CA2806803A1 - Ecodouche - Google Patents

Abstract

Dispositif de recirculation d'eau pour la douche : un dispositif mitigeur est connecté directement sur les arrivées d'eau chaude et froide, l'entrée d'eau froide est connectée à un système de recirculation; une pompe est actionnée tandis que l'arrivée d'eau froide est coupée. Dans un tel dispositif, le débit d'eau chaude est maintenu par le dispositif mitigeur juste suffisant pour compenser les pertes thermiques de l'eau circulant dans le système. On minimise donc la perte d'eau au strict nécessaire. Avantage: renouvellement partiel continuel de l'eau de douche, contrairement aux systèmes à recirculation totale.

Description

ECODOUCHE

Objet de l'invention [0001] La présente invention se rapporte à un dispositif de recirculation d'eau pour installation de douche.

Etat de la technique

[0002] Pour des raisons écologiques, il est de plus en plus nécessaire de réduire la consommation tant sur le plan énergétique que sur le plan de l'eau en général, et l'eau potable en particulier.

[0003] A ce sujet, le document FR2827147 décrit un dispositif de douche permettant de recirculer l'eau d'un dispositif de douche. Ce système comprend plusieurs mitigeurs et une électrovanne commandés par un pupitre. Ce système est complexe et ne permet qu'un fonctionnement purement en circuit fermé.

[0004] Le document W02008/031139 décrit une structure de base destinée à une douche, cette douche possédant un circuit de recirculation d'eau. Cette base comprend un fond sensiblement plan et un réservoir. Le réservoir comprend une première sortie destinée à laisser passer l'eau devant être utilisée par le circuit de recirculation, et une seconde sortie destinée à laisser passer l'eau à évacuer. En fonctionnement, lorsque le passage de l'eau vers la vidange est obstrué, l'eau entrant en contact avec le fond s'écoule dans le réservoir où elle s'accumule jusqu'à une hauteur suffisante de façon à
sensiblement recouvrir la première sortie.

[0005] Par ailleurs, W0/2004/101902 décrit un système de recyclage d'eau utilisé dans une installation de douche comportant un dispositif de commutation servant à
passer de l'état de recyclage d'eau à un état de non recyclage auquel l'eau est drainée de l'installation à
travers un drain en vue d'être éliminée. Le dispositif de commutation fonctionne à l'état de non recyclage pour permettre à l'eau qui s'écoule jusqu'au drain d'être amenée à être jetée, et, à l'état de recyclage pour dévier l'eau qui s'écoule jusqu'au drain en vue d'être déchargée à
travers d'un orifice de déchargement et de diminuer ou d'arrêter l'écoulement d'eau allant jusqu'à l'orifice de déchargement à partir de l'alimentation en eau.

[0006] Toutefois, ces dispositifs présentent l'inconvénient de ne pas permettre un renouvellement partiel et continuel de l'eau.

Buts de l'invention

[0007] La présente invention vise à fournir un système de recirculation d'eau pour douche relaxante ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur.

[0008] En particulier, la présente invention vise à
simplifier les dispositifs existants, et à proposer un mode de fonctionnement permettant, lors de la recirculation, une régulation de la température.

[0009] Les avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description de l'invention ci-après.
Résumé de l'invention

[0010] La présente invention concerne un dispositif de recirculation d'eau d'un système de douche comprenant les éléments suivants :
- un raccordement permettant l'arrivée d'eau froide;
- un raccordement permettant l'arrivée d'eau chaude;

- une vanne à 3 voies dont l'entrée est connectée à l'arrivée d'eau froide, ladite vanne à 3 voies permettant de sélectionner une première sortie ou une deuxième sortie;
- un dispositif mitigeur comprenant une première entrée et une seconde entrée, la première entrée étant connectée à l'arrivée d'eau chaude et la seconde entrée à la première sortie de la vanne à 3 voies;
- des moyens de projection de l'eau mélangée connectés à la sortie du dispositif mitigeur;
- un bac de récupération de l'eau projetée, comprenant un trop-plein d'évacuation et une conduite de récupération;
- des moyens de pompage dont l'entrée est connectée à la conduite de récupération et la sortie est connectée au travers d'un dispositif anti-retour à
la seconde entrée du dispositif mitigeur en parallèle avec la première sortie de la vanne à 3 voies, lesdits moyens de pompage étant pilotés au moyen d'un pressostat connecté à la deuxième sortie de la vanne à 3 voies.

