Brevet FR2540720A1 — publié le 19840817

Machine industrielle à laver la vaisselle munie d'un dispositif économiseur de chaleur et de fluide de lavage. On connais déjà des machines industrielles à laver la vaisselle. Une telle machine comprend notamment - trois bacs successifs de prélavage, de lavage et de rinçage, - un convoyeur à vaisselle disposé au-dessus de ces trois bacs, - trois rampes de prélavage, de lavage et de rinçage disposées, respectivement, au-dessus des bacs de prélavage, de lavage et de rinçage, - un conduit d'alimentation en eau chaude du bac de lavage, - une pompe de lavage reliée par son conduit d'aspiration au bac de lavage et par son conduit de refoulement à la rampe de lavage, - un surchauffeur associé au bac de rinçage pour alimenter en eau de rinçage la rampe de rinçage, et, - un conduit de décharge reliant le niveau supérieur du bac de prélavage à une évacuation d'eaux usées. Dans ces machines connues, l'eau refoulée par la surchauffe à environ 900 C est projetée sur la vaisselle à rincer, après avoir été recueillie dans le bac de rinçage, déborde successivement dans les bacs de lavage et de prélavage qui contiennent chacun, une eau à environ 600 C Puis, du bac de prélavage, cette eau est évacuée en tant qu'eau usée. On constate donc une évacuation d'eau à 600 C, ce qui constitue évidemment un gaspillage d'énergie calorifique. Par ailleurs, les buées qui s'élèvent des bacs, notamment du bac de rinçage, sont généralement aspirées vers un condenseur qui en assure la condensation au moyen d'une circulation d'eau froide (à 200 C par exemple), elle-même évacuée, à la sortie du condenseur, vers l'évacuation d'eaux usées, alors qu'il s'agit d'une eau parfaitement propre et déjà partiellement réchauffée (de 200 C à ltadmission dans le condenseur à 250 C à la sortie du condenseur). On constate cette fois, l'existence d'un nouveau gaspillage, non seulement de chaleur perdue, mais aussi d'eau propre inconsidérément évacuée avec les eaux usées. L'invention a pour but de remédier aux gaspillages d'énergie calorifisue et de fluide mentionnés ci-avant, et propose pour ce faire, de compléter les machines connues à ce jour, telles que précédemment définies, par la disposition selon laquelle une telle machine comprend, en outre, un échangeur de chaleur à deux circuits primaire et secondaire, munis, chacun, d'une admission et d'un échappement, et, une pompe de circulation reliée, d'une part, par son conduit d'aspiration au bac de lavage, d'autre part, à l'admission dudit circuit primaire, cependant que l'échappement de ce circuit primaire est raccordé au bac de prélavage et que, d'une part, l'admission dudit circuit secondaire est raccordée à une alimentation en eau, d'autre part, l'échappement de ce circuit secondaire est relié a. l'admission du surchauffeur. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées - lorsque la machine comporte un condenseur de buées, qui est placé au-dessus d'au moins un des trois bacs, qui est muni d'une admission d'eau froide et d'un échappement d'eau rechauffée, ledit échappement d'eau réchauffée est alors relié à l'admission du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur - une pompe volumétrique à deux corps de refoulement distincts de caractéristiques de débit sensiblemlent égales est interposée entre, d'une part, le condenseur de buées et la pompe de circulation, d'autre part, l'échangeur de chaleur, les deux conduits de refoulement de cette pompe volumétrique étant raccordés l'un à l'admission du circuit primaire, 1 autre, à l'admission du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur - un filtre est disposé entre la pompe de circulation et l'admission du circuit primaire de l'échangeur de chaleur. Les avantages de la machine nouvellement définie sont les suivants - l'eau du bac de prélavage n'emporte plus ses calories vers l'égout, car l'eau encore chaude est prélevée auparavant dans le bac de lavage et, en traversant l'échangeur de chaleur, transmet ses calories