FR3061546A1

FR3061546A1 - Dispositif et procede de recuperation d'energie thermique d'un ecoulement a nettoyage optimise

Info

Publication number: FR3061546A1
Application number: FR1750072A
Authority: FR
Inventors: Thomas Ricou; Hugo Durou; Theo Bergon
Original assignee: Energy Haversting Tech
Current assignee: Energy Haversting Tech
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2017-01-04
Publication date: 2018-07-06
Anticipated expiration: 2037-01-04
Also published as: FR3061546B1; WO2018127528A3; WO2018127528A2

Abstract

L'invention porte sur un dispositif de récupération de l'énergie thermique à nettoyage optimisé, comportant un échangeur thermique (130) traversé par deux flux fluides séparés et muni de premiers port d'entrée (131) et de sortie (132) et de deuxième port d'entrée (133) et de sortie (134). Un réseau de canalisations hydrauliques (10) connecté audit échangeur (130) comporte une canalisation d'arrivée (180) du premier fluide en communication (141) avec ledit premier port d'entrée (131), une canalisation de trop-plein (150) en communication d'une part (141) avec la canalisation d'arrivée (180) et d'autre part (171) avec une canalisation de collecte à l'égout (170), et une canalisation d'amenée (160) de l'eau froide sanitaire de purge en communication (161) avec le premier port de sortie (132). Dans ce dispositif, la communication (161) de la canalisation d'amenée (160) de l'eau froide sanitaire comporte, en entrée d'une zone de raccordement (163) avec la canalisation de collecte à l'égout (170), un moyen de réduction (190) de la section de passage d'un flux d'eau froide sanitaire (202) de purge. Une vanne de purge, agencée en amont du moyen de réduction (190) est configurée pour autoriser temporairement le passage du flux d'eau froide (202) en direction du premier port de sortie (132).

Description

@ Titulaire(s) : ENERGY HAVERSTING TECH Société à responsabilité limitée.

O Demande(s) d’extension :

(® Mandataire(s) : JUNCA ERIC.

FR 3 061 546 - A1 ® DISPOSITIF ET PROCEDE DE RECUPERATION NETTOYAGE OPTIMISE.

®) L'invention porte sur un dispositif de récupération de l'energie thermique à nettoyage optimisé, comportant un échangeur thermique (130) traversé par deux flux fluides séparés et muni de premiers port d'entrée (131) et de sortie (132) et de deuxième port d'entrée (133) et de sortie (134). Un réseau de canalisations hydrauliques (10) connecté audit échangeur (130) comporte une canalisation d'arrivée (180) du premier fluide en communication (141) avec ledit premier port d'entrée (131), une canalisation de trop-plein (150) en communication d'une part (141) avec la canalisation d'arrivée (180) et d'autre part (171) avec une canalisation de collecte à l'égout (170), et une canalisation d'amenée (160) de l'eau froide sanitaire de purge en communication (161) avec le premier port de sortie (132). Dans ce dispositif, la communication (161) de la canalisation d'amenée (160) de l'eau froide sanitaire comporte, en entrée d'une zone de raccordement (163) avec la canalisation de collecte à l'égout (170), un moyen de réduction (190) de la section de passage d'un flux d'eau froide sanitaire (202) de purge. Une vanne de purge, agencée en amont du moyen de réduction (190) est configurée pour autoriser temporairement le passage du flux d'eau froide (202) en direction du premier port de sortie (132).

D'ENERGIE THERMIQUE D'UN ECOULEMENT A

DISPOSITIF ET PROCEDE DE RECUPERATION D'ENERGIE THERMIQUE D’UN ECOULEMENT A NETTOYAGE OPTIMISE

DESCRIPTION

DOMAINE DE L’INVENTION [0001] La présente invention concerne un dispositif de récupération de l'énergie thermique d’un écoulement fluide à nettoyage optimisé par un flux de purge à contre-courant, ainsi qu’un procédé d’optimisation de nettoyage de ce dispositif. Le dispositif est plus particulièrement, mais non exclusivement, adapté à la récupération de chaleur d'un écoulement d'eaux grises issues d’installations sanitaires domestiques ou collectives.

