Brevet FR2584617A1 — publié le 19870116

La présente invention concerne un dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec. On sait que lors des opérations de nettoyage à sec, le solvant servant au nettoyage, généralement du perchloréthylène, se charge progressivement avec des résidus contenus dans les vêtements nettoyés, en particulier des graisses dissoutes par le solvant. Après un temps d'utilisation, le solvant perd, au moins en partie, ses propriétés, et il est donc nécessaire de le régénérer en vue d'opéra- tions de nettoyage futures. Il est connu d'effectuer la régénération du solvant par distillation, le solvant sale étant vaporisé par chauffage dans un bouilleur et les vapeurs obtenues étant condensées dans un échangeur de chaleur disposé en aval du bouilleur. Dans les dispositifs les plus perfectionnés, une partie de L'énergie recueillie lors de la condensation est recyclée, par exemple en étant utilisée pour réchauffer le solvant sale préalablement à son introduction dans le bouilleur. Toutefois, une grande partie de L'énergie dépensée pour la distillation est néanmoins définitivement perdue et il en résulte donc une consommation d'énergie importante pour l'étape de régénération du solvant sale. De plus, la séparation du bouilleur et du condenseur implique un encombrement important de l'ensemble. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec qui puisse fonctionner avec un faible apport d'énergie et soit d'un encombrement réduit par rapport aux dispositifs existants. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec comportant un réservoir de solvant sale, un réservoir de solvant propre et un dispositif de distillation, comprenant une chambre de vaporisation et une chambre de condensation, monte entre le réservoir de solvant sale et le réservoir de solvant propre, caractérise en ce que la chambre de vaporisation et la chambre de condensation sont disposées de part et d'autre d'une paroi commune, et en ce que le dispositif comporte des moyens pour établir une différence de pression entre la chambre de vaporisation et la chambre de condensation, la chambre de condensation étant maintenue à une pression supérieure à la pression de la chambre de vaporisation. Ainsi, lors de la condensation, la chaleur récupérée est directement transmise à travers la cloison commune au solvant sale contenu dans la chambre de vaporisation et l'apport de chaleur nécessaire pour maintenir le fonctionnement du distillateur est limité aux déperditions de chaleur vers l'extérieur. De plus, la proximité de la chambre de condensation par rapport à la chambre de vaporisation permet de réaliser un dispositif particu lièrement compact. Selon une version avantageuse de l'invention, les moyens pour établir une différence de pression entre la chambre de vaporisation et la chambre de condensation comportent une pompe établissant une pression inférieure à la pression atmosphérique dans la chambre de vaporisation. Ainsi, pour obtenir la condensation, il suffit de maintenir la chambre de condensation à une pression voisine de la pression atmosphérique et les vapeurs de solvant contenues dans le dispositif de régénération ont donc une faible tendance a se répandre dans l'atmosphère ambiante contrairement aux dispositifs existants ou le solvant dans le bouilleur est généralement à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Selon un aspect préféré de l'invention, la pompe est entrainé par un moteur disposé à l'extérieur de la chambre de vaporisation. Ainsi, la garniture d'étanchéité a seulement une de ses faces balayée par les vapeurs de solvant, tandis que l'autre face est balayée par l'air environnant et il en résulte une meilleure tenue du joint d'étanchéité. Selon un autre aspect de la présente invention, la chambre de condensation est reliée à un circuit de dégazage et est séparée de celui-ci par des siphons. Ainsi, les siphons permettent une évacuation aisée du liquide condensé ou des gaz incondensables contenus dans la chambre de vaporisation, tout en assurant un maintien d'une pression sensiblement constante à l'intérieur de la chambre de condensation. Selon une version préférée de cet aspect de 1 'inven- tion, les siphons comportent un premier siphon à la partie supérieure de la chambre de condensation et un second siphon à la partie inférieure de la chambre de condensation, le second siphon ayant une hauteur supérieure à la hauteur du premier siphon. Ainsi, les gaz incondensables ont tendance à s'échapper par le premier siphon, tandis que le second siphon sert à réguler 1 'écoulement du liquide condensé vers un réservoir de récupération. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion résulteront encore de la description ci-après d'un exemple non limitatif en référence au dessin annexé qui illustre de façon schématique le mode de réalisation préféré de l'invention. En référence au dessin, le dispositif de régéné- ration de solvant de nettoyage à sec comporte un réservoir de solvant sale 1 relié à la machine de nettoyage à sec par un conduit d'alimentation 2. Le réservoir 1 comporte un flotteur de sécurité 3 relié par une ligne électrique 4 à une électrovanne 5 disposée sur le conduit d'alimentation 2. Le réservoir de solvant sale 1 est relié par un conduit 6 à un dispositif de distillation généralement désigné en 7 et comportant une enceinte externe 8 et une enceinte interne 9. L'enceinte externe 8 et l'enceinte interne 9 sont par exemple de forme cylindrique section circulaire, l'enceinte interne 9 ayant un diamètre plus petit que l'enceinte externe 8.Les enceintes déterminent ainsi une chambre de vaporisation 10 à l'intérieur de l'enceinte interne 9 et une chambre de condensation annulaire 12 comprise entre l'enceinte externe 8 et l'enceinte interne 9. La chambre de vaporisation 10 et la chambre de condensation 11 sont ainsi disposées de part et d'autre de la paroi commune formée par l'enceinte interne 9. Le solvant sale est de préférence maintenu à niveau constant dans la chambre de vaporisation 10 au moyen d'un flotteur 12 commandant un clapet 13 assurant l'ouverture ou la fermeture de l'extrémité du conduit 6. Des moyens pour établir une différence de pression entre la chambre de vaporisation 10 et la chambre de condensation 11 sont formés par une pompe 14, par exemple une pompe centrifuge, dont le conduit d'entrée 15 est relié à la chambre de vaporisation 10 et le conduit de sortie 16 est relie à la chambre de condensation 11. Ainsi, la chambre de condensation est maintenue à une pression supérieure à la pression de la chambre de vaporisation, la pression dans la chambre de vaporisation 10 étant légèrement inférieure à la pression atmosphérique, par exemple de l'ordre de 0,8.105 Pa. La pompe 14 est entrainee par un moteur 17 disposé à l'extérieur de la chambre de vaporisa tion 10. Ainsi, seule la partie de garniture de la pompe 14 en liaison avec les conduits 15 et 16 est balayée par les vapeurs de solvant, de sorte que le joint d'étanchéité est peu sollicité par le solvant et a une durée de vie prolongée. La chambre de condensation 11 est reliée à un circuit de dégazage 18, lui-même relié à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un absorbeur 19 destiné à absorber les dernières vapeurs de solvant avant le rejet des gaz dans l'atmosphère. Le circuit de dégazage 18 est relié à la partie supérieure de la chambre de condensation 11 par l'intermédiaire d'un premier siphon 20 et à la partie inférieure de la chambre de condensation 11 par l'interné- diaire d'un second siphon 21. Le second siphon 21 a de préférence une hauteur légèrement supérieure à la hauteur du premier siphon 20 afin de favoriser une élimination des gaz incondensables par le siphon supérieur ainsi qu'il sera expliqué plus loin à propos du fonctionnement de l'invention. Le premier siphon 20 est relié au circuit de dégazage par un conduit 22 incliné et équipé d'ailettes de refroidissement 23. Une électrovanne 24 est disposée sur ce conduit. A sa partie inférieure, la chambre de vaporisation comporte un clapet d'évacuation de résidus 25 normalement ferme et disposé en dessous d'une trappe de visite 26. Afin de permettre un chauffage d'appoint du solvant sale contenu dans la chambre de vaporisation 10, le dispositif comporte un chauffage à micro-ondes disposé à une extrémité de la chambre de vaporisation à l'extérieur de celle-ci dans un habitacle convenablement ventilé. Les rayons du chauffage à micro-ondes 27, symbolisé par des traits pointillés sur la figure, passent à travers un hublot 28 en matière perméable aux micro-ondes et sont réfléchis sur un écran déflecteur 29 disposé à l'intérieur de la chambre de vaporisation et tourné d'une part vers le dispositif à micro-ondes 27 et d'autre part vers le liquide à vaporiser contenu dans la chambre de vaporisation 10. Le second siphon 21 est relié d'une part au circuit de dégazage 18 par un conduit 30 et d'autre part à un échangeur de chaleur liquide-liquide 31 traversé par le conduit 6. La sortie de 1 'échangeur de chaleur 