WO1995011754A1 - Cassette de demineralisation - Google Patents

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WO1995011754A1
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demineralization
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Inventor
Jacky René Paul Fourny
Gérard Louis Henri GUILLOT
Original Assignee
Moulinex S.A.
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F75/00—Hand irons
    • D06F75/08—Hand irons internally heated by electricity
    • D06F75/10—Hand irons internally heated by electricity with means for supplying steam to the article being ironed
    • D06F75/14—Hand irons internally heated by electricity with means for supplying steam to the article being ironed the steam being produced from water in a reservoir carried by the iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02—Column or bed processes
    • B01J47/022—Column or bed processes characterised by the construction of the column or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02—Column or bed processes
    • B01J47/022—Column or bed processes characterised by the construction of the column or container
    • B01J47/024—Column or bed processes characterised by the construction of the column or container where the ion-exchangers are in a removable cartridge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/90—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor having devices which prevent back-flow of the ion-exchange mass during regeneration

Definitions

  • the invention relates to removable demineralization cassettes which are intended to be mounted in a water circuit of an apparatus and which comprise a chamber containing a demineralization resin in pulverulent material interposed between an inlet and an outlet formed in said cassette.
  • the demineralization resins in water can either increase or decrease in volume as they wear. This results in the establishment of preferential water circulation paths between the inlet and the outlet of water in the casette. However, for these resins to fulfill their role perfectly, the water passing through them must travel the longest possible path without taking preferential paths.
  • the object of the invention is to avoid the formation of these preferential paths in the resin, following a variation in the volume of the latter.
  • the demineralization cassette contains, in addition to the resin, means for compensating for variations in the volume of the demineralization resin.
  • these means can be bulking elements in the presence of moisture or compressible under the effect of an external compression, such as granules of synthetic polymers manufactured by the company SNF FLOERGER and marketed under the brand AQUASORB PR 3005.
  • any progressive increase or decrease in the volume of the resin will be automatically compensated with the aid of the compensating elements.
  • FIG. 1 shows a removable cassette of the prior art, mounted on an ironing device;
  • - Figure 2 shows a horizontal section of the removable casette alone along the line AA in Figure 1;
  • FIG. 3 shows a vertical section of a removable cas ⁇ according to the invention, containing a demineralization resin with the addition of compensating elements of the volume variation of the latter;
  • FIG. 4 shows a horizontal section along line BB of the removable cassette shown in Figure 3;
  • FIG. 5 shows a vertical section of the cassette according to a first variant of the invention containing the demineralization resin and a corn element thinker of the volume of the resin in the form of a strip of foam;
  • FIG. 6 shows a vertical section of a casette according to a second variant of the invention containing the demineralization resin and comprising a cavity containing a spring capable of being compressed to compensate for the increase in volume of the resin ;
  • FIG. 7 shows a horizontal section along the line CC of the removable cassette shown in Figure 6;
  • FIG. 8 shows a vertical section of a casette according to a third variant of the invention containing the demineralization resin and an element in which is mounted a compressed spring capable of relaxing.
  • a removable cassette 1 containing a demineralization resin is fixed, by fixing means not shown, in a location 2 of a housing 3 of an ironing device comprising a water tank.
  • the removable cassette 1 comprises a chamber 4 provided with means making it possible to indicate the level of saturation of the resin, said chamber communicates through an orifice 5 with the water tank.
  • a second orifice 6 allows the flow of water in a tube connected to an iron not shown, after its circulation in the resin 7 contained in a second chamber 8 of generally circular shape for example.
  • the resin is of the cationic and anionic type and also has the particularity either to absorb a lot of water and to swell, or to decrease in volume as it wears.
  • the chamber 8 contains, in addition resin, means compensating for variations in the volume of said resin.
  • the demineralization cassette contains means for compensating for variations in the volume of the resin which consist of granules of synthetic polymers 10 incorporated into the resin such as for example the granules sold by SNF FLOERGER under the brand AQUASORB PR 3005.
  • These granules can have two behaviors, either their volume increases in the presence of water when the volume of the resin decreases or their volume decreases under the effect compression due to an increase in volume of the resin.
  • the compensating means by swelling compensate for the decrease in the volume of the resin.
  • the second case by compressing, they absorb the increase in the volume of the resin.
  • the means of compensating for variations in the volume of the resin are granules 10 of synthetic polymers capable of being in the form of a powder of particles or of granules whose dimensions vary between a few i-crons and 3 mm. These particles have water retention properties. Indeed, in contact with water, the polymers hydrate and each particle remains separate and can absorb up to five hundred times its weight in water, this results in a multiplication by five hundred of its volume. In addition, this hydration is completely reversible and the granules can return to their original size. The water can then be removed by a simple compression.
  • the granules 10 will fulfill the function of compensators for variation in the volume of the resin 7 in the demineralization cassette thus preventing the water contained in the cassette from taking the paths where the quantity of resin has decreased and thus forcing it to demineralize on contact with the whole mass of resin.
  • the means for compensating for variations in the volume of the resin consist of one or more bands of compressible foam 11 which can be mounted in the chamber 8 of the demineralization cassette either between the bottom 12 of the wall of said chamber 8 and the resin 7 or also between the side walls 13, 14, 15 and 16 of said chamber 8 and the resin.
  • the foam (s) can be either compressed, in which case by swelling on contact with water, they will compensate for any reduction in the volume of the resin due to its wear, or else said bands. may be decompressed, in which case they will absorb any increase in the volume of the resin compressing.
  • the foam strip (s) 11 are automatically inserted into the cassette before the latter is filled with the resin.
  • the demineralization cassette comprises an internal cavity 17 limited at its base 18 by the bottom 19 of said cassette and limited laterally by fixed walls 20,21.
  • Said cavity contains in its middle a spring 22 fixedly mounted between the base 18 and an upper wall 23 which is integral with it.
  • the upper wall 23 is capable of moving vertically inside the cavity 17 under the pressure of the resin 7 so that it can compress the spring 22 in order to absorb any increase in the volume of the resin, and thereby preventing the formation of preferential water circulation paths in the demineralization cassette.
  • the cassette comprises a housing 24 limited at its base 25 by the bottom of the cassette and laterally by fixed walls 26,27.
  • Said housing contains in its middle a spring 28 mounted compressed between the base 25 and an upper wall 29 which is capable of moving vertically inside said housing.
  • Said wall is covered on its upper face 30 with a layer 31 matching its shape and made of a material likely to soften in the presence of moisture.
  • the material 31 covering the upper face of the wall 30, while softening allows the spring 28 to relax, which will thus push on the resin to compensate for the decrease. of the volume it occupies in the cassette.
  • Said material can be for example cardboard.

