Brevet FR2911180A1 — publié le 20080711

La présente invention concerne le traitement d'air humide. L'invention s'applique par exemple au traitement de l'air issu des séchoirs électriques, à vapeur ou à gaz. De manière connue, les séchoirs à linge utilisent un flux d'air chaud qui s'humidifie au contact du linge mouillé. L'évacuation de l'air chaud et humide peut s'avérer problématique en l'absence de cheminée d'évacuation dédiée. Les séchoirs consomment une quantité d'énergie importante afin de chauffer l'air. Il est donc souhaitable de diminuer la consommation d'énergie des séchoirs. Il est connu d'associer à un séchoir électrique un échangeur permettant de refroidir et de déshumidifier l'air chaud et humide provenant du séchoir. L'air déshumidifié quittant l'échangeur peut être réchauffé au moyen par exemple d'une résistance électrique avant d'être renvoyé vers le séchoir. L'échangeur est refroidi grâce à de l'eau ou de l'air provenant de l'extérieur qui est renvoyé à l'extérieur après l'échange. Par ailleurs, l'air chaud et humide du séchoir est chargé en fibres textiles provenant du linge, ce qui peut amener à des opérations de maintenance de toute installation recevant cet air afin d'enlever les fibres s'étant accumulées. Il existe un besoin pour traiter l'air des séchoirs existant, afin de réduire la consommation d'énergie et/ou simplifier les conditions d'utilisation des séchoirs. La présente invention vise notamment à répondre à ce besoin. L'invention a pour objet, selon l'un de ses aspects, un dispositif de traitement de l'air chaud et humide provenant d'au moins un séchoir, comportant : - une arrivée pour recevoir l'air à traiter, - un échangeur air/air dans lequel circule l'air à traiter, - un échangeur air/liquide pour déshumidifier l'air à traiter, les deux échangeurs étant disposés en série, de manière à permettre de réchauffer avec l'air à traiter de l'air provenant de l'échangeur air/liquide et/ou de l'air provenant de l'extérieur, - au moins une sortie d'air après traitement. Grâce à l'invention une économie d'énergie peut être réalisée grâce à une récupération de la chaleur de l'air chaud et humide issu du séchoir pour réchauffer de l'air 30 qui peut être envoyé dans le séchoir. D'autre part, le liquide chauffé dans l'échangeur air/liquide peut être récupéré lorsqu'il s'agit d'eau, pour laver le linge par exemple. La sortie d'air peut être connectée à au moins un séchoir, ou en variante déboucher sur l'extérieur. L'échangeur air/air peut comporter au moins une plaque thermiquement conductrice séparant les flux d'air à traiter provenant de l'entrée et d'air à réchauffer gagnant la sortie. De l'eau réchauffée ayant circulé dans l'échangeur air/liquide peut être recueillie dans une réserve d'eau afin par exemple de pouvoir être réutilisée ultérieurement. Le dispositif peut comporter un système de filtration de l'air à traiter, pouvant 10 comporter par exemple au moins une grille supportant une membrane filtrante, par exemple une mousse à cellules ouvertes. Le système de filtration peut également comporter un système de nettoyage du système de filtration par injection de liquide, notamment de l'eau, afin d'entraîner vers une évacuation les fibres retenues dans le système de filtration. 15 Le dispositif peut comporter un carter extérieur, à l'intérieur duquel sont disposés les échangeurs. Cela peut contribuer à l'esthétique du dispositif, notamment en cas d'installation dans une laverie ou un pressing, par exemple. L'invention a encore pour objet une installation comportant un dispositif de traitement tel que défini ci-dessus et au moins un séchoir. Plusieurs séchoirs peuvent être 20 associés, le cas échéant à un unique dispositif de traitement. Le ou les séchoirs peuvent être électriques, à vapeur ou à gaz. L'installation peut comporter au moins une machine à laver dont l'alimentation en eau est au moins partiellement assurée par de l'eau ayant circulé dans l'échangeur air/liquide du dispositif de traitement. 