FR2898666A1 - Installation de distribution d'eau chaude et d'eau froide et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation de distribution d'eau comprenant un dispositif de réchauffage d'eau et au moins un dispositif mélangeur avec d'une part une arrivée (101) d'eau chaude reliée par une tubulure au dispositif de réchauffage d'eau et une arrivée (102) d'eau froide connectée par une tubulure à un circuit d'alimentation en eau froide de l'installation, d'autre part une sortie (80) d'eau à disposition de l'utilisateur, et des moyens de mélange (12) disposés entre les dites arrivées et la dite sortie, caractérisée en ce qu'elle comporte une sortie (81) d'eau parallèle à la sortie d'eau à disposition de l'utilisateur et des moyens (13) de dérivation de l'eau qui sort des moyens de mélange intercalés entre ces derniers et lesdites sorties, lesquels moyens de dérivation sont agencés pour que tant que l'eau qui sort des moyens de mélange n'a pas atteint une température prédéterminée, elle est dirigée vers la sortie d'eau parallèle.L'invention concerne également un dispositif (8b) de mise en oeuvre permettant de constituer une telle installation.

Description

-1- INSTALLATION DE DISTRIBUTION D'EAU CHAUDE ET D'EAU FROIDE ET

DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE. La présente invention concerne des perfectionnements aux installations de distribution d'eau chaude et d'eau froide comportant des robinets mitigeurs ou mélangeurs, tels que les dispositifs de distribution d'eau sanitaire, installés au sein de tous types de bâtiments possédant des sanitaires comme des éviers, des lavabos, des baignoires, des douches. Les bâtiments concernés peuvent donc être sans que ceci soit limitatif : des maisons individuelles, des immeubles d'habitation ou de bureaux, des hôtels, des blocs sanitaires des sites industriels, des vestiaires d'installations sportives, des bateaux et navires conçus pour la vie à bord, des hôpitaux. Par "mélangeur", dans la suite du présent texte, on désignera indifféremment tout dispositif constitué par un mélangeur ou robinet mélangeur dans son acception usuelle ou un mitigeur thermostatique ou manuel, c'est-à-dire tout dispositif comprenant d'une part une arrivée d'eau reliée au dispositif de réchauffage de l'installation et une arrivée d'eau froide, d'autre part une sortie à la disposition de l'utilisateur, et des moyens de mélange manuels ou thermostatiques constitués de plusieurs commandes séparées ou d'une commande unique multifonctions, lesquels moyens de mélange sont disposés entre les dites arrivées et ladite sortie de sorte que, selon le réglage des moyens de mélange, l'eau qui sort est chaude, froide ou tiédie par mélange de l'eau provenant des deux arrivées.

Par "eau froide", au sens de la présente invention, on entend désigner de l'eau à la température du réseau ou de la réserve d'alimentation et par "eau chaude", on entend désigner de l'eau dont la température est supérieure à celle de l'eau froide, comme définie ci avant, c'est-à-dire l'eau sortant du dispositif de production d'eau chaude de l'installation (chauffe-eau, ballon ou autre) ou de l'eau mélangée ou mitigée (le terme "mélangée" sera utilisé dans la suite de la description) c'est-à-dire constituée par un mélange d'eau froide et d'eau sortant du dispositif de production d'eau chaude. Généralement, lorsque, afin d'obtenir de l'eau chaude, un utilisateur ouvre un mélangeur ou un mitigeur, qu'il s'agisse d'un mitigeur manuel ou thermostatique, qui n'a pas été utilisé depuis quelque temps, il s'écoule un certain volume d'eau froide avant l'arrivée de l'eau chaude. En fait, c'est l'eau froide ou tiède contenue dans la tubulure entre le dispositif de production d'eau chaude et le mélangeur qui s'écoule. Dans le cas d'une douche ou d'un lavabo, ceci constitue une source d'inconfort pour l'utilisateur ; il peut en être de même dans le cas d'un évier. Dans la plupart des cas, cette eau froide est inutilisée et part directement à l'égout. En fonction de la configuration de l'installation, le volume perdu peut atteindre 3 à 5 litres, voire plus dans certains cas très spécifiques. De ce fait, pour exemple, le cumul de l'ensemble -2- des membres d'une même famille habitant en maison individuelle, représente plusieurs mètres cube qui sont ainsi gaspillés chaque année. Un premier but de l'invention est de constituer un dispositif qui permet de régler les problèmes liés à l'inconfort lors de l'arrivée d'eau froide non désirée ; un second but de l'invention est que le dispositif permette, en étant associé à d'autres éléments, de constituer une installation ne comportant pas l'inconvénient engendré par la perte d'eau qui deviendra rédhibitoire si la tendance actuelle sur la pénurie d'eau potable à l'état naturel s'avère durable. On connaît du document US 6,895,985 B2 un agencement qui permet de résoudre l'ensemble des inconvénients mentionnés. Toutefois, cet agencement met en oeuvre des éléments électriques, consommateurs d'énergie, tels que des sondes et des capteurs, et une pompe de recirculation d'eau qui permettent de constituer un circuit de recirculation dans l'installation. De ce fait, l'agencement n'est pas autonome car il nécessite un apport d'énergie électrique complémentaire pour fonctionner.