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Abstract

Cassette amovible de déminéralisation (1) destinée à être montée dans le circuit d'eau d'un appareil, ladite cassette comportant une chambre (8) interposée entre une entrée (5) et une sortie (6) du liquide, pratiquées dans ladite cassette, et contenant une résine (7) de déminéralisation en matière pulvérulente. Selon l'invention, la chambre (8) contient des moyens compensateurs (10) des variations du volume de la résine (7). Lesdits moyens sont susceptibles, soit de gonfler pour compenser une diminution de volume de la résine, soit de se comprimer pour absorber une augmentation de volume de ladite résine. L'invention s'applique notamment à la déminéralisation de l'eau utilisée dans un fer à repasser.

Description

CASSETTE DE DEMINERALISATION
L'invention concerne des cassettes amovibles de déminéralisation qui sont destinées à être montées dans un circuit d'eau d'un appareil et qui comportent une chambre contenant une résine de déminéralisation en matière pulvérulente interposée entre une entrée et une sortie pratiquée dans ladite cassette.
En fonction du traitement qu'elles subissent chez le fabricant, les résines de déminéralisation de l'eau peuvent soit augmenter soit diminuer de volume au fur et à mesure de leur usure. Ceci a pour conséquence l'établissement de chemins préférentiels de circulation de l'eau entre l'entrée et la sortie d'eau dans la cas¬ sette. Or pour que ces résines remplissent parfaitement leur rôle, il faut que l'eau qui les traverse parcourt le chemin le plus long possible sans emprunter des chemins préférentiels.
Le but de l'invention est d'éviter la formation de ces chemins préférentiels dans la résine, suite à une variation du volume de cette dernière.
Selon l'invention, la cassette de déminéralisation contient, en plus de la résine, des moyens compensateurs des variations du volume de la résine de déminéralisation. Selon une caractéristique importante de l'invention, ces moyens peuvent être des éléments gon¬ flants en présence d'humidité ou compressibles sous l'effet d'une compression extérieure, tels que des gra- nules de polymères synthétiques fabriqués par la Société SNF FLOERGER et commercialisés sous la marque AQUASORB PR 3005.
Grâce à la cassette selon l'invention, toute aug- mentation ou diminution progressive du volume de la ré¬ sine sera compensée automatiquement à l'aide desditε élé¬ ments compensateurs.
Ainsi, la formation de chemins préférentiels, soit au sein de la résine, soit entre la résine et la paroi interne de la cassette sera évitée et l'efficacité des résines sera augmentée.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente une cassette amovible de l'art antérieur, montée sur un dispositif de repassage ; - la figure 2 représente une coupe horizontale de la cas¬ sette amovible seule selon la ligne AA de la figure 1 ;
- la figure 3 représente une coupe verticale d'une cas¬ sette amovible selon l'invention, contenant une résine de déminéralisation avec adjonction d'éléments compen- sateurs de la variation de volume de cette dernière ;
- la figure 4 représente une coupe horizontale selon la ligne BB de la cassette amovible représentée à la fi¬ gure 3 ;
- la figure 5 représente une coupe verticale de la cas- sette selon une première variante de l'invention con¬ tenant la résine de déminéralisation et un élément corn- pensateur du volume de la résine sous la forme d'une bande de mousse ;
- la figure 6 représente une coupe verticale d'une cas¬ sette selon une seconde variante de 1'invention con- tenant la résine de déminéralisation et comportant une cavité contenant un ressort susceptible de se comprimer pour compenser l'augmentation de volume de la résine ;
- la figure 7 représente une coupe horizontale selon la ligne CC de la cassette amovible représentée à la fi- gure 6 ;
- la figure 8 représente une coupe verticale d'une cas¬ sette selon une troisième variante de 1'invention con¬ tenant la résine de déminéralisation et un élément dans lequel est monté un ressort comprimé susceptible de se détendre.
Comme représente aux figures 1 et 2 et de manière connue en soi, une cassette 1 amovible contenant une résine de déminéralisation est fixée, par des moyens de fixation non représentés, dans un emplacement 2 d'un boîtier 3 d'un dispositif de repassage comportant un réservoir d'eau. La cassette amovible 1 comporte une chambre 4 munie de moyens permettant d'indiquer le niveau de saturation de la résine, ladite chambre communique par un orifice 5 avec le réservoir d'eau. Un deuxième orifice 6 permet 1'écoulement de 1'eau dans un tube branché à un fer à repasser non représenté, après sa circulation dans la résine 7 contenue dans une deuxième chambre 8 de forme générale circulaire par exemple.
La résine est du type cationique et anionique et a également la particularité soit d'absorber beaucoup d'eau et de gonfler, soit de diminuer de volume au fur et à mesure de son usure.
Selon l'invention, la chambre 8 contient, en plus de la résine, des moyens compensateurs des variations du volume de ladite résine.
