Brevet FR2167220A1 — publié le 19730824

La présente invention concerne la stérilisation des eaux par le chlore et plus spécialement la chloration de l'eau par du chlore gazeux produit dans une cellule électrolytique. On a proposé de chlorer l'eau, par exemple 11 eau des piscines, à l'aide de chlore gazeux produit dans une cellule électrolytique contenant en général du chlorure de sodium, ceci étant considéré comme un procédé moins coûteux et plus efficace que la simple addition de composés dégageant du chlore, par exemple un hypochlorite, à l'eau. Le motif en est que le chlorure de sodium est bien moins cher que les hypochlorites et aussi que l'emploi du chlore gazeux permet de maintenir le taux de chlore plus près de la valeur choisie que lorsqu'on emploie des hypochlorites. Par ailleurs, l'emploi de chlore gazeux ne donne pas naissance à des produits secondaires insolubles dans l'eau, ceci ayant une importance particulière dans le cas des piscines où l'eau peut être changée seulement au bout d'un certain nombre d'années. La description la plus intéressante d'un tel ensemble où l'on emploie du chlore gazeux est la demande de brevet des Etats-Unis d'amérique n 3.223.242. Cependant, cette demande, ainsi que d'autres documents non publiés dans ce domaine, suggèrent tous de mélanger le chlore gazeux produit dans le bac à électrolyse avec de l'air dans la cellule, avant toute aspiration par dépression en direction d'un courant d'eau. L'introduction d'air dans la cellule est nécessaire pour empêcher que la solution de saumure ne tende à sortir de la cellule et a aussi l'avantage - intentionnel - d'aérer en même temps l'eau. Cependant, cette aération n'est pas en général nécessaire en pratique dans le cas d'une piscine, étant donné que l'eau absorbe automatiquement suffisamment d'air dans ce but et par ailleurs la présence de l'air mélangé au chlore entrave la dissolution du chlore gazeux, ce qui a des inconvénients évidents, c'est-à-dire un gaspillage de chlore gazeux et une augmentation consécutive du cotit de la chloration ainsi que la possibilité d'une dissolution insuffisante du chlore gazeux. L'invention a pour objet des moyens destinés à rendre inutile l'introduction d'air dans un tel appareillage, de manière à éliminer les inconvénients sus-mentionnés. Selon l'invention, on réalise une chambre de mélange, utilisable dans un ensemble du type décrit ci-dessus, comportant une arrivée de liquide commandée par un flotteur destiné à maintenir un niveau prédéterminé du liquide en service, une conduite de sortie avec une extrémité intérieure et une extrémité extérieure, l'extrémité intérieure étant placée au-dessous dudit niveau prédéterminé de l'eau et la conduite de sortie étant orientée de bas en haut au-dessus dudit niveau prédéterminé, un second orifice d'entrée communiquant avec ledit passage de sortie et un étranglement délimitant un orifice dans la conduite de sortie entre le second orifice d'entrée et l'extrémité extérieure de la conduite de sortie. Selon une autre caractéristique de l'invention, un organe de fermeture est associé audit orifice, cet organe de fermeture étant commandé par le flotteur de manière qu'il obture ledit orifice si le niveau du liquide dans la chambre tombe au-dessous d'un niveau minimal prédéterminé. L'invention concerne également un système de filtration de l'eau dans lequel une source d'eau sous pression est reliée à l'orifice d'entrée du liquide d'une chambre de mélange du type décrit ci-dessus, une source de chlore gazeux est reliée au second orifice d'entrée et le passage de sortie est relié à une conduite d'eau associée au système de filtration, de manière à appliquer, en service, une dépression à orifice de sortie. On décrit ci-après une forme de réalisation préférée de l'invention appliquée à une installation de filtration d'une piscine, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe en élévation d'une chambre de mélange; - les figures 2 et 3 représentent schématiquement l'utilisation de la chambre de mélange avec deux types différents d'installations de filtration pous piscine. Dans la présente forme de réalisation de l'invention, la chambre de mélange comprend un récipient 1 ouvert à