Brevet FR2682673A1 — publié le 19930423

GENERATEUR ELECTROLYTIQUE D'HYPOCHLORITE DE SODIUM POUR LE TRAITEMENT DE L'EAU La présente invention a pour objet un générateur électrolytique d'hypochlorite de sodium pour le traitement de l'eau Il est destiné en particulier à la désinfection en circuit fermé de l'eau des piscines de tous types, aussi bien publiques que privées, mais peut s'appliquer à toutes les installations d'assainissement de l'eau par chloration (ou javellisation), installations industrielles, stations de production d'eau potable, etc. Il existe de nombreux systèmes permettant la désinfection de l'eau de piscine par génération électrolytique d'hypochlorite de sodium, certains ayant fait l'objet d'une demande de brevet. Par exemple, le brevet US-4 058 028 décrit une cellule d'électrolyse de l'eau comportant des électrodes planes doubles raccordées en série, alors que le brevet US-3 178 540 décrit une cellule tubulaire équipée d'électrodes concentriques de platine-rhodium et titane out tantale, plusieurs de ces appareils raccordés en parallèle etant généralement necessaire. Les brevets GB-1 426 017 et FR-2 631 622 sont relatifs à une installation de chloration pour piscines comportant un ou plusieurs réservoirs de solution de chlorure de sodium et une cellule electrolytique, ces réservoirs, complétés par toute une série de pompes et de vannes étant destinés à obtenir une concentration saline déterminée avant passage dans la susdite cellule. Quant au brevet US-3 458 414, il revendique une installation de chloration comportant un appareil d'électrolyse de l'eau salée combiné avec un système d'injection d'acide, le tout étant raccordé au circuit principal d'une piscine par des reseaux secondaires de tuyauteries. Tous ces équipements conduisent à des realisations onéreuses, soit en raison de la sophistication de la ou des cellules d'électrolyse et/ou des moyens nécessaires au contrôle de leur fonctionnement, soit en raison de la complexité des installations nécessitant l'ajout de réseaux de tuyauteries importants, d'une ou plusieurs pompes supplementaires, de vannes ou d'electrovannes, de réservoirs, etc, la mise en place de tous ces équipements exigeant une main-d'oeuvre très qualifiée. Les frais entraînés grèvant lourdement le prix global d'une piscine, en particulier d'une piscine de faible dimension pour un particulier. Le dispositif selon la présente invention supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet de réaliser tres facilement et pour un coût très raisonnable une installation de désinfection de l'eau par génération electrolytique d'hypochlorite de sodium, s'adaptant aussi bien sur un réseau de filtrage existant que sur un réseau neuf. Il est constitué par un module unique constitué d'un coffret ne nécessitant qu'un raccordement hydraulique amont, un raccordement hydraulique aval et un raccordement électrique au secteur, ledit module intégrant, d'une part, une cellule électrolytique de construction simplifiée et de faible prix de revient, raccordée directement au circuit principal de traitement d'eau et fonctionnant en tout ou rien avec une production constante de chlore actif et, d'autre part, l'ensemble des équipements nécessaires à l'alimentation électrique et au contrôle de fonctionnement constitués essentiellement d'un transformateur redresseur, d'une unité électronique à microprocesseur et de capteurs. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention La figure 1 représente schématiquement le module intégré. La figure 2 représente la cellule électrolytique vue de dessus. La figure 3 est une coupe transversale agrandie de ladite cellule, suivant les flèches A-A de la figure 2. Le dispositif, figures 1 à 3, est constitué d'un coffret 1 contenant une cellule électrolytique 2 génératrice d'hypochlorite de sodium, une unité électronique 3 de pilotage, un transformateur redresseur 4, des raccords hydrauliques amont et aval 5, 6, un bornier 7 de raccordement électrique externe et une sonde de temperature 8 installée sur la conduite hydraulique 10 traversant la cellule 2 et raccordée à l'unité électronique 3. Le coffret 1, de préférence de type mural en matière synthétique, est constitué d'un socle sur lequel sont fixés les différents composants du module et d'un capot amovible pour les opérations d'entretien des éléments internes, et pourvu d'une découpe 11 donnant accès aux dispositifs de réglage et de contrôle de l'unité électronique 3. Ce coffret est remarquable en ce qu'il ne necessite aucun accessoire extérieur, ce qui rend son installation extrémement