Brevet FR2538523A3 — publié le 19840629

FR 2538523 A3 19840629 FR 8320307 A 19831219 La présente invention se rapporte a une cuve destinée a contenir les eaux de décharge pour un appareil rdcupdrateur de chaleur. il existe des dispositifs pour récuperer la chaleur des eaux de décharge, en particulier des dispositifs qui utilisent un circuit a pompe de chaleur, qui ont besoin par conséquent d'un récipient pour contenir les eaux de décharge et dans lequel on puisse introduire l'évaporateur de la pompe de chaleur. Ces cuves destinées à contenir ces eaux de décharge présentent plusieurs problèmes, dont l'un est celui des ordures qui sont mélangées aux eaux et qui souillent la cuve et l'évaporateur, en diminuant considérablement le rendement du système ; un autre problème est celui des mauvaises odeurs que ces ordures causent par leur décomposition et qui, en se répandant, rendent le milieu où l'appareil est mis désagréable et enfin le problème de la condensation de l'humidité présente dans l'air qui, dans certaines conditions de fonctionnement, se dépose sur les parois extérieures de la cuve pour ensuite s'écouler sur le sol. Ce dernier effet peut se vérifier quand la température de l'-eau contenue dans la cuve est très basse ; cette condition se présente quand, mame sans décharges chaudes, l'appareil est encore a même d'extraire de la chaleur meme des eaux soi-disant froides, en baissant considérablement la température et/ou. quand la tem pérature et l'humidité relative de l'air hors de la cuve sont élevées ; en effet quand la température des parois extérieures de la cuve baisse au-dessous du point de rosée de l'air environnant une condensation se forme sur les parois et commence d s'écouler au 901, ce qui cause beaucoup d'inconvénients aux usagers. Un objet de cette invention est donc d'éviter les inconvénients susdits et de proposer une cuve destinée à contenir les eaux de décharge dans un appareil récupérateur de chaleur qui facilite au maximum l'évacuation des ordures, qui puisse être nettoyée périodiquement, qui ne permette pas aux mauvaises odeurs, que les ordures pourraient produire, de se répandre dans le milieu extérieur et qui, dans toutes les conditions de fonctionnement, ne laisse pas l'humidité se condenser sur ses parois extérieures. Afin de permettre ces résultats la présente invention se rapporte à une cuve destinée à contenir les eaux de décharge dans un appareil récupérateur de chaleur, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour augmenter l'isolation thermique de l'enveloppe de la cuve et/ou d'en augmenter la surface extérieure afin d'éviter la formation de condensation sur ses parois. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris a la lecture de la description oui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé, dans lequel la figure unique représente une vue frontale d'une coupe partielle d'un appareil récupérateur de chialeur, dont fait partie la cuve objet de la présente invention. La figure montre une enveloppe extérieure 1, un premier évier 2 et un deuxième évier 3 alimentés par un conduit 4 dans lequel débouche un tuyau d'eau chaude 5, dont le débit est contrôlé par un premier robinet 6, et un tuyau d'eau froide 7, dont le débit est régulé par un deuxième robinet 8. Les décharges des deux éviers 2 et 3, par un premier tuyau 9 et un deuxième tuyau l0,sont canalisées dans une cuve 11 ayant à peu près la capacité de 80 1 et placée sous les deux éviers 2 et 3. Lesdits tuyaux d'arrivée 9 et 10 présentent dans leur partie supérieure des bagues filetées 12 et 13 permettant de les fixer auxdites décharges des deux éviers 2 et 3 et de faire en sorte qu'ils soient démontables. La cuve 11 présente un couvercle 14 avec plusieurs trous : un premier trou 15 sert à l'entrée du premier tuyau d'entrée 9, un deuxième trou 15 sert à l'entrée du deuxième tuyau d'entrée 10, tandis qu'un troisième trou 17 sert à la sortie d'un conduit général de décharge 18 de la cuve 11. Dans le conduit général de décharge 18 débouche aussi un conduit 19 relié à un trou de débordement 20 en forme d'entonnoir, placé dans la partie supérieure de la cuve 11, et par lequel l'eau peut s'échapper quand elle dépasse une certaine quantité. Les trous 15, 16 et 17 sont munis respectivement de garnituresd'étanchéité 21, 22 et 23,en sorte que les passages des tuyaux d'entrée 9 et 10 et du conduit général de décharge 18 soient étanches. La cuve ll présente aussi un fond incliné 24, a l'extrémité inférieure duquel se trouve un conduit d'aspiration 25 pour une pompe de décharge 26, dans laquelle est incorporé un filtre pour les ordures solides, non illustré, et a la sortie de laquelle est prévu un conduit 28 qui débouche dans le conduit