Brevet FR2475942A1 — publié le 19810821

La présente invention a pour objet un appareil de purificaticn des fluides par rayonnement germicides et concerne plus particulièrement un dispositif automatique de nettoyage d'un tel appareil. Elle est applicable, notamment, dans les appareils de désinfection des eaux par les rayonnements ultraviolets. On sait que l'énergie rayonnante située dans le spectre ultraviolet possède une action antiseptique marquée. On a donc souvent utilisé des lampes émettant des rayonnements ultraviolets pour purifier ou stériliser des gaz ou des liquides. Ces lampes émettent une forte concentration de rayons ultraviolets situés dans l. gamme 25C0-2700 A, c'est-àaire dans la gamme produisant une action antiseptique. Dans des dispositifs de désinfection des fluides de type connu, le fluide arrive directement et latéralement dans une chambre généralement cylindrique traverséelcngitudinalement par les générateurs de rayons germicides. Ces générateurs sont des lampes tubulaires contenues dans des gaines également tubulaires en verre spécial perméable aux rayons germicides, destinées à éviter les échanges de température entre le fluide et les générateurs. La destruction ou la stérilisation des micro-organismes dans le fluide étant fonction de la quantité d'énergie du rayonnement germicide reçue par les micro-organismes, on comprend l'intérêt d'intensifier le rayonnement réfléchi en faisant parcourir audit rayonnement la plus grande distance possible dans le fluide. l cette fin, la paroi interne de la chambre est soigneusement polie et/ou revetue d'une couche réfléchissant le rayonnement qui l'atteint. Pour que ce type d'appareil conserve toute son efficacité les gaines contenant les lampes ainsi que la paroi interne de le chambre ne doivent pas entre recouvertes d'un dépôt opaque au rayonnement. Il est donc nécessaire de procéder périodiquement à la mise hors-service de l'appareil afin de procéder au nettoyage de la paroi interne de la chambre et de la surface extérieure des gaines. Dans les appareils de type connu, des dispositifs sont prévus pour faciliter ce démontage. Un tel dispositif est décrit notamment dans le brevet français nO 75 11937. Il consiste essentiellement en un support de gaines constitué par deux flasques parallèles naintenus à l'écartement désiré par une entretoise centrale. Ce support peut etre démonté et retiré d'un seul bloc de la chambre de traitement après la déconnexion des lampes de la source d'alimentation électrique. La fréquence du nettoyage varie suivant la nature du fluide. En principe, lorsque ces appareils sont utilisés pour la désinfect on des eaux, la turbidité de celles-ci restant faible (moins de 50 gouttes de mastic) un nettoyage mensuel ou même trimestriel est suffisant. Il n'en est pas de même lorsque la turbidité augmente (cas des eaux résiduaires) : un dépôt peut se faire très rapidement et il devient indispensable de procéder fréquemment, voire quotidiennement, au nettoyage de l'appareil. Il en résulte une indispcnibilité fréquente de l'appareil. Cette indisponibilité est souvent inacceptable, notamment lorsqu'il s'agit d'appareils dquipant les stations d'épuration publiques. D'autre part, ces stations sont généralement équipées d'appareils à grands débits comportant chacun un grand nombre de lampes qui rendent le nettoyage à la fois délicat et pénible. La présente invention a pour objet un dispositif automatique de nettoyage permettant de pallier ces inconvénients. Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend notamment un plateau porte-joints comportant un joint racleur associé à chaque lampe ainsi qu'un joint racleur périphérique amené en contact frottant avec la paroi interne de la chambre de traitement. Le joint racleur associé à chaque lampe est flottant et guidé. Il est dimensionné de façon à assurer un serrage autour de la lampe associée d'environ 0,8 mmLe joint périphérique est monté serré. Il est surdimensionné de façon à être toujours en parapluie. Les différents objets et caractéristiques de l'invention vont maintenant être détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - La fiwrc t, un vue en coupe simplifiée d'un appareil de purification des fluides par rayonnements germicides de type connu équipé d'un dispositif de nettoyage automatique à moyens de translation extérieurs réalisé conformément à la présente invention - La figure 2, une vue en coupe simplifiée d'un appareil de purification des fluides par rayonnements germicides de type connu équipé d'un dispositif de nettoyage automatique à moyens de translation intérieurs réalisé conformément à la présente invention - La figure 3, une vue de dessus de la plaque supérieure du plateau-porte joints 9 de la figure 1 - La figure 4, une vue en coupe selon l'axe AA' de la plaque de la figure 3 - La figure 5, une vue de dessus de la plaque