CH356419A - Appareil de conditionnement d'eau - Google Patents

Appareil de conditionnement d'eau

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CH356419A
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CH
Switzerland
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valve
water
chamber
tube
diaphragm
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Inventor
Schulze Robert
Heartstedt Edmund
Jauch Robert
Kruckeberg Christian
Original Assignee
Culligan Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • C02F1/688Devices in which the water progressively dissolves a solid compound

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Description


  Appareil de     conditionnement    d'eau    La présente invention est relative à un     appareil     de conditionnement d'eau comprenant un réservoir  présentant un lit de matières de traitement ou de  filtrage     nécessitant    à des intervalles de temps, une  régénération obtenue     par    le passage dans le réser  voir d'un     fluide    de régénération, en provenance d'une  réserve, puis d'eau, en sens inverse au sens     d7écoule-          ment    normal de l'eau, et un dispositif de distribution  automatique.  



  On     connait    un dispositif de distribution automa  tique comprenant une soupape directionnelle, pour  appareils automatiques d'adoucissement ou de condi  tionnement d'eau, soupape directionnelle dans la  quelle     cependant    les raccords d'admission et d'écou  lement     nécessitent    une disposition prédéterminée et  un espacement précis afin de permettre l'installation,  l'enlèvement et le remplacement du     réservoir    de ser  vice.  



  Pour     obtenir        notamment    plus de souplesse dans  l'utilisation, une réduction de     prix    et une simplifica  tion de la construction et de l'entretien, l'appareil de  conditionnement d'eau selon     l'invention    est caracté  risé en     ce    que le     dispositif    de distribution automa  tique comprend une paire d'éléments espacés dont  l'un est un élément de soupape relié à l'alimentation  en eau non traitée et à     l'orifice        d'admission    du réser  voir et dont l'autre élément, est un élément de refou  lement,

   relié à     l'orifice    de     sortie    du réservoir et à la  conduite de distribution en eau traitée, et en ce qu'un  conduit unique relie lesdits éléments entre eux.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution de l'appareil de     conditionne-          ment    d'eau objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une vue     partiellement    en élévation  frontale et     partiellement    en coupe verticale, de ladite    forme d'exécution de l'appareil de     conditionnement     d'eau.  



  La     fig.    2 est une vue en coupe verticale, à grande  échelle, faite     longitudinalement    et au centre dans le       dispositif    de distribution automatique de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une vue partiellement en élévation  en bout et     partiellement    en coupe verticale, du côté  de droite de la moitié de     commande    d'admission du  dispositif de distribution automatique représenté à la       fig.    2.  



  La     fig.    4 est une vue en coupe     verticale    d'un  raccord en T prévu pour remplacer la moitié de  refoulement de sortie du     dispositif    de distribution  automatique, lorsqu'on rince ou régénère     un        filtre    qui  ne nécessite pas l'addition d'une solution     chimique    ou  de saumure.  



  La     fig.    5 est une vue en coupe verticale, à grande  échelle, de la soupape à saumure représentée à la       fig.    1 dans la chambre de     flotteur    du réservoir à  saumure.  



  A la     fig.    1, l'appareil de     conditionnement    d'eau  comprend un réservoir de     service        transportable    con  tenant un lit relativement profond de matières miné  rales de     traitement    non agglomérées 11 disposé sur  un lit de gravier ou de     filtre    12 au fond du réser  voir, en     laissant    un     espace    libre 13 au-dessus.  



       Le        lit    de minéraux ou matières de     traitement        dans     le réservoir est constitué par une matière     échangeuse          d'ions    du type résineux ou     siliceux    qui doit     être     régénérée ou rajeunie à     intervalles.     



  Le réservoir de service 10     utilisé    est d'un type       transportable    et     comporte    des raccords ou accou  plements     glissants    en 14 et 15.     Les        raccords        glis-          sants    14 et 15 sont reliés à un tube d'admission 16  et à     un    tube d'évacuation 17 respectivement, cha  cun d'eux     descendant    dans le     réservoir.    Le tube      d'admission 16 est fermé à son extrémité     inférieure,

       qui est     située    au-dessus du lit de minéraux 11 et pré  sente des fentes espacées relativement larges 18 per  mettant la circulation ininterrompue de l'eau non  traitée à l'intérieur du réservoir. L'eau à traiter  s'écoule vers le bas. à travers le lit non aggloméré de  matières ou de minéraux de traitement 11, puis à  travers le lit de filtrage 12 d'où il pénètre dans la  section d'épurateur à fines fentes 19 de     l'extrémité     inférieure fermée du tube de     sortie    17 qui est logé  profondément     dans    le lit de matière filtrante 12. Ceci  permet le passage ininterrompu de l'eau traitée dans  le tube de sortie 17, mais élimine efficacement par  filtration tous les solides en suspension provenant  du lit.  



  Pour la réalisation du cycle de     mise    en saumure  au cours des étapes, de régénération, l'appareil de  conditionnement d'eau comporte un réservoir à sau  mure 21 avec un couvercle amovible 22 donnant  accès à la chambre à sel 23 du réservoir. Cette  chambre est séparée par une cloison verticale 24  d'une chambre de flotteur 25 contenant un assem  blage de soupape à     flotteur    avec un     corps    de soupape  26 dans sa base.

   Dans ce corps de soupape dépasse  l'extrémité inférieure 27 d'une tige ou barre de flot  teur 28     portant    à son extrémité inférieure une sou  pape 29 et entre ses extrémités et en dehors du     corps     ou carter de soupape 26, une sphère de flotteur 31  montée de façon     ajustable    sur ladite tige 28 et main  tenue à sa position ajustée par des     pièces    de fixation  supérieure et inférieure 32 et 33.

