EP2087179A2 - Dispositif d'économie d'eau par recirculation - Google Patents

Dispositif d'économie d'eau par recirculation

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Publication number
EP2087179A2
EP2087179A2 EP07858436A EP07858436A EP2087179A2 EP 2087179 A2 EP2087179 A2 EP 2087179A2 EP 07858436 A EP07858436 A EP 07858436A EP 07858436 A EP07858436 A EP 07858436A EP 2087179 A2 EP2087179 A2 EP 2087179A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
tank
filtration
recirculation
washing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07858436A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
David Forien
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Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2087179A2 publication Critical patent/EP2087179A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks

Definitions

  • the present invention is directed to the field of the necessities of life and particularly to the field of washing and hygiene. It concerns sanitary installations for body washing, cooking, or other non-sanitary washes, for domestic or non-domestic use, as well as onboard, portable or more generally nomadic washing installations using water.
  • the present invention relates specifically to a device for reducing the consumption of drinking water or not of a sanitary or non-sanitary washing apparatus to which it is suitable, such as a bathtub, a shower, a sink, a sink, a tub of non-sanitary washing or any type of washing apparatus provided with a drawing accessory, by reusing a portion of the water already drawn by a so-called recirculation process.
  • This device is intended for use of water such as washing or rinsing, in which the role of water is firstly to carry out a prolonged spraying and to drain the washing products.
  • the water resulting from this use and flowing to an evacuation typically carries a small proportion of debris or various solid residues, as well as foams, traces of detergents and possibly other liquids mixed in small proportions. Thanks to the filtering and the continuous evacuation of these foreign bodies, it is possible to reuse the same water by circulating it in loop in a continuous way, even if this water is not necessarily drinking anymore in the strict sense of the term. However, it remains sufficiently "clean" for the intended use. Circulation in loop being in semi closed circuit and not strictly closed, a continuous addition of sanitary water in variable proportion allows a regular renewal of the water loop.
  • This device can be used in kitchen sinks for washing utensils or rinsing fresh food, as well as in bathrooms in bathtubs and showers, and in basins or sinks used for washing clothes , as well as in any type of non-sanitary wash tray, for example in professional installations.
  • This device can also be adapted to nomadic sanitary appliances such as those of recreational vehicles, or portable sanitary appliances, camping or field mission. More generally it can be adapted to any washing apparatus using domestic water or not, in order to achieve a saving of this water.
  • Many solutions are known for recycling the consumed drinking water. Some include storage in a tank with purification and / or reheat systems, others are designed to recycle water from the toilet tanks. There are also systems to put inside a shower tray, with suction ⁇ in the bottom of the tank, pumping and rejection by an additional showerhead.
  • WO2004 / 101902 discloses a shower water recovery system for reinjecting them into the water supply system of the shower.
  • This system consists of a drain and a conduit followed by a valve allowing the direction to the sewers by a conduit or to a recovery conduit.
  • This conduit further comprises a pump which directs the recovered water to the shower supply circuit through a filter.
  • the system positioned at the outlet of the washing device operates in a closed loop using the valve which makes it possible to direct the flow either towards the evacuation or towards the recycling of the water in the shower supply system.
  • the water thus recycled is conveyed to the water supply system of the shower using a pump and passes through filtering means and can also be heated before reintroduction.
  • This recycled water can therefore completely replace the feed water, which can however be used to regulate the temperature of the recycled water.
  • Water can be completely recycled, the means of filtration are necessary and even essential. Also, it is expected to set up at least filtration means before the pump to prevent fouling. However, these filtration means must also be easily accessible to the user so that it can rinse regularly in non-recycle water mode. Therefore, a water recycling system as described herein involves cleaning constraints for the user to ensure the proper operation of this system.
  • the device according to the present invention overcomes these disadvantages. Indeed it is modular, adaptable and integrable to any type of washing machine, and includes a continuous filtration and regulation process which separates the water from all the debris, particles or residues that it transports, as well as mosses floating there.
  • the water thus filtered can be immediately recirculated without intermediate storage, by pumping at a pressure close to that of the water supply circuit, and by the effect of a mixer or mixer that combines the recirculation water with additional feedwater.
  • Level control is carried out autonomously and continuously so that all non-recirculated water is removed with the debris it carries.
  • the commissioning of the recirculation pump is independently controlled to respond to all level, flow and pressure situations during the operating cycle.
  • the subject of the invention is a device for saving water by recirculation, integrable with a washing apparatus such as a shower, a sink, a sink, a wash tub or the like, of the type comprising means for connection to the discharge of the washing apparatus, by which the washing waste water is collected, characterized in that it comprises a filtration and regulation vessel comprising at least one water inlet connectable by said connection means at the evacuation of the washing apparatus, at least one evacuation water outlet connectable to at least one waste water pipe and at least one so-called suction water outlet, the vessel further comprising at least one filtration means such as a grid, positioned between the water inlet of the tank and a control chamber defined in said tank, so that the flow of water pouring through the water inlet enters said chamber by pouring on this filter means which separates the waste from the water, the volume of the chamber being determined for generating an excess water flow above said filtering means which discharges the waste retained by said filtering means by overflowing out of said chamber to the at least one discharge outlet while a
  • the filtration and regulation vessel contributes to the "filtration” which consists in separating in two the flow of wastewater from the sanitary apparatus, on the one hand a volume of water called “clean", . containing no floating or suspended bodies, which is conveyed to the suction pipe and the recirculation circuit and, on the other hand, a so-called “dirty” water volume causing all the debris and foams, which is conveyed to the pipe wastewater.
  • the tank plays a second role which is called “regulation”. It consists of ensuring the continuity and quality of the recirculation loop, by preventing any dirty water or air from being drawn in by the recirculation pump. This regulation is ensured by the overflow principle inside the tank, which guarantees that there is always an excess of discharge water with respect to the recirculation flow.
  • the operation of the device is transparent to the user of the sanitary apparatus.
  • this user may optionally be able to act at any time on a mixing control (mixer, mixer) to vary at will the proportions of reused water and water renewed, according to its washing activity .
  • a mixing control mixer, mixer
  • no action of the user is strictly necessary, the recirculation and regulation continuously operating autonomously.
  • the present device thus performs a recirculation of the water in semi-closed circuit continuously and completely independently, adaptable to any washing device.
  • FIG. 1 shows a general view of an embodiment of the device of the invention on a wash tank.
  • FIG. 2 and 3 show two cases of adaptation of the device, respectively to a shower and a sink.
  • FIG. 4 shows a sectional view of the filtration and control tank.
  • the device of the invention comprises, as a first feature, a filtration and regulation vessel (7).
  • This tank is connected on the one hand to the evacuation (3) of a sanitary wash or not (1), on the other hand to a suction pipe (10) leading to a recirculation pump (11) , and finally to the sewage pipe (9) of the sanitary installation.
  • the filtration and regulation vessel (7) contributes to the "filtration” which consists in separating in two the flow of waste water from the sanitary apparatus, on the one hand a volume of water called “clean”, not containing no floating or suspended bodies, which is conveyed to the suction duct (10), on the other hand a volume of water called “dirty” resulting in all debris and foams, which is conveyed to the water pipe used (9).
  • cleaning a volume of water
  • dirty not containing no floating or suspended bodies
  • the tank (7) plays a second role which is called “regulation”.
  • D Ensures the continuity and quality of the recirculation loop by preventing dirty water or air from being drawn in by the recirculation pump. This regulation is ensured by the principle of overflow inside the tank, which guarantees that there is always an excess of discharge water with respect to the recirculation flow, as well as by electrical sensors that can act on control of the recirculation pump in the event of an excessive drop in the level of water in the tank.
  • the characteristics of the tank participating in the regulation are defined below.