[0002] Par « eaux grises » on entend dans le cadre de la présente invention les eaux qui proviennent des usages domestiques tels que les douches, les lavabos ou les baignoires de salles de bain, les éviers de cuisine, les lave-vaisselles et les lave-linges. Les eaux grises sont généralement chargées de matières polluantes, par exemple des résidus alimentaires, des graisses, des huiles, des produits de nettoyage, des matières fibreuses telles que des cheveux ou des fibres textiles, etc.

ETAT DE LA TECHNIQUE [0003] Un dispositif de récupération de la chaleur des eaux grises collectées par un receveur est connu de l'art antérieur, notamment de la demande de brevet EP 2 820 354 du demandeur, et illustré en figures 1 et 2. Ce dispositif de l'art antérieur récupère la chaleur des eaux grises collectées par un receveur, par exemple le receveur d'une douche, au moyen d'un échangeur thermique à plaques 130. En mode nominal illustré par la figure 1, les eaux grises collectées par le receveur traversent (flux 100) l'échangeur thermique à plaques 130 dans lequel elles pénètrent par un premier port d’entrée 131 et en ressortent par un premier port de sortie 132 dans une canalisation de collecte à l’égout 170. En parallèle, de l'eau froide sanitaire, destinée à alimenter un récepteur, par exemple la douche, traverse l'échangeur thermique à plaques 130 dans lequel elle pénètre par un deuxième port d’entrée 133 et en ressortent par un deuxième port de sortie 134. En traversant l'échangeur thermique à plaques 130, l'eau froide sanitaire est réchauffée par le flux des eaux grises.

[0004] Le dispositif de récupération comprend également des aménagements hydrauliques destinés à faire dévier directement le flux d’eaux grises vers la canalisation de collecte à l’égout 170 lorsque l’échangeur thermique à plaques 130 est colmaté. Ainsi, une canalisation de trop-plein 150 est connectée en dérivation au premier port d’entre 131, et permet de diriger le flux d’eaux grises 101 vers la canalisation de collecte à l’égout 170.

[0005] Ce dispositif de récupération comprend aussi des aménagements hydrauliques destinés, en mode nettoyage, à déloger un bouchon causant l'obstruction de l'échangeur thermique à plaques 130. Pour ce faire, dans l'exemple des figures 1 et 2, le dispositif de récupération comporte une première vanne 142, dite vanne à manchon, à pilotage hydraulique, placée sur la canalisation 170 de collecte à l’égout et mettant la première sortie 132 de l’échangeur 130 en communication avec l’égout, lorsqu’elle est passante.

[0006] Une seconde vanne (non représentée), pilotée de manière non hydraulique, est placée sur une canalisation d’amenée 160 de l’eau froide sanitaire, montée en dérivation de la canalisation de collecte à l’égout 170 et en amont de la vanne à manchon 142. La seconde vanne autorise le passage d’un flux d’eau froide sanitaire, lorsqu’elle est passante.

[0007] Lors du fonctionnement nominal (cf. figure 1), la vanne à manchon 142 est passante et la seconde vanne est fermée. Les eaux grises collectées au receveur (flux 100) traversent l’échangeur thermique à plaques

130 avant de rejoindre l’égout et réchauffent au passage le flux d’eau froide sanitaire dirigé vers le récepteur.

[0008] La figure 2 illustre le mode nettoyage, ou mode purge, lorsque l'échangeur thermique à plaques 130 est bouché. Lors du nettoyage, la vanne à manchon 142 est fermée et la seconde vanne est passante. De l'eau froide sanitaire, à la pression du réseau, est envoyée dans l’échangeur thermique à plaques 130 au premier port de sortie 132 de celui-ci, provoquant un flux 102 inverse à celui de l’écoulement normal des eaux grises (flux 100) dans ledit échangeur thermique à plaques 130. Ainsi, le flux d’eau froide sanitaire traversant l’échangeur thermique à plaques 130 de son premier port de sortie 132 vers son premier port d’entrée 131 se déverse à l’égout par la canalisation de collecte à l’égout 170 via la canalisation de tropplein 150 (flux 102).

[0009] Cette circulation en sens inverse et sous la charge de la pression du réseau d’eau froide sanitaire, permet de déloger un éventuel bouchon obstruant le premier port d’entrée 131 de l’échangeur thermique à plaques 130 et d’envoyer ledit bouchon à l’égout. Ainsi, le flux d’eau froide sanitaire traversant l’échangeur thermique à plaques 130 en sens inverse de l’écoulement nominal est un véritable flux de nettoyage.