   Pour guider la  sphère de flotteur 31 sur la tige 28 au cours de son  déplacement vertical et pour commander la profon  deur de liquide dans la chambre de flotteur 25, l'on  a prévu un guide 34 en forme de V dont les, branches  espacées et divergentes sont fixées à un morceau de  tuyau ou conduit     vertical    35 dans la chambre de       flotteur    25.  



  Le corps de soupape 26 est constitué par un  organe ou     carter    cylindrique 36 fileté intérieurement  à ses extrémités opposées, de façon à     recevoir    à son  extrémité supérieure un couvercle ou capuchon fileté  37 que traverse à     coulissement    libre l'extrémité infé  rieure 27 de la tige de soupape 28 et, à son extré  mité inférieure, une base filetée 38. Une bague de  joint ou d'étanchéité annulaire 39, 41 est disposée  à chaque extrémité opposée de façon à obtenir un  joint efficace entre les extrémités de l'organe cylin  drique 36 et le couvercle 37 à un bout et la base 38  à l'autre. La bague de joint ou d'étanchéité 39 pré  sente une patte flexible dirigée vers le bas destinée  à entrer en contact d'étanchéité avec la soupape 29.

    



  L'organe     cylindrique    36 du corps de soupape 26  est muni en un point intermédiaire de sa longueur  d'une cloison transversale 42     inclinée    ou bombée  vers le bas et vers le centre, où elle présente une  ouverture centrale 43 établissant la     communication     entre une chambre supérieure 44 et une chambre  inférieure ou d'arrêt d'air 45. Une     ouverture    ou un  orifice     excentré    46 dans la cloison transversale 42    forme un passage de dérivation ouvert de façon con  tinue entre les chambres 44 et 45.  



  Une ouverture centrale 47 est pratiquée dans  le capuchon ou le couvercle 37 et est traversée, à  coulissement libre, par la tige de soupape 28 à l'ex  trémité     inférieure    de laquelle est fixé l'organe de sou  pape 29. Cet organe de soupape est muni d'une par  tie de diamètre inférieur dont la     face    inférieure est  fendue diamétralement en 48, avec pour résultat que  quand le flotteur 31 et sa tige 28 sont abaissés de  façon à ce que l'organe de soupape s'applique sur la  surface supérieure de la cloison transversale     perforée     42, le liquide pénétrant dans le corps ou carter de  soupape 26 par l'orifice 43 dans le capuchon et  autour de la tige 28 peut s'écouler à partir de la  chambre supérieure 44, par l'intermédiaire des fentes  48 et de l'orifice 43,

   dans la chambre     inférieure    ou  d'arrêt d'air 45 du corps de soupape 26.  



  Dans cette chambre inférieure ou d'arrêt d'air  45 est     disposée    une soupape à bille 49 faite de pré  férence d'une matière plastique ou analogue non atta  quée par la saumure et pouvant     venir        s'appliquer     contre la face inférieure de la paroi ou cloison trans  versale 42, lorsqu'elle est amenée à la position haute  représentée à la     fig.    5.

   Lorsque la soupape à bille 49  est à sa position la plus basse, elle     coupe    la circula  tion à travers la bague de joint ou d'étanchéité infé  rieure 41 et le passage 51 qui lui est relié dans la  base 38, vers le tuyau ou conduite 35 menant à  l'extérieur du réservoir à saumure 21 au moyen d'un  raccord approprié en 52,à un tuyau     flexible    53 et  par l'intermédiaire de celui-ci à l'assemblage de sou  pape de commande suivant l'invention.  



  Pour maintenir la soupape à bille 49 en position  verticale et     empêcher    sa rotation     libre,    elle présente  une saillie ou appendice dirigé vers le bas 54 péné  trant dans l'ouverture du joint ou anneau d'étanchéité  41 et dans le passage 51 pratiqué dans la base 38  du corps de soupape.  



  La cloison 24 séparant la chambre à sel 23 de  la chambre de flotteur 25 présente une ouverture 55  au voisinage de son extrémité inférieure. La cham  bre à sel a une capacité suffisante pour y recevoir  une grande quantité de sel sec en vrac et pour y  emmagasiner ce sel et l'agent de stérilisation de façon  à fournir l'agent de régénération ou la saumure  nécessaire pendant une longue période de     temps.    Les  pièces de retenue en caoutchouc 32 et 33 sur la tige  de flotteur 28 peuvent être ajustées de façon à modi  fier la quantité de saumure destinée à la régénération  en commandant la quantité d'eau fournie au réservoir  de saumure pour dissoudre le sel placé dans la cham  bre 23 et au-dessus d'un lit de gravier 56 à travers  lequel la saumure est filtrée et     sort    ensuite par 

  l'ori  fice 55 dans la chambre supérieure 44 du corps de  soupape 26, par l'intermédiaire de l'orifice 47.  



  Le dispositif de distribution automatique qui sert  à diriger l'eau à     partir    de la conduite     d'alimentation     en eau non traitée vers l'admission du     réservoir    10  et à partir de la sortie du réservoir 10 vers la con-      duite de distribution en eau traitée et vers le réser  voir à saumure 21 pendant le fonctionnement     normal     de l'appareil, et à diriger l'eau à partir de la conduite  d'alimentation en eau non traitée directement vers la  conduite de distribution et vers la sortie du réser  voir 10 en entraînant de la saumure et à évacuer le  mélange de saumure et d'eau s'écoulant par l'admis  sion du réservoir 10, pendant le fonctionnement de  régénération,

   est représenté en détail aux     fig.    2 et 3.  Ce dispositif de distribution est constitué par un  élément de refoulement 57 et un élément ou carter  de soupape 58, reliés entre eux par un tube de déri  vation 59. L'élément de soupape 58 est     relié    à l'ali  mentation en eau dure ou non traitée et comporte  une large ouverture d'admission 60 connectée à un  tuyau ou une conduite d'alimentation en eau non  traitée, un orifice de communication 61 menant à  une chambre 62 et à un passage 63 dans la partie  femelle de l'accouplement glissant 14, d'où l'eau  s'écoule normalement vers le distributeur ou raccord  16 descendant dans le réservoir de service 10.

