<Desc/Clms Page number 1>
"Appareil pour amener une solution de régénérant vers un lit de milieu de traitement de liquide réqénérable".
La présente invention est relative à un appareil ou système de traitement de liquide dans lequel un lit de milieu de traitement de liquide est régénéré avec une solution formée par dissolution d'une matière solide dans un liquide. Plus particulièrement, elle est relative à un appareil pour contrôler la quantité de matière solide disponible pour former la solution. certains systèmes de traitement de liquide comportent un lit de milieu de traitement de liquide qui est régénéré par le passage d'une solution formée par la dissolution d'un solide dans un liquide à travers le lit. Lors de l'utilisation de ces système, il est désirable de faire en sorte que les personnes responsables du fonctionnement appropriée du système soient capables de recharger la matière solide avant qu'elle ne soit totalement épuisée.
Un système de traitement de liquide comportant un système de commande qui prévoit une régénération automatique d'un milieu de traitement de liquide, peut initier un cycle de régénération même si le solide, qui est dissous pour former la solution de régénérant, a été épuisé. La matière solide ayant été épuisée, l'écoulement de liquide non traité au cours des nombreux cycles d'une régénération entraînera même un nouvel épuisement du lit de milieu de traitement de liquide.
Un des nombreux systèmes de traitement de liquide des plus usuels de ce type est l'adoucisseur d'eau domestique qui élimine la dureté d'une eau brute
<Desc/Clms Page number 2>
en la faisant passer par un réservoir contenant un lit de milieu de traitement de liquide, typiquement formé de perles de résine. On fait passer une solution de sel, c'est-à-dire de la saumure, à travers le lit de résine pour restaurer sa capacité adoucissante. La saumure est formée dans un récipient qui est relié par un passage d'écoulement de fluide au réservoir contenant les perles de résine. L'écoulement de liquide par le passage d'écoulement de liquide est réglé par une vanne de commande qui est activée par un circuit de commande de régénération électronique.
Du sel, typiquement sous la forme de morceaux ou granules, est placé dans le récipient. Sous la commande du circuit de commande de régénération électronique, la vanne de commande permet à une quantité prédéterminée d'eau d'entrer dans le récipient. Pour autant qu'une quantité suffisante de sel soit présente, l'eau et le sel forment une solution saline saturée ou de la saumure, qui est le régénérant pour le lit de résine. A nouveau, sous la commande du circuit de commande de régénération électronique, la vanne de commande est activée pour extraire la saumure du récipient et la faire circuler dans celui-ci, et pour ainsi régénérer la résine dans le réservoir.
La quantité de sel restant dans le récipient est abaissée chaque fois qu'une partie du sel est dissoute pour former un régénérant. L'apport de sel sera épuisé après un certain nombre de cycles de régénération, à moins d'introduire une quantité additionnelle de sel dans le récipient. Pour que l'apport de sel ne puisse pas s'épuiser, il est désirable de prévoir un certain type d'alarme pour indiquer que l'apport de sel est proche d'être épuisé. Ce type d'alarme peut faire partie du circuit de commande de régénération électronque.
<Desc/Clms Page number 3>
Bien que de pareils systèmes aient été prévus dans le passé, différents inconvénients dans la conception et l'utilisation de ces systèmes ont été observés. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.987. 409 de Jackson, intitulé :"LEVEL SENSOR AND ALARM"concerne un système dans lequel un détecteur, sous la forme d'un commutateur sensible à la position, est placé dans un réservoir de saumure ou de sel. Comme indiqué dans le brevet de Jackson, le détecteur 52 comprend un commutateur au mercure 68, dont les contacts sont ouverts aussi longtemps que le détecteur repose sur du sel. Le détecteur est pesé de telle sorte que les contact se ferment lorsque le niveau de sel est abaissé à un niveau tel que le détecteur 52 flotte sur le liquide dans le réservoir.
Le détecteur de niveau décrit dans le brevet de Jackson et d'autres qui placent un détecteur électroniquement conducteur dans le réservoir à saumure, sont sujets à l'atmosphère très corrosive qui existe à l'intérieur du réservoir à saumure.
Il est bien connu qu'une atmosphère chargée de sel-saumure est très corrosive de nature. Placé dans une telle atmosphère, tout dispositif électrique, qui comprend nécessairement des conducteurs métalliques, est l'objet d'une corrosion qui conduira en fin de compte à l'arrêt du dispositif. De plus, le mercure étant considéré comme une matière dangereuse, il est indésirable de placer un commutateur, tel que celui représenté dans le brevet de Jackson, dans un réservoir à saumure. Si du mercure s'échappe du commutateur, il entrera en contact avec de l'eau qui pourrait être consommée par l'homme.