général de décharge 18. Dans la cuve 11 se trouve aussi un évaporateur 29, faisant partie d'un circuit a pompe de chialeur, soutenu par trois supports 30, 31 et 32 qui sont à leur tour fixés au fond 24 de la cuve, la partie terminale d'une chambre à air 33 faisant partie d'un commutateur sensible d la pression 34 et la boule d'un thermostat non montré dans l'illustration. Le serpentin de l'évaporateur 29 est recouvert a l'extérieur d'une mince couche de polytdtrafluordthylène afin d'éviter que des ordures ne puissent se déposer sur l'évaporateur > ce que augmenterait l'échange thermique ; en effet ce matériel possède la caractéristique de repousser les graisses et les autres genres d'ordures qui se trouvent dans la cuve Il. D'autres trous sont prévus sur le couvercle 14 munis également de garnitures d'6tanchditd, non montrés sur la figure, pour le passage d'éventuels tuyaux d'arrivée de machines a laver ou machines d laver la vaisselle (pour l'introduction dans la cuve 11 des eaux d'écoulement venant de ces machines), et de conduits faisant partie du circuit à pompe de chaleur. Le couvercle 14 est façonné de manière à présenter plusieurs formes rentrantes permettant dvy déposer plusieurs objets ou produits gEndralement employés dans la cuisine tels que détersifs, dponge9, brosses, etc. Ce couvercle est par ailleurs facilement démontable puisqu'il est uniquement en appui sur le bord superieur de la cuve 11, et, dans ce but, il suffit de dévisser les bagues filetées 12 et 13 et de laisser tomber les tuyaux 9 et 10 sur le couvercle 14 pour pouvoir enlever les ordures et dépôts calcaires de la partie intérieure de la cuve 11 et de l'évapo- rateur 29 qui se trouve dans cette cuve ; c'est pourquoi il présente, le long de son périmètre exterieur,une une garniture d'étanchéité 54 assurant l'étanchéité de cette zone. Généralement, la cuve 11 est toujours pleine, et donc, lorsque des écoulements d'eau se produisent, l'excès d'eau s'écoulant par le trou de débordement 20 déborde dans le conduit général de décharge 18, entraînant avec lui les ordures huileuses flottant à sa surface. Les ordures solides, au contraire vont se déposer sur le fond 24 de la cuve ll qui, étant incliné, favorise leur dépit dans le conduit d'aspiration 25, en sorte que,quand la pompe de décharge 26 est mise en marche, elles sont éjectées avec l'eau dans le conduit de décharge général 18. Les ordures solides qui ont des dimensions plus grandes que les mailles du filtre et qui pourraient endommager ou engorger la pompe de décharge 26, sont retenues dans le filtre et peuvent ensuite autre retirées en retirant le filtre. Les tuyaux d'arrivée 9 et 10, comme les tuyaux d'arrivée des machines a laver ou des machines à laver la vaisselle, ont une longueure telle qu'ils se terminent en dessous du niveau du trou de débordement 20, de manière à être toujours plongés dans l'eau, dans le but d'éviter les gargouillements et les mauvaises odeurs résultant de la décomposition des ordures solides qui ne peuvent se répandre à travers lesdits tuyaux d'arrivée du fait de barrière d'eau dans laquelle ils sont plongés. La pompe de décharge 26 est mise en marche par l'usager au moyen d'une touche manuelle ou d'un commutateur sensible à la pression 34 qui est étalonné à une pression correspondant a un niveau d'eau dans la cuve- ll au-dessus du niveau du trou de débordement 20, et par conséquent elle commence à fonctionner soit sur une commande précise de l'usager, par exemple pour un nettoyage manuel, -ou dans des conditions "d'inondation", c1est-à-dire quand les écoulements qui se produisent ont un débit au-dessus de celui du trou de débordement 20 qui ne pourrait alors les dcouler seul, par exemple en cas de décharges d'une machine à laver ou d'une machine à laver la vaisselle. Dans ce cas, la pompe de décharge 26-ne cesse de fonctionner que lorsque l'eau dans la cuve ll atteint un niveau de sécurité, qui se trouve être un peu au-dessous du niveau du trou de débordement 20. La cuve ll reste toujours pleine d'eau et la pompe-de décharge 26 est actionnée pour un temps aussi court que possible car'lorsqu'elle fonctionne,elle découvre l'évaporateur 29 (qui pour des raisons d'échange thermique est placé dans la partie haute de la cuve 11 du fait que,dans cette partie > se trouvent les eaux les plus chaudes) et la partie la plus haute des parois de la cuve 11, et par conséquent si après plusieurs heures de fonctionnement (au moins 5 ou 6) de la pompe de décharge 26, il n'arrive plus d'eau, les ordures qui se trouvent sur ces parois sèchent et forment un dépôt La pompe de chaleur continue à marcher, en ex trayant la chaleur de l'eau contenue dans la cuve 11, jusqu'au moment ou la température de la