31 est reliée à un échangeur de chaleur liquide-air 32 qui débouche dans un séparateur 33 comportant un conduit d'évacuation de solvant 34 et un conduit d'évacuation d'eau 35 dont l'extrémité s'étend dans le séparateur 33 à un niveau supérieur à celui du conduit 34. Le conduit 34 débouche dans un réservoir de solvant propre 36 comportant un flotteur de sécurité 37 relié à une électrovanne 38 disposée sur un conduit d'évacuation. Un conduit calibré d'alimentation d'air 39 est monté en dérivation sur la buse d'entrée 15 de la pompe 14. Le débit dans le conduit 39 est commande par une électrovanne 40. Le réservoir de solvant sale 1, le séparateur 33 et le réservoir de solvant propre 36 sont de préférence également reliés au circuit de dégazage 18 afin de les mettre sensiblement en équipression. Une sonde de température 41 est fixée à 1 'enceinte interne 9 et est reliée à l'entrée d'un dispositif de commande 42 comportant des sorties respectivement reliées au dispositif à micro-ondes 27 et à une électrovanne 43 disposée sur la canalisation d'alimentation 6 en amont du clapet 13. Le fonctionnement de dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec selon l'invention est le suivant : au départ, les électrovannes 24 et 43 sont ouvertes, tandis que l'électrovanne 40 est fermée. Du solvant sale 2 ayant été admis dans le réservoir 1 s'écoule par la canalisation 6 jusque dans la chambre de vaporisation 10. En raison de la dépression qui est maintenue dans la chambre de vaporisation 10 par la pompe 14, et avec l'assistance du chauffage d'appoint à micro-ondes 27 si nécessaire, le solvant sale se vaporise et les vapeurs sont pompées par la pompe 14 qui les envoie dans la chambre de condensation 11. Les vapeurs ainsi admises se condensent sur l'enceinte interne 9, en particulier sur des ailettes 44 disposées à la partie inférieure de celle-ci, et s'écoulent vers le siphon 21 qu'elles amorcent progressivement.Des vapeurs non condensées peuvent s'échapper par le siphon 20 qui n'est pas encore rempli, elles se condensent alors dans le conduit 22 et reviennent dans le siphon 20 qu'elles remplissent progressivement. Seuls les gaz incondensables, tels que l'air s'échappent dans le circuit de dégazage 18. Dès qu'une quantité importante de liquide s'est condensée, celui-ci s'écoule par le siphon 21 vers les échangeurs de chaleur 31 et 32, le séparateur 33 et finalement le réservoir de solvant propre 36. Au cours du fonctionnement, le siphon 21 joue le rôle de séparateur entre le solvant propre et de l'eau contenue initialement dans le solvant sale. Dans le cas ou le solvant est du perchloréthylène, l'eau flotte en effet sur le perchlorêthylène et a tendance a s'accumuler, tandis que le perchlorèthyléne est évacué. A long terme, l'accumulation d'eau dans la chambre de condensation 11 pourrait nuire au bon fonctionnement du dispositif et elle est donc périodiquement éliminée. Pour cela, on augmente périodiquement la pression dans la chambre de condensation 11 en fermant 1 'électrovanne 24 et en ouvrant simultanément 1 'électrovanne 40.La pression partielle de l'air admis dans la chambre de vaporisation 10 s'ajoute alors à la pression partielle des vapeurs de solvant en vertu de la loi de Dalton et entraine en conséquence une augmentation de la pression dans la chambre de condensation 11, ce qui chasse l'ensemble du liquide accumulé dans le siphon 21. La régulation thermique du fonctionnement est assurée par la sonde de température 41 et le dispositif de commande 42 agissant sur la mise en route et l'arrêt du dispositif de chauffage d'appoint à micro-ondes 27. Lorsque le dispositif est en régime de fonctionnement stable : la chambre de vaporisation est correctement maintenue à niveau constant par le flotteur 12 et le clapet 13, la pompe 14 assure la pression d'évaporation voulue dans la chambre de vaporisation et refoule les vapeurs dans la chambre de condensation 11 à une pression très voisine de la pression atmosphérique, les vapeurs se condensent correctement et s'écoulent par débordement du siphon 21, tandis que le siphon 20 n'est pas sollicité, le réservoir de solvant 1 se vide progressivement, tandis que le réservoir de solvant propre 36 se remplit avec compensation des volumes de vapeurs de solvant par le circuit de dégazage 18.A l'apparition de gaz incondensables retenus en partie haute de la chambre de condensation 11, la pression interne du circuit de condensation tend à s'élever (loi de Dalton), le siphon 20 laisse alors passer les gaz qui