Par conséquent, un but de la présente invention est de prévoir un appareil pour amener une solution de régénérant dans un lit de milieu de traitement de liquide régénérable, lequel appareil comprend un moyen d'alarme pour signaler la nécessité d'ajouter une matière solide, utilisée pour former la solution de
<Desc/Clms Page number 4>
régénérant, au récipient dans lequel la solution de régénérant est produite. Un but de la présente invention est que l'alarme soit sensible à une indication mémorisée électroniquement de la quantité de la matière solide disponible pour amener une solution de régénérant.
Un autre but de la présente invention est que la quantité de matière solide effectivement disponible dans le récipient soit apportée au circuit de commande électronique sans la nécessité de la présence d'un type quelconque de dispositif électrique dans le récipient dans lequel est produite la solution de régénérant.
Un autre but de la présente invention est de prévoir des repères utilisables pour observer visuellement et faire entrer manuellement dans le moyen de commande de régénération électronique la quantité disponible de matière solide. L'indication mémorisée électroniquement d'une quantité à réduire d'une proportion prédéterminée l'est chaque fois que le lit de milieu de traitement de liquide est régénéré.
Encore un autre but de la présente invention est que le circuit électronique qui mémorise électroniquement une indication de la quantité de matière solide disponible pour créer une solution de régénérant comprend un moyen de recalibrage, de telle sorte que la diminution de la quantité de matière solide disponible chaque fois que le lit de traitement de liquide est régénéré, soit ajustée pour être sensible à des conditions du système particulier auquel le moyen de commande de régénération électronique est associé.
Suivant une forme de réalisation de la présente invention, un appareil permettant d'amener une solution de régénération vers un lit de milieu de traitement de liquide régénérable comprend un circuit de commande de régénération électronique pour commander la régénération d'un lit de milieu de traitement de liquide avec une solution de régénérant formée dans un récipient
<Desc/Clms Page number 5>
par la dissolution d'une certaine quantité de matière solide dans un liquide. Le récipient dans lequel la solution de régénérant est formée est pourvu de repères ou d'indices espacés dans une direction verticale. Les repères sont observables par rapport à la surface supérieure de la quantité de matière solide réceptionnée dans le récipient.
Un circuit de commande électronique comprend un moyen d'entrée manuel pour faire entrer la quantité de matière solide disponible dans le récipient en fonction des repères observés correspondant le plus étroitement à la surface supérieure de la matière solide. Le circuit de commande électronique comprend un moyen pour réduire électroniquement, chaque fois qu'une certaine quantité de solution de régénérant est utilisée pour régénérer le milieu de traitement de liquide, l'indication mémorisée électroniquement de la quantité de matière solide restant dans le récipient. L'appareil comprend un moyen d'alarme qui est actionné pour constituer une alarme lorsque l'indication mémorisée électroniquement de la quantité de matière solide restant dans le récipient est inférieure à une quantité minimale prédéterminée.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective d'un adoucisseur d'eau pourvu d'un réservoir à saumure et d'une commande électronique suivant une forme de réalisation de la présente invention, avec brisures partielles dans le réservoir à saumure.
La figure 2 est une vue en perspective d'un adoucisseur d'eau avec un réservoir à saumure et une commande électronique suivant une autre forme de réalisation de la présente invention.
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 3 est une vue en perspective d'un adoucisseur d'eau avec un réservoir à saumure et une commande électronique suivant encore une autre forme de réalisation de la présente invention, avec brisures partielles dans le réservoir à saumure.
La figure 4 est une vue en perspective d'un adoucisseur d'eau avec un réservoir à saumure et une commande électronique suivant encore une autre forme de réalisation de la présente invention, avec brisures partielles dans le réservoir à saumure.
La figure 5 est un schéma d'écoulement du contrôle de sel montrant le fonctionnement d'un circuit de commande de régénération électronique pour un système adoucisseur d'eau suivant une forme de réalisation avantageuse de la présente invention.
La figure 6 est un diagramme d'ensemble d'une partie d'un circuit de commande de régénération électronique suivant une forme de réalisation avantageuse de la présente invention.