cuve approche de OOC ; il est donc possible, surtout en été et dans les climats chauds et humides, que la température de l'eau contenue dans la cuve Il soit de peu de degrés centigrades, alors que la température et l'humidité relative de l'air ambiant sont très élevées. On peut,dans ces conditions, vérifier le phénomène de la paroi froide, l'humidité se condensant sur les parois extérieures de la cuve ll-et s'écoulant ensuite vers le bas. Pour éviter que ladite eau de condensation ne tombe au sol, on a placé sous la partie inférieure de la cuve 11 une cuvette de récupération 35 pour recueillir ladite eau de condensation. Pour éviter que ce phénomène ne se produise, dans une modification de I'invention, on a isolé les parois de la cuve 11 de manière que, dans les pires conditions de fonctionnementa les écarts de température entre la paroi extérieure de la cuve li et l'air du milieu extérieur ne dépassent pas 10 C. Par exemple, dans une réalisation pratique, on utilise une cuve 11 en polypropylène d'environ 3 mm d'dpaisseur, isolée avec du polyuréthanne expansé d'environ 15 mm dlépaisseur. Dans une autre modification, au con traire, on peut augmenter la rugosité des parois extérieures de la cuve 11 de manière à améliorer à la fois l'échange thermique avec le milieu extérieur et la résistance mécanique au glissement des gouttes de condensation. Ii y a ainsi moins de risques de condensation, et les éventuelles gouttes de condensation sont mieux retenues et empE- chées de tomber au sol. Dans une autre modification encore, on peut traiter les surfaces extérieures de la cuve 11 avec des vernis isolants qui, en même temps, augmentent la rugosité de ces surfaces, avec l'avantage d'un plus grand isolement et d'une plus grande rugosité. Le circuit de la pompe de chaleur comprend aussi une soupape d'expansion 35, un filtre 37, un compresseur 38 et un condensateur 39. Le compresseur 38 et le condensateur 39 sont contenus dans un ballon de stockage 40, placé à côtê de la cuve 11, qui contient également une résistance électrique 41, un conduit pour le prélèvement de l'eau chaude 42, un thermostat 43 et un thermomètre 44. Le ballon de stockage 40 présente aussi sur sa partie extérieure un tableau de contrôle et d'indications 53, comprenant un interrupteur général 45 qui incorpore un indicateur lumineux, un poussoir d'insertion de la résistance électrique 46, un indicateur lumineux 47 pour l'insertion de la résistance électrique 41, un indicateur lumineux 48 pour l'insertion du compresseur 38, un interrupteur 49 pour l'insertion manueile de la pompe de décharge 26 avec un indicateur lumineux, un indicateur lumineux 50 pour l'indication du fonctionnement automatique de la pompe de chaleur 26, un thermomètre 51 indiquant la température de l'eau contenue dans le ballon de stockage 40 et un bouton 52 pour le réglage de la température de l'eau contenue dans le ballon de stockage 40. Comme on peut le voir, toute la partie électrique du dispositif est placée sur la partie extérieure du ballon de stockage 40 qui, comme on le sait, est étanche à l'eau, tandis que, dans la cuve 11, se trouvent seulement les parties mécaniques des dispositifs de réglage comme la boule du thermostat et du thermomètre ou la chambre b air du commutateur sensible à la pression. Les avantages de- la cuve destinée à contenir les eaux de décharge faisant l'objet de la présente invention ressortent clairement de la description qui précède. On note en particulier la facilité avec laquelle on peut nettoyer la cuve et la facilité avec laquelle sont éjectées les ordures aussi bien solides que huileuses, le fait que les mauvaises odeurs ne se répandent pas, dt a l'effet siphon, et l'absence de condensation sur les parois extérieures de la cuve. Bien entendu, diverses autres modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge pour un appareil récupérateur de chaleur, caractérisée en ce qu'elle prévoit des moyens pour augmenter l'isolation thermique de l'enveloppe de la cuve (11) et/ou pour augmenter sa surface extérieure de manière à éviter la formation de condensation sur ses parois. 2. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens prévoient des parois à basse conductibilité thermique qui, dans toutes les conditions de fonctionnement, tenant Compte de la température minimale que l'eau contenue dans ladite cuve (11) peut atteindre et des températures et humidité relative maximales prévues pour le milieu extérieur, ne dépasse pas un seuil critique de température ddter- miné entre la surface extérieure de ladite cuve (T1) et l'air du milieu extérieur. 