WO1986002989A1 - Dispositif pour tuyau d'arrosage ou de lavage permettant la production d'eau chaude par l'energie solaire, l'enroulement de ce tuyau, son transport et un rangement facile - Google Patents

Dispositif pour tuyau d'arrosage ou de lavage permettant la production d'eau chaude par l'energie solaire, l'enroulement de ce tuyau, son transport et un rangement facile Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for a garden or washing hose allowing the production of hot water by solar energy, the winding of this hose and easy storage.
  • An object of the invention is to bring together in a single device the means for winding a flexible pipe and heating the water it contains by solar energy.
  • This device is characterized by the fact that it comprises a frame provided with an axis at its center and intended for the winding of said pipe, in a single plane, a transparent wall mounted on said frame and an opposite thermally insulating wall, said pipe being applied elastically against said insulating wall by an openwork plate; at least one closure means at at least one end of said pipe, which comprises a water supply means, said frame comprising at least one support means, to which it is connected by said axis to allow the free rotation of said frame, said support being provided with means for moving on the ground and means for orienting and tilting said frame, which means are foldable and compact, and at least one means for adjusting the orientation.
  • the means for adjusting the orientation of the device is constituted by a removable rod arranged parallel to the axis of the frame so that its shadow cast, during the period of sunshine, on the winding plane said pipe, makes it possible to ensure that said plane is indeed perpendicular to the incident rays from the sun;
  • the folding support of the winding means is provided with rollers for its movement on the ground;
  • the water contained in said pipe is distributed sequentially by a thermostatic valve which opens when said water reaches the desired temperature and closes as soon as the hot water has passed, said pipe is filled with Cold water.
  • the water contained in said pipe is retained by a valve controlled by a timer which fixes the intervals and durations of opening and closing of said valve.
  • said timer is constituted by a clockwork mechanism also causing the movement of the device on the ground and / or the variation of its inclination relative to the incident solar rays.
  • the water contained in said pipe is distributed sequentially by a pump which operates when said water reaches the desired temperature and stops as soon as the hot water has flowed, said pipe is filled with water. 'Cold water.
  • the water contained in said pipe once heated is introduced into a hot water network from a pressure tank.
  • said pump is designed so as to allow the pressure of the water to be raised when said hose is used for washing or watering.
  • FIG. 1 represents a front view of the device equipped with a pump (8) and supplying a reservoir (10).
  • 2 shows a side view of the device equipped with a thermostatic valve (7).
  • FIG. 3 shows a cross section of the winding means (2) on a double scale of the others.
  • FIG. 4 represents a front view of the winding means (2) before connection of the pipe (1).
  • Figures 5 and 6 show side views of the device equipped with a pump (8) and used on one for the production of hot water, on the other for watering.
  • FIG. 7 gives diagrams of temperature rise and
  • FIG. 8 shows, in dotted lines, the trace of the means of movement on the ground controlled by a clock mechanism.
  • FIG. 1 it can be seen that the device is supplied by the watering tap (11) and the pipe (25) connected to the socket (12); the garden hose (1) wound inside the winding means (2) is seen through a fictitious opening; the pump (8) discharges into the heat-insulated and pressurized tank (10) through the heat-insulating pipe (6), the heat-insulated pipe (30) and the non-return valve (26); said reservoir (10) feeds via the pressure limiting valve (28) the hot water network (9).
  • FIG 3 there is a transparent cover (4) mounted in a frame (17) which rotates on the grid (18) and slides between two positions: the winding position which leaves free the passage of said pipe (1) which is plated between said grid (18) and the thermal insulating disc (5); the closed position where the end of said pipe (1) once fixed to the socket (12) integral with said frame (17) it is pressed against the aforementioned disc (5) on which it is locked by the hooks (19) .