   L'eau  après son traitement dans le     réservoir    est évacuée à  travers le tube d'échappement 17, le passage 64     dans     la partie femelle du raccord glissant 15 et l'élément  de refoulement 57. A partir du passage 64, l'eau  traitée traverse des orifices 65 dans une armature 66  puis une chambre 67 du corps de refoulement, en  soulevant une soupape d'arrêt 68 rappelée par res  sort, disposée dans cette chambre, et l'eau sort fina  lement par une large ouverture d'échappement 69  à l'arrière du corps de refoulement 57.  



  La soupape d'arrêt 68 est de     préférence    faite en  caoutchouc naturel ou synthétique et rappelée par  un ressort d'expansion 71 placé entre elle et un épau  lement 72. du carter de refoulement 73. Ce carter est  monté dans le     corps.    57, mais, peut en être séparé, et,  son extrémité inférieure est munie d'une partie tubu  laire descendante 74 constituant un étranglement ou  passage pour l'élément de refoulement, cette partie  tubulaire traversant l'armature 66, la soupape     d7ar-          rêt    68 et le ressort hélicoïdal 71.

   L'armature 66  ainsi que le carter de refoulement peuvent être faits  en matière plastique, la périphérie externe de l'arma  ture et sa périphérie     interne    étant     rainurées,    de     façon.     à recevoir une paire de segments. 76 destinés à assu  rer l'étanchéité et la     limitation    de l'écoulement à tra  vers les ouvertures espacées 65 lorsque la pression  de circulation de l'eau refoulée est suffisante pour  soulever la soupape d'arrêt 68 de l'armature 66.  



  Le     carter    73 comporte une extrémité supérieure  en     forme    de coupelle avec une aile annulaire verti  cale 78 formant une chambre 79     communiquant    avec  un conduit 81 débouchant dans la chambre 67 du  carter, un conduit 82 et un conduit 83 débouchant  dans le.     raccord    fileté 84     recevant    l'extrémité exté  rieure du tube flexible 53 relié à la chambre de flot  teur 25.  



  Dans la partie supérieure du carter 73, en des  sous de la chambre 79, est ménagé un évidement  recevant un régulateur d'écoulement 85 avec un    étranglement 86. Un ressort hélicoïdal 87 s'appuie  à une extrémité contre la face     inférieure    d'un capu  chon de refoulement 88 et à son     extrémité        inférieure     contre un collier 89 reposant sur la     surface    supé  rieure du     régulateur    d'écoulement 85. L'ajutage 86  est disposé en     alignement    avec     l'étranglement    75 du  carter de refoulement 73.  



  Le capuchon de refoulement 88     comporte    une  aile filetée extérieurement pour la     fixation    à l'extré  mité supérieure du corps de refoulement 57 et une       aile    annulaire dirigée vers le bas 91 espacée inté  rieurement de l'aile filetée et un bossage de centrage  pour le     ressort    hélicoïdal 87.

   L'aile     annulaire    descen  dante 91 serre entre elle et l'aile     verticale    78 le bord  périphérique d'un écran de refoulement 92, dont la  partie centrale tournée vers     l'intérieur    descend dans  l'évidement du carter de refoulement, où son extré  mité     inférieure    enserre étroitement le     collier    89 et  sépare la chambre 79 d'une chambre supérieure 93.  



  Des segments d'étanchéité 94     sont    disposés dans  des     rainures,    du carter de refoulement 73 et entrent  en contact d'étanchéité avec la paroi     intérieure    du  corps de refoulement 57. Un épaulement     incliné    an  nulaire sur le carter de refoulement 73     s'applique     sur un épaulement     incliné    complémentaire du corps  de refoulement en 95 et     limite    la profondeur de  pénétration du carter de refoulement dans le  corps 57.  



  Un segment 94 est également disposé dans. une  rainure sur la partie femelle des accouplements 14  et 15 et vient en contact d'étanchéité avec une paroi       intérieure    du     corps    de refoulement 57.  



  Le     corps    de soupape 58 présente également au  sommet un capuchon de diaphragme creux 98 avec  des chambres espacées 99 et 101     reliées    par un con  duit de liaison 102. Dans la chambre 99 dépasse  l'extrémité supérieure filetée 103 d'une tige de sou  pape de décharge 104 à laquelle est     fixée    la     partie     centrale surélevée 105 d'un diaphragme élastique  ou en caoutchouc 106, dont la partie centrale épaisse  105 est fixée sur la tige 104 entre des plaques bom  bées supérieure 107 et inférieure 108.

   La plaque     infé-          rieure    108 repose sur un élargissement 109 de la  tige de soupape 104 et la plaque supérieure s'appli  que sur la partie 105 du diaphragme 106 et y est  maintenue au moyen d'un écrou de serrage 111 et  d'une rondelle 112. La périphérie externe du dia  phragme 106 est serrée entre le rebord     périphérique     du capuchon 98 et le corps de soupape 58.  



  Un ressort hélicoïdal 113 repose par son extré  mité supérieure contre la plaque de diaphragme     infé-          rieure    108 et par son extrémité inférieure contre un  épaulement annulaire d'un écrou de serrage 114  fileté extérieurement et     s'appliquant    à son extrémité  inférieure     contre    une bague fendue ou de retenue  115 destinée à ancrer le bord périphérique extérieur  d'un diaphragme élastique 116 entre ladite bague  fendue 115 et un épaulement     annulaire    117 du corps  de soupape 58.