3. Cuve destinée a contenir les eaux de décharge. selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens prévoient des parois dont la surface extérieure est rugueuse afin d'augmenter à la fois l'échange thermique entre la partie extérieure de ladite cuve (11) et le milieu extérieur, et la résistance au glissement d'éventuelles gouttes de condensation. 4. Cuve destinée a contenir les eaux de décharge selon la revendication l, caractérisée en ce que lesdits moyens prévoient des parois dont la surface extérieure est traitée avec des vernis afin d'en augmenter l'isolation et la rugosité. 5. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge pour un appareil récupérateur de chaleur, caractérisée en ce que, pour favoriser le nettoyage de la cuve (11), le fond de la cuve est incliné de manière à former fun point où les éventuelles ordures mélangées aux eaux de décharge peuvent être recueillies. 6. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 5, caractérisée en ce que, pour l'écoulement d'une partie au moins des ordures susceptibles de se trouver dans les eaux de décharge, une pompe de décharge (26) et un filtre pour les ordures solides sont prévus audit point de ramassage des ordures. 7. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce que pour l'évacuation des ordures solides au moins, qui flottent à la surface de l'eau, est prévu un trou de débordement (20) placé dans le haut de ladite cuve (11). 8. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite pompe de décharge (26) est actionnée uniquement quand le débit des eaux qui arrivent à ladite cuve (11) est plus fort que le débit d'un conduit de décharge (19) relié audit trou de débordement (20). 9. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit filtre pour les ordures solides est incorpord dans ladite pompe- de décharge (26) et est monté de manière à pouvoir être retiré pour être nettoyé. 10. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite pompe de décharge (26) est en communication avec ladite cuve (11) grace à un conduit d'aspiration (25) et envoie l'eau prélevée de cette cuve dans un conduit général de décharge (18) au moyen d'un conduit (28). 11. Cuve destinée & contenir les eaux de décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce que les mailles dudit filtre pour les ordures solides ont des dimensions telles qu'elles laissent passer seulement les ordures solides, non susceptibles d'endommager oud'engorger ladite pompe dedlcharge (26) et qu'elles retiennent toutes les ordures solides susceptibles d'endommager ou d'engorger ladite pompe de décharge (26). 12. . Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une paroi démontable (14), réalise en forme de couvercle, est prévue, cette paroi pouvant être retirée en devissant les tuyaux d'arrivée (9, 10) des décharges des éviers (2, 3), pour permettre un nettoyage manuel périodique de la cuve (11). 13. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit-couvercle (14) est façonné de manière à présenter plusieurs formes rentrantes et à servir de porte-objets 14. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge pour un appareil récupérateur de chaleur, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour empêcher la propagation hors de ladite cuve (11) des mauvaises odeurs causées par la décomposition des ordures qu'elle contient. 15. Cuve destinée a contenir les eaux de décharge selon la revendication 14 caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent des tuyaux d'arrivée d'eau de décharge (9, 10) d'une longueur telle qu'ils restent plongés dans l'veau contenue dans cette cuve (11), cette immersion empêchant les gaz résultant de la décomposition desdites ordures de pénétrer dans lesdits tuyaux d'arrivée (9, 10) et de se répandre hors de ladite cuve (11). 16. Cuve destinée a contenir les eaux de décharge selon la revendication 14 caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent aussi des garnitures d'étanchéité (21, 22, 23) placées autour des trous (li, 16, 17) d'un couvercle (14) démontable pour le passage des tuyaux d'arrivée et de sortie et une garniture d'étanchéité (54) le long de toute la zone d'assemblage entre le couvercle (14) et la cuve (11), assurant ainsi l'étanchéité de ladite cuve (11). 17. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle contient un évaporateur (29) faisant partie d'un circuit à pompe de chaleur pour soustraire la chaleur à l'eau contenue dans la cuve. 18. Cuve destinée à contenir les eaux selon la revendication 17, caractérisée en ce que ledit évaporateur (29), afin d'éviter que s'y déposent des ordures, est recouvert d'une mince couche d'un matériau répulsif auxdites ordures. 19. Cuve destinée à contenir les eaux de décharge selon la revendication 18, caractériséeen ce que ledit matériau répulsif auxdites ordures est du polytétrafluoréthylène.