  • the device of the invention then comprises a recirculation pump (11), connected on the side of its inlet to the suction pipe (10) coming from the filtration and regulation vessel (7), and on the side of its outlet a recirculation line (12) leading through a filter one end (15) to the mixing device and draw-off (17) of the sanitary installation.
  • the recirculation pump (11) is typically an electropump (not shown) which allows both to put the recirculation pipe (12) under a .
  • - 7 - pressure close to the domestic water pressure (typically 3 bar), which ensures a flow of water corresponding to the sanitary appliance used.
  • a residential installation on a kitchen sink requires a recirculation flow of the order of 0.5 m3 / hour, or 8 liters / minute, while installation on a bath-shower will require a flow rate up to 1 m3 / hour, or about 16 liters / minute.
  • an installation in a recreational vehicle or portable shower will have a flow rate lower than 0.5 m3 / hour under a pressure not exceeding 1 bar.
  • the recirculation pump is not necessarily an electric pump. According to various embodiments, it may be a pump using another source of energy, or a mechanical or manual pump.
  • the start-up and shutdown of the pump are controlled by the level and flow of water at the filtering and regulating vessel (7), via one or more sensors (not shown) preferably electric or electronic and a control circuit (not shown) electrical or electronic, without assistance of the user of the sanitary apparatus.
  • the device may include a manual general power switch.
  • the following component of the device of the invention is an additional filtration means such as a fine filter (15) installed on the recirculation line (12) upstream of the mixing and drawing device (17). Its role is to protect the proper functioning of mixers and sanitary mixers used for the drawing (17), by retaining the smallest particles that could have been sucked into the recirculation circuit (12) despite the filtration means such as filters , the grids of the filtration tank (7).
  • This fine filter (15) is directly accessible to the user and removable without tools, to allow inspection and periodic cleaning.
  • FIG. 2 shows the fine filter (15) installed under a shower mixer (17)
  • FIG. 3 shows the fine filter (15) installed under the sink (2) facing the door. access.
  • the fine filter (15) could be mounted in any other way or possibly removed if the mode of use and the characteristics of the drawers do not require the protection provided by its use.
  • the device of the invention comprises a mixing and drawing device (17) for adjustably mixing the recirculating water and cold and hot sanitary water (13) of the sanitary installation.
  • This feature allows the user to control the flow of water and its temperature in a conventional manner, as well as to vary if desired the proportion of recirculation water with respect to sanitary water.
  • the user of the washing apparatus can thus actuate the mixer control if necessary to vary the recirculation proportion at will.
  • the small volume of the filtration tank allows a fast and continuous renewal of the water without excessive consumption.
  • the mixing and drawing device (17) consists of a one-piece mixer-mixer with three inputs making it possible to jointly mix the three streams.
  • This block comprises one or more control levers or valves to act on each flow. It may possibly be of the so-called "thermostatic" type, the proportion of cold and hot water being adjusted by an internal mechanism.
  • hot water and cold water (13) are mixed in a first mixer or mixer (14), and the resulting warm water (16) is then mixed with the flow of water. recirculation water in a second mixer or mixer with two inputs (17) from which the water (18) taken from (19) taken by the user of the sanitary appliance is taken.
  • This embodiment allows two types of use, ie an adaptation of the invention to the design of sanitary appliances in which the different controls are clearly separated from each other, or an adaptation to a sanitary device simplified use such as a public shower, or other for which the proportion of recirculation water would be fixed.
  • hot and cold water are mixed in a first mixer or mixer, while a single separate tap regulates the flow of recirculating water.
  • the two streams of warm water and recirculation are then grouped together by a pipe connection.
  • the filtration and regulation vessel (7) comprises a number of internal components responsible for providing the different functions of the vessel.
  • the first of these functions is to filter the water coming from the evacuation (3) of the sanitary apparatus.
  • the water enters the filtration and regulation vessel (7) via the conduit connection (6) and discharges onto a first filtration means such as a main gate (21).
  • the main grid (21) is responsible for retaining all floating waste and significant size, such as hair and hair, textile fibers, vegetable debris and food.
  • the water passes through the gate (21) and fills a so-called regulating chamber (23) formed under said grid (21).
  • the zone (23) located under the main grid (21) of the filtration tank and called “regulation” chamber also constitutes a “settling chamber”.
  • This completely filled settling chamber (23) is dimensioned so that a flow of water is in excess above but in addition the water stays there a sufficient time to allow the settling of heavy debris on the inclined bottom (24) before the water is sucked back through the orifice or suction outlet (26) opening into said control chamber.
  • this settling time can be of the order of ten seconds, which corresponds to a settling volume of the order of one liter of water.
  • the bottom of the settling chamber consists of an inclined plate (24) to progressively slide the heavy debris, the lower part of the plate (24) being opposite to the at least one suction outlet ( 26) with a view to their evacuation, preferably to a low separation aperture (27) sufficiently remote from the suction port (26) for the debris to congregate therein and to be progressively driven by the overflow water flow (29).
  • Another filtration means such as a fine suction grille (25) is arranged in front of each suction orifice or outlet (26). Its function is to retain heavy particles that would be sucked before having had time to settle at the bottom of the tank.
  • the regulating function of the filtration and control vessel (7) is ensured by the arrangement of the control bar (22) and by the overflow reserve space (30) left free above the bar. Indeed, the control bar (22) determines the constant water volume of the control chamber in the tank (7) necessary for the operation of the recirculation circuit, regardless of the rate of recirculation. All the flow of water entering the tank (7), which is in excess of the recirculation flow, is thus evacuated over the regulation bar by means of the overflow reserve.
  • the user of the sanitary appliance can go to completely close the flow of recirculation water, in which case the entire flow of water entering the tank will be evacuated by the overflow.
  • the recirculation circuit produced by the device of the invention is said to be "semi-closed" because only part of the water used is captured in the recirculation circuit while another part is evacuated.
  • This regulation is continuous and autonomous since it is carried out continuously by hydrodynamic devices independently of any action of the user.
  • FIG. 4 represents by way of example an embodiment of the filtration and regulation vessel (7).
  • many variations of embodiment are possible depending on the particular application of the device of the invention, depending on the nature of the appliance to which the device is associated, or depending on the quality of the water and the use that is made of it. All of these variations fall within the scope of the invention as claimed.
  • the position, shape and number of the filtering grids as filtering means may vary to suit the characteristics of the drainage water, as a result of the use of the sanitary equipment.
  • the inclined bottom and the low separation port may be omitted if they are not necessary to separate and discharge heavy waste.
  • the general geometry of the filtration and regulation vessel as shown in FIG. 4 can vary according to particular embodiments, so as to be adapted to the environment of integration with the sanitary apparatus, as to allow a volume of settling chamber more or less important to match the desired recirculation flow.
  • a flat shape of thin thickness as shown in Figure 2 is particularly suitable for installation under a shower tray, while a rather vertical shape, high and small width, will be better suited to the installation against the wall that supports a sink.
  • the filtration tank may have two or more inlet ducts (6), to be adapted for example to a sink with several tanks.
  • the filtering and regulating tank (7) may comprise a plurality of suction orifices (26) and a plurality of suction lines (10) in order to allow a large recirculation flow rate.
  • the relative position of the inlet pipe (6), the discharge pipe (8) and the suction port (26) can vary so that the geometry of the tank of filtration is adapted to any type of sanitary appliance, as illustrated by Figures 2 and 3.
  • the filtration and regulation vessel (7) can integrate the siphon (4) of the sanitary appliance, as shown in FIG. 3.
  • the evacuation (3) of the sanitary device is then connected directly to the inlet (6) of the tank (7), which then contains a siphon (4) integrated either on the side of its inlet or its outlet, and the outlet of the tank is then connected to (8 ) to the evacuation (9) of the appliance health.
  • a siphon (4) integrated either on the side of its inlet or its outlet
  • the siphon (4) may be located between the outlet of the tank (7) and the evacuation (9) of the installation, rather than the side of the inlet of the tank as illustrated.