Dans un premier exemple de réalisation représenté par les figures 3 à 8, la cassette de déminéralisation contient des moyens compensateurs des variations de vo¬ lume de la résine qui sont constitués de granules de polymères synthétiques 10 incorporés à la résine tels que par exemple les granules commercialisées par la Société SNF FLOERGER sous la Marque AQUASORB PR 3005. Ces gra¬ nules peuvent avoir deux comportements, ou bien leur vo¬ lume augmente en présence d'eau lorsque le volume de la résine diminue ou bien leur volume diminue sous l'effet d'une compression due à une augmentation de volume de la résine. Dans le premier cas, les moyens compensateurs en gonflant compensent la diminution du volume de la résine. Dans le second cas, en se comprimant, ils absorbent l'augmentation du volume de la résine.
Comme nous l'avons signalé plus haut, les moyens compensateurs des variations de volume de la résine sont des granules 10 de polymères synthétiques susceptibles de se présenter sous forme d'une poudre de particules ou de granules dont les dimensions varient entre quelques i- crons et 3 mm. Ces particules ont des propriétés de ré¬ tention d'eau. En effet, au contact de l'eau, les polymères s'hydratent et chaque particule reste séparée et peut absorber jusqu'à cinq cents fois son poids en eau, il en résulte une multiplication par cinq cents de son volume. Par ailleurs, cette hydratation est totalement réversible et les granules peuvent retrouver leur taille d'origine. L'eau peut alors être évacuée par une simple compression.
Ainsi, en cas de diminution du volume de la ré¬ sine, des chemins préférentiels de circulation d'eau ap- paraissent. L'eau qui traverse la résine aura tendance à emprunter ces chemins préférentiels parcourant ainsi un chemin plus court 9 à travers la résine de déminérali¬ sation comme nous l'avons illustré à la figure 2. Il en résulte une moindre déminéralisation de l'eau sortant de la chambre 8 et par conséquent une baisse d'efficacité de la cassette.
Le même phénomène se produit en cas d'augmentation du volume de la résine. Dans ce cas, les granules 18 préalablement hydratés ont une taille plus grande et vont se comprimer pour absorber l'augmentation du volume de la résine.
Dans les deux cas, les granules 10 vont remplir la fonction de compensateurs de variation du volume de la résine 7 dans la cassette de déminéralisation empêchant ainsi que l'eau contenue dans la cassette n'emprunte les chemins où la quantité de résine a diminué et l'obligeant donc à se déminéraliser au contact de toute la masse de résine.
Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 5, les moyens compensateurs des variations du vo- lume de la résine sont constitués par une ou plusieurs bandes de mousse compressibles 11 qui peuvent être mon¬ tées dans la chambre 8 de la cassette de déminéralisation soit entre le fond 12 de la paroi de ladite chambre 8 et la résine 7 soit également entre les parois latérales 13, 14, 15 et 16 de ladite chambre 8 et la résine. Quel que soit l'endroit où la ou les mousses sont montées, elles peuvent être soit comprimées, auquel cas en gonflant au contact de l'eau, elles vont compenser toute diminution du volume de la résine consécutive à son usure, ou bien lesdites bandes peuvent être décomprimées, auquel cas elles vont absorber toute augmentation du volume de la résine en se comprimant.
Dans les deux cas, en maintenant constant le vo¬ lume occupé par la résine dans la chambre 8 de la cas- sette, lesdites mousses vont empêcher la formation de chemins préférentiels de circulation de l'eau à travers la résine. Contrairement aux granules 10 qui doivent être mélangés correctement à la résine 7 avant le remplissage de la cassette, la ou les bandes de mousse 11 sont au- tomatiquement insérées dans la cassette préalablement au remplissage de cette dernière par la résine.
Selon un autre mode de réalisation illustré aux figures 6 et 7 , la cassette de déminéralisation comporte une cavité interne 17 limitée à sa base 18 par le fond 19 de ladite cassette et limitée latéralement par des parois fixes 20,21. Ladite cavité contient en son milieu un ressort 22 monté fixe entre la base 18 et une paroi supérieure 23 qui lui est solidaire. La paroi supérieure 23 est susceptible de se déplacer verticalement à l'intérieur de la cavité 17 sous la poussée de la résine 7 de telle sorte qu'elle puisse comprimer le ressort 22 afin d'absorber toute augmentation du volume de la ré¬ sine, et empêchant par là la formation de chemins préférentiels de circulation de l'eau dans la cassette de déminéralisation.
Selon une autre variante de réalisation illustrée à la figure 8, la cassette comporte un logement 24 limité à sa base 25 par le fond de la cassette et latéralement par des parois fixes 26,27. Ledit logement contient en son milieu un ressort 28 monté comprimé entre la base 25 et une paroi supérieure 29 qui est susceptible de se dé¬ placer verticalement à l'intérieur dudit logement. Ladite paroi est recouverte sur sa face supérieure 30 d'une couche 31 épousant sa forme et constituée d'un matériau susceptible de se ramollir en présence d'humidité. En cas de diminution du volume de la résine, le matériau 31 re¬ couvrant la face supérieure de la paroi 30, en se ramol¬ lissant, autorise la détente du ressort 28 qui exercera ainsi une poussée sur la résine pour compenser la diminu¬ tion du volume qu'elle occupe dans la cassette. Ledit matériau peut être par exemple en carton.
Grâce à cette compensation de volume, l'eau s'écoulant entre les orifices 5 et 6 imprègne et traverse la masse de la résine 7 et arrive déminéralisée dans le fer à repasser.