Si l'on se réfère à la figure 1, la présente invention sera décrite comme représentant un adoucisseur d'eau dans lequel le système d'adoucissement d'eau comprend un récipient ou réservoir de sel 10 dans lequel est placé un réservoir à résine 12. Le récipient de stockage de sel 10 est pourvu d'une coiffe 14 qui supporte un boîtier 16 enveloppant un circuit de commande de régénération électronique. La face avant du boîtier de circuit de commande électronique 16 est pourvue d'un panneau d'indication et de commande 18. La coiffe 14 comprend un couvercle amovible 20 qui est prévu principalement dans le but de permettre d'introduire du sel dans le récipient de stockage de sel 10.
Le récipient de stockage de sel 10 et le circuit de commande électronique sont reliés de façon appropriée par un tube et des conducteurs électriques respectivement au
<Desc/Clms Page number 7>
réservoir à résine et à une vanne de commande actionnée électroniquement.
Un compartiment à saumure 32 est placé à l'intérieur du récipient de stockage de sel 10. Agencé à l'intérieur du compartiment à saumure se trouve un conduit (non représenté) qui s'étend jusque à proximité du fond du récipient de stockage de sel. Un tube 24 relie le conduit à la connexion appropriée sur la vanne de commande. Des ouvertures 26 sont prévues au fond du compartiment à saumure de telle sorte que l'eau puisse s'écouler hors du compartiment à saumure et la saumure dans le compartiment à saumure. Toutefois, les ouvertures sont dimensionnées de telle sorte que les particules de matière solide, en particulier de sel, soient empêchées d'entrer dans le réservoir à saumure.
Sous la commande du circuit de commande électronique, la vanne de commande permet à une quantité prédéterminée d'eau de s'écouler par le tube 24, le conduit et les ouvertures 26 dans le compartiment à saumure 22 vers le réservoir à saumure. L'écoulement d'eau dans le compartiment à saumure 22 peut également être arrêté par une vanne à flotteur associée au conduit et agencée dans le compartiment à saumure. Tel que demandé par le circuit de commande électronique, la vanne de commande est actionnée pour extraire la saumure du réservoir à saumure par les ouvertures 26 dans le compartiment à saumure 22, le conduit et le tube 24 par une action de pompage venturi.
Suivant la forme de réalisation de la présente invention représentée à la figure 1, des repères ou marques 8 sont prévus en association avec le réservoir ou récipient à saumure de manière à pouvoir être facilement observables par rapport à la surface supérieure du sel dans le réservoir en enlevant le couvercle 20. Comme montré à la figure 1, les repères 28 font partie intégrante de la paroi latérale du réservoir
<Desc/Clms Page number 8>
à résine 12, qui est disposé à l'intérieur du récipient de stockage de sel 10, dans une position telle qu'ils soient aisément visibles lors de l'enlèvement du couvercle 20.
Les repères 20 pourraient évidemment être prévus suivant d'autres manières sur la paroi latérale du réservoir à résine 12, tel qu'en prévoyant une bande de mesure formée séparément similaire à une règle ou une jauge, sur laquelle sont formés les repères 28, laquelle bande est fixée à la paroi latérale du réservoir à résine 12. Bien que les repères puissent être prévus d'un grand nombre de différentes manières, ils doivent évidemment être prévus sous une forme qui n'est pas attaquée par l'atmosphère corrosive résultant de la saumure contenue dans le réservoir. Dans la forme de réalisation avantageuse de la présente invention, les repères 28 sont espacés dans une direction verticale de telle sorte que l'espace entre des repères adjacents 1 à 9 représente un dixième de la capacité de sel totale du réservoir.
Si l'on se réfère à la figure 2, on y a représenté d'autres formes de réalisation d'un système adoucisseur d'eau de la présente invention, dans lequel le récipient de stockage de sel 10 est pourvu d'une fenêtre transparente ou semi-transparente 30 sur laquelle sont formés les repères 28. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2, les éléments similaires sont représentés par les références numériques correspondant à celles appliquées à la forme de réalisation représentée à la figure 1. Dans cette forme de réalisation, les repères 28 sont facilement visibles de l'extérieur du réservoir de stockage, tout comme l'est le niveau de sel à travers la fenêtre transparente 30, de telle sorte qu'il n'est pas nécessaire d'enlever le couvercle 20 pour observer le niveau de sel et les repères 28.
Bien que cette forme de réalisation soit
<Desc/Clms Page number 9>
plus commode à utiliser, elle grève sensiblement le coût du récipient à sel 10.
La figure 3 représente encore une autre forme de réalisation de la présente invention dans laquelle les repères 28 font partie intégrante de la surface intérieure du réservoir à saumure 10, tout comme ils l'étaient sur le réservoir à résine 12 à la figure 1. A nouveau, les repères pourraient être prévus sur une bande de mesure formée séparément similaire à une règle ou une jauge, sur laquelle sont formés les repères, qui est fixée à la paroi intérieure du récipient à sel 10 dans une position permettant d'être facilement observée lors de l'enlèvement du couvercle 20.