  • the recirculation pump (11) is preferably electrically controlled via a control circuit (not shown) which controls its switching on and off.
  • This control is performed by a preferably electronic housing connected to level or flow rate sensors inserted into the filtration and regulation vessel (7). These sensors allow the control circuit to follow the cycle of use of the sanitary appliance as well as the circulation and the level of the water in the tank.
  • the pump is turned on to provide pressurized recirculating water. If during the cycle the user operates the mixing and drawing device (17) so as to close the recirculation flow, the pump remains energized to maintain the recirculation pressure.
  • a delay system may be added to cause the pump to stop if no recirculation flow has been made for a given period of time. This can happen if the user of the sanitary installation wishes to use it in a conventional way, without recirculation.
  • the water inlet into the tank (7) gradually stops, the level of the water in the tank begins to go down which controls the stop of the pump.
  • the tank then ends to empty slowly by gravity. If in use the water level suddenly falls in the filter tank, it causes the pump to stop until the water level in the tank is raised to the overflow level.
  • the electronic control circuit thus takes care of the different foreseeable situations.
  • the automatic control circuit of the pump can be amply simplified or even eliminated, the user then having the task of activating the recirculation device himself when he wish.
  • the control circuit as well as the sensor system can be improved in order to provide a greater level of user comfort.
  • the electrical functions can be protected by a general power switch as well as by various electrical protection equipment made necessary by the humid environment as well as by local regulations on insulation and electrical safety that may be required. apply to the intended use.
  • a first area of non-domestic adaptation concerns sanitary equipment embedded in land, sea or air vehicles. Examples include caravans and motorhomes, coaches with showers and sinks, commercial trains and aircraft, pleasure boats. These environments are technically characterized on the one hand by the rationing of water, sometimes by the quota of the volume of waste, as well as by resource constraints: the sanitary water supply circuit is at low pressure (approximately 1 bar ), the pipe diameters are reduced, the power supply is at reduced voltage and the available electrical power is low. In addition, these environments are heavily confined which forces to reduce as much as possible the clutter of any equipment. Therefore, the adaptation of the device of the invention to embedded environments will result in specific embodiments, by reduced dimensioning, by different positioning of the components relative to each other. Several of these embodiments are described below.
  • the components of the device of the invention described above can be associated in a partially or totally monobloc construction, rather than constituting physically distinct elements as illustrated in FIGS. 1, 2 and 3.
  • the pump and the filter tank can be physically associated in a common construction that also integrates the suction duct, which may not be a pipe but rather as a channel or a passage between two areas of construction.
  • the fine filter can be integrated in the construction of the pump or the mixing device of the recirculating water with water, sanitary or not.
  • the components of the device of the invention can be integrated partially or completely into the construction of the sanitary apparatus itself.
  • the filtration tank may be of common construction with the bottom of a sink, the assembly being molded in one piece.
  • the device can be integrated by construction to the washing apparatus (1) or it can be integrated with an existing washing apparatus. And the same for all the components of the device. All of these variations fall within the scope of the invention as claimed.
  • the above-described components of the present invention may consist of different materials affecting their general shape and their relative disposition.
  • the different pipes and fittings can be made of rigid or flexible materials, attached to each other by non-detailed fastening accessories.
  • the fixing of the water pipes to the recirculation pump and the material of these pipes can be chosen to damp the vibrations of the pump.
  • the filtration and regulation vessel may also be of rigid or flexible construction. All of these variations fall within the scope of the invention as claimed.
  • a second non-domestic adaptation area relates to removable and / or portable sanitary equipment.
  • individual or collective camping equipment, temporary camp installation equipment, mission or emergency equipment are characterized by the absolute search of lightness as well as by their need to be robust, dismountable and reassemblable easily and quickly.
  • the availability of resources is very particular. The water does not come from a supply network but is collected and made available in a tank or container. Electrical energy comes from generators or vehicle batteries. Consequently, the adaptation of the device of the invention to portable uses will result in specific embodiments, by particular material choices, by reduced size and by removable and reassemblable construction methods. Several of these embodiments are described below.
  • the various components of the device of the invention can be disconnectable from each other in order to make the device partially or completely removable.
  • the connections between the components can be made by interlocking, by screwed or clip-type fasteners or by any type of temporary or removable fastening.
  • the components can be interconnected by any means removable or definitive (nesting, screwing, gluing, etc.).
  • the filtration and regulation vessel (7) can be provided with an inlet orifice positioned on its upper face and connected directly to a water collecting component (2) of the sanitary installation, in the complete absence of siphon. Its outlet can be provided to pour directly on the ground in the absence of drainage pipe of the sanitary installation.
  • the recirculation pump (11) may consist of a hand pump or foot pump or any water pumping device suitable for nomadic situations.
  • the electrical control circuit of the pump may be totally non-existent.
  • the device for mixing and drawing (17) the recirculation water with the feedwater may consist of a simple connection of water pipes, possibly provided with rudimentary valves.
  • the fine filter (15) can be completely deleted.
  • the filtration and regulation vessel (7) can be made using a partially or totally flexible envelope, possibly rigidified by an internal structure.
  • the tank can be designed to fold partially or completely, the various internal components articulating with each other to position themselves flat on one another in the folded position. All of these variations fall within the scope of the invention as claimed.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'économie d'eau par recirculation, intégrable à un appareil de lavage (1) tel qu'une douche, un lavabo, un évier, un bac de lavage ou autre, du type comprenant des moyens de connexion à l'évacuation (3) de l'appareil de lavage, par laquelle les eaux usées de lavage sont collectées. L'invention consiste en ce que le dispositif comporte une cuve de filtration et de régulation (7) comportant au moins une entrée d'eau raccordable par lesdits moyens de connexion à l'évacuation (3) de l'appareil de lavage (1), au moins une sortie d'eau dite d'évacuation raccordable vers au moins une conduite d'eaux usées (9) et au moins une sortie d'eau (26) dite d'aspiration, la cuve (7) comportant en outre au moins un moyen de filtration tel qu'une grille (21), positionné entre l'entrée d'eau de la cuve (7) et une chambre de régulation (23) définie dans ladite cuve (7), de telle sorte que le flux d'eau versant par l'entrée d'eau pénètre dans ladite chambre (23) en se déversant sur ce moyen de filtration (21) qui sépare les déchets de l'eau, le volume de la chambre (23) étant déterminé pour générer un flux d'eau excédentaire au-dessus du moyen de filtration (21) qui évacue les déchets retenus par ledit moyen de filtration (21) en débordant hors de ladite chambre (23) vers la au moins une sortie d'évacuation tandis qu'un flux d'eau relativement propre est aspiré au travers de la sortie d'aspiration (26) depuis la chambre de régulation (23), par une pompe de recirculation (11) pour remettre cette eau directement en circulation dans le même appareil à une pression voisine de la pression d'alimentation.

Description

Dispositif d'économie d'eau par recirculation.
La présente invention s'adresse au domaine des nécessités de la vie et particulièrement au domaine du lavage et de l'hygiène. Elle concerne les installations sanitaires de lavage corporel, de cuisine, ou autres lavages non sanitaires, en utilisation domestique ou non, ainsi que les installations de lavage embarquées, portables ou plus généralement nomades utilisant de l'eau.
La présente invention concerne spécifiquement un dispositif permettant de réduire la consommation d'eau potable ou non d'un appareil de lavage sanitaire ou non auquel il est adapté, tel qu'une baignoire, une douche, un lavabo, un évier, un bac de lavage non sanitaire ou encore tout type d'appareil de lavage pourvu d'un accessoire de puisage, en réutilisant une partie de l'eau déjà puisée par un procédé dit de recirculation.