[0010] Un tel dispositif de récupération offre des performances thermiques intéressantes.

[0011] Toutefois, la vanne à manchon utilisée représente une augmentation sensible de la complexité du dispositif. Elle présente de plus des dimensions importantes et se révèle par conséquent très volumineuse dans le dispositif final. Enfin, des éléments générant des pertes de charge afin de conserver la pression nécessaire à la fermeture cette vanne - limitent fortement le débit de la purge et donc son efficacité.

EXPOSE DE L’INVENTION [0012] La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. Pour ce faire, l’invention prévoit une réduction adaptée du jet d’un flux d’eau sanitaire de purge à une distance ajustée de l’entrée d’une zone de raccordement de l’échangeur thermique à la canalisation de collecte à l’égout.

[0013] Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de récupération de l’énergie thermique d’un écoulement fluide à nettoyage optimisé, comportant un échangeur thermique à plaques traversé par un premier et un deuxième flux fluides séparés, ledit échangeur étant muni de premiers port d’entrée et de sortie du premier fluide et de deuxièmes port d’entrée et de sortie du second fluide.

[0014] Un réseau de canalisations hydrauliques est connecté au dit échangeur et comporte une canalisation d’arrivée du premier fluide en communication hydraulique avec ledit premier port d’entrée, une canalisation de trop-plein en communication hydraulique d’une part avec la canalisation d’arrivée et d’autre part avec une canalisation de collecte à l’égout, et une canalisation d’amenée d’eau froide sanitaire de purge en communication hydraulique avec le premier port de sortie.

[0015] Dans ce dispositif, la communication hydraulique de la canalisation d’amenée de l’eau froide sanitaire comporte, en entrée d’une zone de raccordement avec la canalisation de collecte à l’égout, un moyen de réduction de section de passage d’un flux d’eau froide sanitaire de purge dans ladite canalisation d’amenée, ainsi qu’une vanne de purge, agencée en amont du moyen de réduction dans le sens nominal d’écoulement du flux d’eau froide sanitaire et configurée pour autoriser temporairement le passage du flux d’eau froide en direction du premier port de sortie.

[0016] Selon des modes de réalisation particulièrement avantageux :

-le moyen de réduction comporte un embout de réduction de diamètre de la section de passage du flux d’eau froide sanitaire formant un orifice traversant d’axe réglé par rapport à un axe longitudinal défini par la canalisation d’amenée de purge;

-l’embout de réduction est une bague fixée dans la canalisation d’amenée de l’eau froide sanitaire par une solidarisation choisie entre brasage, sertissage, collage et vissage ;

-la vanne de purge est une vanne pilotée électriquement;

-les communications hydrauliques sont des raccords trois voies choisies entre un raccord en Té, un raccord culotte 45 et 67°, et un raccord en Y ;

-d’une part les canalisations d’arrivée du premier fluide et de tropplein et, d’autre part, les canalisations d’amenée de purge et du premier port de sortie sont dans le prolongement l’une de l’autre.

[0017] L’ invention se rapporte également à un procédé d’optimisation de nettoyage du dispositif défini ci-dessus. Ce procédé consiste à optimiser un débit de purge par la détermination d’une valeur de compromis du diamètre intérieur du moyen de réduction entre au moins une valeur supérieure, qui augmente le débit du flux de purge en diminuant les pertes de charge, et au moins une valeur inférieure qui génère une vitesse de jet d’eau froide sanitaire supérieure et augmente alors la force d’entraînement de ce jet, et par réglage de la distance de jet de sorte que le jet d’eau froide sanitaire se dirige, en sortie du moyen de réduction, vers le premier port de sortie.

[0018] Selon une forme de mise en œuvre préférée le choix du diamètre intérieur de l’embout de réduction et de la longueur de jet est guidé par la mesure des pertes de charge créées par le jet et par le débit de purge, le débit de purge étant le débit d’eau traversant l’échangeur à contre-courant de son premier port de sortie à son premier port d’entrée et s’évacuant par la canalisation de trop-plein.

