Brevet FR2614016A1 — publié le 19881021

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la purification de l'air et de l'eau,-en particulier, dans divers établissements sportifs comprenant des piscines couvertes. Les systèmes conventionnels pour purifier l'air intérieur incluent un filtre pour la filtration de l'air, un cyclone pour éliminer la poussière, les bactéries et les mauvaises odeurs de l'air par utilisation de l'eau pulvérisée et analogue. Les systèmes conventionnels pour purifier l'eau dans les réservoirs d'eau tels que les cuves d'eau, les piscines et autres incluent un appareil de filtration pour éliminer la poussière et autres déchets contenus dans l'eau. Le filtre n'est pas commode à entretenir car il est fréquemment sujet au colmatage. Le cyclone est moins satisfaisant en ce qui concerne le degré de purification de l'air et ne peut pas être appliqué aux établissements sportifs couverts, et encore moins aux piscines couvertes dont l'air qui doit être soumis à la puri- fication contient du chlore gazeux. Les systèmes de filtration d'eau ne peuvent pas être utilisés pour éliminer les mauvaises odeurs. Selon l'art antérieur, les purifications de l'air et de l'eau sont effectuées par des systèmes de purification séparés. Il en résulte un accroissement des coûts initiaux et de fonctionne- ment. La présente invention a donc pour objet un procédé et un appareil pour purifier simultanément l'air et l'eau avec un degré amélioré de purification de l'air et de l'eau. A cet effet, la présente invention concerne un procédé pour purifier l'air et l'eau, ledit procédé comprenant les étapes d'introduction de l'air provenant de l'intérieur d'un établissement couvert dans un cyclone, de mélange de l'air provenant de ce cyclone avec de l'ozone gazeux, d'évacuation du mélange d'air et d'ozone sous la forme de bulles fines à travers l'eau dans une chambre de stérilisation, d'alimentation de l'air qui a traversé ladite eau dans ledit établissement couvert, d'introduction de l'eau provenant de la piscine dans ladite chambre de stérilisation à travers un filtre et d'alimentation de l'eau provenant de la chambre de stérilisation dans ladite piscine. La présente invention a également pour objet un appareil pour purifier l'air et l'eau, comprenant un cyclone pour recevoir l'air provenant de l'intérieur d'un établissement couvert, un distributeur d'air pour évacuer des bulles fines d'air dans l'eau, un ozoniseur pour générer de l'ozone gazeux, ledit ozoniseur étant relié à une première tuyauterie reliant ledit cyclone audit distri- buteur d'air, ledit distributeur d'air étant disposé sous l'eau dans ladite chambre de stérilisation, la partie supérieure de ladite chambre de stérilisation étant reliée par une seconde tuyauterie avec l'intérieur dudit établissement couvert, une troisième tuyauterie pour alimenter l'eau provenant d'une piscine dans ladite chambre de stérilisation à travers un filtre et une quatrième tuyauterie pour retourner l'eau provenant de ladite chambre de stérilisation vers ladite piscine. Dans un tel agencement, l'air provenant de l'intérieur de l'établissement couvert est introduit dans le cyclone dans lequel la poussière contenue dans l'air est éliminée. L'air déchargé du cyclone est mélangé et stérilisé par de l'ozone gazeux. Le mélange d'air et d'ozone est ensuite évacué dans l'eau contenue dans la chambre de stérilisation sous la forme de bulles fines. Ainsi, l'air peut être stérilisé et désodorisé par l'eau et les bulles d'ozone. L'air après avoir traversé l'eau est alimenté dans l'éta- blissement couvert. Un tel cycle sera répété. Par ailleurs, l'eau provenant de la piscine est soumise à l'élimination de la poussière à travers le filtre et introduite ensuite dans la chambre de stéri- lisation dans laquelle l'eau est stérilisée et désodorisée par les bulles d'ozone. Ensuite, l'eau stérilisée et désodorisée est retournée vers la piscine. Un tel cycle sera répété. Comme il est clair d'après ce qui précède, l'air et l'eau peuvent être purifiés simultanément sous l'action des bulles d'air