Brevet FR2726989A1 — publié le 19960524

L'invention concerne un appareil ménager à circu- lation d'eau comprenant un réservoir pourvu d'un orifice de remplissage et d'un orifice d'évacuation. Dans certains appareils ménagers à circulation d'eau comme les lavevaisselle ou les lave-linge, on sait que la quantité d'eau requise au cours d'un segment du programme de lavage est admise dans la cuve de lavage de l'appareil en fonction du temps. A cet effet, une électro- vanne commandée par le programmateur et implantée sur une conduite d'arrivée d'eau est ouverte pendant une durée prédéterminée. Cependant, cette commande du remplissage d'eau en fonction du temps ne fonctionne avec une préci- sion suffisante que si une pression minimale, par exemple de 1 bar, règne dans la conduite d'arrivée d'eau. Si la pression d'écoulement de l'eau est plus basse, on ne peut pas garantir que la cuve de lavage soit suffisamment remplie pour obtenir un fonctionnement satis- faisant de l'appareil. Dans certaines régions o la pres- sion d'écoulement de l'eau est particulièrement faible ou qui sont dépourvues d'alimentation centrale en eau, les appareils de ce type dont le remplissage d'eau est com- mandé en fonction du temps ne donnent pas toute satis- faction. Le document DE-PS 33 16 685 divulgue un lave-vais- selle ménager programmable comprenant une cuve de lavage, un adoucisseur, un réservoir et une conduite d'eau propre aboutissant, en aval d'une vanne d'admission d'eau propre, à une voie d'écoulement libre, sachant que le réservoir destiné à de l'eau de régénération est prévu pour intro- duire au moins une quantité dosée de solution d'un bac de réserve de sel dans un échangeur d'ions de l'adoucisseur et se trouve au-dessus de l'adoucisseur, et sachant qu'une conduite d'évacuation part dudit réservoir dans la direc- - tion d'écoulement, en aval de la voie d'écoulement libre, et rejoint le bac de réserve de sel. En aval de la voie d'écoulement libre dans la direction d'écoulement, une conduite d'alimentation débouche dans un bac de réserve qui communique avec la cuve de lavage par une liaison à conduction thermique et qui fait fonction d'échangeur de chaleur. Le réservoir peut être rempli par l'eau de fuite évacuée dans la voie d'écoulement libre et/ou par l'eau de retenue provenant de la conduite d'alimentation de l'échangeur d'ions, et la liaison de sortie menant du ré- servoir au bac de réserve de sel en passant par l'échangeur d'ions peut être fermée. Le bac de réserve pouvant être rempli d'eau propre par l'intermédiaire de la cuve de lavage située en amont peut être vidé dans la cuve de lavage par l'intermédiaire de l'échangeur d'ions. Le bac de réserve possède une contenance suffisante pour re- cevoir le contenu de la cuve de lavage correspondant à deux cycles de lavage. L'encombrement du bac de réserve et de l'échangeur de chaleur est donc relativement grand. D'autre part, dans cet appareil connu, une conduite d'évacuation mène du réservoir au bac de réserve de sel de l'adoucisseur. Enfin, le réservoir comporte un indicateur de niveau qui ferme la vanne d'admission d'eau propre lorsque le bac de réserve et le réservoir sont pleins. Cet indicateur de niveau se compose d'une chambre de trop- plein qui est séparée des chambres du réservoir par une cloison de tropplein, qui peut être vidée au moyen d'un siphon et dans laquelle se trouve un flotteur qui, en po- sition extrême levée, actionne un contacteur qui ferme la vanne d'admission d'eau propre. Des vannes électromagné- tiques d'arrêt à action commandée sont implantées sur les conduites menant du réservoir au bac de réserve de sel et du bac de réserve à l'échangeur d'ions ou à la cuve de la- vage. Pour alléger les moyens mis en oeuvre lors du mon- tage et de la fabrication des lave-vaisselle ménagers équipés d'un adoucisseur, d'un réservoir d'eau de régéné- ration et d'un échangeur de chaleur et pour mieux protéger