PRESENTATION DES FIGURES [0019] D’autres avantages, aspects et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures jointes qui représentent, respectivement :

- la figure 1, déjà commentée, un exemple de réalisation d’un dispositif de récupération de l’art antérieur selon une vue en perspective, fonctionnant en mode récupération de chaleur des eaux grises ;

- la figure 2, déjà commentée, l’exemple de réalisation selon la figure 1 fonctionnant en mode nettoyage ;

- la figure 3, selon une vue en perspective, un exemple de réalisation d’un dispositif de récupération objet de l’invention fonctionnant en mode récupération de chaleur des eaux grises dit mode nominal ;

- la figure 4, selon une vue en perspective, l’exemple de réalisation de la figure 3 fonctionnant en mode colmatage ;

- la figure 5, selon une vue en perspective, l’exemple de réalisation de la figure 3 fonctionnant en mode nettoyage, et

- les figures 6a et 6b, selon des vues en coupe transversale respectivement globale et agrandie, un raccord trois voies en Té connecté sur un premier port de sortie de l’échangeur thermique à plaques, lorsque le dispositif de récupération objet de l’invention fonctionne en mode nettoyage.

DESCRIPTION DETAILLEE [0020] En référence aux vues en perspective des figures 3 à 5, selon un exemple de réalisation non limitatif de l’invention, un dispositif 1 de récupération de l’énergie thermique d’un écoulement des eaux usées comporte l’échangeur thermique à plaques 130 et un réseau de canalisations hydrauliques 10 connecté à cet échangeur 130.

[0021] L’échangeur thermique à plaques 130 comprend, de manière classique en soi, des plaques 135 (cf. figure 6) qui favorisent la création d’un écoulement turbulent à l’intérieur de celui-ci, limitant ainsi les risques de dépôt gras ou de débris dans ledit échangeur.

[0022] En mode nominal, le réseau de canalisations hydrauliques 10 permet à l’échangeur thermique à plaques 130 d’être traversé par deux flux fluides, un flux d’eaux grises et un flux d’eau froide sanitaire à la pression du réseau.

[0023] Les eaux grises collectées par un receveur, par exemple un receveur de douche, traversent l'échangeur thermique à plaques 130 dans lequel elles pénètrent par un premier port d’entrée 131 et en ressortent par un premier port de sortie 132. En parallèle, de l'eau froide sanitaire à la pression du réseau, destinée à alimenter au moins un récepteur, par exemple une douche, traverse l'échangeur thermique à plaques dans lequel elle pénètre par un deuxième port d’entrée 133 et en ressortent par un deuxième port de sortie 134. En traversant l'échangeur thermique à plaques, l'eau froide sanitaire est réchauffée par le flux des eaux grises. Les deux flux ne se mêlent pas entre eux et sont à contre-courant l’un de l’autre.

[0024] Le premier port d’entrée 131 est en communication hydraulique avec une canalisation d’entrée 140. Ladite canalisation d’entrée est destinée à être connectée avec une canalisation d’arrivée des eaux grises 180, ellemême destinée à être en communication hydraulique avec le receveur. La canalisation d’entrée 140 est d’autre part connectée hydrauliquement avec une canalisation de trop-plein 150.

[0025] Dans l’exemple non limitatif des figures 3 à 5, la canalisation d’arrivée des eaux grises 180 et la canalisation de trop-plein 150 sont montées en série. La canalisation d’entrée 140 est montée en dérivation de la canalisation d’arrivée des eaux grises 180 et de la canalisation de tropplein 150. La canalisation d’arrivée des eaux grises 180 est préférentiellement disposée en hauteur par rapport à l’échangeur thermique à plaques 130. Ainsi, les eaux usées s’écoulant selon un écoulement gravitaire, elles empruntent toujours le chemin le plus direct et s’écoule donc dans la canalisation d’entrée 140 plutôt que dans la canalisation de trop-plein 150, en fonctionnement nominal. Ladite dérivation est réalisée au moyen d’un premier raccord trois voies 141.

[0026] Un exemple de premier raccord trois voies est illustré et décrit ici dans le cas d’un raccord culotte 45°. La forme de la dérivation n’est pas limitée à celle décrite et illustrée. Ainsi, il est possible d’utiliser alternativement un raccord en Té, un raccord culotte 67°, un raccord en Y ou tout autre raccord trois voies.