   La partie centrale surélevée du dia  phragme 116 est montée dans un assemblage de dia-           phragme    inférieur comportant un manchon 118 avec       une    rainure annulaire     contenant    un segment 119 en       contact    glissant et étanche avec un tube de plon  geur interne 121.

   Ce     manchon        comporte    un épau  lement annulaire destiné à recevoir la partie cen  trale du diaphragme 116, ce dernier     étant    serré entre  cet épaulement et un     collier    122.     Afin,    de serrer  ensemble le     collier    et le manchon, la partie supé  rieure du manchon 118 est formée en tant qu'aile  annulaire et son extrémité supérieure est tournée ou  repliée sur le bord adjacent du     collier    de façon à ver  rouiller ces     pièces    l'une sur l'autre.

   L'extrémité supé  rieure de cette aile annulaire     s'applique    contre un  anneau ressort 123     fixé    au tube de plongeur 121.  



  L'assemblage de soupape de décharge dans le  corps de soupape 58 comporte -la tige de soupape  104     avec    une soupape évasée     124    à son     extrémité          inférieure    et le tube de plongeur     entourant    la tige  de soupape 104 à une     certaine        distance    de façon à  former un passage annulaire entre eux.

   A son extré  mité supérieure, le tube de     plongeur    est fendu verti  calement en 125 et, pendant les cycles de reflux et  de rinçage de l'opération de régénération, cette  extrémité fendue vient en contact avec la plaque  inférieure 108 et, pendant le fonctionnement de ser  vice normal     (fig.    2) et la     mise    en saumure,     cette          extrémité    fendue 125 est espacée de la plaque infé  rieure<B>108.</B>  



  Le tube de plongeur 121 est muni à son extré  mité inférieure d'un élargissement 126 et d'un recou  vrement élastique ou d'étanchéité extérieur consti  tuant un organe de soupape 127 prévu pour être  soulevé en contact avec un siège de soupape     annu-          laire    128 du corps de soupape, comme représenté à  la     fig.    2, ou abaissé en contact avec     un    siège de  soupape     annulaire    129 dans la partie femelle du rac  cord glissant 14.  



  Bien que l'assemblage de diaphragme inférieur,       comportant    le diaphragme 116, le manchon 118 et  le collier 122, soit normalement maintenu à sa posi  tion haute comme représenté à la     fig.    2 par la pres  sion     hydraulique,    cet assemblage est abaissé pendant  les cycles de reflux ou de rinçage par l'abaissement  du tube de plongeur 121 et son anneau ressort 123  forçant le manchon 118 et son     collier    122 à     s7abais-          ser.     



  La chambre 101 est connectée, par l'intermé  diaire d'un dispositif de contrôle d'écoulement élas  tique 131 et d'une     ouverture    alignée 130 du dia  phragme supérieur 106,à un orifice 132 communi  quant avec une ouverture de décharge 133 de la  chambre 134 du corps de soupape 58. Une chambre  135 en dessous de l'assemblage de diaphragme infé  rieur     communique    avec le tube de dérivation 59.       Comme    représenté plus     clairement    à la     fig.    3, l'ad  mission 60 pour l'introduction d'eau non traitée com  porte également un orifice 136     communiquant    avec  un     écran    cylindrique 137 placé dans une chambre  138.

   Cette chambre 138 communique, par l'intermé  diaire d'une ouverture alignée 139 dans le diaphragme    supérieur 106, avec une chambre et un conduit de  liaison 140 débouchant dans la chambre 99 du capu  chon 98 du corps ou carter 58.  



  Dans la chambre 99 pénètre un     organe    de plon  geur ou de soupape 141 d'un solénoïde 142, dont le  fonctionnement est commandé par un dispositif de  minuterie 143. Le plongeur 141 est prévu pour  ouvrir et fermer un orifice 144 communiquant avec  la chambre 99 dans le capuchon de diaphragme.  



  Au cours du cycle de régénération, la     saumure     recueillie dans la chambre de flotteur 25 pénètre dans  la chambre supérieure 44 du corps de soupape 36       (fig.    5) à travers l'ouverture 47 et autour de la tige  de soupape 28, la partie de siège de soupape 29 étant  abaissée à sa position inférieure appliquée sur la  cloison     transversale    42, afin de permettre la décharge  de la saumure à travers     l'ouverture    47.

   A     partir    de  la chambre supérieure 44, la saumure traverse les  fentes 48 dans la     partie    de siège de soupape 29, puis  l'ouverture 43 dans la chambre inférieure ou de  soupape d'arrêt d'air 45 du corps de     soupape    et elle  est ensuite aspirée par le tuyau 35 et le conduit 53  vers le     raccord    ou orifice d'admission 64 du corps  de refoulement 57, afin de traverser le système.  



  La saumure continue à circuler comme indiqué  ci-avant jusqu'à ce que son niveau dans la chambre  de flotteur 25 tombe jusqu'au sommet de l'orifice 47  dans le couvercle 37, après quoi de l'air est aspiré       dans    le corps de soupape à travers     cette    ouverture  et dans la chambre d'arrêt d'air 45. La soupape  sphérique 49 s'abaisse alors et ferme le passage dans  le joint 41, en arrêtant ainsi toute circulation jus  qu'à ce que, la saumure soit rincée hors du réservoir  10 au cours du cycle de régénération automatique.  



  Lorsque la régénération est achevée, de l'eau       fraiche    circule sous pression dans le tube 53 et le  tuyau 35 vers, le corps de soupape 36 où, en entrant  dans la chambre 45, elle soulève la soupape sphéri  que 45 de façon à fermer l'ouverture 43 dans la cloi  son 42. Toutefois, de l'eau s'écoule. dans la chambre  supérieure 44 à travers le petit     orifice    de dérivation  46 qui     limite    l'écoulement de façon à ne pas soule  ver l'organe de siège de soupape 29 par suite de la  charge due à la vitesse.