la partie supérieure et comportant un couvercle 2 amovible. Ce couvercle comporte un tube d'arrivée 3 vertical moulé d'une seule pièce avec lui, dont l'extrémité inférieure 4 peut être obturée par un organe de fermeture 5 en caoutchouc souple fixé à un bras de flotteur articulé à son support 7 (comme indiqué en 6) qui est également moulé d'une seule pièce avec ledit couvercle. Un flotteur 9 est fixé au bras du flotteur àune de ses extrémités et est agencé de manière à permettre à l'eau d'entrer dans le tube d'entrée 3 jusqu'à un niveau prédéterminé 10. Le couvercle comporte également une sortie 11 verticale moulée d'une seule pièce avec lui et dont l'extrémité inférieure 12 est audessous dudit niveau 10 prédéterminé de l'eau et qui comporte un étranglement intérieur délimitant un orifice 13 placé à une distance prédéterminée au-dessus dudit niveau 10 de l'eau. Ce couvercle comporte un orifice d'entrée 14 du chlore gazeux qui est relié par une conduite 15 au tube de sortie 11, cette conduite 15 pénétrant dans le tube de sortie au-dessous de son orifice 13. Enfin, un organe de fermeture 16 est associé à cet orifice qui peut être ouvert par une tige 17 non corrodable (par exemple une tige de titane) traversant l'orifice et reliée par son extrémité inférieure à l'extrémité 8 du bras du flotteur, du côté opposé au flotteur 9 par rapport au pivot. Cet organe de fermeture est agencé de manière à fermer l'orifice de sortie dans le cas où le niveau de l'eau dans le récipient s'abaisse au-dessous d'un niveau prédéterminé, correspondant par exemple à l'extrémité inférieure 12 du tube de sortie 11. Les extrémités inférieures des deux tubes d'entrée 14 et 3 et du tube de sortie 11 comportent des bouts mâles filetés 18 qui permettent de les raccorder facilement à des tubes souples ou autres par un écrou raccord. En service, le tube d'entrée est raccordé à une source d'eau sous pression qui est en général le côté sortie d'une pompe de filtration, tandis que le tube de sortie est relié à un point en dépression de l'ensemble de remise en circulation pour mélanger du chlore gazeux à l'eau qui circule. L'entrée 14 du chlore gazeux est reliée à la chambre anodique 31 d'une cellule électrolytique pour laquelle tout orifice d'entrée d'air est inutile et dont la partie supérieure peut être obturée pour créer un espace clos à la partie supérieure de ladite chambre. En service, l'eau est maintenue au niveau désiré par une arrivée commandée par un flotteur et la dépression provoque l'aspiration de chlore gazeux en direction du tube de sortie. Cette dépression est en général assez importante et, par conséquent, le niveau du liquide peut monter dans le tube de sortie jusqu'à son orifice. Ceci a pour effet de créer dans l'organe d'arrivée de chlore une dépression sensiblement égale à la hauteur d'une colonne d'eau comprise entre le niveau prédéterminé du liquide et ledit orifice, cette hauteur étant en pratique de préférence comprise entre 13 et 25 mm environ. Cette hauteur est commandée par les dimensions du compartiment anodique de la cellule électrolytique auquel elle est associée et est telle que l'électrolyte du compartiment anodique ne monte pas suffisamment pour sortir en même temps que le chlore gazeux. Dès que la dépression dans le tube d'arrivée du chlore dépasse la valeur ci-dessus, de l'eau passe dans l'orifice et étant donné la grande résistance à l'écoulement de l'eau opposée par cet orifice, la dépression dans l'arrivée du chlore n'augmente pas Par conséquent, en pratique, de l'eau est aspirée presque sans interruption par l'orifice en même temps que du chlore gazeux, à cause de la dépression en général assez forte appliquée à la sortie. Par ailleurs, en pratique, la chambre de mélange s'est avérée efficace et permet d'appliquer au compartiment anodique d'une cellule électrolytique une dépression juste suffisante pour inciter le chlore gazeux à s'éloigner de l'anode tout en évitant d'aspirer de l'électrolyte en direction du tube de sortie du chlore de la cellule. La disposition effective de la chambre de mélange dans un ensemble de filtration pour piscine peut évidemment varier en fonction de la réalisation de celle-ci. C'est ainsi que, comme