Brevet FR2947615A1 — publié le 20110107

Nouveau dispositif de récupération de l'eau dans les installations domestiques et son utilisation � La présente invention se rapporte au domaine des nécessités dans la vie et plus particulièrement au domaine des installations de distribution de l'eau domestique. Elle a plus précisément pour objet un nouveau dispositif de récupération de l'eau dans les installations sanitaires ou hygiéniques domestiques de distribution de l'eau chaude, notamment sur les lavabos, les éviers, les cabines de douche, les baignoires, les buanderies et les laveries. Spécifiquement la présente invention se rapporte à un dispositif destiné à stocker temporairement l'eau qui, lorsqu'elle n'a pas été soutirée depuis un certain temps, a refroidi dans la canalisation reliant l'équipement de production d'eau chaude et le point de prélèvement et ensuite il la redistribue en priorité dès que de l'eau froide est soutirée. Pour des raisons de confort, certaines grandes installations (hôtels, immeubles collectifs, etc...) sont équipées de systèmes de circulation continue d'eau chaude qui permettent d'avoir en permanence de l'eau chaude à proximité des points de prélèvement (généralement : cuisines, salles d'eau, etc...). Ce dispositif fonctionne à l'aide d'un circulateur électrique qui consomme de l'énergie et implique d'avoir une conduite de retour supplémentaire et ce pour chaque point de prélèvement, selon le schéma de la figure n°1 jointe en annexe. Malheureusement, ceci n'est généralement pas le cas dans les habitations individuelles où, l'utilisateur qui a besoin de soutirer de l'eau chaude, laisse couler l'eau dans l'évier ou le bac de douche en passant la main au travers du jet jusqu'à l'obtention de la température désirée. Cette eau, froide ou tiède mais propre, part directement à l'égout par le siphon sans avoir été utilisée. Au fil des jours, cela représente un volume d'eau gaspillée considérable. Il est directement proportionnel à plusieurs paramètres qui sont principalement : • La longueur de tuyauterie concernée. • La qualité de son isolation thermique. • La température ambiante extérieure à cette tuyauterie. • La récurrence à laquelle est utilisée l'eau chaude. Certains utilisateurs plus économes récupèrent cette eau dans un récipient propre afin de l'utiliser ultérieurement dès qu'ils auront besoin d'eau froide. Cependant cette façon de procéder n'est pas générale et laisse en suspens le souci essentiel d'économiser l'eau. Il existait donc un problème de distribution de l'eau domestique avec le souci de limiter les dépenses en eau. Le dispositif, selon l'invention, permet principalement de rediriger l'eau de puisage encore froide, vers un récipient de stockage étanche situé en dérivation sur le circuit d'eau froide en amont du point de prélèvement. Cette eau ainsi stockée ne sort pas par le robinet et n'est donc pas déversée dans l'égout. Ensuite le même dispositif redistribue cette eau en priorité dès qu'on soutire de l'eau froide au robinet. L'eau est ainsi stockée pour de très courtes durées, ce qui écarte les risques de développement de contaminations de type légionellose ou autres bactéries. Le dispositif a l'avantage de ne pas avoir besoin d'autre énergie que la pression déjà présente dans le circuit sanitaire. Le dispositif selon l'invention peut être décliné sous diverses configurations qui le cas échéant, ne nécessitent que des modifications limitées de l'installation existante de l'habitation. Le dispositif selon l'invention se caractérise donc par la présence de trois éléments principaux qui opèrent conjointement ou successivement pour résoudre le problème énoncé ci-dessus : 1. Un élément de régulation de pression (1) installé le long de la conduite d'eau froide, en amont des robinets et du récipient de stockage décrit ci-dessous. Cet élément, grâce à son mode de conception, fait aussi fonction de clapet anti-retour. 2. Un récipient de stockage (2) étanche, d'un volume adapté à la longueur de tuyau à � purger � et à � réchauffer �. Il est installé en dérivation le long de la conduite d'eau froide et en aval du régulateur de pression (1). Cet élément peut être assimilé à un vase d'expansion équipé d'une vessie interne ou membrane (4), pourvu qu'il soit de qualité sanitaire (ACS) et qu'il réponde aux exigences des normes relatives aux équipements sous pression (DESP). La vessie peut par exemple être en caoutchouc Butyle alimentaire et la paroi interne peut posséder un revêtement ou une peinture époxy alimentaire. La vessie (4) (ou membrane) est pré-gonflée avec un gaz compressible, généralement de l'azote mais aussi de l'air, le gaz carbonique, les gaz rares et/ou le Fréon, à une pression égale ou légèrement supérieure à la pression du circuit d'eau froide et occupe tout le volume intérieur du récipient de stockage. 