Brevet FR2685316A1 — publié le 19930625

La présente invention concerne un épurateur d'eau de piscine. Elle concerne plus particulièrement un épurateur d'eau de piscine de type de ceux libérant par électrolyse dans l'eau de piscine des ions de cuivre et d'argent afin de désactiver les impuretés organiques et de les coaguler. Ces impuretés sont, par la suite, éliminées par filtration. L'épurateur, sujet de la présente invention, emploie pour ajuster la quantité d'ions libres dans l'eau un courant électrique pulsé dont la largeur des pulsations est réglable. Un épurateur de ce type est décrit dans le brevet US 4 734 176. Pour rendre 1 ' usure des électrodes uniforme, la polarité des dites électrodes est périodiquement inversée. Cette inversion de polarité aide à nettoyer en même temps les électrodes. Dans la réalité, malgré l'inversion périodique de la polarité une couche de dépôt se forme sur les électrodes. Pour assurer le bon fonctionnement d'un épurateur, les électrodes doivent être surveillées visuellement et périodiquement nettoyées manuellement. Cette surveillance visuelle est, à l'heure actuelle, aussi nécessaire pour observer l'usure des électrodes afin de les changer si besoin est. Pour cette raison, les parois du compartiment d'électrolyse sont, à l'heure actuelle, réalisées en matière transparente. Il est à noter que la propreté des électrodes est une condition nécessaire pour le bon déroulement de l'électrolyse. Le but de la présente invention est de proposer un épurateur d'eau de piscine dans lequel les électrodes sont auto-nettoyées supprimant ainsi le nettoyage manuel. Un autre but de la présente invention est de supprimer la surveillance visuelle des électrodes, cette suppression de surveillance visuelle concerne à la fois la propreté et l'usure des électrodes. L'épurateur comporte un moyen de détection électronique et de signalisation pour détecter un seuil préétabli d'usure et le signaler éventuellement. A cet effet, suivant la présente invention, l'énergie pulsée fournie aux électrodes, a une fréquence de pulsations d'au moins 500 pulsations par seconde. Suivant une autre caractéristique, les pulsations fournies ont une fréquence de 10 à 150 kilo-pulsations par seconde. Suivant encore une troisième caractéristique, l'épurateur comporte un moyen pour détecter un seuil d'usure des dites électrodes et émet lorsque ce seuil est atteint un signal d'usure, le dit moyen détecte le dit seuil par la comparaison entre une tension prise sur le groupe d'électrodes considérées comme une cathode et une tension consignée et émet un signal d'usure lorsque la dite tension résiduelle est inférieure à la dite tension consignée. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée donnée ci-apres et accompagnée par des dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma bloc de l'épurateur, - la figure 2 est un exemple de circuit électronique pouvant remplir les fonctions de l'épurateur et, - la figure 3 est un schéma représentant l'emplacement de l'épurateur par rapport à une pompe et un filtre faisant partie d'un circuit d'épuration de piscine. Nous avons constaté que l'inversion de polarité des électrodes ne suffit pas pour les nettoyer. Malgré cette inversion une couche de dépôt se forme sur les électrodes. Nous avons découvert que si l'énergie appliquée sur les électrodes, sous forme pulsée, a une fréquence minimale, la couche formée est fragilisée et se détache sous l'effet du courant d'eau circulant dans une chambre d'ionisation (électrolyse). Nous avons constaté que cette fréquence minimale est de l'ordre de 500 pulsations par seconde. Nous avons constaté encore que la couche formée devient de plus en plus fragile lorsque la fréquence augmente. Nous avons effectué des expériences sur des fréquences de 500, 1.000, 10.000, 50.000 et 100.000 pulsations par seconde, les résultats de ces expériences ont permis ces constatations. En ce qui suit, les détails d'un exemple de réalisation sont donnés. Sur la figure 1, deux alimentations transforment l'énergie alternative du secteur (AL) en énergie continue - une premiere alimentation 1 fournie une énergie en continue à une tension (V1) de 30 volts et une deuxieme alimentation 2 fournie une énergie à une tension (V2) de 12 volts. La première alimentation est pour alimenter les groupes d'électrodes (EL1) et (EL2) et la deuxième alimentation est pour alimenter le circuit électronique. La première alimentation 1 est constituée (figure 2) de - un transformateur 3, un pont de redressement 4, une capacité de filtration 5 et un ensemble de régulation