Brevet FR2242334A1 — publié le 19750328

La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif de réglage du fonctionnement d'un adoucisseur d'eau à base de résine échangeuse d'ions. Ce type d'adoucisseur d'eau comporte quatre éléments distincts, à savoir - une cuve dans laquelle se trouve la résine échangeuse d'ions, - un bac à sel pour la préparation de la-saumure destinée à régénérer la résine échangeuse d'ions, - une vanne destinée à opérer les différents cycles nécessaires lors de la régénération, - un programmateur et une horloge. Les cycles de la vanne, nécessaires pour-le fonctionnement d'un adoucisseur d'eau sont les suivants 10) cycle de service où l'eau à adoucir passe à travers la ré sine, pour l'échange d'ions entre lteau et la résine, 2") cycle de flux inverse destiné à decolmater la résine et à rejeter à ltegout les impuretés déposées sur cette résine, 3 ) cycle de saumuration, qui consiste à aspirer, le plus sou vent à l'aide d'un hydro-éjecteur ou à l'ai-de d'une pompe, la saumure qui se trouve dans le bac à sel et à ia diriger au travers de la résine en vue de sarégénération, le fil trat étant rejeté à l'égout, 40) cycle de rinçage lent par de l'eau : à cet effet, on ferme l'arrivée de la saumure à l'aide d'un dispositif situe, soit sur la vanne, soit dans le bac à sel, de sorte que l'eau primaire de lthydro-éjecteur est seule envoyée sur la résine, 50) cycle de purge, qui consiste à envoyer à grand débit de l'eau sur la résine et à rejeter le filtrat à l'égout, 6 ) cycle de préparation de la saumure pour la régénération suivante, cette préparation ayantlieu en envoyant une quantité précise d'eau dans la cuve à sel. En général, les cycles I et 2 ntoffrent pas-de dif ficultés d'exécution. Par contre, les autres cycles sont souvent source dtennuis qui nuisent fortement à l' & ficacité de l'adoucisseur d'eau. C'est ainsi que, dans le cycle de saumuration, le volume de saumure à aspirer détermine un temps ou une durée de cycle, qui est fonction de la vitesse d'aspiration de la saumure. Ce temps est généralement déterminé par un dispositif programmateur, qui permet l'exécution du cycle de saumuration et du cycle de rinçage lent avec un réglage unique. En effet la fermeture d'aspiration de saumure est automatique et com- mandée en général par un flotteur ou une bille flottante qui obstrue l'aspiration lorsque le niveau de la saumure a atteint son niveau minimum ; le temps de saumuration et de rinçage lent sont donc cumulés. Par exemple, si la fonction dé saumuration nécessite une durée de 30 minutés et que le rinçage lent doit, pour être bien exécuté, durer 15 minutes, le programmateur sera réglo sur 45 minutes. A la lecture de ce qui précède, on constate qu'il y a donc lieu d'effectuer un réglage du programmateur. Mais, si la fonction saumuration dure plus de 35 minutes, le temps de rin çage lent sera diminué de la mme valeur. Il est courant que le rinçage lent ne soit même pas effectué. Pour remédier à cet inconvénient, on augmente d'office le temps du programmateur de façon à ce que en tout état de cause, il y ait un rinçage lent. Si ce temps est augmenté, la consommation d'eau est importante et inutile dans la plupart des cas. Le temps de saumuration n'est pas constant et il ne peut pas être prédéterminé en usine, car ce temps est fonction des facteurs suivants - quantité de saumure (variable suivant les utilisateurs et la dureté de l'eau), - type d'hydro-éjecteur, - état des tuyères de lthydro-éjecteur, - état du filtre protégeant lthydro-éjectear, - pression d'eau de ville, - résistance offerue au passage de la saumure sur la résine, - perte de charge dans la canalisation d'égout, - hauteur de refoulément de la canalisation d'égout. Tous ces facteurs montrent bien qu'un réglage à la mise en service est nécessaire et que le réglage ne peut pas être constant certains facteurs étant fortement variables. De plus, il est courant que les différentes soupapes alimentant la cuve à sel ne soient pas parfaitement étanches et èt que le niveau de saumure dans le bac à sel soit variable et parfois même très important. Le temps de saumure étant fixe et à ce moment trop court, le niveau minimum desaumure