Ce dispositif s'adresse à une utilisation d'eau telle que le lavage ou le rinçage, dans laquelle le rôle de l'eau est en premier lieu de réaliser une aspersion prolongée et de drainer les produits du lavage. L'eau issue de cette utilisation et s'écoulant vers une évacuation transporte typiquement une faible proportion de débris ou de résidus solides divers, ainsi que des mousses, des traces de détergents et éventuellement d'autres liquides mélangés en faibles proportions. Grâce au filtrage et à l'évacuation en continu de ces corps étrangers, il est possible de réutiliser la même eau en la faisant circuler en boucle de manière continue, même si cette eau n'est plus nécessairement potable au sens strict du terme. Cependant elle reste suffisamment « propre » pour l'utilisation envisagée. La circulation en boucle étant en circuit semi fermé et non strictement fermé, une adjonction continue d'eau sanitaire en proportion variable permet un renouvellement régulier de la boucle d'eau. Ce dispositif peut donc être utilisé en cuisine dans des éviers pour le lavage d'ustensiles ou le rinçage d'aliments frais, ainsi qu'en salle de bain dans les baignoires et douches, et dans des bacs ou lavabos utilisés pour le lavage de vêtements, ainsi que dans tout type de bac de lavage non sanitaire, par exemple dans des installations professionnelles. Ce dispositif peut également être adapté à des appareils sanitaires nomades tels que ceux des véhicules de loisirs, ou encore des appareils sanitaires portables, de camping ou de mission de terrain. Plus généralement il peut être adapté à tout appareil de lavage utilisant de l'eau sanitaire ou non, afin de réaliser une économie de cette eau. De nombreuses solutions sont connues pour réaliser un recyclage de l'eau potable consommée. Certaines incluent un stockage dans un réservoir muni de systèmes de purification et/ou de réchauffage, d'autres sont conçues pour recycler dans les réservoirs de WC l'eau récupérée. Il existe également des systèmes à poser à l'intérieur d'un bac de douche, avec succion ~dans le fond du bac, pompage et rejet par une pomme de douche supplémentaire.
Ainsi, le document WO2004/101902 décrit un système de récupération des eaux de douches pour les réinjecter dans le système d'alimentation en eau de la douche. Ce système est constitué d'un drain et d'un conduit suivi d'une valve permettant la direction vers les égouts par un conduit ou vers un conduit de récupération. Ce conduit comporte en outre une pompe qui dirige l'eau récupérée vers le circuit d'alimentation de la douche à travers un filtre. Le système positionné en sortie du dispositif de lavage fonctionne en boucle fermée à l'aide de la valve qui permet de diriger l'écoulement soit vers l'évacuation soit vers le recyclage de l'eau dans le système d'alimentation de la douche. L'eau ainsi recyclée est acheminée vers le système d'alimentation en eau de la douche à l'aide d'une pompe et passe au travers de moyens de filtrage et peut également être chauffée avant sa réintroduction. Cette eau recyclée peut donc se substituer totalement à l'eau d'alimentation, cette dernière pouvant toutefois être utilisée pour réguler la température de l'eau recyclée. L'eau pouvant être totalement recyclée, les moyens de filtration sont nécessaires et même indispensables. Aussi, on prévoit de mettre en place au moins des moyens de filtration avant la pompe pour éviter son encrassement. Toutefois, ces moyens de filtration doivent en outre être facilement accessibles à l'utilisateur pour que celui-ci puisse les rincer régulièrement en mode de non recyclage de l'eau. Par conséquent, un système de recyclage de l'eau tel que décrit ici implique des contraintes de nettoyage pour l'utilisateur afin de garantir le bon fonctionnement de ce système.
Dans le document US 6 481 028 est également décrit un système de récupération d'eau dans une douche ou un bain. Ce système comporte une cuve de stockage de l'eau récupérée, une pompe et un dispositif de chauffage de l'eau. Une fois la cuve de stockage pleine, l'utilisateur peut arrêter le système d'amenée d'eau « fraîche » usuelle pour passer sur le système de distribution de l'eau stockée. Là encore on propose un système en boucle fermée. Par ailleurs, la présence du réservoir ne rend pas facilement adaptable un tel système à des installations déjà existantes.
Dans le document DE 100 33 479 est proposé un système de récupération d'eau dans une douche. L'eau est recueillie en sortie du bac de douche à travers un répartiteur qui dirige une partie de l'eau vers l'évacuation et une autre partie vers une cuve de mélange avec de l'eau « fraîche ». Ce répartiteur réalisé sous forme d'un filtre en tissu d'acier inoxydable incliné autonettoyant sert également à filtrer l'eau qui est envoyée vers la cuve de stockage où elle est mélangée avec de l'eau « fraîche ». Un tel système propose donc une boucle semi-fermée de récupération d'eau. Toutefois, l'eau ainsi récupérée est ensuite envoyée vers un réservoir de mélange avec de l'eau « fraîche ». Le système présente donc lui aussi des inconvénients d'encombrements comme évoqués ci-dessus, ainsi que des inconvénients réglementaires ou sanitaires liés au stockage de l'eau ainsi que commenté ci-après.
De même, il existe des systèmes de douche à jets sous pression qui fonctionnent en circuit fermé sur le modèle des baignoires à remous. Ainsi les solutions existantes avec ou sans réservoir de stockage reposent généralement sur un procédé de basculement exclusif entre un mode d'écoulement classique et un mode de recyclage, lequel basculement peut être soit commandé par l'utilisateur, soit piloté par divers dispositifs tels qu'une mesure de la turbidité de l'eau.
Les caractéristiques de ces dispositifs les rendent suivant le cas, contraignants à utiliser, complexes, très volumineux quand ils utilisent un réservoir, coûteux s'ils nécessitent une purification de l'eau, rigides dans la mise en œuvre du recyclage de l'eau, dépendants d'une commande de l'utilisateur, ce qui d'une manière générale limite grandement le taux effectif d'économie d'eau réalisée. L'utilisation d'un réservoir pose un problème particulier dans le cas d'un usage sanitaire car le stockage d'eau risque d'entraîner un développement bactérien soit dans l'eau soit sur les parois internes du réservoir, appelé biofilm, entraînant la contamination de l'eau qui devient impropre à l'usage sanitaire. Ce risque est particulièrement élevé pour les légionelles, des bactéries dont le développement est favorisé aux températures courantes de l'eau sanitaire. Pour cette raison l'utilisation de tout réservoir d'eau est, suivant les pays, généralement soumis à une législation sanitaire très stricte, et pour les usages sanitaires il est généralement incontournable d'inclure des procédés de purification de l'eau. La mise en œuvre de ces différents procédés de purification entraîne alors un coût et une complexité qui limitent grandement la rentabilité de l'économie d'eau obtenue.
De même, la nécessité de commander le basculement entre un mode d'évacuation de l'eau et un mode de recyclage en circuit strictement fermé est peu compatible avec les habitudes d'utilisation des appareils sanitaires, et diminue fortement le rendement global du système d'économie d'eau.
En outre, ces différents inconvénients limitent sérieusement l'adaptation des dispositifs décrits ci-dessus à des appareils sanitaires autres que la douche.
Le dispositif selon la présente invention permet de remédier à ces inconvénients. En effet il est modulaire, adaptable et intégrable à tout type d'appareil de lavage, et comporte un procédé de filtration et de régulation en continu qui sépare l'eau de tous les débris, particules ou résidus qu'elle transporte, ainsi que des mousses qui y flottent. L'eau ainsi filtrée peut être immédiatement remise en circulation sans stockage intermédiaire, grâce à un pompage à une pression voisine de celle de l'eau du circuit d'alimentation, et par l'effet d'un mélangeur ou mitigeur qui combine l'eau de recirculation avec un complément d'eau d'alimentation. Une régulation de niveau est effectuée de manière autonome et en continu afin que toute l'eau non remise en circulation soit évacuée avec les débris qu'elle transporte. La mise en service de la pompe de recirculation est contrôlée de manière autonome afin de réagir à toutes les situations de niveau, de débit et de pression au cours du cycle d'utilisation.