inférieure du plateau porte-joints 9 de la figure 1 - La figure 6, une vue en coupe selon l'axe BB' de la plaque de la figure 5. Cn décrira tout d'abord, en se reportant à la figure 1, un appareil de purification des fluides (de l'eau, par exemple) par rayonnements germicides de type connu équipé d'un dispositif de nettoyage autonatique à moyens de translation extérieurs réalisé conformément à la présente invention. Sur la figure 1, un appareil de purification est représenté monté verticalement et comprenant notamment un orifice d'entrée 1 destiné à être raccordé à une canalisation d'arrivée d'eau brute non représentée, n orifice de sortie 2 devant être raccordé à une canalisation d'eau traitée non représentée, et un corps de chambre cylindrique 3 dans lequel sont disposées des lampes émettrices de rayons germicides contenues dans des gaines transparentes 4. Afin de clarifier le dessin on n'a représenté que deux gaines, mais on comprendra que l'appareil peut en comporter davantage. Les gaines 4 sont fixées à leurs extrémités à l'aide de presse-étoupe, à Joint torique d'un modèle connu, dans des flasques 5 et 6. Le flasque inférieur 5 étant situé entre le corps de la chambre de traitement et l'orifice 1 d'entrée de l'eau brute, il est pourvu de trous 7 permettant le passage de l'eau à traiter. Cet appareil de purification est un appareil de type connu. Une description plus complète en est donnée dans le brevet français n 75 11937 précédemment mentionne. L'eau à traiter pénètre, à travers l'orifice d'entrée 1, dans la partie inférieure, puis, à travers les trous 7 pratiqués dans le flasque inférieur 2, dans le corps de la chambre 3. Elle est alors irradiée par le champ de rayons germicides (qui sont selon l'exemple @ choisi des rayons ultraviolets de 2537 A de longueur d'onde) émis par les lampes contenues dans les gaines 4 et réfléchis par la paroi interne ô de la chambre. Il convient de veiller à ce que la surface extérieure de ces gaines et cette paroi interne ne soient pas le s ère d'un dépôt opaque aux rayons ultraviolets et donc de procéder péricdi- quement au nettoyage de ces différentes parties. L'appareil décrit dans le brevet français précité est conçu de façon à rendre ce nettoyage ? us aisé que dans l'art antérieur. Ce nettoyage est effectué manuellement et nécessite notamment la mise hors-ervioa de l'appareil, on ouverture par la partie supémeure et l'extraction de l'ensemble formé par les deux flasques 5 et n et les gaines 4 contenant les lampes émettrices. Les différentes opérations de nettoyage sont donc relativement longues et délicates. Ce dispositif ne peut donc donr.er satisfaction, en particulier lorsque l'eau à traiter est d'une turbidité telle que ces ope- rations de nettoyage doivent être effectuées fréquesent. Pour pallier ces inconvénients l'invention prévoit un dispositif de nettoyage automatique que l'on va maintenant décrire. Ce dispositif comprend notamment un plateau 9 pouvant se déplacer parallèlement aux gaines 4 entre le flasque inférieur 5 et le flasque supérieur 6. Il est muni d'un joint racleur périphérique 10 utilisé pour le nettoyage de la paroi interne 8 de la chambre et d'un joint racleur 11 associé à chaque gaine 4. Le joint racleur périphérique 10 est un joint serré à porteà-faut relativement important (15 mm environ) et dont le diamètre extérieur est notablement plus grand que le diamètre interne de la chambre de traitement 3. Il frotte donc sur toute la surface de la paroi interne 8 en prenant, selon le sens de déplacement du plateau 9 une forme concave ou convexe dite "en parapluie". Une telle disposition permet de s'affranchir des tolérances de centrage du plateau et des tolérances dimensionnelles de la paroli interne 8. Le joint racleur 11 associé à chaque gaine est un joint flottant guidé assurant un serrage de 0,8 mm environ sur la gaine. Le diamètre extérieur de ce joint est inférieur au diamètre de la cavité du plateau dans laquelle il est positionré. Il peut ainsi se déplacer latéralement. Le diamètre intérieur de ce joint est inférieur au diamètre extérieur de la gaine qu'il enserre. Cette disposition tout en assurant un frottement effcace de la parc eztéreure de la gaine permet de s'affranchir des tolérances de centrage de chaque gaine ainsi que des tolérances dimensionnelles de celle-ci. Le plateau 9 est solidaire de tiges de liaison 12. Pour clarifier la figure une seule tige de liaison est représentée. Cette tige est elle-même solidaire d'un disque 13 comprena une noix centrale d'entrainement 15 à alésage fileté. Le disque 13 se déplace parallèlement aux gaines 4 par l'intermédiaire d'une tige filetée 14 traversant ce disque et la noi et dont une extrémité s'appuie sur la partie supérieure de l'appareil de purification et dont la partie supérieure est ccuplée, par exemple, à un moteur électrIque non représenté, selon un procédé