à l'eau d'alimentation du surchauffeur - 1 9 eau de prélavage, qui provient du bac de lavage et a traversé l'échangeur de chaleur n'est plus qu'à 200 C environ, au lieu de 600 C antérieurement, mais a une température qui, non seulement suffit, mais encore est préférable pour prélaver que celle d'une eau chaude à 600 C : le prélavage obtenu est donc plus efficace qu'antérieurement - cette eau de prélavage, à 200 C, est évacuée, partiellement et en continu vers les eaux usées, et ne disperse donc plus de précieuses calories - en outre, l'eau d'alimentation du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur provient du condenseur de buées ce qui, d'une part, évite la perte de fluide que constituait antérieurement l'évacuation de cette eau avec les eaux usées, d'autre part, réalise une économie supplémentaire d'énergie calorifique, car l'eau admise dans le circuit secondaire de l'échangeur de chaleur est de l'eau déjà réchauffée (à 250 C, par exemple). En bref, les nouvelles dispositions permettent les économies d'énergie de chauffage et d'eau recherchées. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparattront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'une machine à laver la vaisselle conforme à l'invention ; et, - la figure 2 est un schéma du circuit partiel du fluide utilisé dans une machine à laver la vaisselle conforme à l'invention. La machine à laver la vaisselle représentée sur la figure 1 comporte - trois bacs successifs, un bac de prélavage 1, un bac de lavage 2, un bac de rinçage 3, - défilant au-dessus desdits bacs, un convoyeur à vaisselle 4, apte à supporter des casiers à vaisselle 5 et à les placer au-dessus de chacun de ces bacs, successivement - au-dessus de chaque bac, des rampes de projection de fluide sur la vaisselle, réparties en rampes inférieures situées en desscus du convoyeur et en rampes supérieures situées au-dessus du convoyeur : il s'agit des rampes de prélavage 6, de lavage 7 et de rinçage 8, - un surchauffeur 9, - un échangeur de chaleur 10, comprenant un circuit primaire 11 avec une admission 12 et un échappement 13, et, un circuit secondaire 14 avec une admission 15 et un échappement 16, - une pompe de prélavage 17, - une pompe de lavage 18, - une pompe de circulation 19, - un condenseur de buées 20, disposé au-dessus des bacs et rampes de rinçage et de lavage, muni d'une admission d'eau froide 21 (eau du réseau de distribution à, par exemple, 200 C) et d'un échappement d'eau réchauffée 22 (eau réchauffée par exemple à 250 C), - un aspirateur 23 de buées, Les conduits suivants relient ces divers éléments - le conduit d'aspiration 24 de la pompe de prélavage 17 relie cette pompe au bac de prélavage 1, le conduit de refoulement 25 de la même pompe étant raccordé aux rampes de prélavage 6, - le conduit d'aspiration 26 de la pompe de lavage 18 relie cette pompe au bac de lavage 2, le conduit de refoulement 27 de la même pompe étant raccordé aux rampes de lavage 7, - le conduit d'aspiration 28 de la pompe de circulation 19 relie cette pompe au corps de la pompe de lavage 18, d'une manière plus générale au bac de lavage 2, le conduit de refoulement 29 de cette pompe de circulation 19 étant raccordé à l'admission 12 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10, - un conduit 30 relie l'échappement 13 dudit circuit primaire au bac de prélavage 1, - un conduit de décharge 31 relie le niveau supérieur 32 du fluide dans le bac de prélavage 1 à une évacuation 33 d'eaux usées, telle qu'un égout, - un conduit 34 relie l'échappement 22 du condenseur 20 à l'admission 15 du circuit secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10, - un conduit 35 relie l'échappement 16 du circuit secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10 à l'admission 36 du surchauffeur 9, - un conduit 37 d'alimentation en eau chaude à 600 C est raccordé au bac de lavage 2, une vanne de sectionnement 38 étant placée sur ce conduit 37, - un conduit 39 relie la partie du conduit 37 située en