l'appareil contre les fuites affectant les conduites de liquide, le document DE-OS 35 22 901 préconise de regrou- per sous la forme d'un élément formant réservoir le bac de réserve relié à la cuve de lavage par une liaison à conduction thermique, l'échangeur d'ions, le bac de ré- serve de sel, le réservoir, la voie d'écoulement libre et l'indicateur de niveau. Cet ensemble de réservoirs pré- sente lui aussi un volume relativement important. Enfin, le document DE-PS 27 16 252 divulgue un lave-vaisselle ou un lave-linge comprenant un programma- teur ainsi qu'un dispositif pour admettre dans la cuve de lavage de l'appareil une quantité d'eau dosée dans un col- lecteur et amenée à travers une conduite commandée par une vanne. Sous le collecteur-réservoir de remplissage conte- nant une quantité d'eau partielle destinée à un segment du programme de lavage de l'appareil se trouve un réservoir de trop-plein de volume réduit, dans lequel débouche, côté arrivée, un siphon à forte section tubulaire provenant du collecteur, tandis que, côté évacuation, le réservoir de trop-plein communique par une liaison de circulation de liquide avec la cuve de lavage par l'intermédiaire d'un seuil de trop-plein et d'un siphon à faible section tubu- laire. En outre, au réservoir de trop-plein est reliée une capsule de pression qui, en fonction de la pression de l'eau dans le réservoir de trop-plein, ouvre la vanne im- plantée sur la conduite menant au réservoir de remplissage et ne la referme que lorsque la quantité d'eau totale né- cessaire à un segment du programme réclamant de l'eau et égale à un multiple de la quantité d'eau partielle mesurée dans le réservoir de remplissage est fournie à la cuve de lavage de l'appareil dont le programmateur maintient alors la vanne fermée jusqu'au début d'un segment de programme ultérieur réclamant de l'eau. Les appareils ménagers à circulation d'eau préci- tés ont en commun de nécessiter une vanne d'évacuation et/ou un dispositif complexe de commande d'évacuation pour vider le réservoir de remplissage. L'invention a pour but de fournir un appareil mé- nager à circulation d'eau du type indiqué dans l'entrée en matière, dont le système de commande de passage de l'eau est avantageux, peut être fabriqué et monté avec une mise en oeuvre de moyens réduite et, par conséquent, est peu sujet aux défaillances. Dans le cas d'un appareil ménager à circulation d'eau comprenant un réservoir pourvu d'un orifice de remplissage et d'un orifice d'évacuation, ce but est at- teint en ce que l'orifice de remplissage est placé plus haut que l'orifice d'évacuation et qu'entre eux se trouve un flotteur qui, lors du remplissage du réservoir, est ap- pliqué de manière étanche contre l'orifice d'évacuation, la force portante du flotteur étant supérieure à la force qui lui est imposée par la colonne de liquide admis. La solution proposée par l'invention permet d'obtenir un appareil ménager à circulation d'eau du type indiqué dans l'entrée en matière, dont le dispositif de commande du passage de l'eau est avantageux, peut être fa- briqué et monté avec une mise en oeuvre de moyens réduite et, par conséquent, est peu sujet aux défaillances. Comme l'orifice de remplissage du réservoir conforme & l'invention est plus haut que son orifice d'évacuation, le flotteur disposé entre eux est poussé vers le bas contre l'orifice d'évacuation par la pression du liquide admis lors du remplissage du réservoir selon l'invention, ce qui a pour effet de fermer ledit orifice d'évacuation. Dans le même temps, l'ouverture d'admission est maintenue ouverte. Au terme du remplissage du réservoir conforme à l'invention, la pression de liquide disparaît et, comme la force portante du flotteur est supérieure à la force qui lui est imposée par la colonne de liquide admis, le flot- teur décolle de l'orifice d'évacuation et le libère. La commande de remplissage occupe en tout et pour tout un seul