et d'ozone dans l'eau. En conséquence, le procédé et l'appareil selon la présente invention peuvent être appliqués aux établisse- ments sportifs couverts et analogues. De plus, la présente inven- tion peut être appliquée aux piscines couvertes dans lesquelles de l'air contenant du chlore gazeux doit être purifié. De même, étant donné que l'air et l'eau peuvent être purifiés simultanément par le système selon la présente invention, les coûts initiaux et de fonc- tionnement de ce système peuvent être réduits. On décrira l'invention en se référant aux dessins ci- joints sur lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant la disposition géné- rale d'un mode de réalisation du système de purification d'air et d'eau selon la présente invention. La figure 2 est une vue montrant en détail l'agencement du système montré à la figure 1. - La présente invention sera maintenant décrite à titre d'exemple en référence aux dessins et en liaison avec un mode de réalisation préféré de la présente invention. Si T'on se réfère aux figures 1 et 2, un système de puri- fication de l'air et de l'eau est montré et désigné d'une manière générale par la référence A. Le système de purification A comprend un ventilateur 1 pour aspirer l'air de l'intérieur d'un établisse- ment couvert B, un cyclone 2, un régulateur de température et d'humidité 3, un soufflant Roots 4, un ozoniseur 5, un distributeur d'air 6, une chambre de stérilisation 7, un séchoir d'air sans chauffage 8, un générateur d'ultraviolet 9, un régulateur de tempé- rature 10, une pompe 11 pour aspirer l'eau d'une piscine C, un filtre 12 et un dispositif 12a de traitement de l'eau courante à l'ultraviolet, un régulateur de température d'eau 13 et un régulateur de concentration de chlore 14. Le cyclone 2 comprend un cyclone chauffé 15 et un cyclone humide 16. Le ventilateur 1 est relié à l'établissement couvert B par une conduite 17 et au cyclone chauffé 15 par une conduite 18. Le cyclone chauffé 15 inclut un dispositif chauffant 15a pour chauffer l'air provenant de l'établissement couvert et ali- menté par le ventilateur 1. Le cyclone chauffé 15 sert à faire tourbillonner l'air alimenté et à éliminer la poussière contenue dans l'air. La poussière éliminée est évacuée à l'extérieur à travers une soupape 15b. Le cyclone chauffé 15 a sensiblement une configuration sphérique qui peut être renforcée vis-à-vis de la 26 1 4016 pression et de construction compacte. Etant donné que le cyclone chauffé 15 est muni d'un dispositif chauffant 15a, il peut réduire La charge de travail du ventilateur 1 en faisant dilater l'air pour augmenter la vitesse du courant d'air et en même temps stériliser l'air par la chaleur. Le cyclone chauffé 15 est relié au cyclone humide 16 par la conduite 19. Le cyclone humide 16 inclut un pulvérisateur 16a qui est susceptible de pulvériser de l'eau dans le courant d'air tourbil- lonnaire à l'intérieur du cylone humide 16 de façon que la pous- sière, les bactéries et les mauvaises odeurs soient éliminées de l'air. La poussière et autres sont ensuite évacués vers l'extérieur à travers la soupape 16b. La forme du cyclone humide 16 est de con- figuration sphérique. Le cyclone humide 16 est relié au régulateur de température et d'humidité 3 par une conduite 20. Le régulateur de température et d'humidité 3 comprend un cyclone sphérique 3a, un dispositif réfrigérant 3b et une conduite de réfrigération 3c. La conduite de réfrigération 3c entoure la paroi extérieure du cyclone 3a et est reliée au dispositif réfrigé- rant 3b. Après passage à travers la conduite de réfrigération 3c, l'eau de réfrigération est retournée au dispositif réfrigérant 3b. Ainsi, le cyclone 3a lui-même est refroidi pour éliminer l'humidité de l'air. L'humidité éliminée est ensuite déchargée vers l'exté- rieur à travers une soupape 3d. Le cyclone 3a est relié au soufflant Roots 4 par une conduite 21. Le soufflant Roots 4 est relié au distributeur d'air 6 par une conduite 22. L'ozoniseur 5 est susceptible de générer de l'ozone gazeux par conversion de l'air en ozone gazeux sous