Brevet FR2686808A1 — publié le 19930806

La présente invention concerne un organe de diffusion d'un mélange gazeux contenant de l'ozone. On sait que l'ozone sert avantageusement au traitement de liquides, comme par exemple au traitement d'eaux usées. Dans ce cas, on utilise des réacteurs de traitement dans lesquels sont disposés des réseaux de distribution d'un mélange gazeux contenant de l'ozone, ces réseaux étant reliés à des organes de diffusion de ce mélange dans l'eau. Ces organes de diffusion sont adaptés pour réaliser un transfert gaz-liquide et comprennent avantageusement chacun des moyens de raccordement à un réseau de distribution et une monture de support d'une plaque de diffusion de ce mélange, cette plaque étant en matériau poreux. Dans l'état de la technique, ces plaques sont constituées de matières minérales silico-aluminates sélectionnées et liées, en fonction des caractéristiques de perméabilité vis à vis du gaz et de l'application souhaitées. Cette plaque est généralement disposée sur une monture de support en matière plastique quelconque ou en métal, comme par exemple en PVC ou en acier inoxydable. L'avantage du PVC par rapport à l'acier inoxydable est essentiellement un avantage de prix. L'étanchéité entre la monture de support et la plaque de diffusion est réalisée par exemple à l'aide d'une pâte à joint résistant à l'ozone. L'adhérence de cette pâte se fait donc d'un côté sur la plaque de diffusion et de l'autre côté sur la monture de support. Par ailleurs, il est également nécessaire de prévoir des moyens de maintien en position de la plaque sur la monture de support. Ces moyens de maintien peuvent par exemple être constitués par des étriers, des câles ou encore des tirants disposés dans les parties centrales de la plaque et de la monture. Cependant, tous ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients. En effet, l'utilisation des différents moyens de fixation par serrage connus dans l'état de la technique, entraîne l'apparition de contraintes dans la plaque de diffusion, ce qui peut provoquer des détériorations de celle-ci et/ou une augmentation des risques de fuite au niveau de la jonction plaque de diffusion-monture de support. Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, le joint d'étanchéité disposé entre la plaque de diffusion et la monture de support, est en général constitué d'une pâte résistant à l'ozone et l'adhérence de celle-ci, d'une part, sur la plaque de diffusion et d'autre part, sur la surface lisse de la monture, n'est pas optimale. Par ailleurs, dans le cas d'un fonctionnement entraînant une sollicitation du joint, par exemple par augmentation de la perte de charge de la plaque de diffusion due à un colmatage quelconque ou à un à-coup de pression, il peut se produire des fuites au niveau de ce joint. Au bout de quelques sollicitations de ce type, des fuites importantes apparaissent au niveau de ce joint et on assiste à un gonflement de la pâte de celui-ci, puis à son arrachement. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes, en proposant un organe de diffusion, qui soit simple, fiable et d'un prix de revient peu élevé. A cet effet, l'invention a pour objet un organe de diffusion d'un mélange gazeux contenant de l'ozone, du type comportant des moyens de raccordement à un réseau de distribution du mélange et une monture de support d'une plaque de diffusion du mélange, en matériau poreux, caractérisé en ce qu'au moins la monture de support et la plaque de diffusion sont réalisées dans le même matériau et en ce qu'elles sont soudées l'une sur l'autre à l'aide d'un cordon de soudure et d'étanchéité à base du même matériau. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 représente une vue partiellement en coupe d'un mode de réalisation d'un organe de diffusion de l'état de la technique; - la Fig.2 représente une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un organe de diffusion de l'état de la technique; et - la Fig.3 représente une vue partiellement en coupe d'un mode de réalisation d'un organe de diffusion selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur les Fig.l et 2, un organe de diffusion désigné par la référence générale 1 sur ces figures, comporte des moyens de raccordement 2 à un réseau de distribution d'un mélange gazeux contenant de l'ozone, et est utilisé par exemple pour le traitement d'eaux. Ces moyens de raccordement sont par exemple formés par un manchon taraudé adapté pour coopérer avec un embout fileté d'une canalisation de distribution du mélange du réseau. Cet organe comporte également une monture 3 de support d'une plaque de diffusion 4 en matériau poreux. Dans le mode de réalisation réprésenté sur la Fig.1, la fixation de la plaque de diffusion sur la monture est réalisée à l'aide d'étriers, par exemple 5 et 6, régulièrement répartis à la périphérie de l'organe. Un joint d'étanchéité périphérique 7 est prévu entre la plaque et la monture. Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig.2, la fixation de la plaque de diffusion 4 sur la monture 2, est réalisée par l'intermédiaire d'un système à vis-écrou 8 disposé dans les parties centrales de cette plaque de diffusion et de cette monture. Un joint d'étanchéité périphérique 9 est également prévu entre la plaque et la monture. Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, ces différents modes de réalisation présentent un certain nombre d'inconvénients. Sur la Fig.3, on a représenté un mode de réalisation d'un organe de diffusion selon l'invention. Cet organe de diffusion, désigné par la référence générale 10, comporte également des moyens 11 de raccordement à un réseau de distribution de mélange gazeux contenant de l'ozone et une monture 12 de support d'une plaque de diffusion 13. Selon l'invention, au moins la monture de support 12 et la plaque de diffusion 13 sont réalisées dans le même matériau par exemple à base de polymère et elles sont soudées l'une sur l'autre par exemple à l'aide d'un cordon 14 de soudure et d'étanchéité, à base du même matériau par exemple polymère. Dans le mode de réalisation représenté sur cette Fig.3, les moyens de raccordement 11 comprennent un manchon de raccordement également réalisé dans le même matériau par exemple à base de polymère, ce manchon étant soudé sur la monture de support 12 par exemple à l'aide d'un cordon de soudure et d'étanchéité 15 à base du même matériau par exemple polymère. Ainsi, les différents composants de cet organe de diffusion peuvent être réalisés dans le même matériau par exemple à base de polymère. Il va de soi bien entendu que le polymère utilisé peut être de différentes natures, pour présenter une résistance compatible avec les caractéristiques de fonctionnement et de maintenance de cet organe. Ainsi par exemple, la plaque de diffusion peut être réalisée en polymère fritté dont le procédé de fabrication consiste à utiliser des grains de polymère choisis qui, ramollis à chaud puis mis en compression, permettent l'obtention de la plaque de diffusion poreuse. La monture de support est réalisée à partir du même matériau de base, par exemple par thermoformage. Ceci est également valable pour le manchon de raccordement. L'étanchéité et la fixation entre plaque de diffusion et monture de support, sont réalisées par exemple par une soudure périphérique, à l'aide d'un cordon de soudure et d'étanchéité dont le matériau d'apport est le même que celui utilisé pour la réalisation de la plaque de diffusion et de la monture de support. Les caractéristiques de pénétration de cette soudure sont liées au taux de cristallinité du polymère utilisé. Bien entendu, la porosité de ces différents organes peut être liée à la densité de ceux-ci. I1 va de soi également que la plaque de diffusion peut être réalisée à partir d'une plaque de polymère dans laquelle des trous calibrés sont réalisés. Ces trous peuvent être pratiqués dans le matériau par bombardement électronique et sont calibrés par exemple entre 0,01 micromètre et 100 micromètres. L'épaisseur de cette plaque peut varier entre 0,1 cm et 2 cm. Les polymères utilisés peuvent être choisis parmi un polyéthylène, un polypropylène, un PVDF, un Téflon, etc.. Enfin et comme on peut le voir sur cette Fig.3, des plaques de renfort, par exemple 16, réalisées dans le même matériau, peuvent être interposées entre le manchon de raccordement 11 et la monture de support 12, pour assurer une rigidification de l'ensemble, ces plaques de renfort étant par exemple soudées. Ces plaques de renfort peuvent par exemple être disposées régulièrement autour de ce manchon, comme par exemple à 1200 les unes par rapport aux autres. Bien entendu, d'autres matériaux que le polymère tels que de l'inox, du verre, etc..., présentant des caractéristiques de résistance appropriées, peuvent également être utilisés pour la réalisation des différents composants de l'organe selon l'invention. De plus, des moyens de contrôle de la circulation de fluide dans l'organe, tels qu'un diaphragme ou un clapet peuvent être disposés dans celui-ci pour équilibrer les débits et/ou éviter les retours de fluide. On conçoit donc que l'utilisation d'un même matériau pour réaliser les différents composants de cet organe de diffusion, permet de réaliser une fixation par soudage de ceux-ci l'un sur l'autre et d'obtenir une fixation et une étanchéité optimales tout en présentant de bonnes caractéristiques de résistance mécanique et aux attaques dues aux agents chimiques corrosifs de l'environnement. REVENDICATIONS 1. Organe de diffusion d'un mélange gazeux contenant de l'ozone, du type comportant des moyens (11) de raccordement à un réseau de distribution du mélange et une monture (12) de support d'une plaque de diffusion (13) du mélange, en matériau poreux, caractérisé en ce qu'au moins la monture de support (12) et la plaque de diffusion (13) sont réalisées dans le même matériau et en ce qu'elles sont soudées l'une sur l'autre à l'aide d'un cordon (14) de soudure et d'étanchéité à base du même matériau. 2. Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de raccordement (11) comprennent un manchon de raccordement réalisé à base du même matériau et soudé sur la monture de support (12) à l'aide d'un cordon (15) de soudure et d'étanchéité à base du même matériau. 3. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des plaques de renfort (16) sont régulièrement réparties entre les moyens de raccordement (11) et la monture de support (12). 4. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau est un polymère. 5. Organe selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins la plaque de diffusion est réalisée en polymère fritté. 6. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des trous calibrés sont pratiqués dans la plaque de diffusion (13). 7. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle de la circulation de fluide.