pas d'horloge du programmateur de l'appareil ménager à circulation d'eau conforme à l'invention. Le dispositif de commande de remplissage et d'évacuation décrit néces- site donc des moyens de commande réduits au strict minimum et supprime la vanne d'évacuation. Des conceptions avantageuses de l'invention sont caractérisées dans les autres revendications. Des exemples de réalisation de l'appareil ménager à circulation d'eau conforme à l'invention seront exposés en détail en référence aux dessins. Ces dessins montrent sur: - la figure 1, une vue de côté d'un appareil ména- ger à circulation d'eau conforme à l'invention et à l'un de ses modes de réalisation préférés, - la figure 2, une vue de face d'un réservoir conforme à l'invention et à un second mode de réalisation de l'invention, et - la figure 3, une vue agrandie d'une chambre de flotteur abritant un flotteur conforme à l'invention et au second mode de réalisation de l'invention. Les figures montrent en détail deux exemples de réalisation d'un appareil ménager à circulation d'eau conforme à l'invention, en l'occurrence d'un lave-vais- selle ménager. Les éléments identiques sont désignés par les mêmes repères numériques. Le lave-vaisselle ménager représenté schématique- ment sur la figure 1 est revêtu d'un carter extérieur 1 et contient une cuve de lavage 2, un bac de réserve de sel 3 ainsi qu'un échangeur d'ions 4 pour adoucir l'eau. Entre une paroi latérale de la cuve de lavage et l'habillage 1 du carter de l'appareil est disposé un élément plat for- mant réservoir 24, de préférence en matière plastique, qui comprend une partie essentielle du système d'alimentation en eau du lave-vaisselle. L'élément formant réservoir 24 est relié au réseau de distribution d'eau par une conduite d'eau propre 9 si- tuée en aval d'une vanne d'admission d'eau propre 6, par exemple d'une vanne de sûreté montée directement sur un robinet d'arrêt 42 (connu par exemple du document DE-OS 34 25 590). La conduite d'eau propre 9 remonte dans l'élément formant réservoir 24 en formant une canalisation d'eau propre pour atteindre une voie d'écoulement libre 7 elle aussi intégrée à l'élément formant réservoir 24. En aval de la voie d'écoulement libre 7, une conduite d'alimentation 10 mène à l'échangeur d'ions 4 implanté en dessous de l'élément formant réservoir 24, par exemple dans le fond du lave-vaisselle. Dans la partie supérieure de l'élément formant ré- servoir 24, à côté de la voie d'écoulement libre 7, se trouvent deux chambres-réservoirs 8a, 8b qui forment un réservoir d'eau de régénération 8. Le réservoir 8 peut être rempli par l'eau de fuite provenant de la voie d'écoulement libre 7 et/ou par l'eau de retenue provenant de la conduite d'alimentation 10 menant à l'échangeur d'ions 4. Du réservoir 8 part une conduite d'évacuation obturable 11 qui aboutit à un bac de réserve de sel 3 si- tué plus bas. Le réservoir 8 peut se déverser dans la conduite d'évacuation 11 par l'intermédiaire d'un coude de siphon 29 qui le sépare en deux chambres-réservoirs 8a, 8b, le coude de siphon 29 étant relié par une connexion 43 à un commutateur 45 de dureté de l'eau pour adapter les quantités d'eau de régénération à la dureté locale de l'eau et étant fermé de manière étanche ou mis à l'air en fonction de la position du commutateur 45 de dureté de l'eau. La mise à l'air du coude de siphon 29 a pour effet de neutraliser le siphon, ce qui permet de ramener le vo- lume maximal utile d'eau de régénération (contenu des deux chambresréservoirs 8a, 8b) à un volume plus réduit (contenu de la chambreréservoir 8a) et donc de diminuer la consommation de sel. Pour mettre à l'air la voie d'écoulement libre 7, l'élément formant réservoir 24 com- porte, également à titre de trop-plein pour le réservoir 8, une canalisation de mise à l'air 20 pourvue d'un ori- fice de mise à l'air 46, la canalisation de mise à l'air se prolongeant par une canalisation