Brevet FR2545348A1 — publié le 19841109

Procédé pour la récupération de la chaleur perdue dans un lave-vaisselle à usage ménager et machine pour la mise en oeuvre dudit procédé. L'invention se rapporte à un procédé pour la récupération de la chaleur perdue dans un lave-vaisselle à usage ménager comprenant une cuve de lavage et un chauffage électrique disposé à l'intérieur pour chauffer le liquide de lavage qui est pulvérisé au moyen d'une pompe sur la vaisselle par un dispositif d'aspersion supérieure et un dispositif d'aspersion inférieure, ainsi qu'un réservoir raccordé à la cuve de lavage de façon thermiquement conductrice et faisant office d'échangeur de chaleur O Dans un procédé de ce type connu par la demande de brevet allemand DE-OS 27 30 489, le processus se déroule de la façon suivante: a) dans la phase "prélavage" du programme, par la conduite d'amenée d'eau fraîche ou à partir du réservoir, on envoie à la cuve de lavage de l'eau que l'on fait circuler au moyen du dispositif d'aspersion et que l'on évacue ensuite par pompage, b) dans la phase "lavage" du programme, par la conduite d'amenée d'eau fraîche ou à partir du réservoir, on envoie à la cuve de lavage de l'eau que l'on chauffe à une température de lavage prédéterminée et que l'on fait circuler, puis, après un certain temps d'action, on remplit aussi le réservoir d'eau et, le chauffage étant arrêté, on préchauffe le contenu du réservoir par contact thermique direct avec la cuve de lavage ainsi que par une conduite de circulation traversant le réservoir pour aboutir au dispositif d'aspersion supérieure, et, après l'échange de chaleur, on évacue par pompage le liquide usé de la cuve de lavage, c) au début de la phase "rinçage intermédiaire" du programme, on introduit dans la cuve de lavage l'eau préchauffée provenant du réservoir, d) à la fin de la phase "rinçage final" du programme, après évacuation du liquide de rinçage contenu dans la cuve de lavage, on remplit à nouveau le réservoir d'eau pour refroidir la cuve de lavage et condenser la vapeur d'eau se formant au cours de la phase "séchage" du programme, e) on conserve l'eau se trouvant dans le réservoir pour la phase "prélavage ou lavage" d'un nouveau programme. Avec ce procédé connu, on prélève de l'énergie thermique sur le liquide de lavage chauffée ayant servi et avec cette énergie, on réchauffe l'eau fraîche utilisée dans les phases suivantes du programme, si bien qu'en plus d'une économie d'énergie considérable, on obtient aussi un traitement me- nageant la vaisselle en ce qui concerne les variations de température Comme le réservoir conçu pour un volume de remplissage de la cuve de lavage cor- respondant à un processus de lavage est vidé après le prélavage, la quantité d'eau de la cuve disponible pour le lavage est constituée d'eau fraîche et doit être chauffée de la température de celle-ci à la température de lavage. Le réservoir est également vidé pour le rinçage intermédiaire de sorte que la quantité d'eau disponible dans la cuve pour le rinçage final est également constituée d'eau fraîche ou adoucie froide qui doit alors être chauffée à la température du rinçage final. Dans un lave-vaisselle à chargement en façade, il est connu (modèle d'utilité allemand 75 00 904) de fixer dans la zone arrière de la carrosserie un poids d'équilibrage qui garantit la stabilité de la machine même lorsque les paniers chargés sont tirés sur les rails de guidage en position sortie. La présence de ce poids supplémentaire monté fixe augmente considérablement le poids total de la machine, ce qui est préjudiciable au transport. Par le modèle d'utilité allemand 80 19 951, on connaît un lave-vaisselle qui, à la place d'un poids d'équilibrage, comporte un réservoir d'eau qui est constitué par une pièce soufflée en matière plastique et n'est rempli d'eau que sur le lieu d'utilisation de la machine Ce réservoir d'eau est disposé entre l'échangeur d'ions et l'orifice d'entrée d'eau douce de la cuve de lavage et, se trouvant donc dans la zone sans pression de l'entrée d'eau dans la cuve de lavage, peut être réalisé à paroi mince Par ailleurs, le réservoir d'eau est maintenu constamment rempli Au moyen d'un serpentin de refroidissement installé sur