L'invention a pour but de remédier aux inconvénients de ce dispositif en proposant une installation autonome, qui ne nécessite aucun apport d'énergie complémentaire. Selon l'invention, une installation de distribution d'eau comprenant un dispositif de réchauffage d'eau et au moins un dispositif mélangeur avec d'une part une arrivée d'eau chaude reliée par une tubulure au dispositif de réchauffage d'eau et une arrivée d'eau froide connectée par une tubulure à un circuit d'alimentation en eau froide de l'installation, d'autre part une sortie d'eau à disposition de l'utilisateur, et des moyens de mélange disposés entre les dites arrivées et la dite sortie, est caractérisée en ce qu'elle comporte une sortie d'eau parallèle à la sortie d'eau à disposition de l'utilisateur et des moyens de dérivation de l'eau qui sort des moyens de mélange intercalés entre ces derniers et lesdites sorties, lesquels moyens de dérivation sont agencés pour que tant que l'eau qui sort des moyens de mélange n'a pas atteint une température prédéterminée, elle est dirigée vers la sortie d'eau parallèle. Ainsi, tant que l'eau qui sort des moyens de mélange n'est pas à température suffisante, elle est tout simplement dérivée grâce à la pression d'arrivée dans le circuit d'eau chaude vers la sortie parallèle au lieu d'être envoyée vers la sortie à la disposition de l'utilisateur. En conséquence, l'invention ne fait intervenir que des composants passifs ne nécessitant aucune source d'énergie extérieure et aucun système de régulation électronique, d'où une simplicité accrue pour la mise en place mais également pour les éventuelles opérations de maintenance ultérieure. Selon une autre caractéristique, les moyens de dérivation sont constitués par un dispositif à commande manuelle qui possède au moins deux positions, une première dans laquelle l'eau qui sort des moyens de mélange est dirigée vers la sortie d'eau parallèle et -3une seconde dans laquelle l'eau qui sort des moyens de mélange est dirigée vers la sortie à disposition de l'utilisateur. Selon une autre caractéristique, les moyens de dérivation sont constitués par un clapet by-pass à commande thermosensible qui est agencé de façon telle qu'en deçà d'une température prédéterminée, dite de consigne, l'eau qui sort des moyens de mélange est dirigée vers la sortie d'eau parallèle et, au delà de ladite température de consigne, l'eau qui sort des moyens de mélange est dirigée vers la sortie à disposition de l'utilisateur ; la commande thermosensible est disposée dans une chambre de balayage, afin d'assurer un temps de réponse très court pour la commande d'ouverture du clapet by-pass.

Selon une autre caractéristique, le clapet by-pass à commande thermosensible est pourvu d'un organe de commande manuelle afin de pouvoir le mettre en position telle que l'eau sortant des moyens de mélange est dirigée vers la sortie à la disposition de l'utilisateur, indépendamment de la température mesurée par la commande thermosensible. Selon une caractéristique préférée, l'installation est pourvue de moyens de récupération de l'eau dirigée vers la sortie d'eau parallèle ; les moyens de récupération comprennent au moins un vase d'expansion connecté à la sortie d'eau en parallèle, dont le volume d'expansion est au moins aussi important que le volume contenu dans la tubulure entre l'arrivée d'eau chaude et le dispositif de réchauffage et l'installation comporte un clapet anti-retour disposé sur la sortie d'eau en parallèle entre les moyens de dérivation et le vase d'expansion de façon à ne pas faire retourner d'eau froide vers la sortie d'eau à la disposition de l'utilisateur ; selon une caractéristique additionnelle, le vase d'expansion est un vase à membrane dont la pression à vide est égale à la pression d'alimentation en eau froide des moyens de mélange et la sortie d'eau en parallèle est dirigée vers le circuit d'arrivée d'eau froide, et ledit vase d'expansion est connecté sur ce circuit, et l'installation comporte des moyens pour que la pression de l'eau dans le circuit d'eau froide au niveau du piquage soit inférieure à la pression qui règne dans les tubulures alimentant les moyens de mélange en eau chaude ; le dispositif de production d'eau chaude et les moyens de mélange sont alimentés en eau froide par des tubulures en parallèle sur une arrivée commune de distribution, et les moyens pour que la pression de l'eau dans le circuit d'eau froide au niveau du piquage soit inférieure à la pression qui règne dans les tubulures alimentant les moyens de mélange en eau chaude sont constitués par un dispositif réducteur de pression intercalé entre l'arrivée commune et le piquage. Selon d'autres caractéristiques indépendantes ou combinées, les moyens de mélange comprennent un clapet thermostatique configuré de façon à fonctionner avec un différentiel de pression compris entre 0,5 et 2 bars entre le circuit chaud et le circuit froid ; .l'installation comporte des moyens pour indiquer qu'elle se trouve en phase de récupération. -4- L'invention a également pour objet un dispositif destiné à être implanté dans une installation de distribution d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de dérivation d'eau vers une sortie d'eau parallèle à une sortie d'eau à la disposition de l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après et des dessins annexés, à titre d'exemple non limitatifs, sur lesquels : La figure 1 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'une installation conforme à l'invention au sein d'une maison individuelle ; Les figures 2 et 3 représentent deux variantes d'un dispositif dédié à la réalisation de l'installation de la figure 1 ; La figure 4 représente schématiquement un second mode de réalisation d'une installation conforme à l'invention au sein d'une maison individuelle ; Les figures 5, 6 et 7 représentent, en ses diverses positions de fonctionnement, un premier dispositif dédié à la réalisation de l'installation de la figure 4 ; La figure 8 représente schématiquement la façon dont le dispositif des figures 5, 6, 7 15 peut être associé à un circuit de distribution d'eau afin de constituer l'installation de la figure 4, Les figures 9, 10, 11 représentent trois variantes de dispositifs dédiés à la réalisation de l'installation de la figure 4. Sur la figure 1, on a illustré schématiquement un premier mode de réalisation d'une 20 installation de distribution d'eau conforme à l'invention au sein d'une maison 1 individuelle. De façon connue en soi, l'installation est desservie par une tubulure 2 d'arrivée d'eau froide alimentée par le réseau d'adduction. Un robinet 3 de coupure et un limiteur 4 de pression sont disposés sur la tubulure en amont d'un point 5 de dérivation. De ce point de dérivation, l'eau froide circule d'un premier côté vers un dispositif 6 de réchauffage d'eau, ici un ballon, 25 d'où elle repart pour distribuer les tubulures d'arrivée d'eau chaude de différents dispositifs 7a, 7b, 8a, de distribution et elle circule de l'autre côté directement vers les tubulures d'arrivée d'eau froide des mêmes dispositifs 7a, 7b, 8a. Sur cette figure, le premier dispositif 7a est un mélangeur qui dessert par exemple un évier, le second dispositif 7b est un mélangeur, lui aussi, qui dessert un lavabo et le 30 troisième dispositif 8a, qui dessert une pomme de douche 9, est agencé pour permettre la mise en oeuvre de l'invention dans l'installation. Sur cette figure on a illustré le cas où, conformément à l'invention, le troisième dispositif 8a comporte une arrivée 101 d'eau chaude connectée par une tubulure au dispositif 6 de réchauffage d'eau et une arrivée 102 d'eau froide connectée par une tubulure 35 au circuit d'alimentation en eau froide de l'installation ; il comporte aussi des moyens de mélange et des moyens de dérivation de l'eau qui sort des moyens de mélange, lesquels -5- moyens de mélange et de dérivation seront détaillés plus loin, pour distribuer soit une sortie 80 d'eau à disposition de l'utilisateur, soit une sortie 81 parallèle à la sortie 80 selon que l'eau qui sort des moyens de mélange a ou n'a pas atteint une température prédéterminée. Dans l'exemple illustré, la sortie 80 dessert la pomme de douche 9 et la sortie 81 est à l'air libre. Concrètement, ceci signifie que l'eau parvenant sur la sortie 81 peut soit être évacuée, par exemple en étant envoyée vers le fond du receveur de douche, soit récupérée à l'aide d'un dispositif de stockage approprié (bassine, cuve ou autre). La figure 2 illustre un mode de réalisation possible du dispositif 8a. Dans ce mode de réalisation, le dispositif 8a comporte deux parties 82 et 83, distinctes l'une de l'autre.