descendante de condensation et de purge d'air 21 qui aboutit à un orifice d'expansion 22 relié à la cuve de lavage 2 par exemple au moyen d'un joint intercalé. L'élément formant réservoir 24 comprend également un réservoir de remplissage 5 qui est conforme à l'invention et se trouve sous le réservoir 8 et qui peut être rempli avec de l'eau provenant de l'échangeur d'ions 4. Le réservoir de remplissage 5 est relié par une conduite de raccordement 19 à une tubulure de sortie 12 de l'échangeur d'ions 4. Le remplissage et le vidage du réservoir de rem- plissage 5 jusqu'à ce que la quantité d'eau de lavage pré- définie soit atteinte dans la cuve de lavage 2 s'effectuent à l'aide du programmateur du lave-vaisselle et d'un moyen associé de contrôle de niveau constitué par le seuil de trop-plein 14 du réservoir de remplissage 5, à partir duquel le trop-plein d'eau passe dans une chambre de commande 39 o se trouve un flotteur 38 qui, en posi- tion levée, agit par l'intermédiaire d'un élément de com- mutation 40 sur un contacteur 18 capable de fermer la vanne d'admission 6. La chambre de commande 39 peut être vidée par un siphon 41. Comme le montrent les figures 1 et 2, la conduite de raccordement 19 des deux exemples de réalisation repré- sentés mène à une tubulure de branchement 31 de l'élément formant réservoir 24, d'o une canalisation de remplissage 32 part sensiblement verticalement vers le haut et en- suite, à partir d'un coude, revient sensiblement vertica- lement vers le bas et débouche dans une chambre de flot- teur 30 disposée en dessous. La chambre de flotteur 30 comporte, sur le côté, un orifice de remplissage 33 et, en bas, un orifice d'évacuation 34 du réservoir de remplis- sage 5, l'orifice de remplissage 33 étant situé, selon l'invention, plus haut que l'orifice d'évacuation 34. Conformément à l'invention, la chambre de flotteur 30 abrite un flotteur 35, 35' qui, lors du remplissage, est appliqué de manière étanche contre l'orifice d'évacuation 34. Le flotteur 35, 35' possède une portée conique 36 lui donnant une assise étanche sur l'orifice d'évacuation 34. Le réservoir de remplissage 5 peut être vidé par l'intermédiaire d'une préchambre d'évacuation 48 et de l'orifice de remplissage 33 dans une tubulure de liaison 23 et, de là, dans une cuvette d'évacuation 16 ou dans le puisard d'aspiration de la cuve de lavage 2 du lave-vais- selle. Les figures 2 et 3 montrent un second mode de réa- lisation de l'invention, dans lequel l'évacuation de l'eau remplie s'effectue non seulement par la sortie de la pré- chambre d'évacuation 48, mais aussi par un siphon 13 qui s'étend du réservoir de remplissage 5 jusqu'en dessous de la chambre de flotteur 30. Un prolongement 37' du flotteur ' pénètre dans l'extrémité du siphon 13 qui est dirigée sensiblement verticalement vers le haut et se présente sous la forme d'un cylindre creux. Le prolongement 37' est conçu en forme de piston. Selon le second mode de réalisa- tion de l'invention, le siphon 41 provenant de la chambre de commande 39 débouche dans le siphon 13. Dans l'élément formant réservoir 24 est également intégré, en plus de la chambre d'évacuation 49 disposée au fond au-dessous du réservoir de remplissage 5, un vase de régulation de niveau constitué par une chambre formant piège d'air 25 qui est reliée à une capsule de pression de la vanne de sûreté 6 réglée à un niveau de sûreté 26 et qui, par l'intermédiaire d'un siphon 28 franchissant un seuil de trop-plein 27, est reliée à la chambre d'évacuation 49 et donc aussi à la cuvette d'évacuation 16 de la cuve de lavage. En outre, le réservoir de remplis- sage 5 comporte un dôme de mise à l'air 17 menant à la ca- nalisation de mise à l'air 20. En raison de la petite sec- tion du dôme de mise à l'air 17, la colonne d'eau y monte rapidement lors du remplissage et favorise la mise en ac- tion du flotteur 38 de la chambre de commande 39. Lorsque le programmateur