Brevet FR2732334A1 — publié le 19961004

La présente invention concerne un procédé pour préparer de l'eau douce, en utilisant un échangeur d'ions pour des lave-vaisselle ou des lave-linge. On connaît des procédés d'adoucissement de l'eau, dans lesquels, par la mesure de la quantité d'eau brute amenée, par exemple au moyen d'un compteur à moulinet, ou par l'addition de quantités d'eau douce fixées et utilisées lors des étapes de programme individuelles, on connaît la quanti- té d'eau qui s'est écoulée depuis la dernière régénération et la contrainte de l'échangeur d'ions en conséquence. On peut donc doser exactement, par rapport à cette contrainte, la quantité de sel nécessaire à la régénération, ou n'effec- tuer la régénération que lorsque l'échangeur d'ions est complètement usagé. Ainsi, on peut économiser du sel. L'invention se fixe comme but d'économiser encore plus de sel de régénération, dans un tel procédé d'adoucissement de l'eau. Afin de bien expliciter la solution conforme à l'invention, on précise tout d'abord le diagramme connu et représenté sur la figure 1 du dessin. Il s'agit de la soi-disant courbe d'hydrotimétrie résiduelle de l'échangeur d'ions d'un lave-vaisselle ménager, qui est à peu près qualitativement semblable pour tous les échangeurs d'ions. Dans ce cas, on représente l'hydrotimétrie résiduelle (en dH) en fonction de la quantité d'eau (en litre) traversant l'échangeur, au cours d'un cycle d'adoucissement. La courbe a été enregistrée pour à chaque fois une quantité de 3,6 litres d'eau présentant un degré hydrotimétrique d'entrée de 9 dH, s'écoulant à travers l'échangeur d'ions. Cette quanti- té a été à chaque fois réceptionnée dans un récipient et évacuée après la détermination de son degré hydrotimétrique. On a ainsi obtenu les points formant la courbe. On peut voir que le degré hydrotimétrique de la quantité d'eau s'écoulant en dernier (degré d'hydrotimétrie résiduelle) augmente lentement lors du cycle. Dans le premier tiers, on obtient de l'eau douce d'à peu près l dH. Ensuite, la courbe croît. A à peu près 7 dH, on arrête le processus d'adoucissement. Ensuite, est effectuée la régénération, puis peut commencer un nouveau cycle d'adoucissement, l'hydrotimétrie résiduelle décroissant très rapidement de nouveau à l dH. Toutefois, une telle eau douce n'est le plus souvent pas nécessaire pour le succès des étapes de lavage correspondan- tes. 6 dH suffisent par exemple. La présente invention est remarquable en ce que de l'eau reçue de l'échangeur d'ions est mélangée à de l'eau brute, et toutes les charges d'eau préparées pour les étapes de programme individuelles de la machine à laver sont réglées au degré hydrotimétrique déterminé, à chaque fois présélec- tionné. Pour les premières charges, on mélange relativement beaucoup d'eau brute. Plus tard, lorsque le degré hydrotimétrique de l'eau douce est plus élevé, on ajoute moins d'eau brute de manière à obtenir par exemple toujours le même degré hydro- timétrique dans le mélange. Ainsi, la quantité d'eau mise à disposition globalement jusqu'à la prochaine régénération, qui présente uniquement la douceur nécessaire, peut être énormément augmentée, et l'utilisation de sel pour la régénération peut être diminuée en correspondance. On peut espérer des économies de sel de l'ordre de grandeur de 30 à 40%. Le degré hydrotimétrique recherché peut être rendu dépendant de l'étape correspondante du programme, pour un lave- vaisselle, par exemple, le prénettoyage, le nettoyage principal et le nettoyage de finition. Pour l'étape de nettoyage principal, le fluide de nettoyage (nettoyeur) utilisé est important. Les indications des fabricants en ce qui concerne le degré hydrotimétrique souhaitable varient. De nouveaux nettoyeurs pauvres en phosphate sont définis à 3 dH. Lors du nettoyage de finition, on peut prendre en compte un adoucissement particulièrement important, tandis que lors du prénettoyage, on peut admettre un degré hydroti- métrique plus élevé ou si possible utiliser même de l'eau brute, issue de la conduite d'eau. Le degré hydrotimétrique à régler peut également dépendre de la température qui est obtenue lors de l'étape de programme correspondante. L'in- vention crée en tout cas la possibilité de tenir compte de tous ces paramètres, et d'autres paramètres. En ce qui concerne le processus de mélange, on propose que les deux quantités d'eau, de degrés hydrotimétriques diffé- rents, sont amenées temporairement l'une après l'autre dans le bac à machine. Il est avantageux dans ce cas de prévoir dans la machine une soupape de commande à deux positions qui guide l'eau brute dans le bac à machine, dans une première position par l'intermédiaire de l'échangeur d'ions, et dans l'autre position