[0027] Dans l’exemple du raccord culotte 45°, la canalisation d’arrivée des eaux usées 180 et la canalisation de trop-plein 150 sont dans le prolongement l’une de l’autre. Cette canalisation de trop-plein 150 est en communication hydraulique avec la canalisation de collecte à l’égout 170.

[0028] Un deuxième raccord trois voies 171 relie la canalisation de trop-plein 150 et la canalisation de collecte à l’égout 170. Un exemple de deuxième raccord trois voies est illustré et décrit ici dans le cas d’un raccord en Té. La forme de la dérivation n’est pas limitée à celle décrite et illustrée. Ainsi, il est possible d’utiliser alternativement un raccord en culotte 45°, un raccord culotte 67°, un raccord en Y ou tout autre raccord trois voies.

[0029] Le premier port de sortie 132 est en communication hydraulique avec la canalisation d’amenée de l’eau froide sanitaire, à la pression du réseau, dite canalisation de purge 160 et la canalisation de collecte à l’égout 170 est montée en dérivation de cette canalisation de purge 160.

[0030] Ladite dérivation est réalisée au moyen d’un troisième raccord trois voies 161. Un exemple de troisième raccord trois voies 161 est illustré et décrit ici dans le cas d’un raccord en Té. La forme de la dérivation n’est pas limitée à celle décrite et illustrée. Ainsi, il est possible d’utiliser alternativement un raccord en culotte 45°, un raccord culotte 67°, un raccord en Y ou tout autre raccord trois voies.

[0031] Dans l’exemple du raccord de dérivation en Té 161, la canalisation de purge 160 est dans le prolongement du premier port de sortie 132 de l’échangeur thermique à plaques 130, en vis-à-vis de ce premier port de sortie 132.

[0032] Une vanne de purge pilotée (non représentée) est montée sur la canalisation de purge 160 en amont de la dérivation en Té 161, lorsque l’on se place dans le sens nominal de l’écoulement d’un flux d’eau froide sanitaire 202 (cf. figure 5).

[0033] La vanne de purge est configurée pour interdire ou autoriser temporairement le passage du flux d’eau froide sanitaire en direction du premier port de sortie 132. La vanne de purge est normalement fermée. En position fermée, elle interdit le passage du flux d’eau froide sanitaire à la pression du réseau dans la canalisation de purge 160, en direction du premier port de sortie 132. En position ouverte dite passante, elle autorise le passage du flux d’eau froide sanitaire à la pression du réseau dans la canalisation de purge 160, en direction du premier port de sortie 132.

[0034] De préférence, la vanne de purge est pilotée électriquement. Dans un exemple de réalisation, la vanne de purge est une électrovanne.

[0035] La vue en perspective de la figure 3 illustre un exemple de dispositif de récupération selon l’invention fonctionnant en mode nominal de récupération de chaleur des eaux grises. Les eaux grises s’écoulant selon un écoulement gravitaire, elles empruntent toujours le chemin le plus direct et présentant le moins de pertes de charge entre un point et un autre.

[0036] En fonctionnement nominal, la vanne de purge est en position fermée. Le flux 200 d'eaux grises traverse l'échangeur thermique à plaques 130 en venant de la canalisation d’arrivée des eaux grises 180 connectée au receveur, puis en empruntant la canalisation d'entrée 140. Le flux 200 d’eaux grises traverse alors l'échangeur thermique à plaques 130, du premier port d’entrée 131 jusqu'au premier port de sortie 132, puis emprunte la canalisation de collecte à l'égout 170. Simultanément, l’eau froide sanitaire circule dans l’échangeur thermique à plaques 130, via les deuxièmes ports d’entrée 133 et de sortie 134, et en ressort réchauffé.

[0037] En cas de colmatage de l'échangeur thermique à plaques 130, comme illustré par le mode « colmatage » de la figure 4, l'entrée dans ledit échangeur thermique à plaques, via le premier port d’entrée 131, n'est pas le chemin le plus direct pour le flux 201 d'eaux grises provenant du receveur, du fait de l'existence de la perte de charge liée au colmatage. Ainsi, le flux 201 d'eaux grises emprunte directement la canalisation de trop-plein 150 pour rejoindre la canalisation de collecte à l’égout 170 sans passer par l'échangeur thermique à plaques 130.