n'est pas atteint, le rin çage lent ne s'effectue pas et, si lors du cycle suivant , on réintroduit une même quantité d'eau dans le bac à sel, le niveaude celui-ci augmente à chaque régénération et finit~par déborder. D'autre .part, le cycle six ou cycle de préparation de saumure > et le cycle cinq ou cycle de purgez sont aussi en général liés. Les dispositifs actuels déterminant la quantité d'eau à introduire dans le bac à sel pour la préparation de lasaumure n'offrent pas une sécurité suffisante et, comme mentionné ci-dessus > il est courant que le niveau de saumure dans le bac à sel soit peu précis et très irrégulier, avec parfois même des débordements. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Elle a notamment pour ob-jet de contrer le cycle de saumuration ainsi que les cycles de préparation de la saumure, afin que la'durée de ces cycles soit la durée nécessaire. Elle a aussi pour objet un procédé où la durée de ces cycles n'est pas déterminée à ltavance et ne dépend pas du dispositif programmateur. A cet effet, le procédé de la présente invention pour le contre de la durée du cycle de saumuration ainsi que du cycle de préparation de la saumure pendant le fonctionnement d'un adoucisseur d'eau à résine échangeuse d'ions, consiste es senti e llement à controler la durée de chacun de ces cycles à l'aide d'une membrane dont une des faces se déformant au début et à la fin du cycle, agit sur le programmateur par l'intermédiaire d'un contact électrique. Dans le cas du cycle dè saumuration, qui est suivi du cycle de rinçage lent, le procédé de l'invention consiste donc à ne plus attribuer un temps fixe pour le cycle de saumuration. Par contre, on impose un temps fixe au cycle de rinçage lent. A cet effet, on place la vanne en cycle de saumuration et on arrete le programmateur grâce -à la membrane qui subit une déformation pendant ce cycle. On attend que toute la saumure soit aspirée sur la résine. Dès que toute la saumure est aspirée, la membrane subit une déformation inverse de la déformation précédente, ce qui assure la fermeture de l'aspiration de saumure et la remise en fonctionnement du programmateur qui, durant par exemple 15 minutes, laissera l'eau primaire de l'hydro-éjec- teur effectuer sa fonction de rinçage lent. Dès que la quantité de saumure a été aspirée, il est nécessaire d'obstruer la canalisation d'aspiration, car, à ce moment, l'hydro-éjecteur aspirerait de l'air, ce qui est néfaste pour le bon fonctionnement de l'adoucisseur d'eau. On voit donc que, grâce au procédé de la présente invention, on peut être certain que toute la saumure contenue dans le bac à sel sera complètement aspirée, indépendamment des variables suivantes : niveau de saumure dans le bac et vitesse d'aspiration. De plus, le rinçage lent est correctement exécuté. D'autre part, il est particulierement intéressant de lier étroitement la durée du cycle de purge à la quantité de saumure, car la durée de purge est une fonction qui dépend de facteurs, tels que quantité de résine, débit de purge et pression de l'eau. Or, le temps nécessaire à l'introduction d'eau dans le bac à sel pour la préparation de la saumure est également fonction des mêmes facteurs. Le procédé de la présente invention permet de lier. ces deux cycles. On place la vanne en cycle de purge et de préparation de saumuren on arrête le dispositif programmateur grâce à une membrane, on attend que le niveau de saumure dans le bac soit atteint, et on remet le programmateur en service grâce à la déformation que subit la membrane. Quand il est remis en service le dispositif programmateur arrête les cycles de purge et de préparation de saumure. Les caractéristiques de l'invention ressortiront des modes d'exécution décrits ci-après, à titre d'illustration et sans caractère limitatif. Ces modes d'exécution sont représentés schématiquement sur les dessins annexés, qui montrent respectivement - Figure 1 : La partie de lrensemble de l'installation d'adoucis sement, cette partie montrant le bac de préparation de sarm re aec le dispositif d'aspiration et de contrôle- de la saumuration. - Figure 2 : la partie montrant ce même bac de préparation de saumure-, avec le dispositif