  • FIG. 4 there is the socket (12) above fixed on said frame (17) and the hose (24) which extends said end piece (21) and the end of which can be grasped without difficulty to connect said pipe (1) ; there are also the radial and circular elements of said grid (18)
  • Figure 5 shows schematically the use of the device in heating phase; the connections to said taps (11) and tank (10) are similar to those of FIG. 1; said nozzle (21) is connected to the gate valve (32) in the open position while the second valve (29) of said pump (8) is closed; it should be noted that said pump (8) is provided with an operating system controlled by a thermal probe so as to introduce into said tank only water at the required temperature; also note the possibility of direct use of said balloon (10) for the needs of the shower (27).
  • FIG. 7 are shown the temperature rise diagrams (33) for strong sunshine and (34) for reduced sunshine, the duration (35) of purging of the pipe being the same in both cases.
  • the hot water can be drained according to two programs and the temperature reached is the optimum temperature (36) or else according to a single program but in the case of low sunshine, only the temperature (37) is reached.
  • Figure 8 shows in dotted lines the trace (38) of the wheel (14) driven by a clockwork mechanism (39) which, between positions (40) and (41) lengthens the bar (43) and, between positions (41) and (42) shortens it.
  • the positions (40, 41 and 42) correspond to morning, noon and evening.

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Abstract

Ce dispositif (3) comprend un cadre (17) muni d'un axe en son centre destiné à l'enroulement du tuyau, dans un seul plan, une paroi transparente (4) montée sur ledit cadre et une paroi opposée thermiquement isolante (5), ledit tuyau (1) étant appliqué élastiquement contre ladite paroi isolante par une plaque ajourée (18); au moins un moyen d'obturation à au moins une extrémité dudit tuyau, lequel comporte un moyen d'alimentation en eau, ledit cadre comprenant au moins un moyen support auquel il est lié par ledit axe pour permettre la libre rotation dudit cadre, ledit support étant muni de moyens de déplacement au sol et de moyens d'orientation et d'inclinaison dudit cadre, lesquels moyens sont rabattables et de faible encombrement.

Description

Dispositif pour tuvau d'arrosage ou de lavage permettant la production d'eau chaude par l'énergie solaire. l'enroulement de ce tuvau, son transoort et un rangement facile.
L'invention concerne un dispositif pour tuyau d'arrosage ou de lavage permettant la production d'eau chaude par l'énergie solaire, l'enroulement de ce tuyau et un rangement facile.
On sait que la technique du chauffage solaire porte sur des ensembles fixes de type panneaux, coupoles, éléments de toitures et de façades ou tapis posés sur le sol. Une enveloppe pliable formant poche d'eau et d'air est utilisée en camping pour produire une petite quantité d'eau chaude pour la toilette mais c'est un cas isolé d'utilisation de moyens simples, d'usage courant et économiques pour éviter de dépenser de l'énergie chère à produire, en de courts instants de la journée, de l'eau chaude sanitaire alors que pendant tout le reste de la journée on laisse perdre une énergie solaire gratuite. Or il est bien connu qu'un tuyau d'arrosage déplié sur le sol et exposé plein d'eau aux rayons du soleil donne rapidement de l'eau tiède, voire chaude. Par ailleurs, les systèmes d'enroulement de ces tuyaux ne sont pas prévus pour permettre une exposition efficace et un rangement peu encombrant. Ainsi les tuyaux souples qui s'applatissent lorsqu'ils sont vides d'eau s'enroulent comme un ruban et sont particulièrement économes en place ; par contre ainsi stockés ils sont vides d'eau et ne permettent pas l'exposition aux rayons du soleil en vue de la production d'eau chaude.