[0011]
Selon des modes préférés de l'invention, le dispositif de recirculation comporte au moins une, ou une combinaison quelconque appropriée, des caractéristiques suivantes :
- le dispositif comprend en outre une micro-fuite sur le circuit hydraulique du pressostat, permettant de réduire la pression sur ce circuit, - de filtration sur le circuit de recirculation de Le dispositif comprend en outre un dispositif l'eau, - le dispositif de filtration comprend un support et un filtre consommable de type plan, de préférence le filtre consommable étant constitué de papier, de tissus ou d'une membrane de polymère présentant une porosité contrôlée, - le dispositif comprend en outre un second pressostat connecté à la sortie des moyens de pompage, permettant l'arrêt de la pompe lors de la fermeture du dispositif mitigeur, - le dispositif mitigeur est du type thermostatique, - Le dispositif ne comprend qu'un unique dispositif mitigeur, - la vanne à trois voies est un inverseur de direction, - l'inverseur est piloté par une jauge de niveau placée dans le bac de récupération.

[0012] La présente invention concerne également un système de douche comprenant le dispositif selon l'invention.

Brève description des figures

[0013] La figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif selon l'invention.

Description détaillée de l'invention

[0014] La présente invention concerne un dispositif de douche permettant d'économiser l'eau et l'énergie en recirculant une partie de l'eau de la douche. Après une utilisation transitoire pendant laquelle la douche fonctionne de manière conventionnelle, une pompe 8 est actionnée pour recirculer l'eau de la douche. Cette période transitoire initiale permet de se laver ou de se détendre et de remplir un réservoir transitoire 16, tandis que la circulation ultérieure permet une douche délassante sans pour autant augmenter la consommation d'eau chaude de manière exagérée.

[0015] Le principe à la base de l'invention est de connecter un dispositif mitigeur 3, de préférence thermostatique, directement sur les arrivées d'eau chaude et d'eau froide 1. En parallèle au circuit hydraulique du réseau de distribution d'eau froide 1, l'entrée d'eau froide du dispositif mitigeur 3 est aussi connectée à un système de recirculation, pompant l'eau tombant dans un bac 10 de récupération 16 au moyen d'une pompe 8. En utilisation en recirculation, la pompe 8 est actionnée, tandis que l'arrivée d'eau froide 1 est coupée.

[0016] Dans un tel dispositif, le débit d'eau chaude est maintenu par le dispositif mitigeur juste suffisant pour 15 compenser les pertes thermiques de l'eau circulant dans le système. On minimise donc la perte d'eau au strict nécessaire. Cet appoint d'eau chaude présente en outre l'avantage de présenter un renouvellement partiel continuel de l'eau de douche, contrairement aux systèmes à
recirculation totale.

[0017] De préférence le circuit de recirculation inclut un dispositif de type clapet anti-retour 6, de façon à
éviter toute fuite par ce circuit lors de la phase transitoire initiale, ou de façon générale, lors de l'utilisation selon le mode conventionnel (sans recirculation).

[0018] De préférence, l'invention comprend des moyens permettant, lors de l'utilisation, de basculer d'un fonctionnement conventionnel (sans recirculation) à un fonctionnement en recirculation. En particulier, ces moyens couperont simultanément l'arrivée d'eau froide et commanderont le démarrage de la pompe 8. De préférence, ces moyens comprendront une vanne à trois voies 2, connectant soit le réseau d'eau froide directement sur l'entrée froide du dispositif mitigeur (position 2a), soit le réseau d'eau froide sur un circuit hydraulique de commande (position 2b). Le circuit hydraulique de commande comprend alors un pressostat 5 commandant l'alimentation électrique du dispositif de pompage 8.

[0019] Avantageusement, la vanne à trois voies 2 est du type inverseur, permettant deux positions stables (2a,2b).

[0020] Le circuit hydraulique de commande comprend de préférence une micro-fuite 14 permettant de réduire la pression rapidement lorsque le dispositif est mis à l'arrêt (ou lors du retour au mode conventionnel). La sortie de cette micro-fuite 14 sera de préférence connectée au circuit de recirculation, au moyen d'une connexion 11 en amont de la pompe 8.

[0021] Avantageusement, le pressostat 5 permettra d'alimenter un convertisseur de tension (transformateur) uniquement lorsque la pression sur le circuit de commande sera supérieure à un seuil prédéterminé. Ce convertisseur de tension alimentera alors la pompe 8 en basse tension, de façon à réduire les risques d'électrocution.

[0022] S'agissant d'un dispositif de douche, la sortie du dispositif mitigeur est connectée à un dispositif de dispersion 4 de type pommeau de douche ou rampe d'aspersion.