La première partie 82 possède la structure d'un mélangeur tel que défini au préambule de la présente demande, c'est-à-dire qu'il peut s'agir de la structure d'un mélangeur ou robinet mélangeur dans son acception usuelle ou de celle d'un mitigeur thermostatique ou manuel. A cet effet, la première partie 82 comprend les arrivées 101 d'eau chaude et 102 d'eau froide du dispositif 8a ; elle comprend encore des moyens 820 de mélange reliés aux arrivées 101 et 102, lesquels moyens 820 de mélange sont connus en soi et adaptés à la structure (mélangeur mitigeur ; manuelle/thermostatique) de la première partie 82, et ne seront pas détaillés davantage ; elle comprend en outre des organes 821, 822 de réglage des moyens 820 de mélange, également appropriés à sa structure, qui permettent de régler le débit et la température de l'eau qui doit sortir du dispositif 8a, lesquels organes de réglage sont ici symbolisés par des manettes en forme de boutons ; enfin, la première partie 82 comporte une sortie 823 d'eau mélangée ou mitigée qui provient des moyens 820 de mélange. La sortie 823 de la première partie 82 est reliée à l'entrée 830 de la seconde partie 83, laquelle seconde partie 83 comprend elle-même la sortie 80 d'eau à disposition de l'utilisateur, de même que la sortie 81 parallèle. Des moyens de dérivation 831 de l'eau qui sort des moyens de mélange sont intercalés entre l'entrée 830 et lesdites sorties 80, 81. Dans le mode de réalisation illustré, les moyens de dérivation 831 sont constitués par un clapet by-pass à commande thermosensible. La commande thermosensible est réalisée par un capteur thermomécanique 832, tel qu'une capsule de cire, disposé dans une chambre 833 de balayage dans laquelle pénètre l'eau provenant de l'entrée 830. La disposition du capteur thermomécanique 832 dans la chambre 833 de balayage favorise les échanges thermiques et lui permet de réagir le plus rapidement possible. Le principe de fonctionnement est le suivant : tant que l'eau qui arrive sur le capteur thermomécanique 832 est inférieure à une température prédéfinie, le clapet est dans une position que l'on dira "fermée", c'est-à-dire telle que l'eau est dirigée vers la sortie 81 parallèle uniquement. -6- Lorsque l'eau qui arrive sur le capteur thermomécanique 832 atteint ladite température prédéfinie, le clapet prend une position dite "ouverte", stoppant le flux vers la sortie 81 et le dirigeant vers la sortie 80 à la disposition de l'utilisateur uniquement. La température prédéfinie de changement de position du clapet by-pass 831 peut être réglée par construction ou manuellement. Elle doit être en tous cas inférieure à la température de consigne définie par l'utilisateur au niveau des moyens 820 de mélange faute de quoi l'eau sera toujours déviée vers la sortie 81 de sorte que l'écoulement d'eau ne pourra jamais s'établir vers la sortie 80 ; dans le cas d'un dispositif destiné à une douche, la température de réglage peut par exemple être de l'ordre de 30 degrés Celsius.

Le clapet by-pass 831 est par ailleurs relié à une manette 834 de réglage, telle qu'un bouton qui permet de s'affranchir de cette température pour permettre par exemple de diriger de l'eau froide vers la sortie 80 à disposition de l'utilisateur, et cela que la température prédéfinie soit réglable manuellement ou réglée par construction. Ainsi, lorsque la température prédéfinie est réglée par construction, la manette peut avoir simplement deux positions, à savoir une position de fonctionnement normal (eau chaude) et une position pour permettre de faire sortir l'eau froide. De façon avantageuse, lorsque la température prédéfinie est réglable manuellement, cette manette 834 peut être utilisée non seulement pour s'affranchir de la température prédéterminée, mais encore pour effectuer le réglage de la température prédéfinie.

II convient de noter que lorsque les moyens 820 de mélange sont en position ouverte (circulation d'eau), l'utilisateur le sait car de l'eau sort soit de la sortie 80, soit de la sortie 81. Dans la variante de la figure 3, le dispositif 8a possède une structure monobloc, et peut être monté en lieu et place d'un mélangeur de l'art antérieur : ceci est avantageux dans le cas de la réalisation d'une installation nouvelle.