3. Un élément de dérivation (3) reliant les conduites d'eau chaude et d'eau froide. Il est idéalement placé au plus près du point de prélèvement. Il comporte un moyen de manoeuvre dont les commandes d'ouverture et de fermeture sont manuelles, semi-automatiques ou automatiques. Afin de réduire la distance au maximum, cet élément est de préférence intégré au robinet quelque soit son type (robinet, mitigeur, vanne, robinet thermostatique, etc...). L'élément de dérivation est de préférence équipé d'une commande à enclenchement et déclenchement thermostatique. Dans le cas où un seul robinet d'eau entre en ligne de compte, le dispositif selon l'invention est conçu d'une manière compacte et est logé à proximité d'un élément de puisage (par exemple placé dans un meuble sous un évier de cuisine ou un lavabo, ou encore intégré dans une colonne de douche ou de lavabo). L'équipement est monté en ligne entre les arrivées d'eau et le robinet et aucune modification de la tuyauterie n'est à prévoir si les raccordements sont effectués par flexibles avec raccords à visser. Dans le cas d'une installation multiple dans laquelle plusieurs points de prélèvement de l'eau chaude doivent être pris en compte comme par exemple dans une maison d'habitation, dans un immeuble comportant une multiplicité d'appartements, dans un hôtel ou dans un lieu d'hébergement, le dispositif peut être séparé et dans ce cas, le régulateur de pression (1) est à installer en amont de tous les robinets à prendre en compte. Le récipient de stockage (2) est à installer en dérivation sur la conduite d'eau froide reliant tous les robinets situés en aval du régulateur de pression (1) et on doit trouver un élément de dérivation (3) au pied de chaque point de prélèvement. Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention le dispositif peut être défini de la manière suivante : (Les valeurs étant données à titre d'exemple afin de faciliter la compréhension du système) À l'état initial : La pression P1 du circuit d'eau chaude est d'environ 4bar; La pression P2 du circuit d'eau froide est régulée par le régulateur de pression (1) taré de façon à ce que P2 soit sensiblement inférieure à PI (ex. P2 = environ 2bar) ; Tous les robinets (8 et 9) sont fermés ; Tous les robinets de dérivation (3) sont fermés ; La pression interne P3 de la vessie (4) du récipient de stockage (2) est égale ou légèrement supérieure à la pression P2 du circuit d'eau froide (soit environ 2bar) ; Le volume du récipient de stockage (2) est occupé par la vessie (4) et ne contient pas d'eau ; Il existe une différence de pression égale à Pl û P2 entre l'amont et l'aval de chaque robinet de dérivation (3) (soit environ 2bar). En fonctionnement : Avant d'ouvrir le robinet d'eau chaude (8), l'utilisateur actionne le dispositif en ouvrant le robinet de dérivation (3). Le circuit d'eau chaude étant toujours alimenté à la pression Pl par l'équipement de production d'eau chaude (5), un transfert d'eau se fait depuis la conduite d'eau chaude vers la conduite d'eau froide. La pression du circuit d'eau froide P2 s'élève en aval du régulateur de pression (1) qui stoppe donc l'arrivée d'eau froide. Le régulateur de pression (1) fait également office de clapet anti-retour et empêche l'eau transférée de rétrograder en amont de celui-ci. Enfin le gaz contenu dans la vessie (4) étant compressible, sous l'effet de la montée de pression du circuit d'eau froide, il diminue de volume et libère ainsi de l'espace pour l'eau froide qui vient de la conduite d'eau chaude. Au bout de quelques secondes, l'eau chaude, issue de l'équipement de production d'eau chaude (5), arrive au robinet de dérivation (3) et donc en pied de robinet d'eau chaude (8). Si le robinet de dérivation (3) n'est pas fermé au préalable, le circuit d'eau froide ainsi que la vessie (4) atteignent la pression P 1 d'environ 4bar. Si le système n'est pas équipé de commandes automatiques, l'utilisateur peut alors refermer le robinet de dérivation (3) et ouvrir le robinet d'eau chaude (8) qui coule alors spontanément. Le transfert d'eau s'effectue tant que la pression dans la vessie est inférieure à la pression P1. Le volume du récipient de stockage (2) est à adapter à l'importance de l'installation. A l'ouverture du robinet d'eau froide, (9) le circuit se retrouve à l'air libre et donc à la pression atmosphérique, ce qui permet à la vessie (4) de se détendre et de reprendre sa place dans le récipient de stockage (2) tout en repoussant l'eau contenue dans celui-ci. Le régulateur de pression (1) ne va délivrer de l'eau froide que lorsque la pression en aval sera redescendue en dessous de la pression P2, c'est-à-dire quand le récipient de stockage (2) sera vide. L'invention va être définie plus précisément à l'aide des exemples et des schémas figurants en annexe. La figure n°1 illustre schématiquement un système de circulation continue d'eau chaude d'une installation non équipée du dispositif selon la présente invention. Le schéma de la figure n°2 illustre le fonctionnement du circuit d'eau chaude (EC) et d'eau froide (EF) d'une installation équipée du dispositif selon la présente invention pour un puisage unique. Dans ce schéma le robinet de dérivation (3) est fermé. Le schéma de la figure n°3 illustre le fonctionnement du circuit d'eau chaude (EC) et d'eau froide (EF) d'une installation équipée du dispositif selon la présente invention pour un puisage unique. Dans ce schéma le robinet de dérivation (3) est ouvert. Le schéma de la figure n°4 montre un circuit d'eau chaude (EC) et d'eau froide (EF) d'une installation équipée du dispositif selon la présente invention pour un puisage multiple au départ d'un équipement d'alimentation en eau chaude (5) à la pression P 1 et en eau froide régulée par le régulateur de pression (1) à la pression P2. Le circuit tel que figuré alimente une baignoire, un lavabo et une installation de douche. Le dispositif comporte en outre un piquage de dérivation (6) sur au moins une des conduites d'eau de façon à pouvoir recevoir un élément de mesure de pression