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ECODOUCHE
Objet de l'invention
[0001] La présente invention se rapporte à un
dispositif de recirculation d'eau pour installation de
douche.
Etat de la technique
[0002] Pour des raisons écologiques, il est de plus
en plus nécessaire de réduire la consommation tant sur le
plan énergétique que sur le plan de l'eau en général, et
l'eau potable en particulier.
[0003] A ce sujet, le document FR2827147 décrit un
dispositif de douche permettant de recirculer l'eau d'un
dispositif de douche. Ce système comprend plusieurs
mitigeurs et une électrovanne commandés par un pupitre. Ce
système est complexe et ne permet qu'un fonctionnement
purement en circuit fermé.
[0004] Le document W02008/031139 décrit une
structure de base destinée à une douche, cette douche
possédant un circuit de recirculation d'eau. Cette base
comprend un fond sensiblement plan et un réservoir. Le
réservoir comprend une première sortie destinée à laisser
passer l'eau devant être utilisée par le circuit de
recirculation, et une seconde sortie destinée à laisser
passer l'eau à évacuer. En fonctionnement, lorsque le
passage de l'eau vers la vidange est obstrué, l'eau entrant
en contact avec le fond s'écoule dans le réservoir où elle
s'accumule jusqu'à une hauteur suffisante de façon à
sensiblement recouvrir la première sortie.
[0005] Par ailleurs, W0/2004/101902 décrit un
système de recyclage d'eau utilisé dans une installation de
douche comportant un dispositif de commutation servant à
passer de l'état de recyclage d'eau à un état de non
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recyclage auquel l'eau est drainée de l'installation à
travers un drain en vue d'être éliminée. Le dispositif de
commutation fonctionne à l'état de non recyclage pour
permettre à l'eau qui s'écoule jusqu'au drain d'être amenée
à être jetée, et, à l'état de recyclage pour dévier l'eau
qui s'écoule jusqu'au drain en vue d'être déchargée à
travers d'un orifice de déchargement et de diminuer ou
d'arrêter l'écoulement d'eau allant jusqu'à l'orifice de
déchargement à partir de l'alimentation en eau.
[0006] Toutefois, ces dispositifs présentent
l'inconvénient de ne pas permettre un renouvellement
partiel et continuel de l'eau.
Buts de l'invention
[0007] La présente invention vise à fournir un
système de recirculation d'eau pour douche relaxante ne
présentant pas les inconvénients de l'art antérieur.
[0008] En particulier, la présente invention vise à
simplifier les dispositifs existants, et à proposer un mode
de fonctionnement permettant, lors de la recirculation, une
régulation de la température.
[0009] Les avantages de l'invention apparaîtront
plus clairement à la lumière de la description de
l'invention ci-après.
Résumé de l'invention
[0010] La présente invention concerne un dispositif
de recirculation d'eau d'un système de douche comprenant
les éléments suivants :
- un raccordement permettant l'arrivée d'eau
froide;
- un raccordement permettant l'arrivée d'eau
chaude;
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- une vanne à 3
voies dont l'entrée est
connectée à l'arrivée d'eau froide, ladite vanne à 3
voies permettant de sélectionner une première sortie
ou une deuxième sortie;
- un dispositif
mitigeur comprenant une
première entrée et une seconde entrée, la première
entrée étant connectée à l'arrivée d'eau chaude et la
seconde entrée à la première sortie de la vanne à 3
voies;
- des moyens de
projection de l'eau mélangée
connectés à la sortie du dispositif mitigeur;
- un bac de
récupération de l'eau projetée,
comprenant un trop-plein d'évacuation et une conduite
de récupération;
- des moyens de
pompage dont l'entrée est
connectée à la conduite de récupération et la sortie
est connectée au travers d'un dispositif anti-retour à
la seconde entrée du dispositif mitigeur en parallèle
avec la première sortie de la vanne à 3 voies,
lesdits moyens de pompage étant pilotés au moyen d'un
pressostat connecté à la deuxième sortie de la vanne à 3
voies.