   L'eau pénétrant lentement  dans la chambre supérieure 44 en sort par l'ouver  ture 47 autour de la tige de soupape 28, s'écoule  dans la chambre de flotteur 25 et parvient, à travers       l'ouverture    étroite 55,     dans    la     partie    inférieure de la  chambre à sel 2:3. Cet écoulement continue jusqu'à  ce que l'eau atteigne le niveau du flotteur sphérique  31, après quoi l'écoulement provoque le soulèvement  de cette sphère jusqu'à ce que l'organe de siège de  soupape atteigne la position représentée à la     fig.    5.  L'écoulement de l'eau dans le réservoir de saumure  21 cesse alors jusqu'à ce que de l'eau soit à nouveau  requise pour former une nouvelle     réserve    de saumure.  



  Le fonctionnement de l'appareil de conditionne  ment sera décrit plus en détail et par étapes     ci-          après              Ecoulement   <I>normal en service</I>  Pendant l'écoulement normal en service, de l'eau  dure ou non traitée pénètre par l'orifice d'admission  60, traverse l'orifice 61 jusqu'à la chambre 62, des,       cend    dans le passage 63 du raccord 14 vers, le dis  tributeur d'admission 16 et sort par les fentes 18 de  ce dernier, traverse le lit de minéraux 11 et de gra  vier 12 et pénètre, à travers les fentes 19, dans le  long tube ou     raccord    d'échappement 17.

   L'eau trai  tée sort du réservoir 10, pénètre dans le corps de  refoulement 57 de l'assemblage de soupape de com  mande grâce au passage 64 du raccord 15. A partir  du passage 64, l'eau traitée traverse les ouvertures  65 dans l'armature 66 et pénètre     dans    la chambre  67, où la pression due à la vitesse de l'eau entrante  provoque le soulèvement de la soupape d'arrêt 68.  La soupape d'arrêt étant espacée de l'intérieur du  corps de refoulement 57 et pouvant glisser     librement     sur la partie tubulaire descendante 74 du carter 73,  l'eau traitée s'écoule dans la chambre 67 chaque fois  que la soupape d'arrêt 68 est déplacée.

   A partir de  la chambre 67, l'eau traitée s'écoule à travers l'ori  fice 69 à l'arrière du     corps    de refoulement 57 et  pénètre dans la conduite d'alimentation de la plom  berie.    Dans cette position d'écoulement de service de  l'assemblage de soupape, le ressort 113 dans le     corps     de soupape 58 chasse vers le haut la plaque de dia  phragme 108, soulève la tige de soupape 104 et la  soupape de décharge 124 est appliquée contre l'ex  trémité inférieure de la soupape à plongeur 127. Cette  force de rappel par     ressort    soulève et applique la  soupape de décharge 124 contre son siège en contact  avec la     soupape    à plongeur 127, la soupape 124  étant maintenue fermée par la pression de l'eau  entrante.

      <I>Régénération</I>  Lorsque le dispositif de minuterie 143 donne le  signal de commande de la régénération, le solénoïde  142 est mis sous tension et provoque le soulèvement  de son plongeur ou soupape pilote 141, après quoi  de l'eau brute ou non traitée pénètre dans l'orifice  d'admission 160 et traverse l'orifice 136 communi  quant avec l'intérieur de l'écran de filtrage 137 dans  la chambre 138. De l'eau traverse alors cet écran 137  et le conduit de liaison 139 ainsi que     l'orifice    144  jusqu'à la chambre 99 du capuchon de diaphragme  98. L'eau à la pression de distribution dans la cham  bre 99 exerce une force sur le diaphragme supérieur  106 et provoque son déplacement vers le bas.

   La  pression de distribution est maintenue dans la cham  bre 99 à cause de l'orifice restreint du dispositif de  commande d'écoulement sensible à la pression 131  de la chambre 101, cet     orifice    étant nettement plus  petit que la     lumière    136, ce qui maintient la pression  dans la chambre 99 tout en     permettant    un léger  écoulement de détente à travers     l'orifice    132 con  necté à l'ouverture de décharge 133. L'orifice res-         treint    131     limite    la vitesse d'écoulement de détente  à une valeur approximativement uniforme pour une  large gamme de pressions.  



  L'eau dans la chambre 99 chasse le diaphragme  élastique supérieur 106 vers le bas, provoquant la  compression du ressort 113 et     l'ouverture    de la sou  pape de décharge 124 sous l'effet de l'abaissement  de la tige de soupape 104. Lorsque le diaphragme  106 continue à se     déplacer    vers le bas, sa plaque  de diaphragme 108 vient en contact avec l'extré  mité supérieure fendue 125 du tube de soupape  à plongeur 121 et amène l'assemblage de soupape à  plongeur complet, avec la tige 104 et le tube plon  geur 121,

   à se déplacer vers le bas et l'organe de     sou-          pape    127 à     l'extrémité        inférieure    du tube 121 à venir  en contact avec le siège de soupape 129 sur le rac  cord 14.  



  De l'eau non traitée ou brute qui pénètre     dans     le corps de soupape 58 à travers le     raccord    d'admis  sion 60 et l'orifice 61 s'écoule dans la chambre 62       (fig.    2), d'où elle est envoyée par l'orifice alors  ouvert entouré par le siège de soupape 128, dans  la chambre 135.     Ainsi,    l'eau non traitée continue à  s'écouler à travers le raccord ou la dérivation 59  qui relie le corps, de refoulement 57 et le     corps    de  soupape 58. De l'eau peut maintenant pénétrer dans  la chambre 67 du corps de refoulement, d'où elle est  dirigée vers le haut à travers le conduit 81 dans 1a  chambre 79, puis à travers l'écran de filtrage 92 jus  que dans la chambre 93.  