Plus précisément, cet ensemble comporte un bloc 84 dans lequel sont réalisés des conduits qui, alimentés à partir des arrivées 101 d'eau chaude et 102 d'eau froide du dispositif, desservent une structure de distribution et de dérivation implantée dans le bloc 84. La structure comporte un mécanisme de mélange thermostatique (mitigeur) comprenant un clapet thermostatique 824, dont la température de consigne peut être réglée avec un bouton 825. Ce clapet reçoit l'eau chaude et l'eau froide des arrivées 101 et 102 respectives. A la sortie du clapet thermostatique 824 se trouve une vanne de coupure 826, pilotée par un bouton 827. La sortie 823 de la vanne de coupure 826 est reliée à l'entrée 830 d'un clapet by-pass 831., constituant un moyen de dérivation. Plus précisément, l'entrée 830 du clapet by-pass dessert une chambre 833 de balayage dans laquelle se trouve la commande thermosensible constituée par un capteur thermomécanique 832, tel qu'une capsule de cire. -7- Deux autres conduits sont réalisés dans le bloc 84, et disposés en sortie du clapet by-pass 831. L'un des conduits dessert la sortie 80 à disposition de l'utilisateur, l'autre la sortie 81 parallèle. Un bouton 834 de réglage permet de piloter le clapet, de façon identique à ce qui a été décrit en regard de la figure 2.

Le fonctionnement du dispositif de la figure 3 est identique à celui de la figure 2, en ce qui concerne la dérivation ; celui de la première partie (mitigeur avec le clapet thermostatique et la vanne de coupure est identique à celui d'un mitigeur classique). L'utilisateur commence donc par régler le mitigeur à l'aide du bouton 825, puis il ouvre la vanne de coupure 826.

Ainsi, tant que l'eau qui arrive sur le capteur thermomécanique 832 est inférieure à une température prédéfinie, le clapet est dans sa position fermée, et l'eau est dirigée vers la sortie 81 parallèle uniquement. Lorsque l'eau qui arrive sur le capteur thermomécanique 832 atteint ladite température prédéfinie, le clapet prend sa position dirigeant le flux d'eau vers la sortie 80 à la disposition de l'utilisateur uniquement. La température prédéfinie de changement de position du clapet by-pass 831 peut être réglée par construction ou manuellement. Elle doit être en tous cas inférieure à la température de consigne définie par l'utilisateur au niveau du mitigeur 824 faute de quoi l'eau sera toujours déviée vers la sortie 81 de sorte que l'écoulement d'eau ne pourra jamais s'établir vers la sortie 80 ; dans le cas d'un dispositif destiné à une douche, la température de réglage peut par exemple être de l'ordre de 30 degrés Celsius. Comme dans le cas de la figure 2, la manette 834 de réglage permet de s'affranchir de cette température pour permettre par exemple de diriger de l'eau froide vers la sortie 80 à disposition de l'utilisateur, et cela que la température prédéfinie soit réglable manuellement ou réglée par construction. Ainsi, lorsque la température prédéfinie est réglée par construction, la manette peut avoir simplement deux positions, à savoir une position de fonctionnement normal (eau chaude) et une position pour permettre de faire sortir l'eau froide. De façon avantageuse, lorsque la température prédéfinie est réglable manuellement, la manette 834 peut être utilisée non seulement pour s'affranchir de la température prédéterminée, mais encore pour effectuer le réglage de la température prédéfinie. Sur la figure 4, on a illustré une installation perfectionnée dans laquelle, au lieu d'un dispositif tel que celui 8a des figures 1 à 3 sont prévus un dispositif 8b et des organes additionnels 8c, 8d qui permettent de récupérer le volume d'eau dirigé vers la sortie parallèle et de le réinjecter dans le circuit de distribution. -8- Les autres éléments constituants de l'installation représentés sur la figure 4 sont identiques à ceux de la, figure 1 et ils ne seront donc pas décrits à nouveau. En outre, les éléments identiques entre les diverses figures porteront les mêmes références lorsque ceci favorisera la compréhension des figures.

Sur les figures 5 à 8 est représenté, dans ses diverses positions fonctionnelles, un dispositif 8b possédant une structure monobloc, qui peut être mis en lieu et place d'un mélangeur, par exemple dans le cas d'une installation nouvelle ou d'une réfection d'installation ; sur la figure 9 est représenté un ensemble 8b ayant une structure en plusieurs parties, convenant à une installation en kit, en conservant un mélangeur existant.

Par rapport au dispositif des figures 1 à 3, l'installation des figures 4 à 9 comporte une tubulure 15, dite conduit de récupération, qui est connectée à la sortie 81 des moyens de dérivation 13 parallèle à celle 80 à disposition de l'utilisateur, et qui relie cette sortie 81 au circuit d'arrivée d'eau froide par un piquage 10 sur ce dernier. Ainsi, la sortie 81 se trouve de fait connectée à l'arrivée 102 d'eau froide. Le circuit d'arrivée d'eau froide est complété par un volume d'expansion, constitué par au moins un vase d'expansion 8c à membrane, dont la pression de gonflage à vide est celle du circuit d'eau froide, lequel vase est monté en parallèle sur l'ensemble de circuits formé par la tubulure 15 et par le circuit d'eau froide lui-même, et il est prévu des moyens anti-retour, tels qu'un clapet anti-retour 14, entre la sortie 81 des moyens de dérivation 13, parallèle à celle 80 à disposition de l'utilisateur, et le piquage 10, pour que l'eau contenue dans le circuit d'eau froide ne puisse retourner en sens inverse dans les moyens de dérivation 13 et venir perturber leur fonctionnement correct. Enfin, un réducteur de pression 8d à ressort ou piloté, implanté sur le circuit froid, suivant la figure 4, permet de créer un différentiel de pression entre le circuit chaud et le circuit froid ; de la sorte, l'eau venant du circuit froid ne s'oppose pas à ce que l'eau dirigée vers la sortie 81 parte dans la tubulure 15 et qu'un volume d'eau correspondant pénètre dans le volume d'expansion. Le dispositif 8b, dans son mode de réalisation illustré sur les figures 5 à 8 comporte une vanne de coupure 11 disposée à la sortie d'un clapet thermostatique 12, lui-même relié aux arrivées 101, 102 d'eau chaude et d'eau froide. Un bouton 104 permet de manipuler la vanne de coupure et un bouton 105 permet de prérégler la température du clapet thermostatique. Ainsi, l'ensemble constitué par le clapet thermostatique 12 et la vanne de coupure 11 possède une structure classique de mitigeur thermostatique. La sortie 110 de la vanne de coupure 11 est reliée à l'entrée d'une chambre 16 de balayage dans laquelle est disposé le capteur thermomécanique 18 d'un clapet by-pass 13.