amont de la vanne 38 par rapport au bac de lavage 2 au conduit 35, une autre vanne de sectionnement 40 étant placée sur ce conduit 39, - un conduit 41 relie l'échappement 42 du surchauffeur 9 aux rampes de rinçage 8. La réalisation de la figure 2 reprend la plus grande partie des éZém.ents constituants de la réalisation de la figure 1, agencés de la même manière, et portant les memes références, sauf les modifications ou compléments suivants - une pompe volumétrique double 43 à deux corps distincts 44 et 45 dont les caractéristiques de débit sont égales est prévue - le conduit 34 qui reliait l'échappement d'eau 22 du condenseur 20, est remplacé par deux tronçons 34a et 34b, le tronçon 34a reliant l'échappement 22 du condenseur 20 à l.'ad- mission 46 du corps 44 de la pompe double, le tronçon 349 reliant le refoulement 47 du corps 44 à l'admission 15 du circuit secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10, - le conduit de refoulement de la pompe de circulation 19 comprend quatre tronçons 29a, 29b, 29c, 29d qui relient, res pectlvement, la pompe de circulation 19 à un filtre 48, le filtre d8 à un détendeur de pression 49, le détendeur de pression 49 à l'admission 50 du corps 45 de la pompe double, et, le refoulement 51 du corps 45 à l'admission 12 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10, - un conduit 52 relie l'admission d'eau froide 21 du condenseur de buées 20 à une réserve d'eau froide 54, un clapet de non-retour 53 du type 'atmosphérique" étant disposé sur ce conduit 52, ainsi qu'un détendeur de pression 55. Les indications concernant les températures des fluides dans les divers éléments vont être mentionnées au cours de l'exposé des modes d'utilisation des machines décrites ci-avant. La machine à laver la vaisselle de la figure 1 étant vide de fluides, la vanne 38 est ouverte, ainsi qu'en tant de besoin que la vanne 40, et l'eau froide est admise à l'admission 21 du condenseur 20. L'eau dans le conduit 37 a une température d'environ 600 C. Le bac de lavage 2 et les rampes de lavage 7 sont, de ce fait, alimentés en eau chaude à 60a C. L'admission 12 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10 reçoit de l'eau prélevée dans le bac de lavage 2, et par conséquent, de l'eau à 600 environ. L'eau admise à l'admission 15 du circuit secondairel4 de l'échangeur de chaleur 10 provient du condenseur 20 et est constituée par l'eau admise en 21 et ayant traversé ce condenseur.A la mise en marche de la machine, il n'y a évidemment pas de buées, de sorte que l'eau froide admise en 21 destinée à provoquer la condensation des buées n'est pas réchauffée par des buées et ressort en 22 à la même température qu'en 21, si bien que si l'eau est admise en 21 à 200 C environ, elle se retrouve à l'admission 15 du circuit secondaire 14 également à 20c C. En traversant l'échangeur de chaleur '0, cette eau recueille les calories apportées par l'eau admise en 12 à 600 C. Il résulte du fonctionnement même de l'échangeur de chaleur 10 que l'eau sort du circuit primaire en 13, après avoir perdu ses calories, à environ 200 C, alors que l'eau sortant du circuit secondaire en 16, a, au contraire, recueilli ces calories et se trouve à environ 600 C.En traversant le surchauffeur 9, cette eau a sa température portée à environ 900 C. Entre la sortie des rampes de rinçage 8 et le bac de rinçage 3 dans lequel elle est recueillie, cette eau a sa température réduite à environ 600 C. te débordement (56) du bac de rinçage 3 dans le bac de lavage 2 réalise le remplissage de ce dernier bac. On note que l'eau alimentant le bac de prélavage 1 provient de l'échappement 13 du circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10, et est donc à environ 200 C. La température de l'eau du bac de prélavage 1 ne varie pratiquement pas au cours de ce prélavage, de sorte que le surplus d'eau évacué par le conduit de décharge 31 est de l'eau à 200 C n'emportant pratiquement aucune calorie vers l'évacuation 33 des eaux usées.A noter encore