[0023] Le réservoir 16 sera généralement simplement un tub ou bac de douche dont on aura obturé l'évacuation au moyen d'un tuyau formant trop-plein 13. Le moyen d'obturation sera par exemple un tuyau de 5 cm de hauteur équipé d'un joint conique à sa base, placé dans la crépine du récipient (baignoire ou bac de douche).

[0024] Eventuellement, le fond du réservoir pourra être couvert d'un caillebotis ou tout autre dispositif permettant de surélever les pieds de l'utilisateur, sans pour autant réduire l'écoulement des eaux.

25 CA 02806803 2013-01-24 PCT/EP2011/061109 [0025] De manière alternative, lors de l'installation ou de la rénovation d'un bac de douche une crépine de trop plein est placée à plus ou moins 10 cm de hauteur sur une des parois du récipient et raccordée au siphon. Un orifice d'aspiration (petite crépine) sera avantageusement placé
sur le flanc, à proximité du fond du réservoir et raccordé
à l'aspiration de la pompe 12V pour le pompage en circuit fermé. Cette disposition sur le flanc du réservoir permet d'éviter de recirculer les particules les plus lourdes qui sédimentent dans le fond du réservoir. Ceci permet le cas échéant de réduire le colmatage du filtre, et/ou réduire l'usure de la pompe par des particules abrasives telles que du sable. Un dispositif permettra en outre de vider le réservoir après la recirculation pour des raisons d'hygiène.

[0026] Sous le niveau de trop-plein, une canalisation 12 connectée à l'entrée de la pompe permet le pompage de l'eau recirculée.

[0027] De préférence, le circuit de recirculation comprendra un dispositif de filtrage 10. De préférence, ce dispositif 10 sera disposé entre le captage d'eau 12 et la pompe 8. Avantageusement, ce dispositif de filtrage comprendra un filtre jetable, de type papier filtre ou membrane microporeuse et un support de type grille .

[0028] Avantageusement, un second pressostat 9 régulera la pression de sortie de la pompe 8. En particulier, ce pressostat coupera l'alimentation de la pompe 8 lors d'un arrêt momentané par fermeture du dispositif mitigeur 3. Cet arrêt sera induit par une élévation de pression dans la ligne lors de la fermeture momentanée du mitigeur.

[0029] Le dispositif de l'invention permet des économies d'eau importantes. En effet, des tests ont montré que la consommation d'une douche en mode classique est d'environ 11 litres par minute tandis qu'en mode de recirculation selon l'invention, la même douche présentait une consommation de 0,7 litre par minute. Ces chiffres sont illustratifs, et dépendent bien entendu des paramètres de l'installation, tels que les températures d'eau chaude et d'eau froide. En outre, seul 0.71/min d'eau chaude est utilisée, l'eau chaude étant mélangée à l'eau tiède recirculée (environ 36 C contre 10 C typiquement pour l'alimentation d'eau froide), ce qui représente un gain

[0030] énergétique substantiel.Présentant un encombrement minimum, le dispositif de l'invention est adaptable au matériel existant de la douche ou de la baignoire sans transformation.

Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention

[0031] Selon une forme préférée de l'invention, on utilise pour la commande du circuit de recirculation, la pression hydraulique (F, 1 eau froide) du réseau de distribution, que ce soit le réseau de distribution d'eau potable ou d'un groupe hydrophore ou tout autre réseau hydraulique quelconque d'une pression minimum de 0,5 bar.

[0032] De préférence, un inverseur de direction (vanne trois voies (en position 2b) coupe l'arrivée d'eau froide principale allant vers le mitigeur 3 et l'envoie vers un pressostat 5 qui actionne un relai autorisant le passage de l'alimentation électrique d'un transformateur 12V vers une pompe 12V 8.

[0033] Le pilotage hydraulique 7 du pressostat est connecté à l'aspiration 12 de la pompe par une connexion 11 au travers d'une micro-fuite en ligne 14. Cette micro-fuite 14 permet de libérer la pression de pilotage du pressostat au moment où l'on change la position de l'inverseur (vanne trois voies 2 en position 2a) pour retourner vers le mode de fonctionnement classique (plaçant l'arrivée du circuit de distribution d'eau froide 1 en direct vers l'entrée d'eau froide du mitigeur). Dans cette position un clapet anti-retour 6 en ligne empêche la pression d'arriver dans la pompe 8 et maintient la pression dans la ligne classique.