connu. Lorsque ce moteur est alImenté la tige filetée 14 tourne autour de son axe longItudinal et entrain le disque 13 qui se déplace alors parallèlement aai gaines 4 dans la direction déterminée par le sens de rotaticn du moteur. Le plateau 9 portant les joints racleurs, maintenu à une distance constante du disque 13 par les tiges de liaison 12,se déplace à l'intérieur de la chambre de traitement 3 dans la même direction et dans le meme sens que le disque. Selon un mode de réalisation préféré le plateau porte-joints 9 est primitivement positionné dans la partie supérieure de la chambre 3, contre le flasque supérieur 6. Périodiquement (une fois par jour, par exemple), le moteur électrique est alimenté et la tige filetée 14 entraine le disque 13 vers le bas. e plateau porte-joints 9 se déplace également à l'iuté- rieur de la chambre 3, du flasque supérieur 6 vers le flasque inférieur 5. Afin d'éviter la création de turbulences dans le fluide contenu dans cette chambre, le plateau 9 est pourvu d'uns pluralité de trous tels que 16. Il est donc procédé à un premier nettoyage de la paroi interne 8 de la chambre 3 et de la surface extérieure des gaines 4 par le frottement des joints respectifs 10 et 11. Dès que le plateau porte-joints 9 arrive à proximité du flasque inférieur 5, le sens de rotation du moteur électrique est inversé par l'intermédiaire, notamment, d'un micro-contact, non représenté, actionné par le disque 13. L'ensemble disque 13 - tiges de liaison 12 - plateau portejoints 9 se déplace alors vers le haut. Dès que le plateau porte-joints 9 arrive à proximité du flasque supérieur 6, l'alimentation du moteur électrique est interrompue grâce à un second micro-contact, non représenté, actic.mé par le disque '3. t'al-mentat.cn du tueur éleotrlqu ne sera rétablie qu'après un intervalle de temps prédéterminé, manuellement ou automatiquement par l'intermédiaire, par exemple, d'une horloge de type connu. Le dispositif de l'invention permet donc bien de procéder au nettoyage de la paroi interne 8 de la chambre de traitement et de la paroi externe de chaque gaine 4 contenant les lampes émettrices de rayons ultraviolets. Ce nettoyage est effectué de façon entièrement automatique. Il ne nécessite aucun démontage d'une partie quelconque de l'appareil de purificatisn et peut donc être effectué en cours de foncticnrement de celuici. La figure 2 illustre un mode de réalisatlcn préféré de la présente invention, les moyens de trsnslation du plateau porte-joints 9 étant disposés à l'intérieur de la chambre de traitement 3. Selon ce mode de réalisation, le plateau porte-joints 9 comprend une noix centrale d'entrainenent 19. Ce plateau, guidé par des entretoises 18 dispcsées à l'intérieur de la chambre de traitement, est déplacé, comme précédenment, par l'intermédiaire d'une tige filetée centrale 17 disposée à l'intérieur de la chambre de traitement. Cette tige traverse la partie inférieure de l'appareil et tourne autour de son aie longitudinal grâce à un moteur électrique 20 auquel elle est couplée selon un procédé connu. Une telle réalisation permet de réduire notablement (sensiblement de moitié) l'encombrement de l'appareil de purification. On décrira maintenant, en se reportant aux figures 3 à 6 un exemple de réalisation du plateau porte-joints 9 de la figure 1 pouvant entre utilisé dans un appareil de purification de type connu équipé de huit lampes émettrices de rayons germicides. Le plateau porte-joints 9 de l'invention est réalisé au moyen de deux plaques circulaires, une plaque supérieure 9A et une plaque inférieure 9B de m8me diamètre, assemblées à l'aide de sept vis de serrage introduites chacune dans un slésage 21 de la plaque inférieure 9B et un trou fileté 22 de la plaque supérieure 9A. Ces vis de serrage sont disposées à égale distance les unes des autres et réparties sur un cercle 23 dont le rayon est sensiblement égal aux 2/3 du rayon de chaque plaque. Chaque plaque comporte également sept trous 26 à égale distance l'un de l'autre et disposés selon un cercle concentrique au cercle 23 et dont le rayon est sensiblement égal à la demi-somme du raycn du cercle 23 et du rayon de la plaque. Il est également prévu neuf trous 25 repartis sur un cercle concentrique au cercle 23 et dont le S2,'CC est sensiblement égal à la moitié du rayon de ce dernier. Ces différents trous correspondent aux ouvertures 16 pratiquées dans le plateau 9 de la figure 1. Ils sont destinés à assurer le passage du fluide (eau) et à éviter la formation de turbulences lors du déplacement du plateau porte-joints. Chaque plaque comporte en outre trois trous 24 disposés à 120 et destinés chacun au passage de la tige de liaison 12 de la figure 1. La plaque supérieure 9A comprend un alésage central 28 et sept alésages 27 identiques à l'alésage central 28 et disposés à égale distance les uns des sutres entre les trous