25 L'installation peut comporter une sonde de température sensible à la température du liquide circulant dans l'échangeur air/liquide et un système de contrôle d'arrivée d'eau de ville commandé en fonction de la température à laquelle est exposée la sonde. L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce 30 qui précède, un dispositif de traitement de l'air chaud et humide provenant d'au moins un séchoir, comportant : - une arrivée pour recevoir de l'air à traiter, - un échangeur pour déshumidifier l'air à traiter, par exemple un échangeur air/liquide, - un système de filtration de l'air à traiter. Le système de filtration peut comporter au moins un tiroir permettant le retrait d'au moins un filtre et son nettoyage. Le système de filtration peut comporter un système de nettoyage par injection de liquide, par exemple de l'eau, permettant d'entraîner des fibres retenues dans le système de filtration vers une évacuation. L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, un dispositif de traitement de l'air chaud et humide provenant d'au moins un 10 séchoir, comportant : - une arrivée pour recevoir de l'air à traiter, - un échangeur air/eau pour déshumidifier l'air à traiter, l'eau circulant dans l'échangeur air/eau étant récupérée dans une réserve d'eau et réutilisée pour alimenter en eau une ou plusieurs machines à laver ou un ou plusieurs 15 circuits de chauffage, par exemple de chauffage à basse température. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 illustre, de manière schématique, une installation conforme à un 20 exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est une coupe verticale, schématique et partielle, d'un exemple de dispositif de traitement réalisé conformément à l'invention, - la figure 3 est une coupe transversale selon III-III du dispositif de la figure 2, 25 - la figure 4 est une coupe transversale selon IV-IV du dispositif de la figure 2, - la figure 5 illustre de manière schématique et partielle un détail de réalisation de l'installation de la figure 1, et - la figure 6 illustre de manière schématique le fonctionnement d'une variante 30 de réalisation. On a représenté sur la figure 1 une installation de séchage conforme à l'invention, comportant un dispositif de traitement 1 de l'air provenant d'un ou plusieurs séchoir(s) 4. L'air provenant d'un seul séchoir 4 peut être canalisé vers le dispositif 1. En variante, les flux d'air provenant de chacun des séchoirs d'une pluralité de séchoirs peuvent être réunis avant d'atteindre le dispositif 1 de traitement ou être réunis à l'entrée du dispositif de traitement 1. Le dispositif de traitement 1 peut encore comporter plusieurs entrées d'air 3 pour des séchoirs respectifs. Le séchoir 4 peut par exemple être un séchoir électrique, un séchoir à vapeur ou un séchoir à gaz. L'air chaud et humide quittant le séchoir 4 peut, en fonction de la nature du séchoir, être de composition variable, et peut par exemple comporter des gaz provenant de la combustion du gaz de chauffage du séchoir. L'air évacué du séchoir 4 peut par exemple avoir une température de l'ordre de 60 à 70 C. Dans l'exemple illustré, l'entrée d'air chaud est située, comme illustré sur les figures 2 à 4, dans le bas du dispositif de traitement 1, mais on ne sort pas du cadre de l'invention s'il en est autrement, et si l'arrivée d'air chaud est par exemple située en partie supérieure du dispositif de traitement 1. L'air chaud et humide introduit dans le dispositif de traitement 1 par l'entrée 3 est conduit vers l'entrée d'un échangeur air/air 5, en circulant par exemple comme dans l'exemple illustré, entre un carter extérieur 6 du dispositif de traitement et une cloison 7 inclinée de manière à favoriser la circulation de l'air dans la direction souhaitée, vers l'échangeur 5. L'échangeur 5 comporte par exemple une pluralité de plaques 9 thermiquement conductrices séparant les deux flux d'air qui échangent leurs calories qui circulent à travers l'échangeur. Le rôle de l'échangeur 5 sera détaillé plus loin. L'air provenant de l'entrée 3 circule dans l'exemple illustré du haut vers le bas à travers l'échangeur air/air 5 avant de traverser un échangeur air/liquide 10 dans lequel il se refroidit et se déshumidifie grâce à la circulation d'un liquide plus froid, par exemple de l'eau, circulant dans un circuit d'eau 11. L'échangeur 10 est alimenté, comme illustré sur la figure 5, à partir d'une réserve 12 d'eau via une pompe 13. L'air qui traverse l'échangeur 10 réchauffe l'eau qui est évacuée vers la réserve d'eau 12. De manière avantageuse, le point de rosée permettant à l'air de se déshumidifier est largement atteint même si l'eau circulant dans l'échangeur air/eau 10 atteint une température de l'ordre de 35 C, de sorte que l'eau circulant dans le circuit d'eau peut ne pas être très froide. L'apport d'eau froide afin de refroidir l'eau circulant dans l'échangeur air/eau 10 peut