la surface latérale de la cuve de lavage et raccordé au réservoir d'eau, il est possible, au cours de la phase "séchage" du programme, d'amener par le serpentin l'eau stockée dans le réservoir pour le refroidissement de la surface latérale de la cuve de lavage. L'invention a pour objet de mettre au point un procédé du type précité qui permette de réduire encore davantage la consommation d'énergie et d'eau et de racourcir la durée du déroulement des programmes de lavage. Avec un lave-vaisselle du type précité, ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que dans la phase "prélavage" du programme, on envoie dans la cuve de lavage une partie de l'eau stockée dans le réservoir, on la met en circulation au moyen du dispositif d'aspersion et on l'évacue par pompage, que dans la phase "lavage" on envoie dans la cuve de lavage le reste de l'eau contenue dans le réservoir, on la chauffe à une température de lavage prédéterminée et on la met en circulation, qu'après montée à la température de lavage ou après un temps d'action déterminé, on remplit aussi d'eau le réservoir, qu'après arrgt du chauffage, on préchauffe le contenu du réservoir par thermocontact avec la cuve de lavage et qu'après l'échange de chaleur on évacue par pompage le liquide de lavage usé de la cuve, qu'au début de la phase "rinçage intermédiaire" on prélève une partie de l'eau préchauffée du réservoir et on l'envoie dans la cuve de lavage, on la met en circulation au moyen du disposifif d'aspersion et on l'évacue ensuite par pompage, que dans la phase "rinçage final" on envoie à la cuve de lavage le reste de l'eau contenue dans le réservoirs on la chauffe à la température voulue et on la met en circulation, qu'après montée à la température de rinçage final ou après un temps d'action déterminé, on pompe le liquide de rinçage de la cuve de lavage et en môme temps on remplit à nouveau le réservoir d'eau pour refroidir la cuve de lavage et condenser la vapeur d'eau se formant au cours de la phase "séchage" du programme et que l'on met en réserve l'eau se trouvant dans le réservoir pour les phases "prélavage" et "lavage" du programme ou pour deux processus de lavage d'un nouveau programme. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, après montée à la température de lavage ou après un temps d'action déterminé dans la phase "lavage" du programme, et après montée à la température de rinçage final ou après un temps d'action déterminé dans la phase "rinçage final" du programme, *on remplit respectivement le réservoir d'eau fraîche ou d'eau adoucie ou, dans la première phase, d'eau fraîche et, dans la seconde phase, d'eau adoucie. Le procédé selon l'invention peut être utilisé aussi bien en cas de programme normal que pour les programmes économiques délicats ou les progran- mes économiques fins pour la vaisselle fragile de uême qu'en cas de programme intensif pour la vaisselle particulièrement sale Avec le procédé, avant le pompage, on prélève de l'énergie sur le liquide de lavage usé et on la transmet aux processus de lavage suivants de sorte que, lors du traitement, on ménage la vaisselle en lui épargnant de brusques variations de température. L'énergie économisée aide à racourcir les processus de chauffage et par conséquent la durée du déroulement de l'ensemble du programma Du fait de la grande différence de température qui règne à la fin de la phase "rinçage final" du programme, entre la température de la vaisselle chaude et l'eau froide s'écoulant dans le réservoir, la surface de la cuve de lavage venant s'appliquer sur ce dernier constitue une surface de condensation qui favorise et accélère énormément le séchage de la vaisselle Comme le réservoir est constamment rempli lors du chargement et du déchargement du lave-vaisselle, le poids d'équilibrage supplémentaire assurant la stabilité de la machine peut être supprimé. Pour la mise en oeuvre du procédé, l'invention préconise un lave- vaisselle à usage ménager qui se caractérise par le fait que le volume du réservoir est établi pour au moins deux remplissages de la cuve de lavage, pour les phases "prélavage et lavage" ou "rinçage intermédiaire et rinçage final" du programme. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, le réservoir est placé en amont ou en aval du tronçon d'écoulement libre vu dans le sens de l'écoulement ou entoure le tronçon d'écoulement libre Le réservoir selon l'invention est constitué par une section à double paroi de l'enveloppe de la cuve de lavage ou par une pièce plate soufflée en matière plastique et comporte, dans sa zone supérieure, une tubulure d'aération et une tubulure d'alimentation reliée à l'échangeur d'ions et, dans la zone du fond, une conduite d'évacuation débouchant dans le puisard de la cuve de lavage et pouvant gtre fermée par une valve. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, la cuve de lavage et la face externe opposée à celle-ci du réservoir, sont munies d'une couche insonorisante et thermiquement isolante. 2545348- Le volume du réservoir permettant de remplir la cuve de lavage d'une quantité de liquide correspondant à deux phases de lavage, avec l'eau stockée dans le réservoir au cours du programme précédent, on peut par exemple exécuter un prélavage et un lavage ou deux lavages et, dans ce cas, pendant le lavage, il suffit de chauffer le bain de la température de stockage à la température de lavage souhaitée Comma le réservoir est vide pendant les périodes de chauffage, aucune énergie thermique n'est prélevée sur la cuve de lavage, La quantité d'eau contenue dans le réservoir et chauffée avant le pompage du liquide de lavage par la chaleur dissipée par ce dernier, est ici aussi suffisante pour un rinçage intermédiaire et un rinçage final, etdans la phase "rinçage final" du programme, le réservoir étant vidé, il suffit de chauffer la quantité de liquide nécessaire au rinçage final que de la température de stockage à la température du rinçage finale Le déroulement du procédé selon l'invention est facile à commander Le chauffage est moins sollicité et en raison du refroidissement de la cuve de lavage lors du séchage, un chauffage d'air supplémentaire peut être supprimé De ce fait, il devient également inutile d'installer un dispositif de sécurité contre la surchauffe du chauffage qui peut par exemple gtre constitué par un chauffe-eau instantané ou une plaque chauffante disposée dans le puisard En remplissant le réservoir uniquement d'eau douce provenant de l'échangeur d'ions, on dispose alors pour la régénération de celui-ci de longues durées de passage qui permettent la régénération du matériau échangeur d'ions avec moins de saumure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel les figures respectives 1 et 2 représentent schématiquement un lave-vaisselle à usage ménager convenant pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et un déroulement possible du programme de lavage exécuté avec le procédé selon l'invention. Le lave-vaisselle comprend une cuve de lavage 1 en t 8 le mince dont la paroi arrière dans l'exemple de réalisation est à double paroi pour former un réservoir 2 A sa partie supérieure, le réservoir 2 comporte une tubulure 3 sur laquelle est enfilé un flexible d'aération 4 Légèrement endessous de la tubulure d'aération 3, une tubulure d'alimentation 5 débouche, en outre, dans le réservoir qui est raccordé à la sortie d'eau douce d'un échangeur d'ions non représenté Dans ce mode de réalisation, le réservoir se trouve dans la zone sans pression de l'entrée d'eau dans la cuve de lavage si bien qu'il - peut 9 tre réalisé à paroi mince Le réservoir n'étant rempli qu'avec de l'eau douce, il n'y a aucun risque d'entartrage Pour vider le réservoir 2 dans la cuve de lavage 1, une conduite d'évacuation 8 fermée par une valve 7 part du fond du réservoir et débouche dans le puisard 6 de la cuve de lavage. La figure 2 représente un diagramme température-temps d'un procédé de lavage selon l'invention. Pour l'exécution d'un programme de lavage comprenant les différentes phases, prélavage, lavage, rinçage intermédiaire, rinçage final et séchage, le programme se déroule de la façon suivante: Le programme commence par une phase de remplissage Il pendant laquelle la valve 7 commandée en fonction du temps ou du niveau est ouvzrte tandis que la cuve de lavage 1 reçoit du réservoir plein 2 la quantité d'eau partielle nécessaire au prélavage L'eau stockée dans le réservoir au cours d'un