  L'eau venant de la chambre 93 traverse les ou  vertures dans le     ressort    87, le conduit 82 puis, est  dirigée vers le bas dans l'orifice restreint 86 du régu  lateur ou ajutage d'écoulement 85. Le segment d'étan  chéité 94 empêche la fuite de l'eau autour du régu  lateur d'écoulement 85 et du logement de refoule  ment 73. L'eau passant à travers le régulateur ou  ajutage d'écoulement 85 pénètre     dans,    l'étranglement  75 du dispositif de refoulement, en créant un vide  dans le conduit 83 et provoquant ainsi l'écoulement  de la saumure provenant du réservoir à saumure 21       (fig.    1) à travers la soupape à saumure 26, le tuyau  35 et le tube 53     connecté    au raccord fileté 84.

   La  saumure     pénètrant    dans le conduit 83 se mélange à  de l'eau provenant du régulateur d'écoulement 85  dans l'étranglement 60 et est envoyée diluée dans le  réservoir 10, à travers     l'orifice    64 du raccord 15.  



  La soupape d'arrêt 68 en contact étanche avec  l'armature 66 empêche l'eau venant -de la cham  bre 67 de pénétrer directement dans la chambre 64,  mais l'eau de la chambre 67 peut être envoyée à tra  vers l'orifice d'échappement 69 dans le système d'ali  mentation de la maison, afin de satisfaire toute  demande en eau, lorsque le système de conditionne  ment d'eau est régénéré ou rajeuni.  



  La saumure diluée s'écoule dans le     tube    distribu  teur d'échappement 17 à travers les fentes 19 de  celui-ci et vers le haut à travers le lit de gravier 12  et de minéraux 11, en provoquant une régénération  de ces minéraux contenus dans le réservoir. La vitesse      d'écoulement vers le haut de la saumure     diluée    pro  voque une action de soulèvement qui     entraîne    égale  ment les saletés qui peuvent avoir été recueillies sur  le     lit    de     minéraux    11 pendant le fonctionnement.

   La  saumure régénérant le lit de minéraux 11 traverse  les fentes. 18 du distributeur d'admission normal 16,  la solution usée de     saumure    pénétrant dans le corps  de soupape de commande 58 à travers l'orifice 63  du raccord 14, d'où la saumure usée pénètre dans  l'espace annulaire 145 de l'assemblage de     soupape     à plongeur, étant donné que la soupape de décharge  124 est alors     ouverte.    De l'espace annulaire 145, la  saumure usée s'écoule par les. fentes 125 de l'extré  mité     supérieure    du tube plongeur 121 dans la cham  bre 134 connectée -au     raccord    de décharge 133.

   Un  tube de décharge 146 est utilisé pour envoyer la sau  mure usée à un tuyau de décharge approprié du     sys          téme    de plomberie de la maison. L'eau de détente  provenant de la chambre 99     s'écoulant    par     l'orifice     du     dispositif    de contrôle d'écoulement 131 s'écoule  également dans la connexion de décharge 133 et la  conduite de décharge 146 vers l'égout.  



  La saumure continue à s'écouler de la façon  décrite ci-avant jusqu'à     ce    qu'une quantité     prédéter-          minée    soit soutiré du     réservoir    à saumure. A     ce          moment,    la soupape sphérique 49 dans le réservoir  à saumure provoque l'arrêt de l'écoulement de sau  mure après quoi de l'eau de     rinçage    seule suit la voie  décrite.  



  Après l'achèvement du rinçage, la soupape à  plongeur 141 est     libérée    par le solénoïde 142 et       ferme    l'orifice 144 communiquant avec la chambre  99 du capuchon 98. Ceci arrête l'écoulement de l'eau  et la pression dans la chambre 99 est libérée par éva  cuation à travers l'orifice du     dispositif    de contrôle  d'écoulement 131. La pression de distribution dans  la chambre 135 exerce une force sur le diaphragme  inférieur 116, provoquant le déplacement vers le haut  du tube plongeur 121 et de sa soupape 127, en ame  nant     l'extrémité    supérieure de la partie d'obturation  en contact étanche avec le siège de soupape 128 du  corps de     soupape    58.

   Le ressort 113 ferme, par l'in  termédiaire de la plaque de diaphragme inférieure  108, la soupape de décharge 124. L'on revient ainsi  aux conditions normales de     fonctionnement.     



  Le     remplissage    de la chambre de     flotteur    25 du  réservoir à saumure avec de l'eau douce ou traitée  est accompli après l'achèvement du rinçage et pen  dant le fonctionnement normal, lorsque l'eau douce  ou traitée est également libre de s'écouler par l'étran  glement 75 du     carter    de refoulement 73, dans le con  duit 83, le tube 53 et le tuyau 35 jusqu'à la cham  bre de flotteur 25, jusqu'à     ce    que cette dernière soit       remplie    à une profondeur prédéterminée par la sou  pape à flotteur. Lorsque cette dernière se ferme,  l'écoulement d'eau     douce    vers la chambre est     arrêté.     



       Pendant    le reflux et la mise en     saumure,    la pres  sion de distribution     (LP)    existe également dans la  lumière 136, les chambres 138 et 140 et, à cause  de     l'ouverture    de la     soupape    pilote 141,     cette    prés-         sion        LP    existe également dans la chambre 99, le con  duit 102 et la chambre 101, de telle     sorte    que les  deux diaphragmes sont abaissés de façon à faire des  cendre l'assemblage de soupape à plongeur 104, 121.

    Un vide existe dans le tube à saumure 53 menant de  la     soupape    à saumure 26 au conduit 83 et à l'étran  glement 75 du carter 73, la pression     LP    existant  dans le conduit 81, la chambre 79 et le conduit 82  jusqu'au régulateur d'écoulement 85.