facile, à la portée d'un bon bricoleur amateur. En effet, il suffit de fixer le coffret par vissage ou tout autre moyen, de brancher les raccords hydrauliques 5 et 6 respectivement à la sortie du filtre principal et à la conduite de retour au bassin, et de relier le bornier 7 au secteur électrique pour que le module soit operationnel. Un bornier de contrôle 12 permet de raccorder une éventuelle alarme distante ou un système de télécommande,ainsi qu'un dispositif provoquant la marche forcée de la pompe du filtre durant le fonctionnement de la cellule électrolytique 2, ou lorsque la température mesurée par la sonde 8 est inférieure à environ 3"C, ce qui réalise une fonction anti-gel très efficace. Le module complet peut être vendu sous forme de "kit", un seul modèle couvrant la majorité des besoins courants, ce qui, en diminuant les frais de commercialisation, permet de diminuer le prix final d'achat. La cellule electrolytique 2 est formée d'un corps 13 de section préférentiellement rectangulaire, en matière synthétique extrudée telle que le polyéthylène, ferme aux extrémités par deux flasques 14 identiques en matière synthétique injectée, assemblées grâce à des tirants filetés 15 ou tout autre moyen approprié, et comportant un embout 16 de raccordement au circuit hydraulique. Le corps 13 comporte sur deux de ses parois internes opposées des rainures longitudinales 17 recevant des électrodes planes 18 de type connu. Les parois extérieures comportant avantageusement des raidisseurs 19, également longitudinaux pour éviter la déformation ou l'explosion du corps 13. Ces dispositifs permettent la réalisation de cellules particulièrement résistantes et faciles à entretenir, et cela à un prix de revient extrémement bas. La cellule électrolytique 2 peut avantageusement être équipée d'un système de nettoyage periodique automatique piloté par l'unité electronique 3 agissant par inversion de la polarité ou par l'action combinée d'ultrasons et de haute fréquence. Le module peut comporter un dispositif optionnel de maintien du pH, constitué d'une sonde 9 et d'une pompe doseuse d'acide 20 pilotée par l'unité électronique. Le fonctionnement du système, piloté par l'unité électronique 3, est basé sur un principe et des moyens extrêmement simples, garants d'une très grande fiabilité, tout en étant d'une tres grande efficacité. En effet, la cellule électrolytique a une production d'hypochlorite constante, le seul paramètre variable étant la durée journalière de fonctionnement qui est fonction du volume de l'installation et de la température de l'eau à traiter, ce qui permet d'utiliser un même module pour un grand nombre de capacités différentes. Le volume à traiter étant affiché sur l'unité électronique grâce à une commande prévue à cet effet. Par exemple, avec une cellule standard produisant 80 grammes/heure, la durée de fonctionnement journalière est de l'ordre de - 5 heures pour un volume de .... 0 à 50 m3 - 6 heures ...................... 50 à 70 m3 - 8 heures ..................... 70 à 100 m3 - 11 heures ....................... 100 à 150 m3 - 15 heures ...................... 150 à 230 m3 Au-dessus de 28"C environ, la durée de production est majorée, par exemple une heure. Par contre, en dessous de 16"C environ, la production est réduite ou complètement arrêtée, sauf en "stérilisation de choc". Cette "stérilisation de choc" est commandée par une touche spéciale et pourvue le fonctionnement de la cellule pendant 18 heures, laps de temps au bout duquel, le fonctionnement repasse en mode automatique, suivant le volume affiché. La pompe doseuse d'acide 20 optionnelle se met en route automatiquement pour une demi-heure dès que le pH mesuré par la sonde 9 dépasse 7,4 et à condition que la filtration soit en toute. Puis arrêt d'un quart d'heure et redémarrage pour une demi-heure si le pH est toujours superieur à 7,4. L'unité électronique de contrôle 3 est équipé de commandes telles que - Marche-arrêt, - Selection du volume à traiter - "Stérilisation de choc", - Arrêt pour lavage du filtre, - "mode hiver" provoquant une durée production voisine de 18 heures toutes les 150 heures environ, - Contrôle pH,ainsi que de différents voyants de signalisation permettant le contrôle du système - Marche de l'appareil, - Affichage du volume sélectionné et de la température de l'eau, - Manque de sel, déterminé par une différence entre la tension aux bornes de la cellule électrolytique 2 et une tension de consigne, - Marche de la pompe doseuse d'acide (optionnel), Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 Générateur