Ainsi, l'invention a pour objet un dispositif d'économie d'eau par recirculation, intégrable à un appareil de lavage tel qu'une douche, un lavabo, un évier, un bac de lavage ou autre, du type comprenant des moyens de connexion à l'évacuation de l'appareil de lavage, par laquelle les eaux usées de lavage sont collectées, caractérisé en ce qu'il comporte une cuve de filtration et de régulation comportant au moins une entrée d'eau raccordable par lesdits moyens de connexion à l'évacuation de l'appareil de lavage, au moins une sortie d'eau dite d'évacuation raccordable vers au moins une conduite d'eaux usées et au moins une sortie d'eau dite d'aspiration, la cuve comportant en outre au moins un moyen de filtration tel qu'une grille, positionné entre l'entrée d'eau de la cuve et une chambre de régulation définie dans ladite cuve, de telle sorte que le flux d'eau versant par l'entrée d'eau pénètre dans ladite chambre en se déversant sur ce moyen de filtration qui sépare les déchets de l'eau, le volume de la chambre étant déterminé pour générer un flux d'eau excédentaire au-dessus dudit moyen de filtration qui évacue les déchets retenus par ledit moyen de filtration en débordant hors de ladite chambre vers la au moins une sortie d'évacuation tandis qu'un flux d'eau relativement propre est aspiré au travers de la sortie d'aspiration, depuis la chambre de régulation, par une pompe de recirculation pour remettre cette eau directement en circulation dans le même appareil à une pression voisine de la pression d'alimentation.
De manière avantageuse, la cuve de filtration et de régulation contribue à la « filtration » qui consiste à séparer en deux le flux d'eaux usées issu de l'appareil sanitaire, d'une part un volume d'eau dite « propre »,. ne contenant aucun corps flottant ni en suspension, qui est acheminé vers le conduit d'aspiration et le circuit de recirculation et d'autre part un volume d'eau dite « sale » entraînant tous les débris et mousses, qui est acheminé vers la conduite d'eaux usées. La cuve joue un second rôle qui est dit de « régulation ». Il consiste à assurer la continuité et la qualité de la boucle de recirculation, en empêchant que de l'eau sale ou de l'air puisse être aspiré par la pompe de recirculation. Cette régulation est assurée par le principe de débordement à l'intérieur de la cuve, qui garantit qu'il y a en permanence un excès d'eau d'évacuation par rapport au débit de recirculation.
De manière avantageuse, le fonctionnement du dispositif est transparent pour l'utilisateur de l'appareil sanitaire. Selon les modes de réalisation, cet utilisateur a éventuellement la possibilité d'agir à tout moment sur une commande de mélange (mitigeur, mélangeur) pour faire varier à volonté les proportions d'eau réutilisée et d'eau renouvelée, selon son activité de lavage. Cependant aucune action de l'utilisateur n'est strictement nécessaire, la recirculation ainsi que la régulation fonctionnant en continu de manière autonome.
Le présent dispositif réalise ainsi une recirculation de l'eau en circuit semi-fermé en continu et de manière entièrement autonome, adaptable à tout appareil de lavage.
Les dessins annexés illustrent l'invention :
- la figure 1 représente une vue générale d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention sur un bac de lavage. - les figures 2 et 3 représentent deux cas d'adaptation du dispositif, respectivement à une douche et à un évier.
- la figure 4 représente une vue en coupe de la cuve de filtration et de régulation.
Pour plus de clarté les indices renvoyant aux figures sont identiques pour toutes les figures. Le cas échéant une figure de référence particulière est indiquée.
Le dispositif de l'invention comporte en première caractéristique une cuve de filtration et de régulation (7). Cette cuve est raccordée d'une part à l'évacuation (3) d'un appareil de lavage sanitaire ou non (1), d'autre part à une conduite d'aspiration (10) menant à une pompe de recirculation (11), et enfin à la conduite d'eaux usées (9) de l'installation sanitaire.
La cuve de filtration et de régulation (7) contribue à la « filtration » qui consiste à séparer en deux le flux d'eaux usées issu de l'appareil sanitaire, d'une part un volume d'eau dite « propre », ne contenant aucun corps flottant ni en suspension, qui est acheminé vers le conduit d'aspiration (10), d'autre part un volume d'eau dite « sale » entraînant tous les débris et mousses, qui est acheminé vers la conduite d'eaux usées (9). Les caractéristiques de la cuve participant à la filtration sont décrites ci-après.
La cuve (7) joue un second rôle qui est dit de « régulation ». D. consiste à assurer la continuité et la qualité de la boucle de recirculation, en empêchant que de l'eau sale ou de l'air puisse être aspiré par la pompe de recirculation. Cette régulation est assurée par le principe de débordement à l'intérieur de la cuve, qui garantit qu'il y a en permanence un excès d'eau d'évacuation par rapport au débit de recirculation, ainsi que par des capteurs électriques pouvant agir sur le contrôle de la pompe de recirculation en cas de baisse excessive du niveau d'eau dans la cuve. Les caractéristiques de la cuve participant à la régulation sont définies ci-après.
Le dispositif de l'invention comporte ensuite une pompe de recirculation (11), raccordée du coté de son entrée à la conduite d'aspiration (10) venant de la cuve de filtration et de régulation (7), et du coté de sa sortie à une conduite de recirculation (12) menant par l'intermédiaire d'un filtre1 fin (15) au dispositif de mélange et de puisage (17) de l'installation sanitaire. La pompe de recirculation (11) est typiquement une électropompe (non figurée) qui permet à la fois de mettre la conduite de recirculation (12) sous une .
- 7 - pression voisine de la pression d'eau sanitaire (typiquement 3 bars), et qui assure un débit d'eau correspondant à l'appareil sanitaire utilisé. A titre d'exemple, une installation en habitation sur un évier de cuisine nécessite un débit de recirculation de l'ordre de 0,5 m3/heure, soit 8 litres/minute, tandis qu'une installation sur une baignoire-douche demandera un débit allant jusqu'à 1 m3/heure, soit environ 16 litres/minute. A contrario, une installation dans un véhicule de loisirs ou une douche portable aura un débit inférieur à 0,5 m3/heure sous une pression ne dépassant pas 1 bar.
Toutefois la pompe de recirculation n'est pas nécessairement une électropompe. Selon divers modes de réalisation, il peut s'agir d'une pompe utilisant une autre source d'énergie, ou encore d'une pompe mécanique ou manuelle.
La mise en route et l'arrêt de la pompe sont commandés par le niveau et l'écoulement d'eau au niveau de la cuve de filtration et de régulation (7), par le biais d'un ou plusieurs capteurs (non illustrés) de préférence électriques ou électroniques et d'un circuit de commande (non illustré) électrique ou électronique, sans assistance de l'utilisateur de l'appareil sanitaire. Le dispositif peut comporter un interrupteur de mise sous tension générale manuelle.