Dans l'état actuel des techniques utilisées, les tuyaux souples, pourtant d'un usage très courant, n'autorisent donc pas une récupération substantielle de l'énergie solaire qu'ils emmagasinent. L'invention vise donc à pallier ces lacunes. Un but de l'invention est de réunir en un seul dispositif les moyens d'enroulement d'un tuyau souple et de chauffage par l'énergie solaire de l'eau qu'il contient. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il comprend un cadre muni d'un axe en son centre et destiné à l'enroulement dudit tuyau, dans un seul plan, une paroi transparente montée sur ledit cadre et une paroi opposée thermiquement isolante, ledit tuyau étant appliqué élastiquement contre ladite paroi isolante par une plaque ajourée ; au moins un moyen d'obturation à au moins une extrémité dudit tuyau, lequel comporte un moyen d'alimentation en eau, ledit cadre comprenant au moins un moyen support, auquel il est lié par ledit axe pour permettre la libre rotation dudit cadre, ledit support étant muni de moyens de déplacement au sol et de moyens d'orientation et d'inclinaison dudit cadre, lesquels moyens sont rabattables et de faible encombrement, et au moins un moyen de réglage de l'orientation. Suivant d'autres caractéristiques : le moyen de réglage de l'orientation du dispositif est constitué par une tige amovible disposée parallèlement à l'axe du cadre de manière que son ombre portée, pendant la période d'ensoleillement, sur le plan d'enroulement dudit tuyau, permette de s'assurer que ledit plan est bien perpendiculaire aux rayons incidents provenant du soleil ; le support rabattable des moyens d'enroulement est muni de roulettes pour son déplacement au sol ;
- la distribution de l'eau contenue dans ledit tuyau est réalisée séquentiellement par une vanne thermostatique qui s'ouvre lorsque ladite eau atteint la température recherchée et se referme dès que l'eau chaude s'étant écoulée, ledit tuyau se trouve rempli d'eau froide. Suivant un autre mode de réalisation avantageux, l'eau contenue dans ledit tuyau est retenue par une vanne commandée par une minuterie qui fixe les intervalles et durées d'ouverture et de fermeture de ladite vanne. Suivant une caractéristique avantageuse, ladite minuterie est constituée par un mécanisme d'horlogerie entraînant également le déplacement du dispositif sur le sol et/ou la variation de son inclinaison par rapport aux rayons solaires incidents. Selon une variante, la distribution de l'eau contenue dans ledit tuyau est réalisée séquentiellement par une pompe qui fonctionne lorsque ladite eau atteint la température recherchée et s'arrête dès que l'eau chaude s'étant écoulée, ledit tuyau se trouve rempli d'eau froide.
Selon un mode de réalisation possible, l'eau contenue dans ledit tuyau une fois chauffée est introduite dans un réseau d'eau chaude à partir d'un réservoir sous pression. De façon avantageuse, ladite pompe est conçue de manière à permettre d'élever la pression de l'eau lorsque ledit tuyau est utilisé pour laver ou arroser.
La description qui suit, illustrée par des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 représente une vue de face du dispositif équipé d'une pompe (8) et alimentant un réservoir (10). La figure 2 représente une vue de côté du dispositif équipé d'une vanne thermostatique (7).
La figure 3 représente une coupe transversale des moyens d'enroulement (2) à l'échelle double des autres. La figure 4 représente une vue de face des moyens d'enroulement (2) avant branchement du tuyau (1).
Les figures 5 et 6 représentent des vues de côté du dispositif équipé d'une pompe (8) et utilisé sur l'une pour la production d'eau chaude, sur l'autre pour l'arrosage.
La figure 7 donne des diagrammes d'élévation de température et,
La figure 8 représente, en pointillés, la trace du moyen de déplacement au sol commandé par un mécanisme d'horlogerie.
Sur la figure 1, on remarque que le dispositif est alimenté par le robinet d'arrosage (11) et le tuyau (25) branché à la prise (12) ; le tuyau d'arrosage (1) enroulé à l'intérieur des moyens d'enroulement (2) est aperçu au travers d'une ouverture fictive ; la pompe (8) refoule dans le réservoir calorifuge et sous pression (10) par le tuyau calorifuge (6), la canalisation calorifugée (30) et le clapet anti-ret'our (26) ; ledit réservoir (10) alimente par l'intermédiaire du clapet limiteur de pression (28) le réseau d'eau chaude (9).