   L'eau non trai  tée s'écoulant dans le régulateur 85, où sa pression  est réduite, soutire de la saumure de la chambre à  saumure 25 et se mélange avec elle dans l'étrangle  ment 75 pour traverser ensuite le réservoir en sens  inverse et, lorsque     l'alimentation    en saumure est ache  vée, l'eau de rinçage seule     s'écoule    suivant     ce    tra  jet, avec le produit résultant de la mise en saumure  et du rinçage     s'écoulant    vers le haut à travers le pas  sage annulaire     ouvert    145 dans le tube plongeur 121,  jusqu'à l'égout.  



  Pour le reflux de     certains    filtres sans addition  d'un produit chimique ou d'une solution de saumure,  la section de refoulement 57 de l'assemblage de sou  pape peut être remplacée par un raccord en T 147  représenté à la     fig.    4. Lorsque le filtre nécessite une  régénération et que la     soupape    de commande auto  matique est actionnée de façon à diriger tout l'écou  lement dans le     conduit    59, l'eau de     reflux    pénètre  dans, le raccord T et s'écoule vers le bas à travers  l'orifice' 148 d'un raccord 149 relié au tube d'échap  pement 17 du réservoir 10.

   L'eau non traitée peut  aussi     s'écouler    vers, le tuyau d'alimentation à travers  un     raccord    51 et vers la conduite d'utilisation si  nécessaire pendant la période de     rajeunissement.     L'eau pénétrant dans, le tube d'échappement 17  remonte à travers le lit de filtrage dans le réservoir  d'adoucisseur,     provoquant        ainsi    une action de net  toyage et d'enlèvement des saletés amassées à travers  le tube d'admission 16 du filtre et ensuite vers l'égout  à travers la soupape de commande suivant la voie  décrite précédemment     pour    l'eau de rinçage utilisée  au cours de la régénération du     réservoir    d'adoucis  seur.  



  Un orifice de contrôle d'écoulement analogue au  dispositif 131, placé dans la conduite de décharge  146, règle l'écoulement de l'eau de     reflux    dans le  filtre. Le fonctionnement du filtre peut être com  mandé automatiquement au moyen du     dispositif    de  minuterie ou de la soupape à solénoïde décrits     ci-          avant.    L'adoucisseur ou le filtre peuvent également  être commandés manuellement au moyen d'une sou  pape mécanique utilisée pour ouvrir et fermer l'ori  fice 144 dans le capuchon 98.  



  Les dispositifs d'écoulement 85 et 131 sont cons  titués par un organe en caoutchouc avec     une    ouver  ture restreinte, ledit organe étant monté entre des  rondelles rigides espacées dans un passage.  



  Au lieu d'appliquer la pression de distribution à  la chambre 99 du capuchon 98, l'assemblage de sou  pape peut également fonctionner en     fournissant    la      pression à la chambre 99 à partir d'une     source    dis  tincte quelconque.  