[0038] En mode de nettoyage ou mode de purge tel qu’illustré en figure 5, la vanne de purge est ouverte et le flux 202 d’eau froide sanitaire sous pression emprunte la canalisation de purge 160 pour réaliser un décolmatage de l'échangeur thermique à plaques 130. En passant par un embout de réduction 190 (cf. figure 6), le jet créé et orienté vers le premier port de sortie 132 entraîne le flux 202 d’eau froide sanitaire - dit de nettoyage ou de purge - dans l'échangeur thermique à plaques 130, sans dévier pour l’essentiel dans la canalisation de collecte à l’égout 170.

[0039] Ainsi, le flux de nettoyage, pénètre dans l'échangeur thermique à plaques 130 par son premier port de sortie 132 et subit une perte de charge au passage de l'échangeur thermique à plaques 130 qu'il dé-colmate, de sorte qu'en sortant dudit échangeur thermique à plaques, par son premier port d’entrée 131, la pression dudit flux de nettoyage n'est pas suffisante pour que celui-ci puisse remonter la canalisation d’arrivée des eaux usées 180 jusqu'au receveur. Ainsi, le flux de nettoyage emprunte le chemin le plus direct et passe par la canalisation de trop-plein 150 pour rejoindre la canalisation de collecte vers l'égout 170.

[0040] La canalisation de purge 160 comporte, comme illustré sur les vues en coupe des figure 6a (vue globale) et 6b (vue agrandie), l’embout de réduction 190 de la section de passage du flux d’eau froide sanitaire solidarisé dans le raccord en Té 161 de ladite canalisation de purge 160.

[0041] Lorsque l’on se place dans le sens nominal de l’écoulement du flux de l’eau froide sanitaire 202 (cf. figure 5), l’embout de réduction 190 est monté sur une portion d’extrémité 162 du raccord 161 en amont de la connexion 163 avec la canalisation de collecte vers l’égout 170 et en aval du raccordement à la canalisation de purge 160, c’est-à-dire au niveau de l’entrée de ladite connexion 163 dans le sens du flux d’eau froide sanitaire 202 en mode nettoyage (cf. figure 5).

[0042] L’ embout de réduction 190 présente un diamètre intérieur dp de section de passage d’un jet du flux d’eau froide sanitaire 202 inférieure à la section de passage de ce flux d’eau froide sanitaire 202 au niveau du premier port de sortie 132 de diamètre intérieur dr.

[0043] La figure 6a illustre également la vue partielle en coupe de l’échangeur thermique à plaques 130 avec le premier port de sortie 132 de cet échangeur 130, pour montrer l’évolution du flux d’eau froide sanitaire 202 issu de la canalisation de purge 160 en direction du premier port de sortie 132 et de l’échangeur thermique à plaques 130.

[0044] Pour un niveau de puissance du réseau de distribution d’eau sanitaire donné, le débit de purge est optimisé par la détermination d’une valeur de compromis du diamètre intérieur dp de l’embout 190 par rapport au diamètre intérieur dr du premier port de sortie 132. Par débit de purge, on entend le débit traversant l’échangeur thermique à plaques 130 à contrecourant et s’évacuant par la canalisation de trop-plein 150.

[0045] Ainsi, pour une distance donnée de jet « L » entre le moyen de réduction 190 et le premier port de sortie 132, un compromis est d’abord déterminé pour fixer la valeur du diamètre d’embout dp (cf. figure 6b): des valeurs supérieures de dp augmentent le débit du flux de purge 202 en diminuant les pertes de charge tout en limitant la recirculation directe vers la canalisation de collecte vers l’égout 170 grâce à l’occupation d’une grande partie de la section du port de sortie 132 de l’échangeur 130 par le jet d’eau froide sanitaire 203, alors que des valeurs inférieures du diamètre d’embout dp génèrent une vitesse de jet 203 augmentée, et donc une force d’entraînement cinétique supérieure, limitant elle aussi la recirculation directe vers la canalisation de collecte à l’égout 170.

[0046] La distance de jet « L » entre l’embout de réduction 190 et le premier port de sortie 132 est ensuite réglée de sorte que le jet d’eau froide sanitaire 203 se dirige, en sortie de l’embout de réduction 190 - lorsque la vanne de purge est passante - vers le premier port de sortie 132 sur une longueur suffisante pour dépasser ladite zone de raccordement 163.

