Brevet FR2641552A3 — publié le 19900713

FR 2641552 A3 19900713 FR 9000212 A 19900110 L'invention concerne un procédé de récupération de la chaleur contenue dans l'eau d'évacuation réchauf- fée, provenant d'un réservoir de travail, d'une machine domestique, d'une machine à laver la vaisselle ou d'une machine à laver le linge programmées, dans laquelle de l'eau fraîche est ensuite A nouveau introduite dans le réservoir de travail. L'invention concerne également un dispositif monté sur des machines à laver la vaisselle ou des machines à laver le linge en vue d'exécuter le procédé mentionné ci-dessus. Dans une machine A laver la vaisselle domestique commandée par programme, sur la paroi d'un réservoir de travail dans lequel est logé la vaisselle A nettoyer pendant la durée totale du programme de lavage, on sait accoler un réservoir de réserve qui est ainsi placé en contact conducteur de la chaleur DE OS 3316716. Ce réservoir de réserve est chaque fois rempli d'eau fraîche froide lorsqu'on atteint la température prédéterminée de nettoyage ou de rinçage final de la phase de programme de lavage respective. Ce réservoir de réserve est purgé par évacuation de quantités partielles destinées au prérin- çage et au lavage ou au rinçage intermédiaire et au rinçage final. Du fait du faible temps de contact donné dans un déroulement de programme normal, il n'y a lieu ici qu'un échange énergétique incomplet. En outre, l'énergie nécessaire au réchauffage de l'eau fraîche réduit la température du liquide de refroidissement ou de lavage pendant la phase de programme respective, de sorte que, du fait du refroidissement du produit A laver et des composants de la machine, ce n'est plus qu'une quantité d'eau réduite qui est transmise au processus de rinçage qui suit. L'invention a pour but d'indiquer un procédé et un dispositif pour la récupération de la chaleur selon ce qui a été indiqué ci-dessus, au moyen desquels on obtient une amélioration du stockage d'énergie. La solution de ce problème est donnée, selon l'invention, par le fait: que l'eau d'évacuation subit un stockage intermédiaire et est ensuite soumise à un échange de chaleur avec l'eau fraîche qui est amenée, lorsque l'eau fraîche doit être réchauffée conformément au programme, - qu'un récipient de stockage intermédiaire est placé en contact thermique avec le réservoir de travail. - qu'il est prévu un récipient de stockage intermédiaire sans contact thermique avec le réservoir de travail et qu'une tuyauterie pour l'eau fraîche est placée, libre ou sur la paroi du récipient de stockage intermédiaire. Par les mesures selon l'invention, l'eau d'évacua- tion devant être vidangée par pompage est rendue disponi- ble dans le récipient de stockage intermédiaire, au moins pour la durée, nécessaire à un échange thermique, que présente l'une des phases du programme consécutive t la phase de programme fournissant d'eau d'évacuation. Par exemple par un dimensionnement correspondant des surfaces d'échange calorifique, on peut accélérer sensiblement le transfert de chaleur en faisant se déplacer l'eau d'évacua- tion dans le récipient de stockage intermédiaire pendant l'échange de chaleur.De plus, l'eau fraîche froide est soumise en permanence A un échange de chaleur avec l'eau d'évacuation chauffée pendant l'amenée d'eau, de sorte qu'on dispose également en permanence d'une différence de température optimale pour l'échange de chaleur et qu'un prélèvement de chaleur de l'eau d'évacuation est possi- ble, dans lequel la température de l'eau d'évacuation est située audessous de celle de l'eau fraîche introduite dans le réservoir de travail. De manière appropriée, l'eau d'évacuation prove- nant de la phase de nettoyage, qui est réalisée A une température élevée, est vidangée par pompage dans un récipient de stockage intermédiaire. Du fait de la phase de rinçage exécutée consécutivement avec de l'eau claire, il peut y avoir lieu à un échange calorifique direct dans le réservoir de travail et dans le réservoir de stockage intermédiaire, l'échange calorifique étant intensifié par la mise en marche du dispositif de pulvérisation ou par le mouvement du tambour de lavage, du fait du déplacement conjoint de l'eau fraîche qui arrive vis à vis des surfaces d'échange de chaleur. L'eau