[0011]
Selon des modes préférés de l'invention, le
dispositif de recirculation comporte au moins une, ou une
combinaison quelconque appropriée, des caractéristiques
suivantes :
- le dispositif
comprend en outre une micro-
fuite sur le circuit hydraulique du pressostat,
permettant de réduire la pression sur ce circuit,
- de filtration sur le circuit de recirculation de Le dispositif
comprend en outre un dispositif
l'eau,
- le dispositif
de filtration comprend un
support et un filtre consommable de type plan, de
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préférence le filtre consommable étant constitué de
papier, de tissus ou d'une membrane de polymère
présentant une porosité contrôlée,
- le dispositif comprend en outre un second
pressostat connecté à la sortie des moyens de pompage,
permettant l'arrêt de la pompe lors de la fermeture du
dispositif mitigeur,
- le dispositif mitigeur est du type
thermostatique,
- Le dispositif ne comprend qu'un unique
dispositif mitigeur,
- la vanne à trois voies est un inverseur de
direction,
- l'inverseur est piloté par une jauge de
niveau placée dans le bac de récupération.
[0012] La présente invention concerne également un
système de douche comprenant le dispositif selon
l'invention.
Brève description des figures
[0013] La figure 1 représente schématiquement un
exemple de dispositif selon l'invention.
Description détaillée de l'invention
[0014] La présente invention concerne un dispositif de
douche permettant d'économiser l'eau et l'énergie en
recirculant une partie de l'eau de la douche. Après une
utilisation transitoire pendant laquelle la douche
fonctionne de manière conventionnelle, une pompe 8 est
actionnée pour recirculer l'eau de la douche. Cette période
transitoire initiale permet de se laver ou de se détendre
et de remplir un réservoir transitoire 16, tandis que la
circulation ultérieure permet une douche délassante sans
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pour autant augmenter la consommation d'eau chaude de
manière exagérée.
[0015] Le principe à la base de l'invention est de
connecter un dispositif mitigeur 3, de préférence
thermostatique, directement sur les arrivées d'eau chaude
et d'eau froide 1. En parallèle au circuit hydraulique
du réseau de distribution d'eau froide 1, l'entrée d'eau
froide du dispositif mitigeur 3 est aussi connectée à un
système de recirculation, pompant l'eau tombant dans un bac
10 de récupération 16 au moyen d'une pompe 8. En utilisation
en recirculation, la pompe 8 est actionnée, tandis que
l'arrivée d'eau froide 1 est coupée.
[0016] Dans un tel dispositif, le débit d'eau chaude est
maintenu par le dispositif mitigeur juste suffisant pour
15 compenser les pertes thermiques de l'eau circulant dans le
système. On minimise donc la perte d'eau au strict
nécessaire. Cet appoint d'eau chaude présente en outre
l'avantage de présenter un renouvellement partiel continuel
de l'eau de douche, contrairement aux systèmes à
recirculation totale.
[0017] De préférence le circuit de recirculation inclut
un dispositif de type clapet anti-retour 6, de façon à
éviter toute fuite par ce circuit lors de la phase
transitoire initiale, ou de façon générale, lors de
l'utilisation selon le mode conventionnel (sans
recirculation).
[0018] De préférence, l'invention comprend des moyens
permettant, lors de l'utilisation, de basculer d'un
fonctionnement conventionnel (sans recirculation) à un
fonctionnement en recirculation. En particulier, ces moyens
couperont simultanément l'arrivée d'eau froide et
commanderont le démarrage de la pompe 8. De préférence, ces
moyens comprendront une vanne à trois voies 2, connectant
soit le réseau d'eau froide directement sur l'entrée froide
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du dispositif mitigeur (position 2a), soit le réseau d'eau
froide sur un circuit hydraulique de commande (position
2b). Le circuit hydraulique de commande comprend alors un
pressostat 5 commandant l'alimentation électrique du
dispositif de pompage 8.