comportant une régulateur 6, une résistance 7, une résistance variable 8 et une capacité 9. La deuxieme alimentation 2 est constituée de - un transformateur 10, un pont de redressement 11, une capacité de filtration 12 et un régulateur 13. Cette deuxieme alimentation comporte un driveur 16, deux résistances 14 et 15 et un témoin de mise sous tension 17. Un générateur de pulsations 18 (figure 1) est associé à un modulateur de pulsations 19 contrôlé par un contrôleur de largeur de pulsations 20. Ce contrôleur est accessible par l'utilisateur via une interface utilisateurépurateur 25. L'utilisateur peut à tout moment commander le changement de largeur des dites pulsations et par conséquent la quantité d'ions à libérer dans l'eau. Les pulsations modulées commandent un commutateur 21 connecté à un inverseur de polarité 23. L'inversion de polarité est déclanchée par un moyen de comptage de temps 24 (timer) émettant à des intervalles prédéterminés des signaux correspondants. L'inverseur de polarité est connecté à la source d'alimentation 1 pour fournir aux groupes d'électrodes (EL1) et (EL2) une énergie pulsée modulée à une tension (V1) et périodiquement inversée. Un moyen de contrôle de l'usure des électrodes 22 est prévu pour la signalisation d'un seuil au dessous duquel les électrodes sont à changer. Ce moyen est accessible par l'utilisateur pouvant à tout moment commander ce contrôle. Sur la figure 2, un générateur de pulsations rectangulaires construit autour de l'ensemble constitué par une porte NON-ET (NAND) 26, deux diodes 27 et 28 deux résistances 72 et 73 et un condensateur 29 délivre des pulsations d'une amplitude (V2) et d'une fréquence minimale de 500 pulsations par seconde. Ces pulsations sont transformées en pulsations en dents de scie par l'ensemble constitué d'une résistance 30 et d'un condensateur 31. Les pulsations en dents de scie sont appliquées à l'entrée non-inverseuse d'un comparateur 32 et une tension continue constante réglable fournie par un ensemble potentiométrique 33, 34 et 35 est appliquée à son entrée inverseuse réglant ainsi le niveau de déclanchement du dit comparateur qui fournie à sa sortie des pulsations rectangulaires modulées en largeur d'une amplitude (V2). Le contrôle de la modulation est effectué en agissant sur le potentiometre 34 qui est accessible pour l'utilisateur. Au comparateur 32 est associée une résistance 36. Un ensemble constitué d'un driveur 37 et d'une résistance 38 est destiné à réduire le temps de montée et le temps de descente des pulsations. Ces pulsations sont appliquées via une résistance 39 et un condensateur 40 à la base d'un transistor Darlington 41 qui travaille comme commutateur "ouvert-fermé" et qui amplifie ces pulsations pour avoir une amplitude de (vu). La tension continue (V1) de provenance de la première alimentation et la tension pulsée modulée en largeur d'une amplitude (V1) de provenance du transistor 41 sont appliquées toutes les deux à un relais 42 qui inverse périodiquement la polarité de la tension appliquée aux deux groupes d'éléctrodes (EL1) et (EL2). Chacun de ces deux groupes est considéré périodiquement comme une anode puis une cathode. Le relais 42 suivant qu'il soit actionné ou non, relie l'un ou l'autre des deux groupes d'électrodes à la tension continue (V1) de provenance de la première alimentation, le passage du courant est complété via le collecteur du transistor 41. Lorsque le relais 42 est actionné le passage du courant est - la première alimentation, un moyen pour mesurer le courant (MA), les bornes (B3), (C3) du relais, le groupe d'élec trodes (EL2) (anode), l'eau, le groupe d'électrodes (EL1) (cathode), les bornes (C4), (B4), (B2) et (C2) du relais et le transistor 41. Lorsque le relais 42 est au repos le passage du courant est : la première alimentation, le moyen pour mesurer le courant (MA), les bornes (A4), (C4) du relais, le groupe d'électrodes (EL1) (anode), l'eau, le groupe d'électrodes (EL2) (cathode), les bornes (C3), (A3), (A2) et (C2) du relais et le transistor. Deux moyens de signalisation 43 et 44 sont associés via deux résistances 45 et 46 au relais. L'un ou l'autre de ces moyens est alimenté (activé) via les bornes (Al) et (C1) ou (B1) et (C1), suivant si le relais est actionné ou non. L'activation de l'un ou l'autre des moyens 43 et 44 indique l'actionnement ou non du relais, autrement dit, l'inversion ou non de la polarité. L'actionnement du relais est effectué via un driveur 51 et à l'aide d'un temporisateur 47 associé à deux résistances 48 et 49 et un condensateur 50. Les deux groupes d'électrodes (EL1) et (EL2) peuvent être constitués, chacun, d'une seule électrode ou de plusieurs électrodes reliées ensembles (formant le groupe anode et le groupe cathode). Le choix du nombre d'électrodes est fixé en fonction de la quantité et de la qualité d'eau à traiter. Le courant d'ionisation est proportionnel à la distance séparant les deux dits groupes d'électrodes. Au fur et à mesure du passage du courant, la distance entre les deux groupes d'électrodes augmente. Si les électrodes sont, par exemple, d'une forme cylindrique leur surface diminue aussi au fur et à mesure de l'usage (usure). Lorsque la résistance au passage du courant augmente suffisamment à cause de la diminution de surface et/ou l'augmentation de la distance séparant les électrodes, le courant qui passe devient faible et par conséquent la quantité d'ions libérés dans l'eau devient également faible. A ce moment là, les électrodes sont à changer. Pour détecter le seuil au dessous duquel les électrodes sont à changer, une tension prise sur le passage du courant en aval de la cathode est comparée à une tension prédéterminée et un signal est émis lorsque la dite tension prise devient inférieure à la dite tension prédéterminée. A cet effet, une tension prise sur la ligne reliant le transistor 41 à la cathode (EL1 ou EL2) est redressée et filtrée à l'aide d'un ensemble constitué par deux diodes 52 et 53, un condensateur 54 et deux résistances 55 et 56 puis appliquée à l'entrée non-inverseuse d'un comparateur 75. Sur l'entrée inverseuse du comparateur 75 est appliquée une tension continue d'essai, prédéterminée obtenue à l'aide d'un ensemble potentiomètrique 57 et 58. Le potentiomètre 57 est réglé lors de la fabrication. Lorsque la tension appliquée sur l'entrée non-inverseuse est inférieure à celle appliquée sur l'entrée inverseuse, la sortie du comparateur change d'état. Cette sortie du comparateur est appliquée à l'entrée d'une porte ET(AND) 61 via un driveur 59 et une résistance associée 60. Sur l'autre entrée de la porte 61 étant appliquée un signal de test (S1), lorsque les deux signaux (S1) et celui correspondant au changement d'état du comparateur 75 sont présents, la porte 61 change d'état et émet un signal à sa sortie qui est appliqué sur l'entrée d'une porte ET(AND) 62. Sur la deuxième entrée de la porte 62 un signal d'horloge (52) est appliqué. Ce signal (S2) peut être produit par le temporisateur 47. Le signal de la sortie de la porte 62 est utilisé pour faire clignoter un moyen de signalisation 64 via un driveur 63. Le signal (S1) est obtenu volontairement par l'utilisateur. Lorsque un interrupteur 70 est actionné, le signal (S1) est délivré et un moyen de signalisation 67 est activé à l'aide de l'ensemble construit autour d la résistance 66 du driveur 68 et de la résistance 69. L'épurateur est installé sur le circuit de filtration d'une piscine (figure 3). La chambre d'ionisation 74 se trouve en aval d'une pompe 75 et en amont d'un filtre 76. L'épurateur est accessible à l'utilisateur par l'interface 25. La mise sous tension de l'épurateur peut être commandée automatiquement par un coffret 77 d'alimentation électrique d'une pompe 75. REVENDICATIONS 1. Epurateur d'eau de piscine du type de ceux libérant dans l'eau des ions métalliques à partir des deux groupes d'électrodes (EL1) et (EL2) alimentées en énergie pulsée réglable en largeur de pulsations, l'épurateur étant caractérisé par un moyen générateur de tension pulsée dont la fréquence de pulsations est au moins 500 pulsations par seconde. 2. Epurateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen générateur de tension pulsée produit des pulsations dont la fréquence est de 10 à 150 kilo-pulsations par seconde. 3. Epurateur selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen pour détecter un seuil d'usure des dites électrodes et émet lorsque ce seuil est atteint un signal d'usure, le dit moyen détecte le dit seuil par la comparaison entre une tension prise sur le groupe d'électrodes considérées comme une cathode et une tension prédéterminée et émet un signal d'usure lorsque la dite tension résiduelle est inférieure à la dite tension prédéterminée. 4. Epurateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux groupes d'électrodes sont maintenus dans une chambre d'ionisation opaque, l'eau à épurer étant forcée à passer dans la dite chambre. 5. Epurateur selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen générateur de pulsations étant associé à un moyen de modulateur de largeur de pulsations puis à la base d'un transistor fonctionnant comme commutateur.