La présente invention est également applicable à des adoucisseurs dans lesquels le récipient à sel 10 est séparé du réservoir à résine 12. Un adoucisseur de ce type est représenté à la figure 4. Comme montré à la figure 4, les repères font partie intégrante de la surface intérieure du réservoir à saumure, tout comme ils le sont dans la forme de réalisation représentée à la figure 3. Toutefois, ils pourraient également être réalisés comme montré à la figure 2.
Prévus sur le panneau de commande des systèmes adoucisseurs représentés aux figures 1-4, se trouvent des moyens d'entrée manuels pour faire entrer des quantités de sel telles qu'observées par rapport au repère 28. Si l'on se réfère aux figures 1 à 4, le moyen d'entrée manuel de commande comprend une touche d'augmentation de quantité de sel 32, une touche de diminution de quantité de sel 34, un indicateur de niveau de sel 36, représenté sous la forme d'un indicateur à barre, et un indicateur d'alarme 38, tel qu'un indicateur lumineux.
Le fonctionnement d'un adoucisseur d'eau suivant la présente invention sera à présent décrit en se référant au schéma d'écoulement représenté à la
<Desc/Clms Page number 10>
figure 5. Si l'on suppose qu'une certaine quantité de sel vient d'être ajoutée au réservoir de sel 10, le repère 28 qui est le plus près de la surface supérieure du sel doit être identifié. Le repère identifié peut être celui qui est juste visible au-dessus de la surface supérieure du sel ou il peut être celui qui se trouve juste en dessous de la surface supérieure du sel.
L'indice 28 qui est considéré comme étant le plus approprié, quel qu'il soit, est inscrit dans le circuit de commande électronique en actionnant soit la touche d'augmentation de quantité de sel 32 soit la touche de diminution de quantité de sel 34 jusqu'à ce que l'indicateur de niveau de sel 36, indique un niveau de sel correspondant au niveau de sel observé dans le réservoir de sel 10.
Par exemple, si après l'addition de sel, le niveau supérieur du sel est le plus proche du repère indiquant que le réservoir est plein à 80 %, la touche d'augmentation de quantité de sel 32 ou la touche de diminution de quantité de sel 34 appropriée est actionnée jusqu'à ce que l'indicateur de niveau de sel 36 montre 80 %. Comme indiqué en 100 sur le schéma d'écoulement, si la touche d'augmentation de quantité de sel 32 est actionnée lorsque le niveau de sel mémorisé habituellement n'est pas supérieur à 90 %, le niveau de sel mémorisé ou indiqué sera augmenté de 10 %. Si le niveau de sel indiqué habituellement est supérieur à 90 %, le niveau de sel indiqué et mémorisé n'est pas modifié.
Lorsque le niveau de sel est à nouveau observé après une certaine période d'utilisation et que l'indicateur de niveau de sel 36 indique une quantité de sel supérieure ou inférieure à celle indiquée par le repère 28 observé, la touche d'augmentation de quantité de sel 32 ou la touche de diminution de quantité de sel
<Desc/Clms Page number 11>
34 doit être poussée pour corriger le niveau de sel mémorisé par le circuit de commande électronique.
Le fonctionnement de la touche d'augmentation de quantité de sel 32 telle que représentée en 100 dans le schéma d'écoulement a été décrit. Comme montré en 200 dans le schéma d'écoulement, si la touche de diminution de quantité de sel 34 est actionnée lorsque le niveau de sel n'est pas inférieur à 10 %, le niveau de sel mémorisé ou indiqué sera diminué de 10 %. Si le niveau de sel indiqué habituellement est inférieur à 10 %, le niveau de sel indiqué et mémorisé n'est pas modifié.
Le circuit de commande électronique est conçu pour actionner l'alarme ou l'indicateur de faible quantité de sel 38 à un niveau de sel minimum prédéterminé. Par exemple, le niveau de sel minimum prédéterminé peut être fixé à 30 %, comme indiqué en 400 dans le schéma d'écoulement. Si le niveau de sel minimum prédéterminé est fixé à 30 %, et si le niveau de sel est égal ou inférieur à 30 % pendant plus d'une demi-seconde, l'indicateur de faible niveau de sel sera activé tel qu'indiqué en 500 et 600 dans le schéma d'écoulement.