l'action d'une décharge silencieuse. Selon les propriétés de l'air à convertir en ozone gazeux, il peut se former du NOx. Il est donc préférable x d'utiliser de l'air sec ayant une température égale à -60 C. A cet effet, la présente invention utilise un séchoir d'air sans chauffage 23 et un filtre 24. Le séchoir d'air sans chauffage 23 inclut un cylindre à double corps dans lequel un agent desséchant ayant une grande affinité pour l'humidité est chargé et tassé. Le filtre 24 est relié au séchoir d'air sans chauffage 23 par une conduite 25, tandis que le séchoir d'air sans chauffage 23 est relié à l'ozoniseur 5 par une conduite 26. L'ozoniseur 5 est également relié à la conduite 22 par une conduite 27. L'air à con- vertir en ozone gazeux est fourni par l'air ambiant à travers le filtre 24 dans lequel la poussière contenue dans l'air ambiant est éliminée. Après l'élimination de la poussière, l'air est alimenté dans le séchoir d'air sans chauffage 23. Dans le séchoir d'air sans chauffage 23, l'air est conditionné pour devenir de l'air sec ayant une température égale à - 60 C et ensuite alimenté dans l'ozoniseur dans lequel l'air est converti en ozone gazeux. Le distributeur d'air 6 inclut plusieurs pores pour géné- rer des bulles fines lorsque l'air traverse les pores pour passer dans l'eau. Le diamètre des pores est de préférence égal à ou infé- rieur à 10 microns. Le distributeur d'air 6 peut avoir une configu- ration tubulaire ou de plaque creuse ayant une pluralité de pores formés à travers sa paroi. La chambre de stérilisation 7 a la forme d'une cuve close contenant un certain volume d'eau. Le distributeur d'air 6 est dis- posé sur le fond de la chambre de stérilisation 7. La partie suDpé- rieure de la chambre de stérilisation 7 est reliée au séchoir d'air sans chauffage 8 par une conduite 27a. Le séchoir d'air sans chauffage 8 comprend un cyclone sphérique 8a, un dispositif réfrigérant 8b et une conduite de réfrigération 8c. La conduite de réfrigération 8c entoure la paroi extérieure du cyclone 8a et est reliée au dispositif réfrigérant 8b. Apres passage à travers la conduite de réfrigération 8c, l'eau de réfrigération est retournée au dispositif réfrigérant 8b. Ainsi, le cyclone 8a peut être refroidi pour éliminer l'humidité de l'air. Le cyclone 8a est relié à l'établissement couvert B par une conduite 28 au milieu de laquelle sont intercalés le générateur d'ultraviolet 9 et le régulateur de température 10. Le générateur d'ultraviolet 9 est agencé pour provoquer la disparition de l'ozone gazeux dans l'air sous l'influence des rayons ultraviolets créés par une lampe à ultraviolet (non repré- sentée) et en même temps pour oxyder l'ozone gazeux pour la stéri- lisation sous l'action des rayons ultraviolets. Le régulateur de température 10 comprend un dispositif chauffant 10a, un dispositif réfrigérant 10b et une conduite de réfrigération 10c. Le régulateur de température 10 est agencé pour chauffer ou refroidir l'air qui traverse la conduite 28 pour ajuster la température de cet air. La pompe 11 est reliée à la piscine C par une conduite 29 et avec le filtre 12 par une conduite 30. Le filtre 12 est du type à étage multiple agencé pour séparer la poussière contenue dans l'eau graduellement depuis les tailles les plus fortes jusqu'aux tailles les plus faibles à mesure que le courant d'eau se déplace du sommet vers le fond du filtre 12. Un dispositif de renversement peut être prévu de préférence pour éviter tout colmatage du filtre 12. Le filtre 12 est relié à la chambre de stérilisation 7 par une conduite 31. La chambre de stérilisation 7 est à son tour reliée au régulateur de concentration de chlore 14 par la conduite 32. La portion intermédiaire de la conduite 32 inclut le dispositif de traitement de l'eau courante à l'ultraviolet 12a et le régula- teur de température 13. Le dispositif de traitement de l'eau courante à l'ultra- violet 12a est agencé pour provoquer la disparition de l'ozone gazeux dans l'eau sous l'action des rayons ultraviolets provenant d'une lampe à ultraviolet placée dans l'eau et en même temps pour oxyder l'ozone gazeux pour la stérilisation de l'eau à l'aide de rayons ultraviolets. Le régulateur de température d'eau 13 comprend un disposi- tif chauffant 13a, un dispositif réfrigérant 13b et une conduite de réfrigération 13c. Le régulateur de température d'eau 13 est agencé pour chauffer ou refroidir l'eau qui traverse la conduite 32 pour ajuster la température de cette eau. Le régulateur de concentration de chlore 14 est agencé pour maintenir la concentration du chlore dans la piscine C à une valeur de 0,4 ppm et il est relié à la piscine C par une conduite 33. 