Sur la figure 2, on met en évidence les moyens de support (3) constitué des deux pieds avant (13) prolongés par les roues (14) et du pied arrière (15) fiché dans le sol ; ledit pied arrière (15) s'incline à la demande par rappport au plan desdits pieds avant (13) qui est également celui des moyens d'enroulement (2), ce qui permet d'orienter le dispositif en fonction de la hauteur du soleil ; la rotation du dispositif au moyen desdites roues (14) autour dudit pied arrière (15) permet l'orientation du dispositif en fonction de la rotation du soleil au cours de la journée ; une tige amovible (20) montée parallèlement à l'axe de rotation du moyen d'enroulement (2) et qui porte ombre sur le dispositif en permet un réglage affiné de l'orientation; lesdits pieds (13) sont prolongés par la poignée (16) utile à l'orientation du dispositif et à son transport une fois ledit pied arrière (15) rabattu ; le dispositif est équipé sur la figure 2 de ladite vanne thermostatique (7).
Sur les figures 1 et 2, on note la grande stabilité du dispositif grâce auxdits moyens de support (3) en dépit du volume relativement important des moyens d'enroulement (2), ceux-ci ayant un diamètre de l'ordre du mètre pour contenir un tuyau (1) de 25 à 30 mètres de long ; a contrario ce diamètre important permet un enroulement sans effort.
Sur la figure 3, on distingue la couverture transparente (4) montée dans un cadre (17) qui tourne sur la grille (18) et coulisse entre deux positions : la position enroulement qui laisse libre le passage dudit tuyau (1) qui est plaqué entre ladite grille (18) et le disque isolant thermique (5) ; la position fermeture où l'extrémité dudit tuyau (1) une fois fixée à la prise (12) solidaire dudit cadre (17) celui-ci est plaqué contre le disque (5) précité sur lequel il est verrouillé par les crochets (19).
On note également sur cette figure l'embout du branchement central (21) qui sert d'axe de rotation à l'intérieur du tube (31) fixé auxdits pieds avant (13) et se prolonge à l'arrière par une partie fixe grâce à l'interposition de la bague étanche (22) ; on distingue enfin le ressort (23) qui constitue une liaison élastique de ladite grille (18) et dudit disque (5) afin de bien tenir ledit tuyau (1) tout en permettant sa libre dilatation lors de la montée en température. Sur la figure 4, on distingue la prise (12) précitée fixée sur ledit cadre (17) et le flexible (24) qui prolonge ledit embout (21) et dont on peut saisir l'extrémité sans difficulté pour brancher ledit tuyau (1) ; on distingue aussi les éléments radiaux et circulaires de ladite grille (18) La figure 5 schématise l'utilisation du dispositif en phase chauffage ; les branchements auxdits robinets (11) et réservoir (10) sont similaires à ceux de la figure 1 ; ledit embout (21) est relié au robinet-vanne (32) en position ouverte alors que la deuxième vanne (29) de ladite pompe (8) est fermée ; il faut noter que ladite pompe (8) est munie d'un système de fonctionnement asservi à une sonde thermique de façon à n'introduire dans ledit réservoir que de l'eau à la température requise ; à noter également la possibilité d'utilisation directe dudit ballon (10) pour les besoins de la douche (27). a figure 6 représente le dispositif dans son utilisation à l'arrosage et au lavage sous pression : le branchement dudit robinet (11) se fait par ladite vanne (29) en position ouverte alors que ladite vanne (32) est fermée. Le tuyau isolé thermiquement (6) de la figure précédente est remplacé à la sortie de la pompe précitée (8) par ledit tuyau (1) déroulé.
Sur la figure 7 sont représentés les diagrammes d'élévation de température (33) par grand ensoleillement et (34) par ensoleillement réduit, la durée (35) de purge du tuyau étant la même dans les deux cas. La vidange de l'eau chaude peut s'effectuer selon deux programmes et la température atteinte est la température optimale (36) ou bien selon un seul programme mais dans le cas de faible ensoleillement, seule la température (37) est atteinte.
La figure 8 représente en pointillés la trace (38) de la roue (14) entraînée par un mécanisme d'horlogerie (39) qui, entre les positions (40) et (41) allonge la barre (43) et, entre les positions (41) et (42) la raccourcit. Les positions (40, 41 et 42) correspondent au matin, à midi et au soir.