de l'appareil actionné par un moteur de commande atteint un segment de programme (prélavage, nettoyage, lavage intermédiaire et rinçage) réclamant de l'eau, le programmateur est amené sur un pas de commutation prévu pour remplir la cuve de lavage 2 avec une quantité déterminée d'eau de lavage. A ce pas de com- mutation est attribué un dispositif d'arrêt à niveau, de façon que le programmateur continue de fonctionner pendant le remplissage du réservoir de remplissage 5. Au début de ce pas de commutation, la vanne d'admission 6 est ouverte et le moteur de commande de l'appareil est coupé. A travers la conduite d'eau propre 9, de l'eau propre passe du point de distribution d'eau à l'élément formant réservoir 24. Le jet d'eau principal franchit la voie d'écoulement libre 7, traverse l'échangeur d'ions 4 et parvient dans le réservoir de rem- plissage 5 par l'intermédiaire de la conduite de raccorde- ment 19, de la tubulure de branchement 31, de la canalisa- tion de remplissage coudée 32, de la chambre de flotteur et de l'ouverture d'admission 33. Sous la pression du liquide admis, le flotteur 35, 35' est poussé vers le bas contre l'orifice d'évacuation 34, ce qui a pour effet de fermer celui-ci. Simultanément, l'ouverture d'admission 33 est maintenue ouverte. Le réservoir de remplissage 5 est alors rempli et, si l'alimentation en eau est suffisante, l'eau passe, en franchissant un seuil de trop-plein 14, dans la chambre de commande 39 o le flotteur 38 remonte et actionne le contacteur 18 par l'intermédiaire de l'élément de commutation 40, ce qui a pour effet de fermer la vanne d'admission 6 et de remettre sous tension le mo- teur de commande de l'appareil. Grâce à la fermeture de la vanne d'admission 6 et à la suppression de la pression de liquide, le flotteur 35, 35' de la chambre de flotteur 30 peut alors remonter en décollant de l'orifice d'évacuation 34 et en le libérant. Le volume de liquide admis peut alors s'évacuer. Selon le second mode de réalisation de l'invention (voir figures 2 et 3), le déplacement du flotteur 35' est favorisé par le fait que, simultanément au franchissement du seuil de trop-plein 14, de l'eau quitte également le réservoir de remplissage 5 par le siphon 13 et, à l'extrémité de ce dernier, sollicite le prolongement en forme de piston 37' du flotteur 35' en favorisant ainsi la levée du flotteur 35'. Pour favoriser la levée du flotteur ' (figure 3), celui-ci est conçu de façon que le produit de l'aire du prolongement en forme de piston 37' et de la pression de liquide à l'extrémité cylindrique du siphon 13 soit supérieur au produit de l'aire transversale de la partie supérieure du flotteur 35' et de la pression de li- quide créée par l'orifice de remplissage 33 au niveau de la partie supérieure du flotteur 35'. Selon le second mode de réalisation de l'invention, le réservoir de remplissage est donc vidé par l'orifice d'évacuation 34 et par le siphon 13, ce qui raccourcit la durée de vidange. Lorsque le réservoir de remplissage 5 est complè- tement vide, le flotteur 35, 35' redescend sur l'orifice d'évacuation 34. Simultanément, la chambre de commande 39 est elle aussi vidée par l'intermédiaire du siphon 41, ce qui a pour effet de descendre le flotteur 38 et de dégager - le contacteur 18. Si la quantité de liquide requise est supérieure au réservoir de remplissage 5, cette procédure peut être répété, même plusieurs fois. La commande de remplissage occupe en tout et pour tout un seul pas d'horloge du programmateur. Le dispositif de commande de remplissage et d'évacuation décrit néces- site donc des moyens de commande réduits au strict minimum et supprime la vanne d'évacuation. Dans les segments du programme précédant la régé- nération de l'échangeur d'ions 4, le réservoir 8 est éga- lement rempli avec de l'eau. L'excédent d'eau peut passer du réservoir 8 au réservoir de remplissage 5. Si le commu- tateur 45 de dureté de l'eau est