d'arrivée d'eau et de contrôle de la préparation de saumure. La figure I montre le bac 1 -de préparation-de saumure, avec la colonne 2 d'aspiration de saumure, cette saumure étant~ envoyée dans la cuve contenant la résine à régénérer. Etant donné qu'ily a aspiration de saumure, une dépres sion est donc nécessaire. En dérivation sur la canalisation 2 d'aspiration de saumure, on place une membrane 3 munie d'un ressort 4 et d'un contact électrique 5. Une des faces de la membrane 3 se trouve à l'atmosphère et l'autre face est soumise à la dépression de la canalisation de saumure, de sorte que cette membrane se déforme et actionne le contact électrique 5 en coupant le circuit du programmateur. Le programmateur est donc arrêté durant la fonction d'aspiration de saumure. Dès que le niveau minimum de saumure est atteint, l'air atmosphérique est aspiré en lieu et place de la saumure. D'une part, la perte de charge dans la canalisation due à l'aspiration d'air est plus faible que pour l'aspiration de saumure, et, d'autre part, la masse de la colonne d'air est beaucoup plus faible que celle de la colonne de saumure. La dépression est donc presque réduite à zéro et la membrane reprend sa position initiale en tétablissant le circuit du programmateur Gelle-ci détermine la duree d'un rinçage lent et le but recherché est atteint La figure 2 représente le mode d'exécution utilisé pour la préparation de la saumure. Le bac 1 comprend le sel et on amène l'eau par la conduite 6. On utilise un dispositif avec membrane 7, mais dont le ressort est placé sur l'autre face de la membrane. La cavité de la face opposée à la pression atmospherique est raccordée à un tube plongeant dans le bac à sel. Dès que le niveau augmente dans le bac à sel, la saumure s'introduit dans le tuyau 8 et comprime l'air du tuyau et de la cavité. La membrane 6 se déforme et actionne le contact électrique 9 qui rétablit le courant du programmateur. Celui-ci arrête l'action des cycles de purge et de préparation de saumure et replace la vanne en position service. Le dispositif mm près. D'autre part, en agissant sur le réglage du ressort de la membrane 7, on peut-faire varier le niveau dans le bac à sel d'environ 30 cm. La consommation minimum de saumure étant déterminée par la position du tube dans le bae à sel. R E V E N D I C A T I O N S. 10) Procédé de contre de la durée du cycle de saumuration ainsi que du cycle de préparation de la saumure pendant le fonctionnement d'un adoucisseur d'eau à résine échan geuse d'ions comprenant le cycle de service, le cycle de flux inverse, le cycle de saumuration, le cycle de rinçage lent, le cycle de purge et le cycle de préparation de la saumure, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on effectue ce contrôle à l'aide d'une membrane dont une des faces se déforme pendant la durée du cycle à contrôler et agit, par l'intermédiaire d'un contact électrique, su-r un program mateur commandant et réglant la durée des autres cycles et qui est mis hors circuit, grâce à la déformation de la membrane, pendant le cycle de saumuration et le cycle de préparation de la saumure. 2 ) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant revendi cation 1 pour le contrôle de la durée du cycle de saumura tipn de la résine, caractérisé en ce qu'il comprend, en dérivation sur la colonne d'aspiration de saumure reliant le bac de préparation de la saumure et la cuve contenant la résine, une membrane munie d'un ressort et d'un contact électrique, une des faces de la membrane se déformant pendant l'aspiration de la saumure et actionnant le contact électrique en mettant hors circuit le programmateur. 30) Dispositif pour la réalisation du procédé suivant revendi cation 1, pour le contrôle de la durée du cycle de prepa- ration de la saumure, caractérisé en ce qu'il comprend une membrane avec ressort, la cavité de la face de la mem brane opposée à la pression atmosphérique étant raccordée à un tube plongeant dans le bac à sel, la membrane se dé formant quand le niveau de saumure augmente dans le bac à sel, d'où action sur un contact électrique qui rétablit le courant du programmateur avec arrêt des cycles de purge et de préparation de saumure.