[0047] Ainsi, des essais sont conduits pour déterminer la valeur du diamètre interne dp entre au moins deux valeurs et régler la distance de jet « L » en utilisant une zone d’extrémité taraudée 162 de raccord trois voies en Té 161 dans lequel des embouts de réduction 190 filetés de différents diamètres dp sont successivement connectés. Un capteur de pression mesure les pertes de charges créées par le jet 203.

[0048] Chaque embout de réduction 190 est fileté extérieurement pour permettre le déplacement de l’embout fileté 190 dans le raccord en Té 161 et modifier ainsi la distance de jet « L » de l’embout 190 au premier port de sortie 132 de l’échangeur thermique à plaques 130.

[0049] Le réglage de la distance de jet « L » par déplacement de l’embout fileté 190 sur la zone d’extrémité taraudée 162 permet ensuite d’adapter le jet 203 pour le diamètre intérieur dp sélectionné.

[0050] Dans un exemple de réalisation, l’embout de réduction 190 peut se présenter sous la forme d’une bague fixée par brasage, sertissage, collage ou vissage sur la paroi interne 164. La bague forme un orifice traversant 191, centré par rapport à la paroi interne 164 du raccord en Té 161 et s’étendant selon l’axe longitudinal principal X’X de la canalisation d’amenée de purge 160 coïncidant avec celui de la paroi 164. Alternativement, l’embout de réduction peut être une buse ou tout type d’embout annulaire équivalent d’axe parallèle ou non parallèle à l’axe principal X’X selon le type de raccord connecté au port de sortie 132.

[0051] Dans le cas de canalisations tubulaires, cette bague est annulaire et son diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre intérieur dr de la paroi interne 164 du raccord en Té 161.

[0052] Dans l’exemple illustré, le jet d’eau froide sanitaire 203 se présente sous la forme d’un jet droit en sortie de l’embout de réduction 190.

[0053] Le jet droit concentre le flux d’eau froide sanitaire 203 sous une forme sensiblement cylindrique et se maintient sous cette forme sur une longueur suffisante pour traverser la zone de raccordement 163 du raccord en Té 161. Le jet 203 pénètre donc dans le premier port de sortie 132 de l’échangeur 130 et le remplit d’eau. Les forces de cisaillement provoquées par le jet pénétrant dans cette masse d’eau devenue turbulente 204 contenue dans le port 132 empêchent l’eau froide sanitaire de retourner vers la canalisation de collecte à l’égout 170 et l’entraînent à travers les plaques de l’échangeur 135.

[0054] Une telle réduction de flux d’eau froide sanitaire 202 permet ainsi de s’affranchir d’une vanne à manchon pilotée hydrauliquement dans la canalisation de collecte à l’égout 170 pour bloquer le passage de l’eau froide sanitaire dans cette canalisation 170 lorsque la vanne de purge est en position ouverte.

[0055] La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés. En particulier, elle fournit un dispositif permettant de récupérer l'énergie thermique des eaux grises simple de réalisation, peu volumineux et simplifié tout en améliorant sensiblement le débit de purge, par exemple en le doublant ou davantage avec le type de dispositif détaillé cidessus. Aucune vanne à manchon pilotée n’est nécessaire pour basculer d’un mode de fonctionnement nominal à un mode de purge et réciproquement.

[0056] La présente invention n’est pas limitée aux exemples ou modes de réalisation décrits et réalisés. Ainsi, la canalisation d’amenée de l’eau froide sanitaire peut être agencée, dans le raccord trois voies avec le port de sortie de l’échangeur de type adapté, entre la canalisation de collecte à l’égout et ledit port de sortie, et donc en amont de la canalisation de collecte à l’égout dans le sens du flux des eaux grises.

[0057] Par ailleurs, les canalisations et l’embout de réduction peuvent être de section non circulaire, par exemple oblongue, ovale, annulaire et/ou polyédrique.

[0058] De plus, l’axe de l’embout de réduction de flux d’eau sanitaire peut coïncider avec celui de la canalisation d’amenée de cette eau sanitaire ou former avec cet axe un angle approprié pour mieux orienter le jet vers le port de sortie de l’échangeur, l’angle étant réglé en fonction des angles de connexion du raccord utilisé (en Y, en Té ou en culotte).