[0019] Avantageusement, la vanne à trois voies 2 est du
type inverseur, permettant deux positions stables (2a,2b).
[0020] Le circuit hydraulique de commande comprend de
préférence une micro-fuite 14 permettant de réduire la
pression rapidement lorsque le dispositif est mis à l'arrêt
(ou lors du retour au mode conventionnel). La sortie de
cette micro-fuite 14 sera de préférence connectée au
circuit de recirculation, au moyen d'une connexion 11 en
amont de la pompe 8.
[0021] Avantageusement, le pressostat 5 permettra
d'alimenter un convertisseur de tension (transformateur)
uniquement lorsque la pression sur le circuit de commande
sera supérieure à un seuil prédéterminé. Ce convertisseur
de tension alimentera alors la pompe 8 en basse tension, de
façon à réduire les risques d'électrocution.
[0022] S'agissant d'un dispositif de douche, la sortie
du dispositif mitigeur est connectée à un dispositif de
dispersion 4 de type pommeau de douche ou rampe
d'aspersion.
[0023] Le réservoir 16 sera généralement simplement un
tub ou bac de douche dont on aura obturé l'évacuation
au moyen d'un tuyau formant trop-plein 13. Le moyen
d'obturation sera par exemple un tuyau de 5 cm de hauteur
équipé d'un joint conique à sa base, placé dans la crépine
du récipient (baignoire ou bac de douche).
[0024] Eventuellement, le fond du réservoir pourra être
couvert d'un caillebotis ou tout autre dispositif
permettant de surélever les pieds de l'utilisateur, sans
pour autant réduire l'écoulement des eaux.
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[0025] De manière alternative, lors de l'installation ou
de la rénovation d'un bac de douche une crépine de trop
plein est placée à plus ou moins 10 cm de hauteur sur une
des parois du récipient et raccordée au siphon. Un orifice
d'aspiration (petite crépine) sera avantageusement placé
sur le flanc, à proximité du fond du réservoir et raccordé
à l'aspiration de la pompe 12V pour le pompage en circuit
fermé. Cette disposition sur le flanc du réservoir permet
d'éviter de recirculer les particules les plus lourdes qui
sédimentent dans le fond du réservoir. Ceci permet le cas
échéant de réduire le colmatage du filtre, et/ou réduire
l'usure de la pompe par des particules abrasives telles que
du sable. Un dispositif permettra en outre de vider le
réservoir après la recirculation pour des raisons
d'hygiène.
[0026] Sous le niveau de trop-plein, une canalisation 12
connectée à l'entrée de la pompe permet le pompage de l'eau
recirculée.
[0027] De préférence, le circuit de recirculation
comprendra un dispositif de filtrage 10. De préférence, ce
dispositif 10 sera disposé entre le captage d'eau 12 et la
pompe 8. Avantageusement, ce dispositif de filtrage
comprendra un filtre jetable, de type papier filtre ou
membrane microporeuse et un support de type grille .
[0028] Avantageusement, un second pressostat 9 régulera
la pression de sortie de la pompe 8. En particulier, ce
pressostat coupera l'alimentation de la pompe 8 lors d'un
arrêt momentané par fermeture du dispositif mitigeur 3. Cet
arrêt sera induit par une élévation de pression dans la
ligne lors de la fermeture momentanée du mitigeur.
[0029] Le dispositif de l'invention permet des économies
d'eau importantes. En effet, des tests ont montré que la
consommation d'une douche en mode classique est d'environ
11 litres par minute tandis qu'en mode de recirculation
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selon l'invention, la même douche présentait une
consommation de 0,7 litre par minute. Ces chiffres sont
illustratifs, et dépendent bien entendu des paramètres de
l'installation, tels que les températures d'eau chaude et
d'eau froide. En outre, seul 0.71/min d'eau chaude est
utilisée, l'eau chaude étant mélangée à l'eau tiède
recirculée (environ 36 C contre 10 C typiquement pour
l'alimentation d'eau froide), ce qui représente un gain
[0030] énergétique substantiel.Présentant un encombrement minimum, le
dispositif
de l'invention est adaptable au matériel existant de la
douche ou de la baignoire sans transformation.
Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention
[0031] Selon une forme préférée de l'invention, on
utilise pour la commande du circuit de recirculation, la
pression hydraulique (F, 1 eau froide) du réseau de
distribution, que ce soit le réseau de distribution d'eau
potable ou d'un groupe hydrophore ou tout autre réseau
hydraulique quelconque d'une pression minimum de 0,5 bar.
[0032] De préférence, un inverseur de direction (vanne
trois voies (en position 2b) coupe l'arrivée d'eau froide
principale allant vers le mitigeur 3 et l'envoie vers un
pressostat 5 qui actionne un relai autorisant le passage de
l'alimentation électrique d'un transformateur 12V vers une
pompe 12V 8.
[0033] Le pilotage hydraulique 7 du pressostat est
connecté à l'aspiration 12 de la pompe par une connexion 11
au travers d'une micro-fuite en ligne 14. Cette micro-fuite
14 permet de libérer la pression de pilotage du pressostat
au moment où l'on change la position de l'inverseur (vanne
trois voies 2 en position 2a) pour retourner vers le mode
de fonctionnement classique (plaçant l'arrivée du circuit
de distribution d'eau froide 1 en direct vers l'entrée
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d'eau froide du mitigeur). Dans cette position un clapet
anti-retour 6 en ligne empêche la pression d'arriver dans
la pompe 8 et maintient la pression dans la ligne
classique.
[0034] La réserve d'eau de pompage
est une baignoire ou
un bac de douche dans laquelle un minimum de hauteur d'eau
est maintenu, de telle sorte que le tuyau d'aspiration soit
immergé. La quantité d'eau dans ce réservoir est limitée
afin d'éviter de devoir consommer une trop grande quantité
d'eau à température de service (36 ) dans la phase initiale
transitoire.
[0035] Un filtre 10 filtre les particules
aspirées au
moyen de la canalisation 12 par la pompe 8 en circuit
fermé. Le filtre est composé d'une grille inox supportant
un filtre papier pour une retenue optimale des particules.
Ce filtre papier est un consommable recyclable, pour des
raisons d'hygiène et de facilité, et le filtre (grille)
inox est nettoyé manuellement sous un robinet. La
superficie de filtration est de 36 cm2 et le filtre papier
fonctionne de façon efficace avant saturation pendant une
durée d'au moins 90 minutes à l'eau sans savon et d'au
moins 60 minutes pour une douche complète avec savon.
[0036] Lors de l'utilisation en circuit
fermé il y a un
pressostat 9 qui coupe l'alimentation 12V de la pompe 8 au
moment où on coupe l'arrivée d'eau du mitigeur pour arrêter
de se doucher momentanément.
[0037] De préférence, le trop plein 13 est
un tube
d'environ 5 cm de hauteur avec joint en caoutchouc conique
[0038] à sa base et placé dans la crépine d'évacuation d'origine.Selon
un exemple particulier, pour une douche
classique de 10 mn, une douche classique représentera une
consommation de 110 1, dont environ 55 1 d'eau chaude.
Selon l'invention, une douche de même durée comprendra par
exemple 1 mn en mode classique (11 1, soit 5,5 1 d'eau
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chaude et 5,5 1 d'eau froide) pour remplir le bac (jusqu'à
immersion du tuyau d'aspiration), 8 mn en mode de
recirculation, soit 0,7*8 = 5,6 1 d'eau chaude, suivi d'un
rinçage de 1 mn selon le mode classique, soit 11 1 d'eau.
Au total, selon cet exemple, l'invention a permis de
réduire la consommation à 11 1 d'eau froide et 16,6 1 d'eau
chaude, soit un gain de 44 1 d'eau froide et de 38,4 1
d'eau chaude, ce qui représente un gain substantiel.