ainsi ne pas être très important et permettre une économie d'eau substantielle. Comme illustré sur la figure 5, la sortie de l'échangeur 10 peut être équipée d'une sonde de température 15, par exemple un thermostat, sensible à la température de l'eau déversée dans la réserve d'eau 12. Ce thermostat 15 peut être couplé à un système de contrôle 16 d'arrivée d'eau froide destinée à être mélangée avec l'eau de la réserve 12. L'eau froide introduite dans le circuit 11 peut par exemple être de l'eau de ville dont l'arrivée est commandée par une vanne de réglage 17, un clapet anti-retour 18, une électrovanne 19 et une vanne d'isolement 20. L'apport d'eau froide peut par exemple s'effectuer lorsque la température à laquelle la sonde de température est exposée dépasse 30 C. D'autre part, en fonction de l'écart de la température mesurée par la sonde de température 15 avec une valeur de consigne, par exemple de l'ordre de 30 C, la quantité d'eau froide de ville amenée peut être contrôlée par la vanne de réglage du débit 17. Bien entendu, on ne sort pas du cadre de la présente invention si une fois le circuit 11 rempli l'eau circule dans celui-ci en circuit fermé, étant refroidie par exemple grâce à un ou plusieurs radiateurs ou tout autre échangeur de chaleur. L'arrivée d'eau dans le dispositif de traitement 1, en provenance de la réserve 12, peut également être commandée au moyen d'une vanne de réglage de débit 22, d'un clapet anti-retour 23, d'une électrovanne 24 et d'une vanne d'isolement 25. L'électrovanne 24 est par exemple commandée de manière à s'ouvrir en cas de température excessive dans l'échangeur air/eau 10. Par ailleurs, l'eau de la réserve d'eau 12 peut être prélevée grâce à un branchement 30. La sortie de la réserve d'eau 12 peut être équipée d'un clapet anti-retour 31 et d'un vase d'expansion 32. L'eau, qui peut être relativement chaude, provenant de la réserve d'eau 12 peut 5 par exemple être utilisée pour alimenter en eau une ou plusieurs machines à laver 34, comme illustré sur la figure 1. En variante, l'eau provenant de l'échangeur air/eau peut être utilisée pour d'autres utilisations où de l'eau chaude est nécessaire, comme illustré à la figure 6. L'eau réchauffée dans le circuit d'eau 11 peut par exemple être envoyée à 38 C vers un circuit 10 de chauffage basse température 100 branché en circuit fermé sur le circuit d'eau 11, tel qu'un circuit de chauffage par le sol par exemple. L'eau provenant du circuit de chauffage basse température peut traverser un clapet anti-retour 35 avant de pénétrer de nouveau dans le dispositif de traitement 1. Bien entendu, d'autres utilisations de l'eau réchauffée par l'échangeur air/eau 15 10 pourraient être envisagées sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. L'air refroidi et déshumidifié quittant l'échangeur air/liquide 10 est orienté vers l'échangeur air/air 5 précité, en circulant entre la cloison 7 et une cloison 40. L'air refroidi et déshumidifié ayant remonté vers l'échangeur 5 entre les cloisons 7 et 40 circule dans l'exemple illustré horizontalement entre les plaques 9 de 20 l'échangeur 5 et se réchauffe. L'air déshumidifié et réchauffé est ensuite évacué par une sortie d'air 42, par exemple de nouveau vers le tambour du séchoir afin d'accomplir un nouveau cycle. L'air déshumidifié et réchauffé peut être directement réutilisé dans le tambour d'un séchoir électrique ou à vapeur. 25 En variante, il peut être utilisé afin de réchauffer dans un deuxième échangeur air/air de l'air frais provenant de l'extérieur qui sera par exemple injecté dans le tambour d'un séchoir, notamment dans le cas d'un séchoir à gaz, compte tenu des gaz de combustion contenus dans l'air évacué du tambour du séchoir. L'air déshumidifié et refroidi peut alors être évacué vers l'extérieur. 