réglé sur la valeur de dureté la plus élevée, la connexion 43 est fermée de ma- nière étanche et le volume du réservoir 8 (volume des deux chambresréservoirs 8a et 8b) est entièrement utilisé pour préparer la solution. Si la connexion 43 est ouverte, le coude de siphon 29 est neutralisé et seul le volume de la première chambre-réservoir 8a peut être utilisé pour faire passer de la solution du bac de réserve de sel 3 à l'échangeur d'ions 4. C'est sur cette base que les quanti- tés de régénération nécessaires sont réglées sur le commu- tateur 45 de dureté de l'eau. La quantité de régénération et donc la quantité de solution peuvent être réglées en fonction de la dureté locale de l'eau. Après ouverture d'une vanne de régénération 47, l'eau de régénération pé- nètre dans le bac de réserve de sel 3, apporte une quan- tité correspondante de solution à l'échangeur d'ions 4 et, de là, peut être refoulée par le réservoir de remplissage vers le puisard d'aspiration 16. Lors du rinçage ulté- rieur à contre-courant de l'échangeur d'ions 4, de l'eau pénètre dans le réservoir de remplissage 5 à travers la vanne d'admission 6, la voie d'écoulement libre 7 et l'échangeur d'ions 4. Une fois le réservoir de remplissage rempli, il est automatiquement vidé dans le puisard d'aspiration 16 selon la procédure simple décrite précé- demment. Si le niveau normal de la cuve de lavage est acci- dentellement dépassé, le vase de régulation de niveau -28 est prévu. Si le niveau de sûreté 26 est atteint, de l'eau pénètre par le petit siphon 28 dans la chambre for- mant piège d'air 25 en franchissant le seuil de trop-plein 27. En raison de l'élévation de la pression, une capsule de pression qui appartient à la vanne d'admission de sQ- reté 6 et qui est reliée à la chambre formant piège d'air peut couper l'alimentation en eau de l'appareil. Le cas échéant, la pompe de vidange de l'appareil peut également être mise en marche. REVENDICATIONS 1. Appareil ménager à circulation d'eau comprenant un réservoir pourvu d'un orifice de remplissage et d'un orifice d'évacuation, caractérisé en ce que l'orifice de remplissage (33) est placé plus haut que l'orifice d'évacuation (34) et qu'entre eux se trouve un flotteur (35, 35') qui, lors du remplissage du réservoir (5), est appliqué de manière étanche contre l'orifice d'évacuation (34), la force portante du flotteur (35, 35') étant supé- rieure à la force qui lui est imposée par la colonne de liquide admis. 2. Appareil ménager à circulation d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur (35, 35') est disposé dans une chambre de flotteur (30), dans la paroi latérale de laquelle est ménagé l'orifice de rem- plissage (33) et dans le fond de laquelle est ménagé l'orifice d'évacuation (34). 3. Appareil ménager à circulation d'eau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le flotteur (35, 35') possède une portée conique (36, 36') lui donnant une assise étanche sur l'orifice d'évacuation (34). 4. Appareil ménager à circulation d'eau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le flotteur (35') comporte un prolongement (37') en forme de piston. 5. Appareil ménager à circulation d'eau selon la revendication 4, caractérisé en ce que le prolongement (37') du flotteur (35') pénètre dans l'extrémité d'un si- phon (13) qui est dirigée sensiblement verticalement vers le haut et se présente sous la forme d'un cylindre creux, ledit siphon (13) s'étendant du réservoir de remplissage (5) jusqu'en dessous de la chambre de flotteur (30). 6. Appareil ménager à circulation d'eau selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le produit de l'aire du prolongement en forme de piston (37') et de la pression de liquide à l'extrémité cylindrique du siphon (13) est supérieur au produit de l'aire transversale de la partie supérieure du flotteur (35') et de la pression de liquide créée au niveau de la partie supérieure du flot- teur (35').