de façon directe. Par ailleurs, il est toutefois également possible de prévoir un diviseur de courant réglable, à l'aide duquel, dès le début, une partie déterminée de l'eau amenée est guidée à travers l'échangeur d'ions. A cet effet, de préférence, on prévoit un diviseur de courant réglable, à l'aide duquel l'eau brute peut être divisée en un courant partiel qui traverse l'échangeur d'ions, et en un courant partiel qui coule directement dans le bac. La détermination des deux quantités d'eau devant être mélangées ensemble, lors de chaque étape de programme individuelle, en dépendance d'une pluralité de paramètres, est une question dépendant de la commande et du stockage, c'est-à-dire un problème de logiciel. Bien entendu, des machines nouvelles avec des commandes électroniques sont, de ce fait, particulièrement adaptées à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. A partir de la courbe d'hydrotimétrie résiduelle uniforme, la machine connaît, avant chaque étape de programme individuelle, le degré hydrotimétrique que doit présenter l'eau douce devant être livrée par l'échangeur d'ions. Par ailleurs, le degré hydrotimétrique à régler du bain de nettoyage est fixé par le programme à chaque fois sélectionné. En correspondance, on calcule et on mesure la quantité d'eau douce et d'eau brute. Ceci est réalisé, comme indiqué, à l'aide d'un compteur qui, après le passage de la quantité prédéterminée, émet un signal, et le cas échéant, de plus par le réglage du diviseur de courant conformément au rapport de quantités calculé précédemment. En principe, l'invention peut être utilisée aussi bien sur des machines, dont l'échangeur d'ions est régénéré à chaque fois après la réalisation d'un programme, que sur des machines, dont la capacité utile de l'échangeur d'ions est complètement utilisée, et qui n'est régénéré, en correspon- dance, qu'après la réalisation de plusieurs programmes globaux. Cette application citée en dernier présente, en outre, l'avantage d'engendrer une économie d'eau supplémen- taire, puisque l'échangeur d'ions doit être moins souvent rincé après la régénération. En tout cas, on obtient, en raison de la consommation réduite de sel, un cycle de remplissage de sel plus long, ce qui permet d'éviter du travail à la femme de ménage. De façon avantageuse, les deux quantités d'eau, de degrés hydrotimétriques différents, peuvent être amenées simultané- ment dans le bac à machine. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci- après, en référence au dessin. La figure 1 représente une courbe d'hydrotimétrie résiduelle connue déjà citée, de l'échangeur d'ions d'un lave- vaisselle. La figure 2 est un schéma d'un dispositif d'adoucissement d'eau d'un lave-vaisselle. Sur la figure 1, on a représenté le degré d'hydrotimétrie résiduelle en ordonnée, en dH, et la quantité d'eau écoulée à travers l'échangeur d'ions durant un cycle d'adoucissement en abscisse, en litres. La quantité écoulée entre deux points de mesure vaut à chaque fois 3,6 litres. La représentation schématique de la figure 2 montre un échangeur d'ions 1, un récipient de sel 2, un récipient d'eau de régénération associé 3 et un bac à machine 4, uniquement indiqué de façon partielle, du lave- vaisselle correspondant. Dans une conduite de raccordement d'eau 5, qui est reliée au réseau public d'alimentation en eau, on a prévu une soupape d'entrée 6 réalisée sous forme de soupape magnétique. Cette dernière est suivie, dans le sens d'écou- lement, par un compteur à moulinet 7 qui mesure la quantité d'eau qui s'écoule, et ensuite par une voie d'air 8 toujours prescrite. Puis, le courant d'eau est guidé à travers le récipient d'eau de régénération 3 réalisé sous forme de réservoir fermé, et il atteint ensuite, en traversant un tronçon de conduite 9, une soupape de commande 10 commandée magnétiquement. Dans la position représentée, l'eau coule, en venant du bas, vers la gauche, dans l'échangeur d'ions 1. Elle grimpe dans la masse d'échange qui y est contenue et quitte le récipient par le haut, afin d'atteindre le bac de nettoyage 4, par l'intermédiaire d'un tronçon de conduite 11 ouvert à l'extrémité. Le récipient d'eau de régénération 3, qui est agencé à une hauteur plus élevée que les autres récipients, est relié par l'intermédiaire d'une soupape de régénération 12, également une soupape magnétique, au récipient de sel 2. Une conduite de liaison va du récipient de sel à l'échangeur d'ions 1. Dans cette conduite, est agencée une soupape de retour 13 ouvrant légèrement et réalisée en particulier sous forme de soupape à bec en caoutchouc. Le troisième raccord de la soupape de commande 10 est relié, par l'intermédiaire d'un tronçon de conduite court 14, au tronçon de conduite 