Le composant suivant du dispositif de l'invention est un moyen de filtration additionnel tel qu'un filtre fin (15) installé sur la conduite de recirculation (12) en amont du dispositif de mélange et de puisage (17). Il a pour rôle de protéger le bon fonctionnement des mélangeurs et mitigeurs sanitaires utilisés pour le puisage (17), en retenant les plus petites particules qui auraient pu être aspirées dans le circuit de recirculation (12) malgré les moyens de filtration tel que les filtres, les grilles de la cuve de filtration (7). Ce filtre fin (15) est directement accessible à l'utilisateur et démontable sans outil, afin de permettre son inspection et son nettoyage périodique. A titre d'exemple, la figure 2 montre le filtre fin (15) installé sous un mitigeur (17) de douche, tandis que la figure 3 montre le filtre fin (15) installé sous l'évier (2) face à la porte d'accès. Selon des modes de réalisation particuliers, le filtre fin (15) pourrait être monté de toute autre manière ou même éventuellement supprimé si le mode d'utilisation et les caractéristiques des dispositifs de puisage ne nécessitent pas la protection qu'apporte son emploi. Enfîn, le dispositif de l'invention comprend un dispositif de mélange et de puisage (17) permettant de mélanger de manière réglable l'eau de recirculation et l'eau sanitaire froide et chaude (13) de l'installation sanitaire. Cette caractéristique permet à l'utilisateur de contrôler le débit d'eau et sa température de manière classique, ainsi que de faire varier s'il le souhaite la proportion d'eau de recirculation par rapport à l'eau sanitaire. L'utilisateur de l'appareil de lavage peut ainsi actionner au besoin la commande du mélangeur pour faire varier à volonté la proportion de recirculation. Le faible volume de la cuve de fïltration permet un renouvellement rapide et continu de l'eau sans consommation excessive. Plusieurs modes de réalisations sont possibles, qui sont fonctionnellement équivalents mais constituent des adaptations différentes à l'appareil sanitaire auquel le dispositif de l'invention est associé.
Selon un premier mode de réalisation présenté figure 1 et repris figure 3, le dispositif de mélange et de puisage (17) consiste en un mélangeur-mitigeur monobloc à trois entrées permettant de réaliser conjointement le mélange des trois flux. Ce bloc comporte un ou plusieurs leviers de commande ou robinets permettant d'agir sur chaque flux. Il peut éventuellement être de type dit « thermostatique », la proportion d'eau froide et chaude étant ajustée par un mécanisme interne. Selon un deuxième mode de réalisation présenté figure 2, l'eau chaude et l'eau froide (13) sont mélangées dans un premier mélangeur ou mitigeur (14), et l'eau tiède résultante (16) est ensuite mélangée au flux d'eau de recirculation dans un second mélangeur ou mitigeur à deux entrées (17) d'où repart l'eau (18) puisée en (19) par l'utilisateur de l'appareil sanitaire. Ce mode de réalisation permet deux types d'utilisation, soit une adaptation de l'invention au design d'appareils sanitaires dans lesquels les différentes commandes sont clairement séparées les unes des autres, soit une adaptation à un appareil sanitaire d'utilisation simplifiée tel qu'une douche publique, ou autre pour laquelle la proportion d'eau de recirculation serait fixe. Dans un troisième mode de réalisation, non représenté, l'eau chaude et l'eau froide sont mélangées dans un premier mélangeur ou mitigeur, tandis qu'un simple robinet séparé régule le flux d'eau de recirculation. Les deux flux d'eau tiède et de recirculation sont ensuite regroupés par un raccord de canalisations.
Bien que les modes de réalisation illustrés s'appuient sur des exemples d'appareils de lavage fixes, utilisant des accessoires de puisage de type « sanitaire domestique », d'autres modes de réalisation sont possibles pour des appareils de lavage nomades, portables, de camping ou intégrés à des véhicules, et utilisant des accessoires de puisage spécifiques mais fonctionnellement équivalents à ceux de la description ci-dessus. Toutes ces variations rentrent dans la portée de l'invention telle que revendiquée.
En référence à la figure 4, la cuve de filtration et de régulation (7) comporte un certain nombre de composants internes chargés d'assurer les différentes fonctions de la cuve. Ainsi qu'il a été présenté ci-avant, la première de ces fonctions est de filtrer l'eau venant de l'évacuation (3) de l'appareil sanitaire. A cette fin, l'eau pénètre dans la cuve de filtration et de régulation (7) par le raccord de conduit (6) et se déverse sur un premier moyen de filtration tel qu'une grille principale (21). La grille principale (21) est chargée de retenir tous les déchets flottants et de dimensions notables, tels que les poils et cheveux, les fibres textiles, les débris végétaux et alimentaires. L'eau traverse la grille (21) et remplit une chambre dite dé régulation (23) ménagée sous ladite grille (21). Tous ces déchets sont progressivement expulsés de la grille par un flux d'eau en excès (29) qui ne traverse pas la grille, la chambre de régulation (23) étant pleine mais est évacué par-dessus une barre de régulation (22) délimitant ladite chambre de régulation (23). En outre, du fait du positionnement de la grille (21) légèrement en dessous du niveau de débordement (28), les mousses de détergents, qui flottent, sont séparées de la grille et évacuées par l'eau de débordement (29). Contrairement aux déchets légers et grands, de petits débris minéraux tels que des grains de sable ou des particules de terre ne peuvent pas être retenus par la grille car ils entraîneraient progressivement son colmatage. Ces débris lourds vont donc traverser la grille principale (21) pouf aller se déposer au fond de la cuve.
La zone (23) située sous la grille principale (21) de la cuve de filtration et appelée chambre de « régulation » constitue également une chambre de « décantation ». Cette chambre de décantation (23) totalement remplie est dimensionnée de façon qu'un flux, d'eau se trouve en excès au-dessus mais qu'en outre l'eau y séjourne un temps suffisant pour permettre la décantation des débris lourds sur le fond incliné (24) avant que l'eau ne soit réaspirée par l'orifice ou sortie d'aspiration (26) débouchant dans ladite chambre de régulation. A titre d'exemple, ce temps de décantation peut être de l'ordre d'une dizaine de secondes, ce qui correspond à un volume de décantation de l'ordre du litre d'eau. Le fond de la chambre de décantation est constitué d'une plaque inclinée (24) chargée de faire glisser progressivement les débris lourds, la partie basse de la plaque (24) étant à l'opposé de la au moins une sortie d'aspiration (26) en vue de leur évacuation, de préférence vers une ouverture de séparation basse (27) suffisamment éloignée de l'orifice d'aspiration (26) pour que les débris s'y regroupent et soient progressivement entraînés par le flux d'eau de débordement (29). Un autre moyen de filtration tel qu'une grille fine d'aspiration (25) est disposé devant chaque orifice ou sortie d'aspiration (26). Sa fonction est de retenir des particules lourdes qui seraient aspirées avant d'avoir eu le temps de se déposer au fond de la cuve.
La fonction de régulation de la cuve de filtration et de régulation (7) est assurée par la disposition de la barre de régulation (22) et par l'espace de réserve de débordement (30) laissé libre au-dessus de la barre. En effet, la barre de régulation (22) détermine le volume d'eau constant de la chambre de régulation dans la cuve (7) nécessaire au fonctionnement du circuit de recirculation, quel que soit le débit de la recirculation. Tout le flux d'eau pénétrant dans la cuve (7), et qui est en excès du débit de recirculation, est donc évacué par-dessus la barre de régulation grâce à la réserve de débordement. Eventuellement, l'utilisateur de l'appareil sanitaire peut aller jusqu'à fermer totalement le débit d'eau de recirculation, auquel cas la totalité du flux d'eau entrant dans la cuve sera évacué par le débordement.
Pour cette raison, le circuit de recirculation réalisé par le dispositif de l'invention est dit « semi fermé », car une partie seulement de l'eau utilisée est captée dans le circuit de recirculation tandis qu'une autre partie est évacuée. Cette régulation est continue et autonome puisqu'elle est réalisée en permanence par des dispositifs hydrodynamiques indépendamment de toute action de l'utilisateur.
La figure 4 représente à titre d'exemple un mode de réalisation de la cuve de filtration et de régulation (7). En complément, de nombreuses variations de réalisation sont possibles en fonction de l'application particulière du dispositif de l'invention, en fonction de la nature de l'appareil sanitaire auquel le dispositif est associé, ou en fonction de la qualité de l'eau et de l'utilisation qui en est faite. Toutes ces variations rentrent dans la portée de l'invention telle que revendiquée.
