de service, un cycle d'écoule ment inverse, un cycle de régénération de 11 échangeur d'ions, un cycle de rin- cage lent de cet échangeur, un cycle de purge et un cycle de préparation de l'eau salée concentrée nécessaire au cycle de Tégénération suivant, ces cycles étant réglés en durée, sauf en ce qui concerne le cycle de régénération, par un dispositif programmateur, est remarquable en ce qu 1il est constitué par un ré- servoir fermé comportant à sa base un orifice raccordé à une conduite plongeant dans le bac de préparation de l'eau salée concentree de régénération de l'chan geur d'ions, une conduite intérieure verticale raccordée à l'hydro-éjecteur ou à la potine aspirante de l' adoucisseur et dont l'extrémité supérieure d'entrée est situee à un niveau légèrement inférieur à I'exLrémité supérieure fermée du réservoir, deux électrodes ou contacts en regard l'un de l'autre, situés sur la périphérie du réservoir à un niveau légèrement inférieur à ladite extrémité su supérieure d'entre de la conduite intérieure verticale, ces électrodes étant reliées à un relais ou embrayage électrmagnétique commandant la mise hors service et la remise en service du programmateur. De manière plus spécifique et selon l'invention, le réservoir est cylindrique et sous forme de cloche, lesdites électrodes situées à Sa partie suprieure étant diamétralement opposées en dessous du niveau de l'entrée de la conduite intérieure verticale alimentant, lors du cycle de regénération, en eau salée concentrée, par l'intermédiaire de lthydro-ejecteur ou de la pompe aspirante, la cuve de l'adoucisseur contenant l'échangeur d'ions sous forme de ré sine.Par ailleurs, ces électrodes sont agencées de manière que, lorsque l'eau salée concentrée, étant bonne conductrice de ltélectricité, est aspirée depuis le bac dans le réservoir et les submerge, elles ferment le circuit du relais ou de l'embrayage électromagnétique, ce qui provoquera la mise hors service du dispositif programmateur aussi longtenps que lleau salée concentrée formera écran conducteur entre elles, la remise en service de ce dispositif programmateur intervenant lorsque de l'air aspiré en provenance du bac remplacera l'eau salée concentrée utilisée pour le cycle de régénération et ne formera plus écran conducteur, provoquant ainsi l'ouverture du circuit du relais ou de ltem- brayage électromagnétique; le dispositif programmateur ainsi remis en service commandant alors le cycle de rinçage lent. D'autres caractéristiques du dispositif objet de l'invention, ainsi que son mode de fonctionnement, ressortiront de la descrip*ion suivante faite en relation avec le dessin ci-joint qui représente schématiquement en coupe, un mode d'exécution, non limitatif, d'un tel dispositif. Ccmme le montre ce dessin, ce dispositif est constitué par un réservoir en matière plastique qui, dans le mode d'exécution représenté, est un réservoir 1 cylindrique, fermé, vertical et en forme de cloche. A sa base, ce réservoir est raccordé à une conduite 2 qui plonge dans le bac à sel 3, dans lequel l'eau salée concentrée devant servir au cycle de régénération de 1 'échan- geur d'ions, est préparée par addition d'eau. Cette conduite 2 a son extrémité inférieure située à un niveau légèrement au-dessus du fond du bac 3. Une conduite 4 axiale7 dont l'extrémité supérieure d'entrée est située légerement en dessous du sommet du réservoir 1, relie par son extrémité inférieure ce réservoir (en direction de la flèche F) à I'hydro-éjecteur ou à la pompe aspirante reliée à la cuve contenant l'échangeur ions sous forme de résine (ces derniers organes ne sont pas représentés). Le réservoir 1 est muni de deux électrodes 5, 5' périphériques, si- tuées llune en face de vautre ou diamétralement opposées, à un niveau légerement inférieur à l'extrémité supérieure d'entrée de la conduite 4. Ces électrodes sont reliées à un relais R ou embrayage électromagnétique commandant la mise hors service et la remise en service du dispositif programmateur P. Lorsque de l'eau salée concentrée, de régénération, est aspirée par l'intermédiaire de l'hydro-éjecteur ou de la pompe, dans la cuve contenant la résine échangeuse d'ions, le réservoir 1 se vide d'air et l'eau salée concentrée, en provenance du bac 3 par la conduite 2, monte dans ce réservoir et submerge les électrodes 5, 5'. Du fait que lteau salée concentrée est bonne conductrice de l'électricité et forme ainsi écran conducteur, le circuit du relais R ou embrayage électromagnétique se ferme, provoquant la mise hors service du programmateur P. Lorsque le niveau minimum de l'eau salée concentrée dans le bac 3 est atteint, de l'air pénètre dans la conduite 2 et, par suite de l'aspiration, dans le réservoir 1, si bien que les deux électrodes 5, 5' n'étant plus en contact par l'intermédiaire de l'eau salée concentrée, le circuit électrique est ouvert, de sorte que le relais ou embrayage électromagnétique remet le programmateur en service, ce dernier commandant tout d'abord la durée du cycle de rinçage lent et, ensuite, des cycles suivants, jusqu'au nouveau cycle de régéné- ration de l'échangeur d'ions. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de réglage du cycle de régénération de l'échangeur dotions, sous forme de résine, d'un adoucisseur d1eau dont le fonctionnement est distribué en un cycle de service, un cycle d'écoulement inverse, un cycle de régéné ration de l'échangeur dotions, un cycle de rinçage lent de cet échangeur, un cy- cle de purge, et un cycle de préparation de l'eau salée concentrée nécessaire au cycle de régénération suivant, ces cycles étant réglés en durée, sauf en ce qui concerne le cycle de régénération, par un dispositif programmateur, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un réservoir fermé camportant à sa base un orifice raccordé à une conduite plongeant dans le bac de préparation de l'eau salée concentrée de régénération de ltéchangeur d'ions, une conduite intérieure verticale raccordée à 1 'hydro-éjecteur ou à la pompe aspirante de l'adoucisseur et dont l'extrémité supérieure d'entrée est située à un niveau légèrement inférieur à l'extrémité supérieure fermée du réservoir, deux électrodes ou contacts en regard l'un de l'autre, situés sur la périphérie du réser- voir à un niveau légèrement inférieur à ladite extrémité supérieure d'entrée de la conduite intérieure verticale, ces électrodes étant reliées à un relais ou embrayage électromagnétique comandant la mise hors service et la remise en service du programmateur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réservoir est cylindrique et sous forme de cloche, lesdites électrodes situées à sa partie supérieure étant diamétralement opposées en dessous du niveau de l'entrée de la conduite intérieure verticale alimentant, lors du cycle de régé ration, en eau salée concentrée, par l'intermédiaire de l'hydro-éjecteur ou de la pompe aspirante, la cuve de l'adoucisseur contenant 1 'échangeur d'ions sous forme de résine. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les électrodes sont agencées de manière que lorsque l'eau salée concentrée étant bonne conductrice de ltélectricité, est aspirée depuis le bac dans le réservoir et les submergea elles ferment le circuit du relais ou de ltembrayage électromagnétique, ce qui provoquera la mise hors service du dispositif programmateur aussi longtemps que 11 eau salée concentrée formera écran conducteur entre elles, la remise en service de ce dispositif programmateur intervenant lorsque de l'air aspiré en provenance du bac remplacera l'eau salée concentrée utilisée pour le cycle de régénération et ne formera plus écran conducteur, provoquant ainsi l'ouverture du circuit du relais ou de l'embrayage électromagnétique, le dispositif programmateur ainsi remis en service comman- dant alors le cycle de rinçage lent.