filetés 22 des vis de serrage, sur le cercle 23. Ces alésages constituent une partie du logement des joints de raclage il des gaines 4 de la figure 1. Comme le montre la figure 4, ces alésages comprennent une partie supérieure 20 cylindrique et une partie inférieure 30 trcnconique. A ces alésages correspondent respectivement, dans la plaque inférieure 9B, un alésage central 32 et sept alésages périphériques 34. Chacun d'eux comprend une partie inférieure 34 tronconique et une partie supérieure 33 cylindrique. Lors de l'assemblage des deux plaques, cette partie supérieure cylindrique 33 de la plaque inférieure 9B vient s appliquer contre la partie inférieure tronconique 30 de la plaque supérieure 9A. Le point racleur 11 (figure 1), dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre de la partie cylindrique 33 de l'alésage 31 de la plaque 9B, peut donc se déplacer latéralement dans ce logement et frotter convenablement la surface extérieure de la gaine 4 associée. Conne le diamètre intérieur de ce joint est inférieur au diamètre extérieur de la gaine, ce joint se déforme jusqu'à venir s appuyer sur les parois latérales de l'alésage tronconique 34 (plaque inférieure) ou de l'alésage tronconique 30 (plaque supérieure) selon que le plateau porte-joints est (ou vient d'être) animé d'un mouvement ascendant ou descendant. La plaque inférieure 9B (figres5 et 6) comprend également un fraisage périphérique 35 ainsi qu'une gorge périphérique 36 destinés à recevoir le joint racleur périphérique 10 (figure 1). Ce joint se présente sous la forme d'un joint plat classique comportant une gorge circulaire dont le fond vivent s'appuyer contre le fraisage 35. Lors de l'assemblage des deux plaques du plateau ce joint racleur est donc fortement serré entre ces deux plaques. Il ne peut scrtir de son logement. L'exemple de réalisation du plateau porte-joints que l'on vient de décrire s'applique à l'appareil de purification de la figure t dans lequel les moyens de translation cu plateau porte-joints sont prévus à l'extérieur de la chambre de traitement. Ce plateau peut également être utIlisé dans l'appareil de la figure 2 au prix de quelques modifications corsécutives au remplacement de la gaine 4 passant par le centre du plateau porte-oints par la tige filetée 17 (figure 2). Pour ce faire, la plaque et la plaque inférieure 93, supérieure 9A seront pourvues chaune d'un trou de passage centrai identique, par exemple, aux trous 24 destinés au passage des tiges da liaison et la noix de guidage 19 sera disposée au centre de la face inférieure le la plaque inférieure 93. Il est bien é-rdent que la descrIption qui précède n'a été fournie qu'à titre l'exemple non limitatif et que de nombreuses vari- antes peuvent être ex sapées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de nettoyage pour appareil de purification des fluides par rayonnements germicides émis par une ou plusieurs sources tubulaires disposées dans une chambre de traitement dont la paroi interne est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal desdites sources et comportant, associé à chaque source, un joint racleur amené périodiquement en contact frottant avec la périphérie de cette source en étant déplacé avec un mouvement de va et vient dans le sens longitudinal de la source d'une extrémité à l'autre de ladite chambre de traitement, caractérisé par le fait qu'il comprend également un joint racleur périphérique amené en contact frottant avec ladite paroi interne de la chambre de traitement. 2 - Dispositif de nettoyage tel que défini en 1, caractérisé par le fait que le joint racleur associé à chaque source est flottant. 3 - Dispositif de nettoyage tel que défini en 2, caractérisé par le fait que le joint racleur associé à chaque source est guidé. 4 - Dispositif de nettoyage tel que défini en 2, caractérisé par le fait que le joint racleur associé à chaque source est dimensonné de façon à assurer un serrage autour de cette source d'environ 8/10 de millimètre. 5 - Dispositif de nettoyage tel que défini en 1, caractérisé par le fait que le joint racleur périphérique est monté serré. 6 - Dispositif du nettoyage tel que défini en 1, caractérisé par le fait que ie joint racleur périphérique est surdlmensionné de façon à être toujours en parapluie. 7 - Dispositif de nettoyage tel que défini en 1, caractérisé par le fait que les joints racleurs associés aux sources ainsi que le joint racleur périphérique sont montés sur un plateau pcrte-joints entrainé à l'aide d'un dispositif à vis sans fin placé à l'extérieur de la chambre de traitement. 8 - Dispositif de nettoyage tel que défini en 1, csractérls par le fait que les joints racleurs associés aux sources ainsi que le joint racleur sér snérique sont montés sur un plateau porte-joints entrainé à l'aide d'un dispositif à vis sans fin placé à l'intérieur de la chambre de traitement.