11. Pour la présentation du procédé, on suppose que le récipient d'eau de régénération 3 est rempli et que la soupape de régénération 12 est fermée. Si dans une étape de programme, de l'eau est nécessaire, la soupape d'entrée 6 s'ouvre et elle se ferme de nouveau dès que le compteur à moulinet 7 indique que la quantité nécessaire a été introduite. Toute- fois, on sait déjà par avance à quel endroit du cycle d'adoucissement se trouve l'échangeur d'ions, donc le degré hydrotimétrique que doit présenter l'eau douce. De même, le degré hydrotimétrique que doit présenter le bain de net- toyage est fixé. Par ailleurs, le degré hydrotimétrique de l'eau d'entrée est connu ou est réglé sur la machine. Un calculateur spécial détermine, en correspondance, le rapport de mélange entre l'eau douce et l'eau d'entrée, et en correspondance à la quantité d'eau du bain de nettoyage nécessaire, la quantité d'eau douce et la quantité d'eau d'entrée, qui sont nécessaires pour préparer le bain de nettoyage souhaité. Tout d'abord, la soupape de commande 10 est située dans la position représentée. L'eau entrante s'écoule ainsi à travers l'échangeur d'ions. Lorsque la quantité d'eau douce calculée est atteinte, un signal de commande est transmis, lequel amène la soupape de commande 10 dans l'autre posi- tion, qui guide l'eau entrant alors, et ce jusqu'à la fermeture de la soupape d'entrée 6, à travers le tronçon de conduite 14 devant l'échangeur d'ions 1, directement dans le bac de nettoyage 4. Dans l'étape de programme suivante, les rapports peuvent être tout à fait différents. Si l'échangeur d'ions 1 est déjà largement usage, le pourcentage d'eau douce est plus élevé. Les quantités des deux composants du mélange peuvent également être modifiées par la quantité du bain de net- toyage ou par un autre degré hydrotimétrique à régler du bain de nettoyage. Par un calculateur conçu en correspon- dance et une exactitude suffisante du compteur à moulinet 7, on peut toutefois maîtriser la commande de quantités, et on peut obtenir une qualité d'eau douce améliorée. Comme le dispositif de régénération représenté est connu en tant que tel, quelques mots d'explication suffisent. Lorsque le moment prédéterminé arrive, la soupape de régénération est ouverte. Le récipient de régénération 3 situé plus haut se vide alors dans le récipient de sel 2, de l'air étant aspiré à travers la buse de réception de la voie d'air ouverte 8. Une quantité correspondante d'eau salée passe simultanément du récipient de sel 2 dans l'échangeur d'ions 1, la soupape de retour 13 s'ouvrant. Après l'introduction de l'eau salée et une durée de réaction adaptée, l'échangeur d'ions 1 est rincé par de l'eau fraîche. Dans ce cas, le récipient de régénération 3 se remplit simultanément. Comme de l'eau d'essorage qui est guidée, de façon non représentée, dans le bac de nettoyage 4, apparaît à la voie d'air ouverte 8, le composant du mélange constitué de l'eau d'entrée augmente en correspondance. Comme, dans ce cas, il s'agit d'un pourcentage constant de la quantité du bain de nettoyage, cette influence perturbatrice peut être prise en compte, le cas échéant, par le calculateur. REVENDICATIONS 1. Procédé pour préparer de l'eau douce, en utilisant un échangeur d'ions, pour des lave-vaisselle ou des lave-linge, caractérisé en ce que de l'eau reçue de l'échangeur d'ions (1) est mélangée à de l'eau brute, et toutes les charges d'eau préparées pour les étapes de programme individuelles sont réglées au degré hydrotimétrique déterminé, à chaque fois présélectionné. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux quantités d'eau, de degrés hydrotimétriques différents, sont amenées temporairement l'une après l'autre dans le bac à machine (4). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux quantités d'eau, de degrés hydrotimétriques différents, sont amenées simultanément dans le bac à machine (4). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité utile de l'échangeur d'ions (1) est totalement utilisée. 5. Lave-vaisselle ou lave-linge pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit, sur la face d'entrée, un compteur pour l'eau brute amenée. 6. Lave-vaisselle ou lave-linge pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit une soupape de commande (10) qui guide l'eau brute dans le bac à machine (4), dans une première position par l'intermédiaire de l'échangeur d'ions (1), et dans l'autre position de façon directe. 7. Lave-vaisselle ou lave-linge pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un diviseur de courant réglable est prévu, à l'aide duquel l'eau brute peut être divisée en un courant partiel qui traverse l'échangeur d'ions, et en un courant partiel qui coule directement dans le bac.