Claims

REVENDICATIONS 1. Cassette amovible de déminéralisation (1) des¬ tinée à être montée dans le circuit d'eau d'un appareil, ladite cassette comportant une chambre (8) interposée en- tre une entrée (5) et une sortie (6) du liquide pra¬ tiquées dans ladite cassette, et contenant une résine (7) de déminéralisation en matière pulvérulente, caractérisée en ce que ladite chambre (8) comporte des moyens compensateurs (10) des variations du volume de la résine (7) lesdits moyens sont susceptibles, soit de gon¬ fler pour compenser une diminution de volume de la ré¬ sine, soit de se comprimer pour absorber une augmentation de volume de ladite résine.
2. Cassette amovible de déminéralisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens compensateurs de la variation de volume de la résine sont constitués de gra¬ nules de polymères synthétiques (10) incorporés à la ré- sine (7) .
3. Cassette amovible de déminéralisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens compensateurs de la variation de volume de la résine sont constitués par une ou plusieurs bandes de mousse (11) placées à l'intérieur de la chambre 8 de la cassette entre la paroi interne (12,13,14,15,16) de ladite chambre 8 et la résine (7).
4. Cassette amovible de déminéralisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une cavité interne (17) limitée à sa base (18) par le fond (19) de ladite cassette (1) et latéralement par des parois fixes (20,21), ladite cavité (17) contenant en son milieu un ressort (22) monté fixe entre la base (18) et une paroi
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