Selon des modes de réalisation particuliers, la position, la forme et le nombre des grilles de filtration en tant que moyens de filtration peuvent varier pour s'accorder aux caractéristiques de l'eau d'évacuation, conséquemment à l'utilisation de l'appareil sanitaire.
Selon des modes de réalisation particuliers, le fond incliné et l'orifice de séparation bas peuvent être supprimés s'ils ne sont pas nécessaires pour séparer et évacuer des déchets lourds.
La géométrie générale de la cuve de filtration et de régulation telle que présentée sur la figure 4 peut varier selon des modes de réalisation particuliers, tant pour être adaptée à l'environnement d'intégration avec l'appareil sanitaire, que pour permettre un volume de chambre de décantation plus ou moins important pour correspondre au débit de recirculation souhaité. A titre d'exemple, une forme plane de faible épaisseur tel que représenté sur la figure 2 convient particulièrement à l'installation sous un bac de douche, tandis qu'une forme plutôt verticale, haute et de faible largeur, conviendra mieux à l'installation contre le mur qui soutient un lavabo.
Selon des modes de réalisation particuliers, la cuve de filtration peut avoir deux ou plus de deux conduits d'entrée (6), pour être adapté par exemple à un évier à plusieurs bacs.
Selon des modes de réalisation particuliers, la cuve de filtration et de régulation (7) peut comporter plusieurs orifices d'aspiration (26) et plusieurs conduites d'aspiration (10) afin de permettre un débit de recirculation important.
Selon des modes de réalisation particuliers, la position relative de la conduite d'entrée (6), de la conduite d'évacuation (8) et de l'orifice d'aspiration (26) peuvent varier afin que la géométrie de la cuve de filtration soit adaptée à tout type d'appareil sanitaire, tel qu'illustré en exemple par les figures 2 et 3.
Selon des modes de réalisation particuliers, la cuve de filtration et de régulation (7) peut intégrer le siphon (4) de l'appareil sanitaire, ainsi qu'il est représenté sur la figure 3. L'évacuation (3) du dispositif sanitaire est alors raccordée directement à l'entrée (6) de la cuve (7), laquelle contient alors un siphon (4) intégré soit du coté de son entrée soit de sa sortie, et la sortie de la cuve est alors raccordée en (8) à l'évacuation (9) de l'appareil sanitaire. Une telle réalisation apporte un gain important de compacité de l'installation complète.
Selon un autre mode de réalisation (non illustré) le siphon (4) peut être situé entre la sortie de la cuve (7) et l'évacuation (9) de l'installation, plutôt que du coté de l'entrée de la cuve comme illustré.
La pompe de recirculation (11) est commandée de préférence électriquement par le biais d'un circuit de contrôle (non illustré) qui commande sa mise en marche et son arrêt. Cette commande est réalisée par un boîtier de préférence électronique relié à des capteurs pouvant être de niveau ou de débit insérés dans la cuve de filtration et de régulation (7). Ces capteurs permettent au circuit de contrôle de suivre le cycle d'utilisation de l'appareil sanitaire ainsi que la circulation et le niveau de l'eau dans la cuve. Lorsque l'utilisation commence et dès que la cuve, initialement vide, s'est remplie d'eau, la pompe est mise en marche pour fournir de l'eau de recirculation sous pression. Si en cours de cycle l'utilisateur manœuvre le dispositif de mélange et de puisage (17) de manière à fermer le débit de recirculation, la pompe reste sous tension afin, d'entretenir la pression de recirculation. Un système de temporisation peut être ajouté afin de provoquer l'arrêt de la pompe si aucun débit de recirculation n'a été effectué pendant une période donnée. Cela peut arriver si l'utilisateur de l'installation sanitaire souhaite l'utiliser de manière classique, sans recirculation. En fin de cycle lorsque l'utilisateur cesse de puiser de l'eau, l'entrée d'eau dans la cuve (7) cesse progressivement, le niveau de l'eau dans la cuve commence à redescendre ce qui commande l'arrêt de la pompe. La cuve finit alors de se vider lentement par gravité. Si en cours d'utilisation le niveau d'eau diminue soudain dans la cuve de filtration, cela commande l'arrêt de la pompe jusqu'à ce que le niveau d'eau dans la cuve soit remonté au niveau de débordement. Le circuit électronique de contrôle prend ainsi en charge les différentes situations prévisibles.
Selon divers modes de réalisation, en particulier pour des adaptations nomades ou portables, le circuit de contrôle automatique de la pompe peut être amplement simplifié voire supprimé, l'utilisateur ayant alors la charge d'activer lui-même le dispositif de recirculation quand il le souhaite. Au contraire pour des adaptations en particulier sanitaires sophistiquées, le circuit de contrôle ainsi que le système de capteurs peut être amélioré afin de fournir un plus grand niveau de confort d'utilisation. Selon divers modes de réalisation, les fonctions électriques peuvent être protégées par un interrupteur de mise sous tension générale ainsi que par divers équipements de protection électrique rendus nécessaires par l'environnement humide ainsi que par les réglementations locales sur l'isolation et la sécurité électrique pouvant s'appliquer à l'utilisation envisagée.
Alors que la présente description du dispositif de l'invention s'est jusqu'à ce point largement basée sur une installation fixe du dispositif, typiquement sur un appareil sanitaire domestique, de nombreuses autres utilisations sont envisageables et entraîneront une conception et une réalisation spécifique d'un ou de plusieurs des composants du dispositif.
Un premier domaine d'adaptation non domestique concerne les équipements sanitaires embarqués dans des véhicules terrestres, marins ou aériens. On peut citer comme exemple les caravanes et camping-cars, les autocars pourvus de douches et lavabos, les trains et avions commerciaux, les navires de plaisance. Ces environnements se caractérisent techniquement d'une part par le rationnement de l'eau, parfois par le contingentement du volume de déchets, ainsi que par des contraintes de ressources : le circuit d'alimentation en eau sanitaire est à faible pression (environ 1 bar), les diamètres de canalisations sont réduits, l'alimentation électrique est à tension réduite et la puissance électrique disponible est faible. En outre, ces environnements sont fortement confinés ce qui oblige à réduire autant que possible l'encombrement de tout équipement. Par conséquent, l'adaptation du dispositif de l'invention aux environnements embarqués se traduira par des modes de réalisation spécifiques, par un dimensionnement réduit, par un positionnement différent des composants les uns par rapport aux autres. Plusieurs de ces modes de réalisation sont décrits ci-après.
Selon des modes de réalisation particuliers, les composants du dispositif de l'invention précédemment décrits peuvent être associés dans une construction partiellement ou totalement monobloc, plutôt que de constituer des éléments physiquement distincts tel qu'illustré sur les figures 1, 2 et 3. A titre d'exemple, la pompe et la cuve de filtration peuvent être physiquement associés dans une construction commune qui intègre également le conduit d'aspiration, qui peut se présenter non pas comme une canalisation mais plutôt comme un canal ou un passage entre deux zones de la construction. Autre exemple, le filtre fin peut être intégré dans la construction de la pompe ou bien du dispositif de mélange de l'eau de recirculation avec l'eau, sanitaire ou non.
Selon des modes de réalisation particuliers, les composants du dispositif de l'invention peuvent être intégrés partiellement ou totalement dans la construction de l'appareil sanitaire lui-même. Par exemple, la cuve de filtration peut être de construction commune avec le fond d'un lavabo, l'ensemble étant moulé en une seule pièce. Ainsi, le dispositif peut être intégré par construction à l'appareil de lavage (1) ou il peut être intégrable à un appareil de lavage existant. Et de même pour tous les composants du dispositif. Toutes ces variations rentrent dans la portée de l'invention telle que revendiquée.