d'évacuation peut également être maintenue en mouvement dans le même but, dans le réservoir de stockage intermédiaire. Une tuyaute- rie pour l'eau fraîche est avantageusement placée libre dans le récipient de stockage intermédiaire et/ou sur ses parois, de sorte qu'on obtient un échange de chaleur supplémentaire entre l'eau fraîche et l'eau d'évacuation. Il est toutefois également possible de prévoir le réci- pient de stockage intermédiaire séparé du réservoir de travail si les conditions d'encombrement le nécessitent et que l'échange de chaleur peut être réalisé dans le récipient de stockage intermédiaire seul. Le récipient de stockage intermédiaire peut alors être situé à l'exté- rieur de la carrosserie de la machine. Si possible, il est toutefois logé à l'intérieur de la carrosserie de la machine, de sorte qu'il est constitué un ensemble qui est avantageux pour l'unité de construction. Pour éviter des pertes calorifiques, il est approprié de recouvrir les surfaces extérieures libres du récipient de stockage intermédiaire d'une isolation thermique, de sorte que, dans la phase de rinçage final, qui est réalisée en dernier dans le déroulement d'un programme, il est possible pendant une longue durée de d'effectuer un stockage intermédiaire de l'eau d'évacuation chaude disponible, de sorte que lors d'un nouveau déroulement ultérieur du programme, l'eau fraîche puisse être préchauf- fée avec l'énergie calorifique provenant d'un programme de rinçage antérieur. Dans ce cas, il est approprié de séparer thermiquement du réservoir de travail le réci- pient de stockage intermédiaire, pour pouvoir également isoler thermiquement la surface d'échange thermique existante. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif aux schémas de principe de machines domestiques à laver la vaisselle annexés dans lesquels: La figure 1 représente une machine à laver la vaisselle avec un récipient de stockage intermédiaire disposé dans la zone du fond du réservoir de travail, et la figure 2 représente une machine à laver la vaisselle avec un récipient de stockage intermédiaire disposé sur une paroi latérale du réservoir de travail. Dans une carrosserie 1 d'une machine domestique à laver la vaisselle, se trouve un réservoir de travail 2 pour recevoir le produit à laver qui peut être introduit dans des paniers à vaisselle 3 par une porte, non repré- sentée. Au-dessous des paniers A vaisselle 3 se trouvent des bras de pulvérisation 4 rotatifs, tournant dans un plan horizontal, alimentés, d'une manière non représen- tée, par une pompe de circulation 5 dont la tubulure d'aspiration est raccordée à une cuvette d'évacuation 6 disposée sur le fond incliné du réservoir de travail, à son point le plus bas. Partant de la cuvette d'évacuation 6, une conduit d'évacuation 7 mène à une tubulure d'aspi- ration 8 d'une pompe de vidange 9 dont la conduite de refoulement 10 est raccordée à un récipient de stockage intermédiaire 12 par l'intermédiaire d'un organe anti-retour 11. Au point le plus bas du récipient de stockage intermé- diaire 12 se trouve une ouverture d'évacuation 13 sur laquelle est reliée une autre pompe de vidange 14. Partant de cette dernière un tuyau de vidange 15 mène au niveau de travail le plus élevé auquel on peut s'attendre pendant le fonctionnement de la machine à laver la vaisselle et, de là, continue jusqu'à un raccordement d'eau d'évacuation non représenté. La machine à laver la vaisselle est alimentée en eau fraîche par l'intermé- diaire d'une conduite 16 d'eau fraîche comportant une électrovanne 17 insérée, commandée par programme, ainsi qu'un tronçon à jet libre non représenté et, le cas échéant, d'un dispositif d'adoucissement de l'eau fraîche. La conduite 16 d'eau fraîche, ou une tuyauterie 18 en dérivation, passe librement, en faisant des boucles ou des méandres, dans le récipient de stockage intermédiaire 12, ou cette tuyauterie 18 est reliée intérieurement ou extérieurement à la paroi du récipient de stockage intermédiaire 12 de manière à conduire la chaleur. La tuyauterie 18 constitue ainsi, en liaison avec le réci- pient de stockage intermédiaire 12 un échangeur de chaleur et débouche, par une pièce de tuyauterie 19, soit directement dans le réservoir de travail 2, soit dans la cuvette d'évacuation 6. Le