2614 0 16 Le système de purification A du mode de réalisation illus- tré fonctionne pour purifier l'air de l'intérieur de l'établisse- ment B et l'eau de la piscine C de la manière suivante: l'air provenant de l'intérieur de l'établissement B est introduit par le ventilateur 1 dans le cyclone chauffé 15 dans lequel l'air est soumis à la stérilisation thermique et à l'élimi- nation de la poussière. L'air est ensuite évacué du cyclone 15 et introduit ensuite dans Le cyclone humide 16 dans lequel s'effec- tuent l'élimination de la poussière, la stérilisation et la désodo- risation de l'air. L'air est ensuite évacué du cyclone humide 16 et introduit dans le cyclone 3a du régulateur de température et d'humidité 3 dans lequel l'humidité est éliminée de l'air. L'air provenant du cyclone 3a est alimenté dans le distri- buteur d'air 6 par le soufflant Roots 4 après avoir été mélangé à l'ozone gazeux provenant de l'ozoniseur 5. Ainsi cet air est déchargé du distributeur d'air 6 dans l'eau tout en étant stérilisé par l'ozone gazeux. Le mélange d'air et d'ozone gazeux délivré à travers les pores du distributeur d'air 6 forme des bulles fines dans l'eau à l'intérieur de la chambre de stérilisation 7. Comme résultat, l'air peut être soumis à la stérilisation, à la désodorisation et à l'élimination de la poussière sous l'influence de l'eau et des bulles d'ozone. L'air qui passe à travers l'eau dans la chambre de stéri- lisation 7 et l'ozone gazeux résiduel non dissous dans l'eau sont introduits depuis le sommet de la chambre de stérilisation 7 dans le cyclone 8a du séchoir d'air sans chauffage 8 dans lequel l'humi- dité est éliminée du mélange d'air et d'ozone. L'ozone gazeux rési- duel déchargé du cyclone 8a est soumis à l'action des rayons ultra- violets provenant du générateur d'ultraviolet 9 pour être éliminé. Apres passage à travers le générateur d'ultraviolet 9, l'air est ajusté de façon appropriée en température par le régula- teur de température 10 et ensuite alimenté à l'intérieur de l'éta- blissement B. Un tel cycle sera répété. L'eau est déplacée de la piscine C dans le filtre 12 à l'aide de la pompe 11 de sorte que la poussière contenue dans l'eau est éliminée par le filtre 12. L'eau est alimentée du filtre 12 dans la chambre de stérilisation 7 dans laquelle l'eau est stérili- sée et désodorisée par les bulles d'ozone. L'eau déchargée de la chambre de stérilisation 7, en même temps que l'ozone gazeux résiduel contenu dans ladite chambre est envoyée dans le dispositif de traitement de l'eau courante à l'ul- traviolet 12a dans lequel l'ozone gazeux résiduel est éliminé. Apres passage à travers le dispositif de traitement de l'eau cou- rante à l'ultraviolet 12a, l'eau est ajustée à une température appropriée par le régulateur de température d'eau 13 puis alimentée dans le régulateur de concentration de chlore 14 dans lequel la concentration en chlore de l'eau est réglée. Ensuite, l'eau est retournée à la piscine C. Un tel cycle sera répété. Le système A selon la présente invention peut éliminer le chlore gazeux s'évaporant de l'eau de la piscine C dans l'air à l'intérieur de l'établissement B par utilisation de l'ozone gazeux. La présente invention n'est pas limitée à la configuration et à l'agencement du mode de réalisation illustré et mentionné ci- dessus, mais peut prendre n'importe quelle configuration ou agence- ment sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, le cyclone peut avoir une configuration cylindrique généralement connue dans la technique. Le nombre de cyclones peut être choisi sans limitation. Le filtre peut être d'un type quelconque. 