Brevet FR2248237A1 — publié le 19750516

La présente invention est relative à un adoucisseur d'eau, plus particu lièrement un adoucisseur par échange d'ions, destiné notamment aux machines à laver le linge ou la vaisselle. Dans les adoucisseurs par échange d'ions, de l'eau dure est adoucie par passage à travers une matière échangeuse d'ions contenue dans un réservoir approprié. Cette matière échangeuse d'ions peut, par exemple, comprendre des zéolites naturelles ou synthétiques, ou une résine échangeuse d'ions du type sodique. Dans les adoucisseurs de ce type, il est nécessaire de régénérer périodiquement la matière échangeuse d'ions ce qui est habituellement réalisé par passage à travers elle, d'une saumure de chlorure de sodium. Pour assurer cette régénération périodique, les adoucisseurs sont équipés d'un bac à sel, disposé entre une conduite d'admission d'eau et le réservoir contenant la matière échangeuse d'ions. Un ensemble de valves permet d'alterner à volonté les périodes d'utilisation de l'adoucisseur et les périodes de régénération de la matière échangeuse d'ions. Dans les adoucisseurs connus, cet ensemble de valves est généralement complexe, coûteux et encombrant. Etant donné l'encombrement important de cet ensemble de valves et ltexiguité de ltespace disponible sur les machines à laver le linge ou la vaisselle, pour y loger un adoucisseur, on est habituellement contraint de réduire considérablement la capacité du réservoir contenant la matière éehangeuse d'ions, ainsi que celle du bac à sel. Il en résulte divers désavantages. En particulier, la faible capacité du réservoir contenant la matière échangeuse d'ions a une action défavorable sur le résultat de l'adoucissement de l'eau ; elle permet en effet difficilement l'obtention d'une eau très douce, présentant un titre hydrotimétrique prédéterminé et constant. Un réservoir de faible capacité présente le désavantage supplémentaire d'augmenter la fréquence des périodes de régénération. L'utilisation d'un bac à sel de faible capacité est également désavantageuse, car elle permet difficilement l'obtention d'une saumure de concentration constante et élevée, et nécessite par ailleurs des additions fréquentes de sel. L'invention remédie à ces désavantages des adoucisseurs connus, en procurant un adoucisseur de construction simple, économique et robuste, comprenant un ensemble de valves de faible encombrement. L'invention concerne plus particulièrement un adoucisseur d'eau comprenant une conduite d'admission d'eau dure, un réservoir contenant une matière échangeuse d Ions, une conduite a'évacuation d'eau adoucie, une conduite de décharge, un bac à sel et un ensemble de valves reliant ces conduites, le bac et le réservoir entre eux.Conformément à l'invention, l'ensemble de valves comprend une première valve à trois voies qui, dans une première position, relie la conduite d'admission avec un orifice d'entrée du bac à sel, et qui, dans une seconde position, relie ladite conduite d'admission avec une deuxième valve à trois voies, cette deuxième valve reliant, dans une première position, une extrémité du réservoir avec la conduite de décharge et, dans une deuxième position, ladite extrémité du réservoir avec la première valve susdite l'ensemble de valves comprend en outre une troisième valve à trois voies qui, dans une première position, relie l'autre extrémité du réservoir avec un orifice de sortie du bac à sel et qui, dans une deuxième position, relie ladite autre extrémité du réservoir avec la conduite d'évacuation de l'eau adoucie les trois valves sont coupléesensemble à un organe commun de manoeuvre, agencé de manière à placer les trois valves simultanément dans leur première position, ou simultanément dans leur deuxième position. Dans l'adoucisseur suivant l'invention, l'ensemble de valves précité est réduit à trois valves à trois voies, reliées à un organe commun de manoeuvre. Cet ensemble de valves peut être de construction simple, économique et compacte. Ainsi, à encombrement égal, l'adoucisseur suivant l'invention présente, vis-à-vis des adoucisseurs connus, l'avantage appréciable de permettre une plus grande capacité pour le bac à sel