programme de lavage précédent a par exemple une température de 20 'C correspondant à la température ambiante Après l'amenée de la quantité d'eau partielle nécessaire, la valve 7 est fermée et, pendant la phase de prélavage 12, la quantité d'eau contenue dans la cuve de lavage est mîse en circulation par le dispositif d'aspersion de la machine pour le prélavage de la vaisselle puis est pompée dans la canalisation, - Après achèvement de la phase "prélavage" du programme, le réservoir, au cours d'une autre phase de remplissage 13 du programme, est vidé dans la cuve de lavage, cette quantité d'eau restante correspondant au remplissage de la cuve de lavage nécessaire au lavage Le réservoir étant vide, le liquide de lavage est chauffé à la température de lavage de par exemple 650 C et est ensuite mis en circulation après addition d'un produit de lavage. Lorsque la température de lavage de 650 C est atteinte ou apres un temps d'action déterminé, le réservoir 2, au cours de la phase 14 du programme pendant laquelle la valve 7 est par ailleurs fermée, est rempli par la tubulure d'alimentation 5, l'air chassé pouvant s'échapper par la tubulure 3 et le flexible d'aération 4 Sous l'effet du liquide de lavage mis en circulation jusqu'à la fin de la phase de lavage 15 puis pompé, il se produit un échange de chaleur avec l'eau du réservoir De la chaleur est donc prélevée du bain et l'eau du réservoir par exemple chauffée à 40 'C Comme le bain de lavage évacué dans la canalisation est également refroidi à cette température, les tubes de sortie et l'environnement ne sont pas affectés par la chaleur du bain et une amenée d'eau froide supplémentaire pour le refroidissement de ce dernier peut être supprimée. Dans une troisième phase de remplissage 16 du programme, une quantité partielle d'eau préchauffée contenue dans le réservoir est à nouveau envoyée dans la cuve de lavage pour la phase "rinçage intermédiaire" du programme. Comme la transition de température du lavage au rinçage intermédiaire est relativement faible en raison de l'échange de chaleur, on obtient un traitement doux pour la vaisselle Pendant la phase 17 "rinçage inter- médiaire", l'eau de la cuve de lavage est mise en circulation, puis pompée. Après achèvement du rinçage intermédiaire, le réservoir, au cours de la phase 18 du programme, est complètement vidé dans la cuve de lavage, la quantité d'eau déversée alors dans celle-ci correspondant à la quantité d'eau nécessaire au rinçage final L'eau chaude déjà à 40 'C reçoit un produit de rinçage et, après ou pendant le chauffage à la température de rinçage final de par exemple 70 'C, est mise en circulation au moyen du dispositif d'aspersion Lorsque la température de rinçage final est atteinte ou après l'écoulement d'un temps d'action 19, le réservoir vide est à nouveau rempli d'eau froide si bien qu'à la fin ou vers la fin de la phase de rinçage final ou 21, il se produit à nouveau un échange de chaleur entre la cuve de lavage et le réservoir En pareil cas, le liquide de rinçage final peut être pompé immédiatement après montée à la température voulue ou après écoulement du temps d'action 19 alors éventuellement légèrement refroidi - Pendant cette phase du programme on ne s'efforce pas d'obtenir un transfert de chaleur à une température d'eau du réservoir sensiblement supérieure à 20 'C. Grâce à la grande différence de température 22 entre la température de la vaisselle d'environ 650 C et la température de l'eau du réservoir d'environ C, sur la paroi de la cuve de lavage associée au réservoir, il se forme pendant la phase de séchage 23 une surface de condensation favorisant notablement le séchage de la vaisselle Pendant la phase de séchage 23, on peut donc supprimer l'action d'un chauffage supplémentaire à rayonnement De ce fait, il est possible d'isoler de façon optimale la cuve de lavage et la surface externe, opposée à cette dernière, du réservoir, sans que le fonctionnement de la surface de condensation s'en trouve limitée ou que le processus de séchage en soit sensiblement affecté En plus d'une isolation thermique efficace, on obtient ainsi en même temps une insonorisation. Les courbes 24, 25, 26 du programme représentent l'évolution de la température de l'eau dans le réservoir après remplissage avec de l'eau froide d'environ 10 C. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la récupération de la chaleur perdue dans un lave- vaisselle à usage ménager comprenant une cuve de lavage et un chauffage électrique disposé à l'intérieur pour chauffer le liquide de lavage qui est pulvérisé au moyen d'une pompe sur la vaisselle par un dispositif d'aspersion supérieure et un dispositif d'aspersion inférieure, ainsi qu'un réservoir raccordé à la cuve de lavage de façon thermiquement conductrice et faisant office d'échangeur de chaleur, caractérise par le fait que dans la phase "prélavage" du programme, on envoie dans la cuve de lavage une partie de l'eau stockée dans le réservoir, on la met en circulation au moyen du dis- positif d'aspersion et on l'évacue ensuite par pompage, que dans la phase "lavage" on envoie dans la cuve de lavage le reste de l'eau contenue dans le réservoir, on la chauffe à une température de lavage prédéterminée et on la met en circulation, qu'après montée à la température de lavage ou après un temps d'action déterminé, on remplit aussi d'eau le réservoir, qu'après arrêt du chauffage, on préchauffe le contenu du réservoir par thermocontact avec la cuve de lavage et qu'après l'échange de chaleur on évacue par pompage le liquide de lavage usé de la cuve, qu'au début de la phase "rinçage intermédiaire" on prélève une partie de l'eau préchauffée du réservoir et on l'envoie dans la cuve de lavage, on la met en circulation au moyen du dispositif d'aspersion et on l'évacue ensuite par pompage, que dans la phase "rinçage final" on envoie h la cuve de lavage le reste de l'eau contenue dans le réservoir, on la chauffe à la température voulue et on la met en circulation, qu'après montée à la température de rinçage final ou après un temps d'action déterminé, on pompe le liquide de rinçage de la cuve de lavage et en même temps on remplit à nouveau le réservoir d'eau pour refroidir la cuve de lavage et condenser la vapeur d'eau se formant au cours de la phase "séchage" du programme et que l'on met en réserve l'eau se trouvant dans le réservoir pour les phases "prélavage" et "lavage" du programme ou pour deux phases de lavage d'un nouveau programme. 2 Procédé selon la revendicaton 1, caractérisé par le fait qu'après montée à la température de lavage ou après un temps d'action déterminé dans la phase "lavage" du programme, et après montée à la température de rinçage final ou après un temps d'action déterminé dans la phase "rinçage final" du programme, on remplit respectivement le réservoir d'eau fraîche ou d'eau adoucie ou, dans la première phase, d'eau fraîche et, dans la seconde phase, d'eau adoucie. 3 Lave-vaisselle à usage ménager pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2 comportant un dispositif adoucisseur comprenant un échangeur d'ions et un bac à sel et séparé par un tronçon d'écoulement libre d'un raccordement d'eau fratche, caractérisé par le fait que le volume du réservoir( 2) est établi pour au moins deux remplissages de la cuve de lavage, pour les phases "prélavage" et "l'Iavage" Du "rinçage intermédiaire et rinçage final" du programme. 4 Lave-vaisselle à usage ménager selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le réservoir ( 2) est placé en amont cu en aval du tronçon d'écoulement libre vu dans le sens de l'écoulement ou entoure la tronçon d'écoulement libre. Lave-vaisselle à usage ménager selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le réservoir ( 2) est constitué par une section à double paroi de l'enveloppe de la cuve de lavage ou par une pièce plate soufflée en matière plastique, que le réservoir comporte, dans la zone supérieure, une tubulure d'aération ( 3) et une tubulure d'alimentation ( 5) reliée à l'échangeur d'ions et, dans la zone du fond, une conduite d'évacuation ( 8) débouchant dclans le puisard ( 6) de la cuve de lavage ( 1) et pouvant être fermée par une valve ( 7). 6 Lave-vaisselle à usage ménager selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 5, caractérisé par le fait que la cuve de lavage et la face externe opposée à celle-ci du réservoir sont munies d'une couche insono- risante et thermiquement isolante.