que, lors du fonctionnement en régime établi de la machine, les buées, en traversant le condenseur 20, sont, d'une part, bien entendu condensées (en grande partie), d'autre part, cèdent une partie de leur chaleur à l'eau froide qui sert à les condenser, et qui est donc réchauffée, s'échappant en 22 à environ 250 C. La réalisation de la figure 2 possède le même fonctionnement que celle de la figure 1, avec en outre les compléments suivants - le filtre 48 permet d'éliminer de l'eau prélevée par la pompe de circulation 19 dans le corps de la pompe de lavage 18, les déchets de lavage qui, autrement, auraient risqué d'encrasser le circuit primaire 11 de l'échangeur de chaleur 10, - les détendeurs de pression 49 et 55 ont pour fonction de régulariser les pressions des fluides véhiculés dans les parties de.circuit dans lesquelles ils sont placés, - le clapet de non-retour atmosphérique 53 interdit tout retour d'eau de rinçage dans le réseau de distribution d'eau qui constitue généralement la réserve d'eau froide 54, - la pompe volumétrique double 43 assure l'égalité des débits traversant les circuits primaire 11 et secondaire 14 de l'échangeur de chaleur 10, et, par conséquent, la régularité ~de la circulation générale de l'eau dans la machine. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Machine industrielle à laver la vaisselle comprenant - trois bacs successifs de prélavage !1), de lavage (2) et de rinçage (3), - un convoyeur à vaisselle (4) disposé au-dessus de ces trois bacs, - trois rampes de prélavage (6), de lavage (7) et de rinçage (8) disposées, respectivement, au-dessus des bacs de prélavage, de lavage et de rinçage, - un conduit (37) d'alimentation en eau chaude du bac de lavage (2), - une pompe de lavage (18) reliée par son conduit d'aspiration (26) au bac de lavage (2) et par son conduit de refoulement (27) à la rampe de lavage (7), - un surchauffeur (9) associé au bac de rinçage (3) pour alimenter en eau de rinçage la rampe de rinçage (8), et, - un conduit de décharge (31) reliant le niveau supérieur (32) du bac de prélavage (1) à une évacuation (33) d'eaux usées, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre - un échangeur de chaleur (1C! à deux circuits primaire (11) et secondaire (14), munis, chacun, d'une admission (12, 15) et d'un échappement (13, 16), et, - une pompe de circulation (19) reliée, d'une part, par son conduit d'aspiration (28) au bac de lavage (2), d'autre part, à l'admission (12) dudit circuit primaire (11), cependant que l'échappement (13) de ce circuit primaire (11) est raccordé (30) au bac de prélavage (1) et que, d'une part, l'admission (15) dudit circuit secondaire (14) est raccordée (34) une alimentation en eau (21), d'autre part, l'échappement (16) de ce circuit secondaire (16) est relié (35) à l'admission (36) du surchauffeur (9). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que, de manière connue en soi, elle comporte un condenseur de buées (20), qui est placé au-dessus d'au moins un (2, 3) des trois bacs, qui est muni d'une admission (21) d'eau froide et d'un échappement (22) d'eau réchauffée, et en ce que ledit échap- pement (22) d'eau réchauffée est relié (34) à l'admission (15) du circuit secondaire (14) de l'échangeur de chaleur (10). 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'une pompe volumétrique (43) à deux corps de refoulement distincts (44 et 45), de caractéristiques de débit sensiblement égales est interposée entre, d'une part, le condenseur de buées (20) et la pompe de circulation (19), d'autre part, l'échangeur de chaleur (10), les deux conduits de refoulement (3ab et 29d) de cette pompe volumétrique étant raccordés, l'un (29d) à l'admission (12) du circuit primaire (11), l'autre (34b) à l'admission (vis) du circuit secondaire (14) de l'échangeur de chaleur (10). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un filtre (48) est disposé entre la pompe de circulation (19) et l'admission (12) du circuit primaire (11) de l'échangeur de chaleur (10).