et le réservoir contenant la matière- echan- geuse d'ions. Dans l'adoucisseur suivant l'invention, la circulation de la saumure à travers la matière échangeuse d'ions pendant les périodes de régénération, se fait en sens opposé au sens de circulation de l'eau pendant les périodes d'utilisation de l'adoucisseur. Dans une forme de réalisation préférée de l'adoucisseur suivant l'invention, la deuxième valve précitée est reliée à ltextrémité supérieure du réservoir contenant la matière échangeuse d'ions, tandis que la troisième valve est reliée à ltextrémité inférieure de ce réservoir. Dans cette forme de réalisation préférée de l'adoucisseur suivant l'invention, la matière échangeuse d'ions est parcourue de haut en bas par l'eau à adoucir, pendant les périodes d'utilisation de ladoucisseur, et elle est parcourue de bas en haut par la saumure pendant les périodes de régénération. Cette forme de réalisation de l'adoucisseur présente le double avantage d'assurer, d'une part, une utilisation optimum de la capacité d'échange de la matière échangeuse d'ions et, d'autre part, un détassage et une régénération efficaces de celle-ci. I1 en découle l'avantage supplémentaire d'une consommation spécifique minimum de sel pour. la régénération de la matière échangeuse d'ions. Des particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de quelques formes de réalisation de l'adoucisseur suivant l'invention, en référence aux figures annexées. La figure 1 montre schématiquement une première forme de réalisation de 11 adoucisseur suivant l'invention. La figure 2 montre schématiquement une variante de l'adoucisseur de la figure 1, dont l'ensemble de valves occupe une position correspondant à la phase de régénération. La figure 3 montre l'adoucisseur de la figure 2, dont l'ensemble de valves occupe une position correspondant à la phase d'utilisation de l'adoucisseur. Dans ces figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques. Ltadoucisseur de la figure 1 comprend un réservoir 1 contenant une matière échangeuse d'ions du type sodique et un bac à sel 2. Un ensemble de valves, désigné d'une manière générale par la notation de référence 3, relie le réservoir 1 et le bac à sel 2 entre eux ainsi qu'à une conduite d'admission d'eau 4, une conduite d'évacuation d'eau douce 5 et une conduite de décharge 6, destinée en particulier à ltévacuation de la solution de régénération après son passage à travers la matière échangeuse d'ions contenue dans le réservoir 1. Suivant l'invention, l'ensemble de valves 3 comprend tram valves à trois voies T7,8 et 9 couplées entre elles par un organe commun de manoeuvre, non représenté. Les trois voies de la valve 7 sont en communication respectivement avec la conduite d'admission d'eau 4, avec le bac à sel 2, via une conduite 10, et avec la valve 85 via une conduite 11. Cette valve 7 peut être placée dans deux positions, à savoir une première position pour laquelle la conduite 4 est en communication avec la conduite 10, et une deuxième position, dans laquelle la conduite 4 est en communication avec la conduite 11. Les trois voies de la valve 8 sont reliées respectivement à ltextrémité supérieure du réservoir - 1, via une conduite 12, à la valve 7, via la conduite il susdite, et à la conduite de décharge 6. Dans une première position, la valve 8 met les conduites 6 et 12 en communication et isole la conduite il ; dans une deuxième position, elle met les conduites 11 et 12 en communication et isole la conduite de de charge 6. Les trois voies de la valve 9 sont reliées respectivement à la conduite d'évacuation d'eau douce 5, à ltextrémité inférieure du réservoir 1, via une conduite 13, et au bac à sel 2, via une conduite 14. Pour une première position de la valve 9, les conduites 13 et 14 sont mises en communication, et la conduite 5 est isolée ; dans une seconde position, la valve 9 met les conduites 5 et 13 en communication et isole la conduite 14. Un organe de commande connu en soi, non représenté, relie les trois valves 7, 8 et 9 entre elles, de manière à les placer, soit simultanément dans leur première position telle que définie ci-dessus, soit simultanément dans leur deuxième