Un obturateur 19 est actionné par le capteur thermomécanique 18 de sorte que, selon sa -9- position, l'obturateur autorise l'eau à circuler vers la sortie 80 à disposition de l'utilisateur ou, au contraire, la conduit vers la sortie 81 parallèle. Comme dans le cas des figures 2 et 3, le capteur thermomécanique 18 du clapet by-pass réagit lorsque l'eau dans la chambre 16 de balayage atteint une température 5 prédéfinie. Toujours comme dans le cas des figures 2 et 3, le clapet by-pass 13 est par ailleurs relié à une manette 103 de réglage, telle qu'un bouton qui permet de s'affranchir de cette température pour permettre par exemple de diriger de l'eau froide vers la sortie 80 à disposition de l'utilisateur, et cela que la température prédéfinie soit réglable manuellement 10 ou réglée par construction. Ainsi, lorsque la température prédéfinie est réglée par construction, la manette 103 peut avoir simplement deux positions, à savoir une position de fonctionnement normal (eau chaude) et une position pour permettre de faire sortir l'eau froide. De façon avantageuse, lorsque la température prédéfinie est réglable manuellement, 15 cette manette 103 petit être utilisée non seulement pour s'affranchir de la température prédéterminée, mais encore pour effectuer le réglage de la température prédéfinie. Le clapet anti-retour 14 est disposé dans le dispositif 8b entre la sortie 81 et le conduit de récupération 15, lequel conduit de récupération aboutit au piquage 10 qui est réalisé dans le dispositif lui-même, plus précisément dans un conduit communiquant avec l'arrivée 20 102 d'eau froide, comme visible sur les figures 5 à 8. Ainsi l'ensemble 8b peut être mis en lieu et place d'un mélangeur traditionnel ; il suffit alors simplement d'ajouter le vase d'expansion 8c et le réducteur de pression 8d pour constituer l'installation. De préférence, un indicateur de débit 17 est prévu afin d'indiquer si de l'eau circule dans le conduit de récupération 15, ou alors il est possible de faire en sorte que le clapet by- 25 pass possède un canal de fuite, permettant d'obtenir un léger débit de fuite pour informer l'utilisateur du fonctionnement du dispositif, alors que l'eau n'a pas encore atteint la température prédéfinie d'ouverture du clapet 13. L'intégration de ces appareils au sein des réseaux d'eau froide et d'eau chaude différera quelque peu en fonction du type de bâtiment concerné. Pour simplifier la 30 description et comme indiqué précédemment, nous nous limiterons à décrire le fonctionnement applicable à une maison individuelle suivant la figure 4. Les différentes étapes du processus de fonctionnement sont décomposées ci-après. Au repos, la pression dans le circuit d'eau froide est égale à celle donnée par le réducteur de pression, ;:oit Pf. Cette pression est inférieure à la pression Pc du circuit d'eau 35 chaude (Pc-Pf est compris entre 0.5 et 2 bars). -10- Comme la pression sur la membrane du vase d'expansion 8c a été ajustée à la même valeur que celle du circuit d'eau froide, c'est à dire Pf, le vase d'expansion 8c est vide. On suppose que l'eau dans le circuit chaud (connecté à l'arrivée 101) est à une température proche de la température ambiante, c'est-à-dire a eu le temps de se refroidir depuis l'utilisation précédente. Lorsque l'utilisateur, après avoir réglé la température souhaitée par l'intermédiaire du bouton 105 de réglage, ouvre la vanne de coupure 11 en manoeuvrant le bouton 104, il met en communication le circuit froid avec le circuit chaud, via le clapet thermostatique 12, la vanne de coupure 11, le clapet by-pass 13, le clapet anti-retour 14 et le conduit de récupération 15. Le clapet by-pass 13 baignant dans l'eau froide, il maintient fermés les orifices qui communiquent avec la sortie 80 à disposition de l'utilisateur comme représenté sur la figure 6. Selon qu'un débit de fuite a été prévu au niveau du clapet by-pass 13 et/ou qu'un indicateur de débit 17 a été prévusur le conduit 15, pour rendre le système plus convivial, l'utilisateur est informé du fonctionnement du dispositif. Comme la pression Pc est supérieure à l'autre Pf et que le circuit froid est doté d'un volume d'expansion 8c, l'eau froide provenant du circuit chaud s'écoule vers le circuit froid en empruntant, à l'intérieur du dispositif 8b, le parcours décrit ci-dessus et par voie de conséquence, refoule dans le volume d'expansion un volume d'eau froide correspondant à celui contenu entre le dispositif 6 de réchauffage d'eau et le clapet thermostatique 12. La durée de cette phase a une importance primordiale pour les utilisateurs. Cette durée est principalement conditionnée par le volume d'eau à recycler et la différence de pression Pc-Pf qu'il est possible de régler lors de l'installation du système. Sur une installation nominale (pression réseau = 2.5 bars et volume à recycler de 3 litres), le temps d'attente est de l'ordre de 35 secondes, alors qu'avec une installation traditionnelle, l'utilisateur aurait laissé s'écouler de l'eau pendant 25 à 30 secondes. Il est à noter que lors de cette phase, le clapet anti-retour 14 est dans le sens passant, il n'a donc aucun effet sur le comportement du système à ce moment là. Le volume d'eau accumulé par le vase d'expansion 8c est équivalent au volume d'eau froide qui séjournait dans le circuit chaud avant l'ouverture de la vanne de coupure 11.