comme par exemple, un manomètre (7) ou tout dispositif similaire. Dans ce schéma le robinet de dérivation (3) est fermé. Le schéma de la figure n°5 montre le fonctionnement du même circuit d'eau chaude (EC) et d'eau froide (EF) pour un type de puisage multiple, le robinet de dérivation (3) étant ouvert. La figure n°6 montre un robinet thermostatique avec schématiquement le robinet de dérivation (3) reliant les arrivées d'eau chaude (EC) et d'eau froide (EF). La présente description englobe également les variations ou les modifications évidentes de l'invention telle que définie ci-dessus sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. REVENDICATIONS1- Dispositif de récupération de l'eau dans les installations domestiques de distribution de l'eau chaude caractérisé en ce qu'il comporte : a) Un élément de régulation de pression(1) installé le long de la conduite d'eau froide, en amont des robinets et du récipient de stockage (2), cet élément, grâce à son mode de conception, faisant aussi fonction de clapet anti-retour. b) Un récipient de stockage (2) étanche d'un volume adapté à la longueur de tuyau à � purger � et à � réchauffer �, à l'intérieur duquel se situe une vessie (4) ou une membrane pré-gonflée, qui occupe tout le volume intérieur du récipient de stockage (3). c) Un élément de dérivation (3) reliant les conduites d'eau chaude (8) et d'eau froide (9), placées de préférence, au plus près du point de prélèvement et comportant un moyen de manoeuvre dont les commandes d'ouverture et de fermeture sont manuelles, semi automatiques ou automatiques. 2- Dispositif de récupération de l'eau selon la revendication 1 dans lequel l'élément de manoeuvre (3) est intégré au robinet, quelque soit son type, afin de réduire la distance au maximum. 3- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel le récipient de stockage étanche (2) est adapté à l'importance de l'installation. 4- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel le récipient de stockage étanche (2) est de qualité sanitaire, inaltérable ou inoxydable faisant l'objet d'une attestation de conformité sanitaire �ACS �. 5- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel les parois internes du récipient de stockage (2) sont enduites d'un revêtement neutre comme par exemple une peinture époxy alimentaire. 6- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel la vessie du récipient de stockage (2) est en butyle alimentaire. 7- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel le récipient de stockage étanche (2) répond aux exigences de la directive des équipements sous pression (DESP).- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel le récipient de stockage (2) est installé en dérivation le long de la conduite d'eau froide (9) et en aval du régulateur de pression (3). 9- Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans 5 lequel la vessie ou la membrane (4) est posée dans le récipient de stockage étanche (2) et pré-gonflée avec un gaz compressible. 10-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel le gaz compressible est choisi parmi l'air, l'azote, le gaz carbonique, les gaz rares et les Fréons. 10 11-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel le gaz compressible est à une pression égale ou légèrement supérieure à celle de la conduite d'eau froide en aval du régulateur de pression. 12-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel les commandes d'ouverture ou de fermeture (10) de l'élément de dérivation (3) 15 sont réalisées manuellement. 13-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'élément de dérivation (3) est équipé d'une commande à enclenchement et déclenchement thermostatique. 14-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes 20 caractérisé en ce que le dit dispositif est réalisé, pour permettre l'alimentation d'un seul robinet d'eau, intégré dans une colonne de douche ou de lavabo. 15-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le dit dispositif est raccordé en ligne à l'installation par un ou des flexibles (8) avec raccords à visser. 25 16-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que dans le cas d'installations multiples comportant plusieurs points de prélèvement, le dispositif est disposé séparément et le régulateur de pression (1) est installé en amont de tous les robinets à prendre en compte, le récipient de stockage (2) étant installé en dérivation sur le circuit d'eau froide (9) reliant tous les robinets en 30 aval du régulateur de pression. 17-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel dans les installations multiples, on dispose un élément de dérivation (3) au pied de chaque point de prélèvement.t 18-Dispositif de récupération de l'eau selon l'une des revendications précédentes dans lequel on dispose un piquage de dérivation sur au moins une des conduites d'eau de manière à pouvoir mettre en place un élément de mesure de pression de type manomètre (7) . 19-Procédé de récupération de l'eau dans les installations domestiques à l'aide du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ouvre un robinet de dérivation vers la canalisation d'eau froide, on laisse le récipient de stockage se remplir jusqu'à ce que l'eau chaude arrive en pied de robinet, on referme le robinet de dérivation et on ouvre le robinet d'eau chaude de façon à ce que l'eau chaude coule ~o spontanément sans déperdition , et, de cette façon, l'eau froide est totalement réutilisée.