position. Lorsque les trois valves 1, 8, 9 occupent simultanément leur première position, l'eau en provenance de la conduite d'admission 4 traverse la valve 7, la conduite 10 et le bac à sel 2, où elle forme une saumure. Celle-ci sort du bac à sel 2 et est envoyée à l'extrsmité inférieure du réservoir 1, via la conduite 14, la valve 9 et la conduite 13. En traversant de bas en haut le réservoir 1, la saumure assure un detassage de la masse échangeuse d'ions et une régénération de celle-ci. La solution sortant du réservoir 1 est évacuée par la conduite 12, la valve 8 et la conduite de decharge 6. A l'issue de la phase de régénération, on manoeuvre l'organe de manoeuvre précité de manière à placer les trois valves 7, 8, 9 simultanément dans leur deuxième position, correspondant à la phase d'utilisation de l'adoucisseur. L'eau brute, en provenance de la conduite 4 est alors envoyée à l'extrémité supérieure du réservoir 1, via la valve 7, la conduite 11, la valve 8 et la conduite 12. Pendant son passage de haut en bas dans le réservoir 1, l'eau est progressivement adoucie par échange d'ions avec la matière échangeuse d'ions. A sa sortie du réservoir 1, l'eau douce est envoyée à l'utilisation, en l'occurrence la cuve de lavage d'une machine à laver la vaisselle, via la conduite 13, la valve 9 et la conduite 5. L'organe de manoeuvre commun des trois valves 7, 8, 9 peut comprendre, par exemple un arbre de rotation, calé sur des boisseaux rotatifs des trois valves. En variante, un compteur d'eau 15 peut être monté dans la conduite d'admission d'eau 4, pour déterminer le moment où il convient de régénérer la matière échangeuse d'ions. Suivant une particularité avantageuse de l'invention, le compteur d'eau 15 est relié à une valve 16 d'obturation de la conduite 4, et réglé pour obturer automatiquement cette valve 16 dès qu'une quantité prédéterminée d'eau a traversé le compteur 15. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, le compteur d'eau est relié à organe de manoeuvre susdit de l'ensemble de valves 3, pour actionner automatiquement celui-ci et passer ainsi automatiquement de la phase d'utilisation de l'adoucisseur à la phase de régénération de la matière échangeuse d'ions. Suivant une autre variante, le compteur 15 et/ou la valve 16 peuvent être montés dans la conduite 5 d'évacuation de l'eau adoucie. On a représenté aux figures 2 et 3 une forme de réalisation modifiée de l'adoucisseur de la figure 1. Dans cette forme de réalisation modifiée, les trois valves à trois voies précitées sont groupées en un ensemble unique 3. Celui-ci comprend un corps de valve tubulaire 17 percé de sept conduits radiaux 18, 19, 20, 21, 22, 23 et 24. Ces sept conduits radiaux sont reliés respectivement aux conduites 4, 12, 6, 5, 13, 13 > 14 et 10 de l'adoucisseur Un boisseau cylindrique 25 est monté à rotation dans le corps de valve 17. Trois canaux transversaux 26, 27 et 28 sont ménagés à la périphérie du boisseau 25, pour relier deux à deux six des sept conduits radiaux susdits du corps de valve 17. Le boisseau 25 peut occuper deux positions angulaires distinctes dans le corps de valve 17. Dans une première position, visible à la figure 2, le canal 26 relie entre eux les conduits radiaux 19 et 20, le canal 27 relie les conduits 22 et 23, et le canal 28 relie les conduits 18 et 24. Cette positon du boisseau 25 dans le corps de valve 17 correspond à la phase de régénération de la matière échangeuse d'ions, telle qu'elle a été décrite ci-dessus en référence à la figure 1. Dans une deuxième position du boisseau 25 dans le corps de la valve 17, représentée à la figure 3, le canal 26 relie les conduits radiaux 18 et 19 entre eux, le canal 27 relie les conduits 21 et 22, et le canal 28 relie les conduits 23 et 24. Cette deuxième position du boisseau 25 correspond à la phase d'utilisation de l'adoucisseur, telle qu'elle a été définie et décrite ci-dessus, en référence à la figure 1. Un avantage de la forme de réalisation de la figure 2 réside dans la configuration simple et compacte de l'ensemble de valves 3, qui se présente sous la forme d'un sélecteur dont la manoeuvre ne nécessite qu'une simple rotation angulaire du