30 En variante encore, le dispositif de traitement peut ne comporter dans le cas d'un séchoir à gaz, outre l'échangeur air/liquide, qu'un seul échangeur air/air entre de l'air frais et sec provenant de l'extérieur, destiné, après réchauffement dans l'échangeur, à être injecté dans le tambour du séchoir à gaz, et l'air chaud et humide, chargé de gaz de combustion, provenant du tambour du séchoir à gaz, l'air refroidi et sec sortant de l'échangeur air/liquide pouvant être évacué vers l'extérieur. Cet air refroidi et plus sec provoque moins de pollution ou de nuisances liées à la condensation. Le dispositif de traitement 1 peut comporter, de manière à forcer la circulation de l'air dans le carter 6, un ou plusieurs ventilateurs non illustrés. Le dispositif de traitement 1 peut encore comporter au moins une résistance électrique permettant d'ajuster la température de l'air sec avant sa réintroduction dans le séchoir. La ou les résistances peuvent ne pas fonctionner en continu. Par ailleurs, le dispositif de traitement 1 peut comporter un système de filtration 50 de l'air provenant du séchoir afin de le débarrasser des fibres textiles qui peuvent provenir du linge à sécher. Le système de filtration peut comporter une pluralité de filtres 51 dont par exemple au moins une grille, par exemple un grillage fin, et au moins un filtre en mousse à cellules ouvertes ou toute autre membrane filtrante. Un tel système de filtration s'avère facile d'entretien. Le dispositif peut comporter un ou plusieurs tiroirs 52 permettant d'extraire le ou les filtres afin de les nettoyer. D'autre part, le système de filtration peut comporter un système de nettoyage comportant un tuyau d'injection de liquide notamment d'eau, non représenté, permettant de nettoyer les filtres et d'entraîner les fibres textiles. Le liquide ou l'eau de nettoyage du ou des filtres et l'eau condensée lors de la déshumidification de l'air chaud et humide peuvent être évacués par une évacuation 55 des condensats, située en partie inférieure du dispositif. Comme illustré sur les figures 2 à 4, la circulation d'air peut s'effectuer presque entièrement dans le carter 6, ce qui permet de bénéficier d'un dispositif de traitement 1 esthétique et relativement compact. L'invention peut s'appliquer par exemple au traitement de l'air issu des séchoirs ménagers ou industriels, de blanchisserie ou de laverie en libre service. L'invention peut également s'appliquer à la déshumidification de l'air des piscines, l'eau chauffée dans l'échangeur air/eau pouvant par exemple être déversée dans la piscine ou dans un ballon de production d'eau chaude sanitaire. L'invention peut encore s'appliquer à toute industrie où de l'air chaud est utilisé afin de sécher des denrées humides. L'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un , sauf si le contraire est spécifié.5 REVENDICATIONS 1. Dispositif de traitement (1) de l'air chaud et humide, notamment l'air provenant d'au moins un séchoir (4), comportant : - une arrivée (3) pour recevoir l'air à traiter, - un échangeur air/air (5) dans lequel circule l'air à traiter, - un échangeur air/liquide (10) pour déshumidifier l'air à traiter, les deux échangeurs étant disposés en série de manière à permettre de réchauffer avec l'air à traiter de l'air provenant de l'échangeur air/liquide et/ou de l'air provenant de l'extérieur, - au moins une sortie d'air (42). 2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'échangeur air/air (5) comporte au moins une plaque (9) thermiquement conductrice séparant les flux d'air devant échanger leurs calories. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'eau ayant circulé dans l'échangeur air/liquide (5) est de l'eau qui est recueillie dans une réserve d'eau (12). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant un système de filtration (50) de l'air à traiter, comportant notamment au moins une grille et une membrane filtrante, notamment une mousse à cellules ouvertes. 5. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le système de filtration (50) comporte un système de nettoyage par injection de liquide, notamment d'eau, afin d'entraîner des fibres retenues dans le système de filtration (50) vers une évacuation. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un carter extérieur (6) contenant les échangeurs. 7. Installation comportant un dispositif de traitement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes et au moins un séchoir (4). 8. Installation selon la revendication précédente, comportant plusieurs séchoirs (4) et un unique dispositif (1) de traitement. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comportant au moins une machine à laver (34) dont l'alimentation en eau est au moins partiellementassurée par de l'eau ayant circulé dans l'échangeur air/liquide (10) du dispositif de traitement (1). 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comportant une sonde de température sensible à la température de l'eau circulant dans l'échangeur (10) et un système de contrôle d' arrivée d'eau de ville commandé en fonction de la température à laquelle est exposée la sonde (15).