récipient de stockage intermé- diaire 12 se trouve à l'intérieur de la carrosserie de machine 1. Selon la figure 1, le récipient de stockage intermédiaire 12 est disposé sensiblement au-dessous du fond 20 du réservoir de travail 2 et peut en cas de besoin s'étendre également vers le haut, dans la zone située à c8té d'une paroi latérale du réservoir de travail 2. Selon la figure 2, avec une structure par ailleurs identique, le récipient de stockage intermédiaire 12 est réalisé sous la forme d'un récipient plat qui est accolé sur une paroi latérale du réservoir de travail 2. Ici, co-me dans le mode de réalisation selon la figure 1, il peut y avoir contact calorifique direct avec le réservoir de travail 2 ou, en cas de besoin, il peut y avoir une isolation thermique. En outre, un organe anti-retour 21 peut être inséré dans le tuyau d'évacuation 15, à proxi- mité de la pompe 14, en interrompant après l'arrêt de la pompe de vidange 14 le retour de l'eau d'évacuation provenant du tuyau d'évacuation 15 aboutissant vers le haut. Dans un déroulement de programme à plusieurs phases d'un programme de lavage de vaisselle ou de lavage de linge, il est au moins prévu une phase de programme pour le nettoyage, dans laquelle on a de l'eau qui est chauffée par alimentation extérieure d'énergie, qui doit être évacuée à l'égout à la fin de la phase de programme pour le nettoyage. Cette eau d'évacuation est pompée par la pompe de vidange 9 dans le récipient de stockage intermédiaire 12, dans lequel elle peut demeurer, sans aucune considération concernant les phases de programme de travail à exécuter dans le réservoir de travail 2. Pour éviter des variations brusques de température lors du passage du programme de nettoyage au programme de rinçage qui suit, ou pour conserver l'énergie en vue d'une phase ultérieure de rinçage final à exécuter, l'eau fraîche nécessaire pour la phase de rinçage suivante ou après pour la phase de rinçage final ultérieure est dirigée par la tuyauterie 18 dans le récipient de stoc- kage intermédiaire 12. Il se produit ici un échange calorifique pendant lequel l'eau d'évacuation est refroi- die et l'eau fraîche réchauffée en conséquence. Si, par conséquent, l'eau fraîche ne doit pas, par principe, s'écouler par la tuyauterie 18, parce que l'eau d'évacua- tion contenant de l'énergie doit ensuite être amenée pour la phase de rinçage ultérieure, il est approprié dans ce cas de raccorder à la conduite d'eau fraîche 16 une dérivation comportant une électrovanne 22 supplémentaire commandée par le programme, dérivation qui débouche directement dans la cuvette d'évacuation 6 ou dans le réservoir de travail 2. Cette électrovanne 22 est alors ouverte lorsqu'un refroidissement de l'eau d'évacuation ne doit pas se produire dans le récipient de stockage intermédiaire 12. Si, dans les hypothèses faites, on n'obtient aucun refroidissement de l'eau d'évacuation dans le récipient de stockage intermédiaire 12, que sa tempéra- ture à la fin de l'amenée de l'eau fraîche reste identique ou inférieure A celle de la quantité d'eau fratche se trouvant dans le réservoir de travail du fait de l'échange de chaleur, on peut effectuer un refroidis- sement supplémentaire de l'eau d'évacuation par un séjour supplémentaire de cette eau d'évacuation dans le réci- pient de stockage intermédiaire 12 et la pompe de circu- lation étant en marche, par la pulvérisation sur la paroi du réservoir de travail dans la zone du récipient de stockage intermédiaire qui est ainsi accouplé thermique- lO ment. Ensuite, lorsqu'on est arrivé A un équilibre de température, on éjecte alors par pompage l'eau d'évacua- tion, si sa température n'est pas trop élevée pour que sa valeur calorifique puisse être prise en compte pour des phases ultérieures de rinçage. En tous cas, l'énergie calorifique extraite de l'eau d'évacuation lors du chauffage du liquide dans le réservoir de travail 2 à la température correspondant au programme de lavage considéré n'a plus besoin d'être à nouveau fournie. Si le dispositif doit fonctionner avec une seule pompe de vidange, il est alors approprié d'insérer un dispositif de commutation dans la conduite de refoulement de la pompe de vidange 9 et, s'il est prévu un organe antiretour 11, on place en aval de cet organe