L'indicateur de faible niveau de sel sera fermé si le niveau de sel est supérieur à 30 %, tel qu'indiqué en 400 dans le schéma d'écoulement.
Après l'utilisation de saumure pour régénérer le lit de résine, de l'eau sera ajoutée au réservoir de sel 10 à un moment approprié et en une quantité appropriée tel que commandé par le circuit de commande électronique actionnant la vanne de commande ou par une vanne à flotteur, comme il en a été discuté précédemment. Comme montré dans le schéma d'écoulement en 700, si de l'eau de remplissage n'est pas ajoutée au réservoir de sel, le niveau de sel indiqué restera à son niveau habituel.
Toutefois, si de l'eau de remplissage est ajoutée au réservoir de sel et que plus d'une
<Desc/Clms Page number 12>
seconde s'est écoulée, comme indiqué en 800 dans le schéma d'écoulement, le niveau de sel mémorisé sera diminué de la quantité de sel qui se dissolvera dans la quantité d'eau de remplissage qui entre dans le réservoir de sel en une seconde, comme indiqué en 900 dans le schéma d'écoulement. Lorsque de l'eau de remplissage a été ajoutée et que de la saumure a été utilisée sur une certaine période de temps, ce qui suppose plusieurs cycles de régénération, de telle sorte que le niveau de sel indiqué et mémorisé soit réduit à 30 % ou moins, référence 400 sur le schéma d'écoulement, et que plus d'une demi-seconde se soit écoulée, référence 500 sur le schéma d'écoulement, l'indicateur de bas niveau de sel 38 sera actionné.
Bien qu'un indicateur éclairé ou visible de bas niveau de sel soit représenté sur le panneau de contrôle, un indicateur sonore peut également être actionné.
Après avoir ajouté du sel au réservoir à sel 10 et fait entrer le niveau de sel présent dans le circuit de commande électronique par les touches d'augmentation ou de diminution, et que la saumure a été utilisée pendant une certaine période de temps, c'est-àdire au cours de plusieurs cycles de régénération, l'indicateur de niveau de sel 36 peut indiquer un niveau de sel différent de celui observé par les repères 28. Si tel est le cas, les touches d'augmentation ou de diminution peuvent être utilisées pour faire entrer le niveau de sel observé dans un mode de recalibrage de telle sorte que la diminution de niveau de sel représentée en 900 dans le schéma d'écoulement soit corrigée de manière à correspondre à la véritable quantité dissoute.
Le circuit de commande de régénération électronique comprend un circuit de recalibrage pour recalibrer le circuit qui réduit l'indication mémorisée électroniquement de la quantité de matière solide disponible. Le circuit de recalibrage compare l'indica-
<Desc/Clms Page number 13>
tion mémorisée réduite électroniquement de la quantité de matière solide disponible à la quantité présente de matière solide disponible telle que introduite par une entrée manuelle des repères observés correspondant le mieux à la surface supérieure de la quantité restante de morceaux de matière solide. Dans le cadre de cette comparaison, le circuit de recalibrage crée un facteur de correction qui est utilisé par la suite pour déterminer l'indication mémorisée électroniquement de la quantité réduite de matière disponible.
Si l'on se réfère à la figure 6, une partie d'un circuit de commande de régénération électronique suivant la présente invention y est représentée. Un micro-ordinateur 40 comprend une unité de traitement centrale 42 et une mémoire de niveau de sel 44. Les entrées à l'unité de traitement centrale sont la touche d'augmentation de sel 32, la touche de diminution de sel 34 et le temps d'écoulement d'eau de remplissage 46. Les sorties de l'unité de traitement centrale 42 telles que basées sur l'information stockée dans la mémoire de niveau de sel 44 sont l'indicateur de niveau de sel 36 et l'indicateur de faible niveau de sel 38. Le fonctionnement du circuit représenté à la figure 6 se fait suivant le diagramme d'écoulement de la figure 5.
On notera que seuls les aspects du circuit de commande de régénération électronique liés directement à la présente invention sont représentés à la figure 6. Le microordinateur 44 comporte également d'autres entrées, telles que le temps du jour, l'usage d'eau traitée, etc., et également des sorties additionnelles telles que celles commandant la vanne de commande.
Il est évident pour les spécialistes de la technique que ce qui a été décrit est considéré actuellement comme étant une forme de réalisation avantageuse de l'appareil pour amener une solution de régénérant vers un lit de milieu de traitement de liquide régénéra-
<Desc/Clms Page number 14>
ble. Toutefois, il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus et que bien des modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.