[0059] En outre, tout moyen de réduction de type embout ou équivalent peut convenir, que ce soit un tube, un manchon, une bague, une buse ou équivalent. Par ailleurs, le réglage de la distance de jet et le choix de la valeur du diamètre de l’embout de réduction - dans le cas d’un embout circulaire - peuvent se faire par approximations successives.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (1) de récupération de l’énergie thermique d’un écoulement fluide à nettoyage optimisé, comportant un échangeur thermique à plaques (130) traversé par un premier et un deuxième flux fluides séparés, ledit échangeur (130) étant muni de premiers port d’entrée (131) et de sortie (132) du premier fluide et de deuxièmes port d’entrée (133) et de sortie (134) du second fluide, et un réseau de canalisations hydrauliques (10) connecté audit échangeur (130) et comportant une canalisation d’arrivée (180) du premier fluide en communication hydraulique (141) avec ledit premier port d’entrée (131), une canalisation de trop-plein (150) en communication hydraulique d’une part (141) avec la canalisation d’arrivée (180) et d’autre part (171) avec une canalisation de collecte à l’égout (170), et une canalisation d’amenée (160) de l’eau froide sanitaire de purge en communication hydraulique (161) avec le premier port de sortie (132), caractérisé en ce que la communication hydraulique (161) de la canalisation d’amenée (160) de l’eau froide sanitaire comporte, en entrée d’une zone de raccordement (163) avec la canalisation de collecte à l’égout (170), un moyen de réduction (190) de section de passage d’un flux d’eau froide sanitaire de purge (202) dans la canalisation d’amenée (160), ainsi qu’une vanne de purge, agencée en amont du moyen de réduction (190) dans le sens nominal d’écoulement du flux d’eau froide sanitaire (202) et configurée pour autoriser temporairement le passage du flux d’eau froide (202) en direction du premier port de sortie (132).
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de réduction (190) comporte un embout de réduction de la section de passage du flux d’eau froide sanitaire (202) formant un orifice traversant (191) d’axe réglé par rapport à un axe longitudinal (X’X) défini par la canalisation d’amenée de purge (160).
3. Dispositif de récupération (1) selon la revendication 2, dans lequel l’embout de réduction (190) est une bague fixée dans la canalisation d’amenée (160) de l’eau froide sanitaire par une solidarisation choisie entre brasage, sertissage, collage et vissage.
4. Dispositif de récupération (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la vanne de purge est une vanne pilotée électriquement.
5. Dispositif de récupération (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les communications hydrauliques (141, 161, 171) sont des raccords trois voies choisies entre un raccord en Té, un raccord culotte 45 et 67°, et un raccord en Y.
6. Dispositif de récupération (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel d’une part les canalisations d’arrivée du premier fluide (180) et de trop-plein (150) et, d’autre part, les canalisations d’amenée de purge (160) et du premier port de sortie (132) sont dans le prolongement l’une de l’autre.
7. Procédé d’optimisation de nettoyage du dispositif selon l’une quelconque des revendications précédéentes, caractérisé en ce qu’il consiste à optimiser un débit de purge par la détermination d’une valeur de compromis du diamètre intérieur (d_p) du moyen de réduction (190) entre au moins une valeur supérieure, qui augmente le débit du flux de purge (202) en diminuant les pertes de charge, et au moins une valeur inférieure qui génère une vitesse de jet d’eau froide sanitaire (203) supérieure et augmente alors la force d’entraînement de ce jet (203), et par réglage de la distance de jet (L) de sorte que le jet d’eau froide sanitaire (203) se dirige, en sortie du moyen de réduction (190), vers le premier port de sortie (132).
8. Procédé d’optimisation de nettoyage selon la revendication précédente, dans lequel le choix du diamètre intérieur (dp) de l’embout de réduction (190) et de la longueur de jet (L) sont guidés par la mesure des pertes de charge créées par le jet (203) et par le débit de purge, le débit de purge étant le débit d’eau traversant l’échangeur (130) à contre-courant de son premier port de sortie (132) à son premier port d’entrée (131) et s’évacuant par la canalisation de trop-plein (150).

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