Selon des modes de réalisation particuliers, les composants ci-avant décrits de la présente invention peuvent être constitués de différents matériaux affectant leur forme générale et leur disposition relative. Les différents conduits et raccords peuvent être faits de matériaux rigides ou souples, rattachés les uns aux autres par des accessoires de fixation non détaillés. En particulier, la fixation des conduites d'eau à la pompe de recirculation et le matériau de ces conduites peuvent être choisis pour amortir les vibrations de la pompe. La cuve de filtration et de régulation peut également être de construction rigide ou souple. Toutes ces variations rentrent dans la portée de l'invention telle que revendiquée.
Un deuxième domaine d'adaptation non domestique concerne les équipements sanitaires démontables et/ou portables. On citera par exemple le matériel de camping individuel ou collectif, le matériel d'installation de camps temporaires, le matériel de mission ou d'urgence. Ces équipements se caractérisent par la recherche absolue de légèreté ainsi que par leur besoin d'être robustes, démontables et remontables facilement et rapidement. Comme pour le domaine des applications embarquées, la disponibilité des ressources est très particulière. L'eau n'est pas issue d'un réseau d'alimentation mais est collectée et mise à disposition dans un réservoir ou un récipient. L'énergie électrique est issue de groupes électrogènes ou de batteries de véhicules. Par conséquent, l'adaptation du dispositif de l'invention aux utilisations portables se traduira par des modes de réalisation spécifiques, par des choix de matériaux particuliers, par un dimensionnement réduit et par des modes de construction démontables et remontables. Plusieurs de ces modes de réalisation sont décrits ci-après. Selon des modes de réalisation particuliers, les différents composants du dispositif de l'invention peuvent être déconnectables les uns des autres afin de rendre le dispositif partiellement ou totalement démontable. Les connexions entre les composants peuvent être réalisées par emboîtement, par des attaches vissées ou de type clip ou encore par tout type de fixation temporaire ou démontable. Alternativement, lorsque l'utilisation est prévue pour une installation fixe les composants peuvent être reliés entre eux par tout moyen démontable ou définitif (emboîtement, vissage, collage, etc.).
Selon des modes de réalisation particuliers, la cuve de filtration et de régulation (7) peut être munie d'un orifice d'entrée positionné sur sa face supérieure et relié directement à un composant (2) de collecte de l'eau de l'installation sanitaire, en l'absence totale de siphon. Son orifice d'évacuation peut être prévu pour se déverser directement sur le sol en l'absence de canalisation d'évacuation de l'installation sanitaire.
Selon des modes de réalisation particuliers, la pompe de recirculation (11) peut consister en une pompe à main ou à pied ou encore tout dispositif de pompage d'eau adapté à des situations nomades. Le circuit de contrôle électrique de la pompe peut être totalement inexistant.
Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif de mélange et de puisage (17) de l'eau de recirculation avec l'eau d'alimentation peut consister en un simple raccord de conduites d'eau, éventuellement munies de robinets rudimentaires. Le filtre fin (15) peut être totalement supprimé.
Selon des modes de réalisation particuliers la cuve de filtration et de régulation (7) peut être réalisée à l'aide d'une enveloppe partiellement ou totalement souple, éventuellement rigidifîée par une structure interne. La cuve peut être conçue pour se replier partiellement ou totalement, les différents composants internes s'articulant les uns par rapport aux autres pour se positionner à plat l'un sur l'autre en position repliée. Toutes ces variations rentrent dans la portée de l'invention telle que revendiquée.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Dispositif d'économie d'eau par recirculation, intégrable à un appareil de lavage (1) tel qu'une douche, un lavabo, un évier, un bac de lavage ou autre, du type comprenant des moyens de connexion à l'évacuation (3) de l'appareil de lavage, par laquelle les eaux usées de lavage sont collectées, caractérisé en ce qu'il comporte une cuve de filtration et de régulation (7) comportant au moins une entrée d'eau raccordable par lesdits moyens de connexion à l'évacuation (3) de l'appareil de lavage (1), au moins une sortie d'eau dite d'évacuation raccordable vers au moins une conduite d'eaux usées (9) et au moins une sortie d'eau (26) dite d'aspiration, la cuve (7) comportant en outre au moins un moyen de filtration tel qu'une grille (21), positionné entre l'entrée d'eau de la cuve (7) et une chambre de régulation (23) définie dans ladite cuve (7), de telle sorte que le flux d'eau versant par l'entrée d'eau pénètre dans ladite chambre (23) en se déversant sur ce moyen de filtration (21) qui sépare les déchets de l'eau, le volume de la chambre (23) étant déterminé pour générer un flux d'eau excédentaire au-dessus du moyen de filtration (21) qui évacue les déchets retenus par ledit moyen de filtration (21) en débordant hors de ladite chambre (23) vers la au moins une sortie d'évacuation tandis qu'un flux d'eau relativement propre est aspiré au travers de la sortie d'aspiration (26) depuis la chambre de régulation (23), par une pompe de recirculation (11) pour remettre cette eau directement en circulation dans le même appareil à une pression voisine de la pression d'alimentation.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de régulation (23) constitue une chambre de décantation, le fond de la chambre de décantation (23) étant constitué d'une plaque inclinée (24) chargée de faire glisser progressivement les débris qui s'y regroupent en vue de leur évacuation, la partie basse de la plaque inclinée (24) étant à l'opposé de la au moins une sortie d'aspiration (26) débouchant dans la chambre (23).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un moyen de filtration tel qu'une grille (25) est ménagé au niveau de chaque sortie d'aspiration (26).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cuve (7) comporte une barre de régulation (22) affleurant le niveau de la grille principale (21) de telle sorte que les déchets retenus par cette grille (21) sont expulsés par le flux d'eau en excès (29) débordant par-dessus ladite barre de régulation (22) et évacués vers la sortie d'évacuation.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'appareil constituant la pompe de recirculation (11) est choisie parmi une électropompe, une pompe motorisée, mécanique, ou manuelle.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le raccord (6) d'entrée d'eau de la cuve de filtration (7) est connecté à l'évacuation (3) de l'appareil de lavage (1) par l'intermédiaire d'un siphon (4).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve de filtration (7) comporte plusieurs orifices d'aspiration (26) raccordés à l'entrée de la pompe de recirculation (11) par des conduites d'aspiration (10), ou dans le cas d'une construction monobloc, plusieurs canaux d'aspiration.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le raccord (8) de la sortie d'évacuation de la cuve de filtration et régulation (7) est muni d'un siphon (4) connecté à la conduite d'eaux usées (9) de l'appareil sanitaire.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé. en ce que la pompe de recirculation (11) est raccordée du côté de sa sortie directement ou indirectement à un dispositif de mélange et de puisage (17) avec l'eau d'alimentation de l'installation de lavage, par l'intermédiaire d'une conduite de recirculation (12).
1.0. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un moyen de filtration additionnel tel qu'un filtre fin (15) est disposé sur la conduite (12) menant de la pompe de recirculation (11) au dispositif de mélange et de puisage (17).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le dispositif de mélange et de puisage (17) comporte une commande de réglage permettant de mélanger en proportions variables l'eau de recirculation et l'eau d' alimentation (13) de l'installation de lavage.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de mélange et de puisage (17) de l'eau de recirculation et de l'eau d'alimentation, est distinct du dispositif de mélange (14) de l'eau chaude et de l'eau froide (13) d'alimentation de l'installation de lavage.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe de recirculation (11) est munie d'un circuit de contrôle électrique ou électronique qui la commande en marche et en arrêt, lequel circuit comporte des capteurs de débit et de niveau qui l'informent sur la circulation et le niveau d'eau dans la cuve de filtration et de régulation (7).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est intégré par construction à l'appareil de lavage (1).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est intégrable à un appareil de lavage existant.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve de filtration et de régulation (7) comporte des articulations par lesquelles les éléments de son enveloppe et de ses composants s'articulent entre eux et se positionnent à plat les uns sur les autres, ce qui a pour effet de replier ladite cuve (7) sous une forme aplatie.
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