II est à noter que le vase d'expansion 8c est un élément indissociable de l'invention car, l'eau étant un fluide incompressible, il est nécessaire de disposer d'un volume de stockage tampon pour permettre à celle-ci de s'écouler. Lorsque de l'eau suffisamment chaude arrive au dispositif 8b, celle-ci fait réagir le clapet by-pass 13 qui s'ouvre alors totalement. Il y ainsi circulation d'eau chaude vers la pomme de douche 9. La température de cette eau est simultanément régulée autour de la température de consigne par l'intermédiaire du clapet thermostatique 12, le clapet by-pass -11- ayant basculé à une température inférieure à la température de consigne définie par l'utilisateur au niveau du clapet thermostatique. Les premières gouttes qui s'échappent de la pomme de douche 9 sont froides car elles correspondent soit à l'eau ayant séjourné dans le tuyau de douche, soit à l'eau de la fuite initiale. Mais très rapidement, la température de l'eau atteint la température de consigne, ce qui ne crée pas de désagrément à l'utilisateur. Pendant la phase d'aspersion, l'eau du circuit chaud étant normalement à une température supérieure à la température de consigne, il y a un appoint en eau froide qui se fait. Celui-ci est géré par le clapet thermostatique 12. De ce fait, le vase d'expansion 8c rejette l'eau précédemment accumulée. Lorsque celui-ci est vide, le complément d'eau froide est fait par l'alimentation en eau froide du réseau, au travers du réducteur de pression 8d. Pour que la régulation de température soit complètement efficace, il est nécessaire de disposer, à l'intérieur du dispositif 8b le clapet anti-retour 14 sur le conduit de récupération 15, de façon à ne pas injecter un complément d'eau froide dans l'eau déjà mitigée à la température de consigne choisie par l'utilisateur.

A la fermeture de la vanne de coupure 11 par l'utilisateur, l'eau mitigée s'arrête de couler mais le système ne se retrouve pas dans un état d'équilibre identique à l'état initial. En effet, il y a de l'eau chaude dans l'ensemble du circuit chaud, mais aussi au niveau du clapet by-pass 13, dans le tuyau de douche et dans la pomme de douche 9. De ce fait, le clapet by-pass 13 reste en position passante et il ne se refermera que progressivement avec le refroidissement de l'eau se trouvant dans la chambre 16 de balayage. Une réouverture de la vanne de coupure 11 après un laps de temps limité (correspondant au temps mis par l'utilisateur pour se savonner par exemple), entraînera un écoulement d'eau chaude de façon quasi instantanée comme dans le cas d'une installation traditionnelle, puisque l'eau n'aura pas eu le temps de se refroidir, ce qui aura eu pour effet de laisser le clapet by-pass 13 ouvert. Lorsque l'utilisateur aura terminé de prendre sa douche, le vase d'expansion 8c sera vide et la pression dans le circuit froid aura retrouvé le niveau défini par le réducteur de pression 8d. Le système est prêt pour un nouveau cycle. Dans le cas où le volume d'eau froide à recycler serait momentanément supérieur à la capacité du vase d'expansion 8c (problèmes de fonctionnement du dispositif 6 de réchauffage, ou manipulations intempestives), le clapet by-pass 13 peut être actionné manuellement à l'aide du bouton 103 pour basculer dans la position d'ouverture. Ce qui permettra au système de fonctionner, mais sans la fonction de récupération. De même le clapet peut être basculé grâce au bouton 103 lorsqu'il est souhaité de délivrer de l'eau froide. -12- Il est important de revenir sur le fonctionnement du clapet by-pass 13. Par rapport à la chambre 16 de balayage, ce dernier est implanté de telle sorte que, lorsque le système est dans sa phase de récupération, l'eau provenant du circuit chaud balaie de façon optimum le capteur thermomécanique 18, couramment appelé capsule de cire, ceci afin que ce dernier réagisse le plus rapidement possible aux variations de température de l'eau en circulation. Deux raisons importantes imposent cette logique : la première étant qu'il faut minimiser le volume d'eau recyclée pour ne pas saturer le vase d'expansion 8c, puis parce qu'il ne faut pas envoyer trop d'eau tiède dans le circuit froid de façon à ne pas perturber outre mesure le fonctionnement ultérieur du clapet thermostatique 12 qui a besoin d'eau froide pour assurer une bonne régulation. Donc, lorsque l'eau chaude arrive, le capteur thermomécanique 18 actionne l'obturateur 19 et autorise ainsi l'écoulement d'une eau suffisamment chaude vers la sortie 80 à disposition de l'utilisateur comme représenté sur la figure 7 où le clapet by-pass 13 et la vanne de coupure sont illustrés chacun en position ouverte.

