Brevet FR2737484A1 — publié le 19970207

La présente invention concerne un dispositif de purification et de désinfection de l'eau par une cartouche de préfiltration ou anti nitrate, d'une lampe à ultraviolets germicide alimentée par ballast starter fonctionnant sous une tension de 12 volts continu et une cartouche en charbon actif. L'ensemble dans un filtre double compact de 9" ou 20". Par principe, les dispositifs de désinfection de l'eau qui utilisent une lampe à ultraviolets sont utilisés seuls. En référence aux brevets N" 89 024 18 - 88 034 15 - 83 029 37 - 82 017 03 qui concernent la désinfection de l'eau mais non en utilisation ménagère, n'utilisent pas de lampes ultraviolets miniature, pas de micro ballast starter électronique fonctionnant sous une tension de 12 volts continus, et pas de filtres compact a deux bols de 9 ou 20". D'ou une absence d'utilisations et de mobilités de ces dispositifs dûs à l'emploi d'un ballast et d'un starter fonctionnant sous une tension de 110 ou 220 volts alternatifs. L'invention consiste en l'utilisation d'un ensemble compact comprenant un filtre double de 9 ou 20". Récepteur d'un préfiltre en coton lavé et bobiné ou polypropylène lavé et bobiné de 5 à 10M, d'une mini lampe à ultraviolets de 4 à 15 Watts, d'une émission UV à 253.7 nanomètres de 1,1 à 4 Watts, d'un ballast starter fonctionnant sous une alimentation de 12 volts en courant continu permettant la mise sous tension de déclenchement de la lampe et, la maintenir en fonctionnement sous une tension intermédiaire mais suffisante à la désinfection de l'eau, en attente d'écoulement, contenue dans le filtre, d'un robinet commandant le débit de l'eau et doté d'un équipement permettant la mise sous tension maxi de la lampe à ultraviolets et, par diodes, disposées à la base de ce robinet, de connaître si le ballast starter est alimenté et le moment ou la lampe à ultraviolets est utilisée. L'eau désinfectée par rayonnement ultraviolets passe ensuite au travers d'une cartouche filtrante ayant une enveloppe de 1 . contenant du charbon activé, sans argent. Le débit du dispositif est de l'ordre de 180 à 240 litres heure. Dans le cas d'une utilisation sans robinet, un pressostat réglable est incorporé dans le dispositif et a pour effet de commander la mise sous tension de la lampe à ultraviolets pendant l'écoulement de l'eau au travers du dispositif. Utilisation en milieu médical. D'autre part, le ballast starter fonctionnant sous une alimentation de 12 volts continu est équipé d'une horloge électronique pilotée par quartz et d'un micro-possesseur programmable aux fins de limiter la durée d'utilisation de la lampe à ultraviolets et des filtres employés. En cas de coupure de l'alimentation les informations, durée de vie et utilisation de la lampe à ultraviolets et filtres, contenues dans le micro-possesseur sont conservées en mémoire. Signalisations par buseur et diodes. La cartouche préfiltre peut être remplacée par une cartouche nitrate, contenant suivant dosage de 65 à 75% de résine ionique référencé sous le N" HP 555 et 25 à 35% de charbon réactivé et dépoussiéré compatible référencé F100 ou F200. L'incorporation d'une lampe à ultraviolets dans la tète du filtre nécessite la modification de celle-ci par la création d'un orifice cylindrique avec décolletage, de 10/12 à 28/32 millimètres de diamètre, permettant la fixation d'un tube quartz recevant la lampe à ultraviolets. L'alimentation du ballast starter se fait soit par un transformateur 110/220 volts alternatifs 12 volts continu 500 milliampères. soit par une source de courant continu de 12 volts. La figure 1 représente en coupe, l'ensemble de l'invention. La figure 2 représente en coupe, le robinet de commande. La figure 3 représente, l'ensemble ballast starter - comptages électronique. La figure 4 représente le schéma d'une variante d'utilisation. En effet, aux fins de rendre le plus grand service, quant à la qualité de l'eau, et une utilisation en l'absence de source d'énergie, soit courant alternatif, soit courant continu. Cette variante est définie ci-après: - A partir d'une éolienne fournissant un courant nécessaire et suffisant, on alimente en énergie un mini compresseur qui charge en air un