l'indique la figure 2, lorsque l'appareil de filtration est du type à aspiration dans lequel la pompe 19 aspire de l'eau à travers le filtre 20, la sortie 21 de la chambre de mélange 22 peut être simplement raccordée à l'arrivée 23 aboutissant à la pompe et la sortie de l'eau 24 raccordée à la chambre de mélange du côté sortie 25 de la pompe à condition que la pression soit suffisante pour être certain que la chambre de mélange est suffisamment alimentée en eau. Si cette pression est insuffisante, il faut ménager un étranglement du côté sortie du raccordement pour alimenter suffisamment en eau la chambre de mélange. Avec un filtre à pression, la pompe 26 est souvent sous l'eau (voir figure 3) et on réalise ainsi une dépression insuffisante pour aspirer le chlore gazeux en direction des conduites d'eau. Dans ce cas, une dérivation 27 est incorporée entre le côté haute pression 28 de la pompe et le côté arrivée 29 de celle-ci et cette dérivation comporte un diffuseur venturi pour créer la dépression négative nécessaire. Par conséquent, dans ce cas, le chlore gazeux et l'eau provenant de la chambre de mélange sont aspirés en direction de la dérivation et, par conséquent, de l'entrée de la pompe. Ceci n'est évidemment pas nécessaire quand un filtre à pression est mis en place et que la pompe est placée au-dessus du niveau de l'eau dans la piscine. Dans l'un ou l'autre des cas représentés ci-dessus, la chambre de mélange risque d'être submergée pendant les périodes d'arrêt si elle est placée au-dessous du niveau de l'eau et pour éviter cela un clapet de retenue 30 est mis en place à l'orifice de sortie pour empêcher l'eau de pénétrer de ce côté. Bien que l'invention ait été spécialement decrite à propos de son application aux piscines, il va de soi que la chambre de mélange peut être employée à d'autres fins et que celles-ci doivent être considérées comme étant dans le cadre de ladite invention. Par ailleurs, la réalisation de la chambre de mélange peut être modifiée en fonction des conditions à remplir. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Chambre de mélange utilisable en particulier pour l'épuration de l'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe d'entrée de liquide commandée par un flotteur, destinée à maintenir, en service, un niveau prédéterminé de liquide, une conduite de sortie avec une extrémité intérieure et une extrémité extérieure, ladite extrémité intérieure se trouvant au-dessous dudit niveau prédéterminé de l'eau, la conduite de sortie étant orientée de bas en haut au-dessus dudit niveau prédéterminé, un second organe d'entrée communiquant avec ladite conduite de sortie et un étranglement délimitant un orifice dans la conduite de sortie entre le second organe d'entrée et l'extrémité extérieure du passage de sortie. 2. chambre de mélange selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un organe de fermeture est associé audit orifice, ledit organe étant commandé par ledit flotteur de manière qu'il obture ledit orifice si le niveau du liquide dans la chambre tombe au-dessous d'un niveau minimal prédéterminé. 3. Chambre de mélange selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les organes d'entrée et de sortie sont moulés d'une seule pièce avec un couvercle et forment, associés à un récipient, ladite chambre de mélange. 4. Ensemble d'épuration de l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre de mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, l'organe d'entrée du liquide étant relié à une source d'eau sous pression, le second organe d'entrée étant relié au compartiment anodique d'une cellule électrolytique produisant du chlore et l'organe de sortie étant relié à une conduite d'eau telle que ledit organe de sortie soit en dépression. 5. Ensemble d'épuration de l'eau selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit ensemble est un ensemble de filtrage pour piscines comportant une pompe et ladite alimentation d'eau sous pression et ladite dépression sont obtenues à l'aide de ladite pompe. 6. Ensemble d'épuration de l'eau selon la revendication 5, caractérisé en ce que le raccordement de ladite chambre de mélange à l'organe de sortie comporte un clapet de retenue.