Puis, lorsque la température de l'eau dans laquelle le capteur thermomécanique 18 baigne se refroidira, ce dernier actionnera l'obturateur 19 jusqu'à la fermeture complète de celui-ci, cette deuxième phase intervenant nécessairement après la fermeture de la vanne de coupure 11 (position illustrée sur la figure 5). Comme indiqué, l'étanchéité du clapet by-pass 13 n'est pas vitale, car il n'y a plus de pression, et ce d'autant plus qu'il est possible, comme précisé précédemment, de configurer celui-ci de façon à générer une fuite pour s'en servir comme indicateur de bon fonctionnement dans la phase de récupération. Par contre, il est impératif que ce clapet soit conçu de telle sorte qu'il puisse fonctionner sous une différence de pression cale l'ordre de trois à quatre bars. Il n'est pas nécessaire ici de décrire de façon détaillée le fonctionnement du clapet thermostatique 12 puisqu'il s'agit d'un composant largement diffusé commercialement. On rappellera seulement que la dilatation d'une capsule de cire pilote la position d'un clapet double effet qui impose ainsi des sections de passage que l'on peut qualifier de conjuguées au niveau des circuits chaud et froid. Ce qui a pour effet d'assurer le mélange adéquat eau chaude/eau froide correspondant à la consigne affichée par l'utilisateur. Par contre, il est important de préciser que ce clapet thermostatique doit être conçu de telle sorte que son fonctionnement ne soit pas altéré par une différence de pression de l'ordre de deux bars entre l'eau chaude et l'eau froide. De même, le fonctionnement de la vanne de coupure 11, du clapet anti-retour 14, de l'indicateur de débit 17 et du réducteur de pression 8d ne seront pas décrits car à la portée 35 de l'homme de l'art. -13- Sans rentrer dans davantage de détails, on notera que les figures 5, 6 et 7 diffèrent seulement en ce que la figure 5 illustre la position d'arrêt (vanne de coupure 11 fermée), la figure 6 illustre la position de récupération (clapet by-pass 13 fermé, vanne de coupure 11 ouverte) et la figure 7 illustre la position normale de fonctionnement (clapet by-pass 13 ouvert, vanne de coupure 11 ouverte). Sur la figure 8, on a illustré schématiquement, afin de compléter la compréhension de la figure 4, la façon dont le dispositif 8b peut être installé relativement aux circuits d'eau chaude et d'eau froide, et les ajouts qu'il convient de faire à ce dernier pour rendre le tout fonctionnel (réducteur de pression 8d, vase d'expansion 8c) II convient de noter qu'il est possible de proposer une solution minimisant le coût d'acquisition d'un tel dispositif en conservant la robinetterie existante. En effet, il suffit de rapporter un bloc de récupération 201 à la sortie 110 d'un mélangeur 202 existant suivant le montage présenté sur la figure 9, pour obtenir un dispositif 8b en deux parties. Le bloc de récupération 201 comporte le clapet by-pass 13 avec sa chambre 16 de balayage et le clapet anti-retour 14 en sortie du clapet by-pass. Il comporte encore une tubulure 160 d'entrée du bloc qui permet de mettre en communication la sortie 110 du mélangeur 202 avec la chambre de balayage, et une tubulure 161 de sortie du bloc, qui constitue la sortie 81 parallèle et est située en aval du clapet anti-retour 14. Cette tubulure est connectée à un conduit de récupération 15, lequel conduit est connecté par ailleurs à un piquage 10 directement réalisé sur le circuit d'eau froide, en amont du mélangeur 202. Il n'est pas nécessaire de détailler le fonctionnement de cette variante puisque l'on va retrouver exactement les mêmes principes de fonctionnement que dans le système des figures 4 à 8. L'invention proposée, comme énoncé plus haut, présente l'avantage de se faire quasiment oublier par l'utilisateur. En effet, le système gère de façon autonome les phases les plus critiques, à savoir celles liées à la gestion de la température de l'eau. Par contre, il est possible de réaliser la même fonction avec des systèmes beaucoup plus rudimentaires, donc moins pratiques mais moins onéreux, qui nécessitent une participation plus importante de l'utilisateur du fait qu'ils sont à commande manuelle. Deux systèmes sont ainsi succinctement décrits ci-après, en regard avec les figures 10 et 11. Dans les deux cas, le réducteur de pression 8d et le vase d'expansion 8c sont nécessaires. Par contre, le dispositif 8b peut être remplacé : - Soit (figure 10) par un mélangeur 300 équipé de trois vannes. Une vanne 301 permet de puiser l'eau froide ; une vanne 302 permet de puiser l'eau chaude et une vanne 303, placée sur le canal de sortie 304, permet de laisser couler l'eau vers l'utilisateur au moment voulu. -14- - Soit (figure 11) par un mélangeur 400 équipé d'une vanne à voies multiples 401 et d'une vanne de coupure 402 permettant d'ajuster le débit. Dans le cas du mélangeur 300, l'utilisateur doit réaliser les manipulations suivantes : Il commence par ouvrir simultanément les vannes 301 et 302. Ce qui a pour effet de créer une circulation d'eau du circuit chaud vers le circuit froid, via les deux vannes susdites alors ouvertes. L'utilisateur doit alors identifier le moment où de l'eau effectivement chaude arrive au mélangeur 300, en appréciant la température de ce dernier (au touché du côté de la vanne 302 par exemple). A cet instant, il referme le plus rapidement possible les deux vannes 301 et 302 pour limiter au strict nécessaire le volume d'eau recyclée et ne pas envoyer d'eau chaude du côté du circuit froid. Puis il ouvre la vanne 303 qui autorise un écoulement d'eau vers le tuyau de douche. Il peut alors rouvrir les vannes 301 et 302 et ajuster leur position de façon à obtenir une eau mitigée à la bonne température et au bon débit. A la fin de l'aspersion, l'utilisateur doit d'abord actionner l'une des vannes 301 ou 302 de façon à ne pas générer de récupération inutile qui ne ferait que de saturer le vase d'expansion 8c pour le prochain cycle d'utilisation. Puis il actionnera la vanne 303 pour arrêter l'écoulement. L'installation est alors prête pour un nouveau cycle. Dans le cas du mélangeur 400, l'utilisateur doit réaliser les manipulations suivantes : Il commence par orienter la vanne 401 sur la position récupération. Ce qui a pour effet de créer une circulation d'eau du circuit chaud vers le circuit froid. L'utilisateur doit alors identifier l'instant où de ,l'eau effectivement chaude commence à arriver au mitigeur 400, en appréciant la température de ce dernier (au touché du côté du circuit chaud par exemple). A ce moment là, il bascule la vanne 401 dans la position d'aspersion et il l'ajuste de façon à obtenir la température désirée. Puis, il ajuste le débit en agissant sur la vanne 402. A la fin de l'aspersion, l'utilisateur actionne la vanne 401 pour la mettre en position repos. Cette position assure la fermeture de l'orifice de sortie tout en supprimant la communication entre le circuit d'eau chaude et le circuit d'eau froide. L'installation est alors prête pour un nouveau cycle. Il est bien entendu que l'exemple d'application donné aux figures n'est nullement limitatif : en particulier l'installation pourrait être équipée en différents points de distribution d'eau de l'une ou l'autre des variantes de dispositifs évoqués ci avant ; alternativement la même variante pourrait être employée sur les différents points. Au cas ou l'installation comporterait plus de deux dispositifs conformes à ceux des figures 4 à 10, il conviendrait que le volume total d'expansion permette de stocker un volume d'eau correspondant à la totalité des volumes entre le dispositif 6 de réchauffage et les divers dispositifs de distribution concernés. Dans ce cas un ou plusieurs vases d'expansion -15- pourraient être utilisés en fonction de la configuration des circuits d'arrivée d'eau froide. L'agencement à effectuer en ce cas est à la portée de l'homme du métier. L'invention couplée à la solution la plus aboutie actuellement en application, à savoir le mitigeur thermostatique, et le renvoi vers un volume d'expansion sera exploitée au mieux.