récipient sous une pression de 3 à, 4 bars, pression requise pour un fonctionnement optimum du dispositif, cet air comprimé passant dans un bypass aspire une eau et la pulse au travers du dispositif de désinfection et de purification. La commande de mise en marche est assurée par un dispositif inclus dans le robinet. En référence à ces dessins: La figure 1 représente le dispositif qui comporte: une cartouche préfiltre ou nitrate ( 1 ). Une cartouche à charbon actif ( 2 ). Une mini lampe ultraviolets germicide basse pression pour éviter le réchauffement de l'eau en attente dans le filtre ( 3 ). Un tube quartz recevant la lampe ultraviolets et empêchant le contact avec l'eau ( 4 ). Un orifice dans la tète du filtre avec décolletage pour passage et blocage du tube quartz ( 5 ). Un ballast starter avec comptage électronique fonctionnant sous 12 volts continu ( 6 ). Un raccord de sortie de l'eau du dispositif, fabriqué et distribué par SERTO ( marque déposée ) réduit le débit de l'eau et permet, un temps de passage et de contact de l'eau nécessaire et suffisant à l'intérieur du dispositif ( 7 ). La figure 2 représente le mécanisme de commande de la mise sous tension de la lampe ultraviolets et les diodes de contrôle. Il a été réalisé en apportant les modification suivantes à un robinet monotrou dit "robinet de bouche", de provenance américaine: création d'un orifice avec décolletage, pour passage du ressort de rappel, dans la base du robinet ( 8 ). Mise en place, dans cet orifice, d'un tube recevant à chaque extrémité un embout arrondi, et percé a mi hauteur pour mise en place d'une butée d'arrèt du ressort ( 9 ). Une "cloche" en base du robinet pour recevoir les diodes de contrôle de fonctionnement ( 10 ). Une bague support d'un microswitch actionné par pression sur la commande de débit de l'eau. L'ensemble est maintenu par écrous et bagues filetées ( 11 ). Un joint torique assure l'étanchéité de l'ensemble après fixation sur un plan 12 ). La figure 3 représente le schéma du ballast starter compteurs électronique: I'alimentation en 12 volts continu se fait sur un Jack ( 13 ). L'énergie est captée sur un transformateur triple enroulement ( 14 ). La partie haute tension est commandée par le microswitch incorporé dans la base du robinet ou par un pressostat, dans le cas d'utilisation en milieu médical ( 15 ). La signalisation de mise sous tension de l'ensemble et de témoin de fonctionnement de la lampe ultraviolets à sa puissance maximum est assurée par une ou deux diode fixées sur la base du robinet (16). La liaison du robinet au ballast starter est assurée par cable souple et fiche (17) La lampe ultraviolets est connectée au ballast starter par fiche ( 18 ).Le 12 volts continu est aussi utilisée pour alimenter un micro-possesseur programmé pour limiter la durée de vie de la lampe ultraviolets à 2000 heures d'utilisation, à sa puissance maximum, et la durée d'utilisation des filtres qui est programmable en fonction des caractéristiques de l'eau a filtrer ( 19 ). Le comptage est piloté par quartz ( 20 ). En cas de défection de l'alimentation, le décompte des temps est maintenu par une mémoire ( 21 ). La signalisation de fin de durée est assurée par un buzzer de forts décibels ( 22 ) et deux diodes ( 23 ), une pour les filtres et une pour la lampe. L'ensemble, aux fins d'étanchéité, est dans un boîtier isolé par de la résine. La figure 4 représente le schéma d'une utilisation du dispositif dans le cas d'absence de source d'énergie. En effet, dans certains lieux, il y a un besoin d'eau potable mais il n'y a aucune source d'énergie, et aucune pression suffisante de l'eau en présence. La possibilité de l'utilisation du dispositif est caractérisé par : une éolienne productrice d'énergie ( 24 ). Cette énergie est stockée dans une batterie d'accumulateurs ( 25 ) qui la distribue sur commande du microswitch du robinet d'utilisation ( 26 ) d'une part, pour l'alimentation d'un compresseur d'air ( 27 ), et sur le ballast starter d'autre part. Le compresseur comprime de l'air qui est stocké, sous une pression de 3 bars, dans un ballon type flexcon ( 28 ).Cet air est utilisé au travers d'une pompe à air comprimé ( 29 ) pour aspirer ( 30 ) et pulser ( 31 ) I'eau à purifier et à désinfecter au travers du dispositif ( 32 ) pour arriver au point d'utilisation (33 ). Ce dispositif de désinfection et de purification de l'eau à pour but de donner, à volonté, une eau propre débarrassée des polluants autant chimiques que bactériologiques. Des test révélateurs ont étés effectués par le Laboratoire d'Hygiène Municipale de la ville de NICE: en ce qui concerne les nitrates, le taux a été abaissé de 165mu/1. à 4mg/l.. Celui du chlore, de 1,95mua à 0,lmg/l.. Il a été prélevé de l'eau des égouts de la ville de NICE, avant traitement, et diluée dans 20 litres d'eau du robinet, cette eau était microbiologiquement non potable, après passage dans le dispositif, celle était débarrassée de ses polluants microbiologiques. RECAPITULATIF DES REPERES DES FIGURES 1 - 2-3-4 Figure 1: Repère 1: cartouche préfiltre ou nitrate - repère 2 : cartouche charbon actif 1,u repère 3 : lampe ultraviolets - repère 4 : tube quartz - repère 5 : orifice pratiqué dans tète du filtre pour passage du tube quartz - repère 6 : ballast starter compteurs électronique - repère 7 : orifice de sortie de l'eau calibré. Figure 2: Repère 8 : orifice avec décolletage pour passage du ressort de rappel - repère 9 tube obturé à chaque extrémité, par embout bombé, et percé pour recevoir une butée d'arrèt du ressort - repère 10 : "cloche" recevant diodes et accessoires repère 11 : bague support du microswitch, écrous et bague filetée de fixation repère 12 : joint torique d'étanchéité. Figure 3: Repère 13: alimentation 12 VCC - repère 14 : mini transformateur triple enroulement - repère 15 : haute tension pour lampe ultraviolets - repère 16 diodes de repérage de mise sous tension et d'utilisation - repère 17 : fiche de raccordement du robinet ou de pressostat - repère 18: fiche de raccordement de la lampe ultraviolets - repère 19 : micro-possesseur - repère 20 : quartz pilote repère 21: mémoire des temps d'utilisation - repère 22 : diodes de signalisation de saturation des filtres et de limite d'utilisation de la lampe ultraviolets - repère 23 buzzer de signalisation des filtres ou de la lampe ultraviolets. Figure 4: Repère 24: éoliène productrice d'énergie - repère 25 : stockage de l'énergie en 12 VCC. - repère 26 : fiche de raccordement du robinet de commande - repère 27 mini compresseur - repère 28 : stockage de l'air comprimé - repère 29 aspiration refoulement de l'eau par air comprimé sous une pression de trois à quatre bars - repère 30 : tube d'aspiration - repère 31 : tube de refoulement de l'eau - repère 32 : système de filtration - repère 33 : point d'utilisation. REVENDICATIONS 1) Dispositif compact et mobile permettant d'obtenir, une eau conforme aux normes de potabilité à partir d'une eau de provenance douteuse tout en n'éliminant pas ses sels minéraux pendant le traitement. Caractérisé par le principe du passage de l'eau, sous une pression minimale de 2,5 bars, au travers d'éléments de préfiltration (1), désinfection par rayonnement ultraviolet (3) et purification (2). 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par sa compacité et par son utilisation sous une tension de 12VCC nécessaire et suffisante à l'alimentation du circuit électronique (6) composé d'un mini ballast qui fournit deux tensions aux bornes de la lampe UV d'une puissance de 1,1 à 4WUV: une "mini" qui maintient l'eau, en attente d'écoulement, désinfectée et une "maxi" qui permet une utilisation instantanée. Le circuit comprend, aussi, un microprocesseur (19) programmé et programmable ainsi que l'horloge électronique (20) de décompte des temps d'usage de la lampe et des cartouches et conservation des données sur eprom (21). Alarmes de fin d'utilisation de la lampe ou des cartouches par buzzer (23) et led (22). 3) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par son utilisation sur un circuit de débit d'eau sans robinet spécial. La commande du circuit électronique est assurée par pressostat fonctionnant en dépression. 4) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par son utilisation sur une source d'énergie (24) produite par des éléments naturels et une production d'air comprimé (27) afin d'assurer les pressions nécessaires et suffisantes (29).