électrolytique d'hypochlorite de sodium pour le traitement de l'eau, destiné en particulier à la désinfection en circuit ferme de l'eau des piscines de tous types, mais pouvant s'appliquer à toutes les installations d'assainissement de l'eau par chloration, caractérisé par un module unique sans aucun accessoire extérieur constitué d'un coffret (1) ne nécessitant qu'un raccordement hydraulique amont (5) vers le filtre principal, un raccordement hydraulique aval (6) vers le circuit de retour et un raccordement électrique (7), ledit module intégrant, d'une part, une cellule électrolytique (2) de construction simplifiée raccordée directement au circuit principal de traitement d'eau et fonctionnant en tout ou rien avec une production constante d'hypochlorite de sodium pendant des durées déterminées par le volume d'eau a traiter et sa température et, d'autre part, l'ensemble des équipements nécessaires à l'alimentation électrique et au contrôle de fonctionnement constitués essentiellement d'un transformateur redresseur (4), d'une unite électronique (3) à microprocesseur et d'une sonde de température (8). 2" Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la cellule électrolytique (2) est formée d'un corps (13) en matière synthétique extrudée fermé aux extrémités par deux flasques (14) identiques en matière synthétique injectée comportant chacune un embout (16) de raccordement au circuit hydraulique, le corps (13) comportant sur au moins deux de ses parois internes opposées des rainures longitudinales (17) recevant des électrodes planes (18) de type connu, les parois extérieures pouvant comporter des systèmes raidisseurs (19) longitudinaux. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la cellule électrolytique (2) a une production constante d'hypochlorite de sodium, et que l'unité électronique (3) est programmée pour déclencher le fonctionnement de ladite cellule électrolytique pendant une durée de fonctionnement journalière déterminée en fonction du volume d'eau à traiter de manière à produire entre 0,5 et 2 grammes/m3 d'hypochlorite de sodium, ladite durée de production étant majoree lorsque la température de l'eau, mesurée par la sonde de température (8) est supérieure à 28"C environ, et réduite ou supprimée en dessous de 16"C environ. 4" Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'unité électronique (3) est équipée d'une touche de "stérilisation de choc" provoquant le fonctionnement de la cellule électrolytique (2) pendant 18 heures quelle que soit la température de l'eau, laps de temps au bout duquel le fonctionnement repasse en mode automatique, suivant le volume affiché. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'unité électronique (3) est équipée d'une fonction anti-gel provoquant la marche forcée de la pompe du filtre lorsque la valeur mesurée par la sonde de température (8) est inférieure à environ 3"C. 6" Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le module est équipé d'un système d'auto-nettoyage de la cellule électrolytique (2) par action périodique combinée d'ultrasons et de haute fréquence pilotés par l'unité électronique (3). 7" Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le coffret (1) est de type mural en matière synthétique et est constitue d'un socle sur lequel sont fixes les différents composants du module et d'un capot, amovible pour les opérations d'entretien des éléments internes, pourvu d'au moins une découpe (11) donnant acces aux dispositifs de réglage et de contrôle de l'unité électronique (3) composés en particulier de commandes de marche-arrêt, de sélection du volume à traiter, de "stérilisation de choc", d'arrêt pour lavage du filtre et de "mode hiver" provoquant une production d'une durée voisine de 18 heures toutes les 150 heures environ, ainsi que de différents voyants signalétiques permettant le contrôle du système: marche de l'appareil, affichage du volume sélectionné et de la température de l'eau et manque de sel, déterminé par une différence entre la tension aux bornes de la cellule électrolytique (2) et une tension de consigne? 8" Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le module comporte un dispositif intégré de maintien du pH, constitué d'une sonde (9) et d'une pompe doseuse d'acide (20) pilotée par l'unité électronique (3) de telle façon que ladite pompe doseuse se met en route automatiquement pour une demi-heure dès que le pH mesuré par la sonde (9) dépasse 7,4 et à condition que la filtration soit en route, puis s'arrête un quart d'heure et redémarre pour une demi-heure si le pH est toujours supérieur à 7,4.