[0034] La réserve d'eau de pompage est une baignoire ou un bac de douche dans laquelle un minimum de hauteur d'eau est maintenu, de telle sorte que le tuyau d'aspiration soit immergé. La quantité d'eau dans ce réservoir est limitée afin d'éviter de devoir consommer une trop grande quantité
d'eau à température de service (36 ) dans la phase initiale transitoire.

[0035] Un filtre 10 filtre les particules aspirées au moyen de la canalisation 12 par la pompe 8 en circuit fermé. Le filtre est composé d'une grille inox supportant un filtre papier pour une retenue optimale des particules.
Ce filtre papier est un consommable recyclable, pour des raisons d'hygiène et de facilité, et le filtre (grille) inox est nettoyé manuellement sous un robinet. La superficie de filtration est de 36 cm2 et le filtre papier fonctionne de façon efficace avant saturation pendant une durée d'au moins 90 minutes à l'eau sans savon et d'au moins 60 minutes pour une douche complète avec savon.

[0036] Lors de l'utilisation en circuit fermé il y a un pressostat 9 qui coupe l'alimentation 12V de la pompe 8 au moment où on coupe l'arrivée d'eau du mitigeur pour arrêter de se doucher momentanément.

[0037] De préférence, le trop plein 13 est un tube d'environ 5 cm de hauteur avec joint en caoutchouc conique

[0038] à sa base et placé dans la crépine d'évacuation d'origine.Selon un exemple particulier, pour une douche classique de 10 mn, une douche classique représentera une consommation de 110 1, dont environ 55 1 d'eau chaude.
Selon l'invention, une douche de même durée comprendra par exemple 1 mn en mode classique (11 1, soit 5,5 1 d'eau chaude et 5,5 1 d'eau froide) pour remplir le bac (jusqu'à
immersion du tuyau d'aspiration), 8 mn en mode de recirculation, soit 0,7*8 = 5,6 1 d'eau chaude, suivi d'un rinçage de 1 mn selon le mode classique, soit 11 1 d'eau.
Au total, selon cet exemple, l'invention a permis de réduire la consommation à 11 1 d'eau froide et 16,6 1 d'eau chaude, soit un gain de 44 1 d'eau froide et de 38,4 1 d'eau chaude, ce qui représente un gain substantiel.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS
   
   I. Dispositif de recirculation d'eau d'un système de douche comprenant les éléments suivants :
   - un raccordement permettant l'arrivée d'eau froide (1);
   - un raccordement permettant l'arrivée d'eau chaude (15) ;
   - une vanne à 3 voies (2) dont l'entrée est connectée à l'arrivée d'eau froide (1), ladite vanne à
   3 voies permettant de sélectionner une première sortie (2a) ou une deuxième sortie (2b);
   - un dispositif mitigeur (3) comprenant une première entrée et une seconde entrée, la première entrée étant connectée à l'arrivée d'eau chaude (15) et la seconde entrée à la première sortie (2a) de la vanne à 3 voies;
   - des moyens de projection de l'eau mélangée (4) connectés à la sortie du dispositif mitigeur (3);
   - un bac de récupération de l'eau projetée (16), comprenant un trop-plein d'évacuation (13) et une conduite de récupération (12);
   - des moyens de pompage (8) dont l'entrée est connectée à la conduite de récupération (12) et la sortie est connectée au travers d'un dispositif anti-retour (6) à la seconde entrée du dispositif mitigeur (3) en parallèle avec la première sortie (2a) de la vanne à 3 voies, lesdits moyens de pompage (8) étant pilotés au moyen d'un pressostat (5) connecté à la deuxième sortie (2b) de la vanne à 3 voies.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre une micro-fuite (14) sur le circuit hydraulique du pressostat (5), permettant de réduire la pression sur ce circuit.
3. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, comprenant en outre un dispositif de filtration (10) sur le circuit de recirculation de l'eau.
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de filtration (10) comprend un support et un filtre consommable de type plan.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le filtre consommable est constitué de papier, de tissu ou d'une membrane de polymère présentant une porosité
   contrôlée.
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un second pressostat (9) connecté à la sortie des moyens de pompage (8), permettant l'arrêt de la pompe (8) lors de la fermeture du dispositif mitigeur.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif mitigeur (3) est du type thermostatique.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ne comprenant qu'un unique dispositif mitigeur (3).
9. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la vanne à trois voies (2) est un inverseur de direction.
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel l'inverseur est piloté par une jauge de niveau placée dans le bac de récupération (17).
11. 11. Système de douche comprenant le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à
    10.