Toutes ces figures sont données à titre indicatif mais laissent entrevoir le grand intérêt des solutions qu'autorise l'invention et le triple usage possible du dispositif réalisé à partir de l'invention : rangement de tuyaux d'arrosage et de lavage, production d'eau chaude sanitaire, élévation de la pression d'arrosage et de lavage. Or on sait qu'une installation classique de production d'eau chaude solaire est onéreuse, d'un amortissement difficile et nécessite un système de capteurs solaires fixes encombrants et souvent disgracieux. Une installation selon l'invention permet, au prix d'un moindre coût, de pouvoir récupérer des calories avec des appareils amovibles qui s'apparentent aux outils de jardinage et ont leurs avantages : simplicité, robustesse, ; de plus certains de ces appareils font déjà partie de la panoplie du jardinier, en particulier la pompe, les tuyaux et l'enrouleur de tuyaux.
Ainsi on a de grandes chances d'aboutir à l'autonomie énergétique d'été de bon nombre de foyers qui sont très sensibilisés par la récupération des calories solaires mais n'ont pas les. moyens de s'équiper d'une installation sophistiquée.
Largement diffusée, l'invention doit permettre une économie énergétique globale non négligeable. II va de soi que la présente invention a été décrite à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification pourra y être apportée, notamment au niveau des équivalences techniques sans toutefois sortir de son cadre

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour tuyau d'arrosage ou de lavage permettant la production d'eau chaude par l'énergie solaire, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre (2) muni d'un axe en son centre et destiné à l'enroulement dudit tuyau, dans un seul plan, une paroi transparente (4) montée sur ledit cadre et une paroi opposée thermiquement isolante (5), ledit tuyau (1) étant appliqué éla s tiquement contre ladite paroi isolante par une plaque ajourée (18) ; au moins un moyen d'obturation à au moins une extrémité dudit tuyau, lequel comporte un moyen d'alimentation en eau (11), ledit cadre comprenant au moins un moyen support (13,15) auquel il est lié par ledit axe pour permettre la libre rotation dudit cadre, ledit support étant muni de moyens de déplacement au sol (14) et de moyens d'orientation et d'inclinaison dudit cadre, lesquels moyens sont rabattables et de faible encombrement.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de réglage de l'orientation constitué par une tige amovible (20) disposée parallèlement à l'axe du cadre de manière que son ombre portée, pendant la période d'ensoleillement, sur le plan d'enroulement dudit tuyau, permette de s'assurer que ledit plan est bien perpendiculaire aux rayons incidents provenant du soleil.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support rabattable des moyens d'enroulement est muni de roulettes (14) pour son déplacement au sol et/ou son transport.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la distribution de l'eau contenue dans ledit tuyau est réalisée séquentiellement par une vanne thermostatique (7) qui s'ouvre lorsque ladite eau atteint la température recherchée et se referme dès que l'eau chaude s'étant. écoulée, ledit tuyau se trouve rempli d'eau froide.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'eau contenue dans ledit tuyau est retenue par une vanne commandée par une minuterie qui fixe les intervalles et durées d'ouverture et de fermeture de ladite vanne.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite minuterie est constituée par un mécanisme d'horlogerie entraînant également le déplacement du dispositif sur le sol et/ou la variation de son inclinaison par rapport aux rayons solaires incidents.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la distribution de l'eau contenue dans ledit tuyau est réalisée séquentiellement par une pompe qui fonctionne lorsque ladite eau atteint la température recherchée et s'arrête dès que l'eau chaude s'étant écoulée, ledit tuyau se trouve rempli d'eau froide.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'eau contenue dans ledit tuyau une fois chauffée est introduite dans un réseau d'eau chaude à partir d'un réservoir sous pression.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite pompe est conçue de manière à permettre d'élever la pression de l'eau lorsque ledit tuyau est utilisé pour laver ou arroser.
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