boisseau 25 dans le corps de valve 17. Dans l'adoucisseur suivant l'invention, le bac à sel 2 peut avoir n'importe quelle configuration connue, assurant une dissolution suffisante de sel dans l'eau qui le traverse, pour obtenir une saumure de régénération ayant une concentration définie. On a toutefois constaté, à ltusage, que les bacs à sel des adoucisseurs connus permettent rarement l'obtention d'une saumure de concentration constante et bien définie. La Demanderesse attribue ce désavantage des adoucisseurs connus, à la formation de canaux de grande section à travers la masse de sel, ces canaux constituant des passages privilégiés à grand débit d'eau à travers le bac à sel. Pour éviter ce désavantage des adoucisseurs connus, on propose, dans une forme de réalisation particulière, non représentée, de l'adoucisseur suivant l'invention, d'équiper celui-ci d'un bac à sel en forme de trémie, connecté à deux extrémités opposées de sa partie inférieure, aux conduites 10 et 14 précitées. L'invention n'est évidemment pas limitée aux quelques formes de realisa- tion particulières qui viennent d'etre décrites. De nombreuses modifications peuvent en effet être apportées dans la nature et la forme des éléments qui les constituent, pour autant qu'elles ne soient pas en contradiction avec chacune des revendications suivantes. REVENDICATIONS 1 - Adoucisseur dteau, comprenant une conduite d'admission d'eau dure, un réservoir contenant une matière échangeuse d'ions, une conduite d'évacuation d'eau adoucie, un bac à sel, une conduite de décharge et un ensemble de valves reliant ces conduites, le bac à sel et le réservoir entre eux, caractérisé en ce que l'ensemble de valves comprend une première valve à trois voies qui, dans une première position, relie la conduite d'admission avec un orifice d'entrée du bac à sel et qui, dans une -deuxième position, relie ladite conduite d'admission avec une deuxième valve à trois voies, cette deuxième valve reliant dans une première position, une extrémité du réservoir avec la conduite de décharge et, dans une deuxième position, ladite extrémité du réservoir avec la première valve, l'ensemble de valves comprenant en outre une troisième valve à trois voies qui, dans une première position, relie l'autre extrémité du réservoir avec un orifice de sortie du bac à sel et qui, dans une deuxième position, relie ladite autre extrémité du réservoir avec la conduite d'évacuation de l'eau adoucie, les trois valves étant couplées ensemble à un organe commun de manoeuvre, agencé de manière à placer les trois valves simultanement dans leur première position susdite, ou simultanément dans leur deuxième position précitee. 2 - Adoucisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième valve est reliée à l'extremite supérieure du réservoir contenant la matière échangeuse d'ions, tandis que la troisième valve est reliée à I'extre- mité inférieure de ce réservoir. 3 - Adoucisseur suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les trois valves sont groupées en un ensemble unique comprenant, d'une part, un corps de valve tubulaire perce de sept conduits radiaux en communication respectivement avec les trois conduites précitées, les deux extrémités du réservoir et les deux orifices du bac à sel et, d'autre part, un boisseau déplaçable dans le corps de valve et présentant des canaux pour relier deux à deux les conduits radiaux du corps de valve. 4 - Adoucisseur suivant l'une quelconque des revendications I à 3, carac térisé en ce qu'il comprend un compteur d'eau relie à la conduite d'admission d'eau dure ou à la conduite d'évacuation d'eau adoucie. 5 - Adoucisseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le compteur d'eau est couple à une valve d'obturation de la conduite d'admission d'eau dure. 6 - Adoucisseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le compteur d'eau est couplé à un moteur d'entraînement de l'organe de manoeuvre des trois valves à trois voies. T - Adoucisseur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, carac tErisE en ce que le bac à sel a la forme d'une trémie et est relie à la première valve et à la troisième valve, à sa partie inférieure.