2614 0 16 REVENDICATIONS 1. Un procédé pour purifier simultanément l'air et l'eau, en particulier de divers établissements sportifs couverts ayant des piscines couvertes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes d'introduction d'air provenant de l'intérieur d'un établissement B dans un cyclone (2), de mélange de l'air provenant de ce cyclone avec de l'ozone gazeux pour former un mélange d'air-ozone, de déchargement de ce mélange d'air-ozone dans l'eau à l'intérieur d'une chambre de stérilisation (7) pour former des bulles fines, d'alimentation de l'air qui a traversé cette eau dan- l'intérieur de l'établissement B, d'introduction de l'eau provenant d'une piscine C dans ladite chambre de stérilisation (7) à travers un filtre (12) et d'alimentation de l'eau provenant de l'intérieur de cette chambre de stérilisation (7) dans ladite piscine C. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'alimentation d'air dans l'intérieur de l'établisse- ment B inclut une étape de régulation de la température de l'air. 3. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'alimentation d'air dans l'intérieur de l'établisse- ment B inclut une étape de stérilisation de l'air utilisant des rayons ultraviolets. 4. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'alimentation d'air dans l'intérieur deL'établissement inclut une étape de régulation de l'humidité de l'air. 5. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'alimentation d'eau dans la piscine inclut une étape de traitement de l'eau par emploi de rayons ultraviolets. 6. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'alimentation d'eau dans la piscine inclut une étape de régulation de la température de l'eau. 7. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'alimentation d'eau dans la piscine inclut une étape de régulation de la concentration du chlore dans l'eau. 8. Un appareil pour purifier simultanément l'air et l'eau en particulier de divers établissements sportifs couverts ayant 2614 0 16 des piscines couvertes, caractérisé en ce qu'il comporte un cyclone (2) pour recevoir l'air provenant de l'intérieur de l'établissement couvert B, un distributeur d'air (6) pour générer de fines bulles d'air dans l'eau, un ozoniseur (5) pour générer de l'ozone gazeux, ledit ozoniseur étant relié à un premier système de tuyauterie (22) reliant ledit cyclone audit distributeur d'air, ce distributeur d'air étant disposé à l'intérieur de l'eau dans une chambre de stérilisation (7), un second système de tuyauterie (27a, 28) pour relier le sommet de ladite chambre de stérilisation avec l'inté- rieur de l'établissement couvert, un troisième système de tuyau- terie (30) pour alimenter l'eau provenant d'une piscine C dans ladite chambre de stérilisation (7) à travers un filtre (12) et un quatrième système de tuyauterie (32-33) pour retourner l'eau de ladite chambre de stérilisation dans ladite piscine. 9. Un appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le cyclone (2) inclut un cyclone chauffé (15) et un cyclone humide (16) et un régulateur de température et d'humidité (3). 10. Un appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second système de tuyauterie inclut un régulateur de tem- pérature d'air (10), un générateur d'ultraviolet (9) et un disposi- tif d'élimination d'humidité (8). 11. Un appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le quatrième système de tuyauterie inclut un dispositif de traitement de l'eau courante à l'ultraviolet (12a), un régulateur de température d'eau (13) et un régulateur de concentration de chlore (14). 12. Un appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le distributeur d'air (6) inclut un élément tubulaire muni d'une pluralité de pores formés à travers sa paroi. 13. Un appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le distributeur d'air inclut un élément en forme de plaque creuse muni d'une pluralité de pores formés à travers sa paroi.