  Il convient de remarquer en outre que la soupape  à solénoïde 141 ne traite pas de produits, usés, mais  a pour seul but de     fournir    du liquide sous pression à  la chambre dans le capuchon 98, cette soupape rece  vant de l'eau sous une pression supérieure à celle du  courant sortant pendant la régénération.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Appareil de conditionnement d'eau comprenant un réservoir présentant un lit de matières de traite ment ou de filtrage nécessitant, à des intervalles de temps, une régénération obtenue par le passage dans le réservoir d'un fluide de régénération, en prove nance d'une réserve, puis d'eau, en sens inverse au sens d'écoulement normal de l'eau, et un dispositif de distribution automatique, caractérisé en ce que le,
    dispositif de distribution automatique comprend une paire d'éléments espacés dont l'un est un élément de soupape relié à l'alimentation en eau non traitée et à l'orifice d'admission du réservoir et dont l'autre élé ment est un élément de refoulement relié à l'orifice de sortie du réservoir et à la conduite de distribu tion en eau traitée, et en ce qu'un conduit unique relie lesdits éléments entre eux. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Appareil de conditionnement d'eau selon la revendication, caractérisé en ce que ledit élément de soupape comporte un corps de soupape avec des pas sages interconnectés, des diaphragmes supérieur et inférieur espacés, transversalement dans l'intérieur dudit corps de soupape en formant une chambre au- dessus du diaphragme supérieur communiquant avec l'admission de l'alimentation en eau non traitée,
    une chambre entre lesdits diaphragmes communiquant avec un orifice de décharge et une chambre en des sous du diaphragme inférieur communiquant avec ledit tube de liaison et un assemblage de soupape dans ledit élément de soupape comprenant une tige de soupape reliée au voisinage de son extrémité supé rieure audit diaphragme supérieur et munie à son extrémité inférieure d'une soupape, un tube plon geur entourant ladite tige de soupape à une certaine distance en formant un passage annulaire entre lui et ladite tige de soupape,
    la soupape sur ladite tige de soupape étant disposée à l'extrémité inférieure du tube plongeur, ledit diaphragme inférieur étant monté sur ledit tube plongeur en un point intermé diaire de sa longueur, une soupape à l'extrémité infé rieure du tube plongeur, des sièges de soupape espa cés dans la partie inférieure de l'élément de soupape et disposés au-dessus et en dessous de la soupape sur ledit tube plongeur, ladite soupape à plongeur établissant un contact d'obturation avec le siège de soupape supérieur pour envoyer l'eau venant de l'ori fice d'admission vers l'admission dudit réservoir pen dant le fonctionnement normal,
    moment où la sou pape sur ladite tige de soupape vient s'appuyer sur l'extrémité inférieure de la soupape à plongeur afin de fermer ledit passage annulaire et, lorsque ledit diaphragme supérieur est abaissé par la pression de distribution régnant dans la chambre supérieure, il abaisse la tige de soupape et le tube de plongeur, la soupape sur ladite tige de soupape étant alors ouverte et ladite soupape à plongeur amenée en, contact d'étanchéité avec le siège de soupape inférieur, de manière à diriger la circulation de l'eau non traitée vers le conduit unique précité pendant la régénération. 2.
    Appareil de conditionnement d'eau suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le dispo sitif de distribution comporte une soupape pilote destinée à fournir de l'eau à la chambre supérieure sous une pression supérieure à celle du liquide sor tant du réservoir. 3. Appareil de conditionnement d'eau suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ladite soupape pilote est commandée par un dispositif de minuterie. 4.
    Appareil de conditionnement d'eau selon la revendication, caractérisé en ce que l'élément de sou pape présente des moyens de soupape actionnés automatiquement sous l'effet d'une pression et dispo sés dans ledit élément de soupape afin, de com mander le sens et la voie d'écoulement dans lesdits éléments et lesdits réservoirs pendant le service nor mal, la régénération de la matière dans le réservoir et le retour au service normal. 5.
    Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ledit élé ment de refoulement comprend une soupape d'arrêt rappelée par un ressort qui est amenée à sa position d'ouverture par l'eau traitée pendant le fonctionne ment normal, un carter de refoulement avec un étranglement et un régulateur d'écoulement commu niquant avec ledit étranglement et l'orifice de sortie du réservoir, un orifice destiné à être relié à l'alimen tation en agent de régénération, orifice communi quant avec l'étranglement dans ledit carter de refou lement,
    la soupape d'arrêt étant fermée pendant la régénération et l'eau non traitée provenant dudit tube de liaison circulant à travers ledit régulateur d'écou lement et l'étranglement et soutirant l'agent de régé nération de la réserve de celui-ci vers ledit étrangle- ment afin de l'y mélanger avec l'eau non traitée, l'agent de régénération dilué s'écoulant par l'orifice de sortie du réservoir et traversant le lit de matières dans celui-ci,
    le liquide sortant étant envoyé à travers ledit élément de soupape vers l'égout. 6. Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que ledit élé ment de refoulement est muni d'un organe fixe dans lequel sont pratiquées des ouvertures,
    ladite soupape d'arrêt étant rappelée par ledit ressort vers sa posi- tion de fermeture sur ledit organe fixe pendant l'opération de régénération et étant déplacée vers la position d'ouverture par l'eau traitée sortant du réservoir pendant le fonctionnement normal. 7.
    Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de soupape comporte un corps de soupape, une tige de soupape avec une soupape à son extrémité, un diaphragme traversant l'intérieur dudit corps de sou pape monté à l'autre extrémité de la tige de soupape, un tube plongeur entourant ladite tige de soupape en laissant un passage entre lui et ladite tige, la sou pape de ladite tige de soupape dépassant au-delà de l'extrémité dudit tube et l'autre extrémité dudit tube étant située au voisinage dudit diaphragme,
    un second diaphragme traversant l'intérieur dudit corps de sou pape et monté sur ledit tube de plongeur en un point intermédiaire de sa longueur, des sièges, de soupape espacés, dans ledit corps de soupape, une soupape allongée à l'extrémité dudit tube de plongeur au voi sinage de ladite soupape montée sur ladite tige et pouvant venir en contact étanche avec l'un ou l'au tre desdits sièges de soupape, lesdits diaphragmes commandant l'actionnement de ladite tige de soupape et du tube plongeur afin d'envoyer l'eau non traitée entrant dans ledit corps de soupape à l'admission du réservoir,
    et dans ce réservoir et de soutirer l'eau traitée par l'intermédiaire de l'élément de refoule ment vers la conduite de distribution pendant le fonc tionnement normal, et des moyens destinés, à inter rompre le fonctionnement normal pour régénérer le contenu du réservoir, en actionnant lesdits diaphrag mes et soupapes de façon à arrêter l'écoulement de l'eau non traitéé vers l'admission du réservoir en la faisant circuler dans le conduit unique vers l'orifice de sortie dudit réservoir et de l'eau non traitée étant également envoyée pendant la période de régénération vers la conduite de distribution. 8.
    Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que ledit corps de soupape présente plusieurs orifices., y compris un orifice commun et des orifices opposés axialement, des moyens comprenant ledit premier diaphragme provoquant le déplacement longitudinal du tube plon geur avec sa soupape dans des directions opposées de façon à fermer l'un ou l'autre desdits orifices axialement opposés, ce qui dirige la circulation de liquide à partir dudit orifice commun vers l'un ou l'autre desdits orifices axialement opposés,
    ces moyens précités provoquant également le déplace ment de la tige de soupape avec sa soupape de façon à commander l'écoulement et fermer le passage dans l'extrémité adjacente dudit plongeur creux. 9. Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce que le dispo- sitif de distribution comprend des moyens, comman dés en fonction du temps pour amorcer la régénéra tion dudit lit de matières et ramener ledit système de conditionnement d'eau à son fonctionnement nor mal, moyens constitués par un plongeur de soupape actionné par un solénoïde. 10.
    Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens commandent l'alimentation en fluide sous pression vers une face dudit premier diaphragme. 11. Appareil de conditionnement d'eau selon la sous-revendication 10, caractérisé en ce que lesdits diaphragmes., le tube plongeur et la tige de soupape sont montés et réalisés de telle sorte que l'actionne ment dudit premier diaphragme dans un sens ouvre la soupape de ladite tige de soupape et permet l'écou lement à travers ledit tube plongeur avant que la soupape sur ledit tube plongeur ne soit déplacée d'un orifice axialement opposé à l'autre.
CH356419D 1958-04-28 1959-04-28 Appareil de conditionnement d'eau CH356419A (fr)

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