En effet, le mitigeur thermostatique est déjà en soi un appareil permettant d'économiser l'eau puisqu'il supprime l'opération longue et fastidieuse de réglage de la température du mélange eau chaude / eau froide qui, sur un mélangeur ou un mitigeur traditionnel, ne peut se faire que lorsque l'eau coule. Il y a donc un effet cumulatif important, ce qui rend le gain encore plus significatif :si l'on compare l'innovation à de la robinetterie traditionnelle.

De même, dans le cas du mitigeur thermostatique, elle s'avère également intéressante pour l'utilisateur car elle ne nécessite aucune manipulation supplémentaire en utilisation normale par rapport aux solutions actuelles ; elle n'en nécessite qu'en cas de volonté délibérée de distribuer de l'eau froide. Comme on l'aura compris, l'invention présente un intérêt optimum dans le cas d'une 15 douche, mais il n'y a aucune restriction technique pour l'appliquer dans tout autre cas de distribution d'eau.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Installation de distribution d'eau comprenant un dispositif (6) de réchauffage d'eau et au moins un dispositif mélangeur (8a, 8b) avec d'une part une arrivée (101) d'eau chaude reliée par une tubulure au dispositif (6) de réchauffage d'eau et une arrivée (102) d'eau froide connectée par une tubulure à un circuit d'alimentation en eau froide de l'installation, d'autre part une sortie (80) d'eau à disposition de l'utilisateur, et des moyens de mélange (820, 824, 12) disposés entre les dites arrivées et la dite sortie, caractérisée en ce qu'elle comporte une sortie (81) d'eau parallèle à la sortie d'eau à disposition de l'utilisateur et des moyens (831, 13) de dérivation de l'eau qui sort des moyens de mélange intercalés entre ces derniers et lesdites sorties, lesquels moyens de dérivation sont agencés pour que tant que l'eau qui sort des moyens de mélange n'a pas atteint une température prédéterminée, elle est dirigée vers la sortie d'eau parallèle.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de dérivation sont constitués par un clapet by-pass (831, 13) à commande thermosensible qui est agencé de façon telle qu'en deçà d'une température prédéterminée, dite de consigne, l'eau qui sort des moyens de mélange est dirigée vers la sortie (81) d'eau parallèle et, au delà de ladite température de consigne, l'eau qui sort des moyens de mélange est dirigée vers la sortie (80) à disposition de l'utilisateur.

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la commande thermosensible est disposée dans une chambre (833, 16) de balayage, afin d'assurer un temps de réponse très court pour la commande d'ouverture du clapet by-pass (831, 13).

4. Installation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le clapet by-pass à commande thermosensible est pourvu d'un organe de commande manuelle (834, 103) afin de pouvoir le mettre en position telle que l'eau sortant des moyens de mélange est dirigée vers la sortie à la disposition de l'utilisateur, indépendamment de la température mesurée par la commande thermosensible.

5 Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (10, 15, 8c) de récupération de l'eau dirigée vers la sortie (81) d'eau parallèle.

6 Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de récupération comprennent au moins un vase d'expansion (8c) connecté à la sortie d'eau en parallèle, dont le volume d'expansion est au moins aussi important que le volume contenu dans la tubulure entre l'arrivée d'eau chaude et le dispositif de chauffage et en ce qu'elle comporte un clapet anti••retour (14) disposé sur la sortie d'eau en parallèle entre les moyens de dérivation et le vase d'expansion de façon à ne pas faire retourner d'eau froide vers la sortie d'eau à la disposition de l'utilisateur.-17-

7. Installation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le vase d'expansion (8c) est un vase à membrane dont la pression à vide est égale à la pression d'alimentation en eau froide des moyens de mélange et en ce que la sortie d'eau en parallèle est dirigée par un piquage (10) sur une tubulure (101) d'arrivée d'eau froide, et ledit vase d'expansion (8c) est connecté sur cette tubulure, et en ce qu'elle comporte des moyens (8d) pour que la pression de l'eau dans le circuit d'eau froide au niveau du piquage (10) soit inférieure à la pression qui règne dans les tubulures alimentant les moyens de mélange en eau chaude.

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif de production d'eau chaude et les moyens de mélange sont alimentés en eau froide par des tubulures en parallèle sur une arrivée (2) commune de distribution, et les moyens (8d) pour que la pression de l'eau dans le circuit d'eau froide au niveau du piquage (10) soit inférieure à la pression qui règne dans les tubulures alimentant les moyens de mélange en eau chaude sont constitués par un dispositif réducteur (8d) de pression intercalé entre l'arrivée commune et le piquage.

9. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que les moyens de mélange (8b) comprennent un clapet thermostatique (12) configuré de façon à fonctionner avec un différentiel de pression compris entre 0,5 et 2 bars entre le circuit chaud et le circuit froid.

10. Installation selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte 20 des moyens (17) pour indiquer qu'elle se trouve en phase de récupération.

11. Dispositif constitutif d'une installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble (8a, 8b) comprenant un clapet by-pass (831, 13) qui possède une arrivée (830, 160) d'eau provenant d'un mélangeur (824, 820, 12) et qui possède en outre la sortie (80) à disposition de l'utilisateur et celle (81) parallèle. 25

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la sortie (81) parallèle débouche à l'extérieur de l'ensemble (8a).

13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ensemble (8a, 8b) est constitué d'une partie (83, 201) agencée pour être connectée à la sortie (823, 110) d'un mélangeur extérieur à l'ensemble. 30

14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ensemble (8a, 8b) intègre le mélangeur et les dites arrivées (101, 102) d'eau chaude et d'eau froide.

15. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ensemble (8a, 8b) comporte un clapet anti-retour (14) dans le circuit de la sortie (81) parallèle.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte un piquage (10) 35 interne, connectant la sortie du clapet anti-retour à l'arrivée (102) d'eau froide.