anti-retour 11, un dispositif libérant, dans une position de com- mande, le passage de l'écoulement allant au récipient de stockage intermédiaire 12 et ne libérant, dans une deuxième position de commande, que le passage de l'écou- lement allant à un tuyau d'évacuation 15 ainsi qu'un passage de recyclage séparés allant du récipient de stockage intermédiaire 12 à la tubulure d'aspiration 8 de la pompe de vidange 9, ou dans la cuvette d'évacuation 6. Le dispositif de commutation peut être réalisé sous la forme d'un tiroir rotatif qui, dans la première position, libère un passage entre la pompe et le récipient de stockage intermédiaire et, dans la deuxième position de commande, libère deux passages séparés, allant de la pompe au tuyau d'évacuation ou du récipient de stockage intermédiaire à la cuvette d'évacuation. REVENDICATIONS 1. Procédé de récupération de la chaleur contenue dans l'eau d'évacuation chaude, provenant d'un réservoir de travail, d'une machine domestique, d'une machine à laver la vaisselle ou d'une machine A laver le linge commandées par programme, dans laquelle de l'eau fraîche est ensuite à nouveau introduite dans le réservoir de travail, caractérisé en ce que l'eau d'évacuation subit un stockage intermédiaire et est ensuite soumise à un échange de chaleur avec l'eau fraîche qui est amenée, lorsque l'eau fraîche doit être réchauffée conformément au programme. 2. Dispositif monté sur des machines A laver la vaisselle ou des machines à laver le linge en vue pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un récipient de stockage intermé- diaire (12) est placé en contact thermique avec le réservoir de travail (2),. 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce qu'une tuyauterie (18) pour l'eau fraîche est disposée, librement ou sur la paroi du récipient intermé- diaire (12). 4. Dispositif monté sur des machines A laver la vaisselle ou sur des machines à laver le linge pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un récipient de stoc- kage intermédiaire (12) sans contact thermique avec le réservoir de travail (2) et qu'une tuyauterie (18) pour l'eau fraîche est disposée, librement ou sur la paroi du récipient de stockage intermédiaire (12). 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le récipient de stockage intermédiaire (12) est disposé dans la carrosserie de la machine à laver (1). 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 A , caractérisé en ce que les surfaces de parois extérieu- res libres du récipient intermédiaire (12) sont recouver- tes d'une isolation thermique. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le récipient de stockage intermé- diaire (12) dépasse au moins partiellement dans la zone située au-dessous du réservoir de travail (2). 8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'à une cuvette d'évacuation (6) du réservoir de travail (2), est raccordé une tubulure d'aspiration (8) d'une pompe de vidange (9) dont la conduite de refoulement (10) comporte un organe antiretour (11) raccordé au récipient de stockage intermédiaire (12). 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que, sur une tubulure de vidange (13) du récipient de stockage intermédiaire (12), est raccordé une pompe de vidange supplémentaire (14), dont la con- duite de refoulement (15) est remontée au-dessus du niveau maximal de fonctionnement du réservoir de travail (2). 10. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que, dans la conduite de refoulement, il est inséré en aval de l'organe anti-retour un dispositif de commutation qui, dans une position de commande, ne libère que le passage de l'écoulement allant au récipient de stockage intermédiaire et, dans une deuxième position de commande, ne libère que le passage de l'écoulement allant à un tuyau d'évacuation ainsi qu'un passage de recyclage allant du récipient de stockage intermédiaire à la tubulure d'aspiration de la pompe de vidange, ou dans la cuvette d'évacuation. 11. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'une conduite annexe, comportant une soupape (22) commandée par le programme et partant de la conduite d'eau fraîche (16), en amont du récipient de -, 11 stockage intermédiaire (12), débouche dans la cuvette d'évacuation (6), ou dans le réservoir de travail (2).