s'évacuent par le conduit 22 ou les solvants qu'ils peuvent encore contenir sont condensés et retournent au distillateur 7 par débordement du siphon 20. La distillation entraîne l'accumulation progressive de résidus dans la chambre de vaporisation 10, ce qui augmente progressivement les besoins calorifiques nécessaires compte tenu du taux de plus en plus élevé des graisses et autres produits non volatiles contenus dans la chambre de vaporisation. Le dispositif de commande 42, par exemple un microprocesseur, enregistre alors un besoin de plus en plus important de chauffage d'appoint et commande un cycle de nettoyage. Pour cela, le dispositif de commande 42 ferme 1 'électrovanne 43, arrêtant ainsi l'arrivée de solvant à traiter. Lorsque la majeure partie du solvant est évaporée, la sonde 41 enregistre une montée en temperature qui déclenche l'arrêt de la machine. Un opérateur intervient alors par la trappe 26 pour racler les résidus et les évacuer par le clapet 25. Après nettoyage, le dispositif est de nouveau prèt pour un fonctionnement normal. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et on peut y apporter des variantes d'exécution. Par exemple, on peut remplacer le chauffage d'appoint à micro-ondes 27 par des résistances chauffantes traditionnelles enroulées autour de l'enceinte interne 9. Lorsque le solvant sale est déjà à une température suffisante pour permettre sa vaporisation par simple dépression, on peut prévoir sur la canalisation 6 une vanne de courtcircuit afin que le solvant sale soit directement introduit dans la chambre de vaporisation 10 sans passer par 1 'échan- geur de chaleur 31. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec comportant un réservoir de solvant sale (1), un réservoir de solvant propre (36) et un dispositif de distillation 47), comportant une chambre de vaporisation (10) et une chambre de condensation (11), monté entre le réservoir de solvant sale (11) et le réservoir de solvant propre (2), caractérisé en ce que la chambre de vaporisation (10) et la chambre de condensation (11) sont disposées de part et d'autre d'une paroi commune (9), et en ce que le dispositif comporte des moyens (14) pour établir une différence de pression entre la chambre de vaporisation (10) et la chambre de condensation (11), la chambre de condensation (11) étant maintenue à une pression supérieure à la pression de la chambre de vaporisation (10). 2. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour établir une différence de pression entre la chambre de vaporisation (10) et la chambre de condensation (11) comportent une pompe (14) établissant une pression inférieure à la pression atmosphérique dans la chambre de vaporisation (10). 3. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la pompe (14) est entrainee par un moteur (17) disposé à l'extérieur de la chambre de vaporisation (10). 4. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre de condensation (11) est reliée à un circuit de dégazage (18) et est séparée de celui-ci par des siphons (20, 21). 5. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les siphons comportent un premier siphon (20) à la partie supérieure de la chambre de condensation (11) et un second siphon (21) à la partie inférieure de la chambre de condensation (11), le second siphon (21) ayant une hauteur supérieure à la hauteur du premier siphon (20). 6. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (24) pour isoler le premier siphon (20) du circuit de dégazage (18) et des moyens (39, 40) pour augmenter la pression dans la chambre de condensation (11). 7. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens pour augmenter la pression dans la chambre de condensation comprennent un conduit (39) d'admission d'air dans la chambre de vaporisation (10) dont l'ouverture est commandée par une électrovanne (40). 8. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage conforme à l'une des revendications 1 à 7, caracte rise en ce qu'il comporte un dispositif de chauffage d'appoint (27). 9. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage d'appoint est un dispositif à micro-ondes (27). 10. Dispositif de régénération de solvant de nettoyage à sec conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif à micro-ondes (27) est disposé à une extrémité de la chambre de vaporisation (10) à l'exte- rieur de celle-ci et en ce qu'un écran déflecteur (29), tourné vers le dispositif à micro-ondes (27) et vers un liquide à vaporiser, est dispose dans la chambre de vaporisation (10).