Brevet FR2823741A1 — publié le 20021025

La présente invention concerne un dispositif de purification et de filtration de l'eau. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif permettant d'améliorer la qualité de l'eau distribuce dans le réseau collectif, en éliminant ou en diminuant certains de ses composés tels que le chlore, les matières en suspension, les nitrates, les pesticides, les métaux lourds, sans toutefois éliminer les minéraux présents naturellement dans l'eau tels que le calcium, le fer, le magnésium. Ce dispositif est constitué: d'une cartouche cylindrique comportant un orifice d'entrée et un orifice de sortie communiquant avec l'intérieur de ladite cartouche, d'au moins deux chambres de filtration remplies chacune d'un élément filtrant et séparées l'une de l'autre par un moyen filtrant, - I'une des chambres étant agencée dans un tube plongeur s'étendant iongitudinalement à 1'intérieur de la cartouche et étant associé à 1'un desdits orifices. Ainsi, on connat déjà dans l'état de la technique antérieur notamment par le brevet européen n 0477954 un tel dispositif de traitement de 1'eau. Selon cet art antérieur, le tube plongeur est associé à l'orifice d'entrée à l'intérieur duquel est agencée une première chambre remplie d'un élément filtrant constitué d'une résine de particules d'iode. Ce tube plongeur fait saillie à l'intérieur d'une seconde chambre formoe par les parois internes de la cartouche, qui est remplie de particules de charbon actif granulé. Le moyen filtrant est constitué d'un moyen poreux permettant de séparer et de confiner les particules d'iode et de charbon actif respectivement dans les première et seconde chambres. Un problème de ce dispositif réside dans le fait que des agents contaminants viraux et bactériens peuvent être collectés et crotre à l'intérieur des éléments filtrants, notamment lors d'une non utilisation du dispositif, c'est-à- dire par stagnation prolongée d'une masse d'eau De plus, au bout d'un certain laps de temps relativement court, I'eau parvient à se tracer un chemin privilégié d'écoulement au travers du dispositif n'utilisant alors qu'un minimum des éléments filtrants. Ces problèmes sont résolus conformément à la présente invention grâce au fait que l'orifice d'entrée est associé successivement à un moyen de préfiltration de l'eau et à un moyen de répartition diffuse de l'eau sur un premier élément filtrant. De cette manière, la préfiltration assure une élimination des bactéries et des boues susceptibles de pénétrer à 1'intérieur de la première chambre et le moyen de diffusion permet d'éviter à l'eau de se tracer un chemin favori d'évacuation rendant ainsi plus efficace le traitement de l'élément filtrant. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention: - le moyen de préfiltration et le moyen de diffusion de l'eau sont agencés lo dans un tube parallèle au tube plongeur; - le moyen de préfiltration est constitué d'un lit de particules de métal comprenant du cuivre et du zinc délimité dans le tube entre deux moyens poreux; - le moyen de diffusion est constitué d'une hélice montée libre en rotation s autourdudit tabe; - le moyen poreux est constitué de deux tamis espacés l'un de l'autre; - à l'intérieur du tube plongeur, est agencé un ensemble fibreux associé à l'orifice de sortie; - les orifices d'entrée et de sortie ainsi que le tobe plongeur et le tabe de o préfiltration sont agencés sur un couvercle fixé de manière étanche à la périphérie intérieure de la cartouche laissant ainsi une ouverture totale à la partie supérieure; - ledit couvercle comporte en outre au moins un orifice obstrué par un bouchon permettant d'une part le remplissage du premier élément filtrant dans le fond de la cartouche et d'autre part le nettoyage de celle-ci. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, appara^'tront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant à la figure unique représentant une vue en coupe d'un dispositif conforme à la présente invention. On a représenté à la figure unique un dispositif de purification et filtration de l'eau constitué d'une cartouche cylindrique 1 comportant un orifice d'entrée 2 et un orifice de sortie 3 communiquant avec l'intérieur 4 de ladite cartouche, d'au moins deux chambres 5, 6 de filtration remplies chacune d'un élément filtrant 5a, 6a et séparées l'une de l'autre par un moyen filtrant 11. L'une 6 des chambres est agencée dans un tube plongeur 7 s'étendant iongitudinalement à l'intérieur de la cartouche 1 et est associée à l'orifice de sortie 3. Selon la présente invention, I'orifice d'entrée 2 est associé successivement à un moyen de préfiltration de l'eau et à un moyen de répartition diffuse de l'eau sur un premier élément filtrant. Le moyen de préfiltration est constitué d'un tube 8 parallèle au tube plongeur 7 délimitant une chambre 9 à l'intérieur de laquelle est disposé un élément d'élimination des bactéries. Cet élément d'élimination des bactéries est constitué d'un lit de particules de métal comprenant du cuivre et du zinc disposés par exemple sur des billes, comme divulgué dans le brevet européen n 185031 dont le contenu fait partie intégrante de la présente demande. Un tel moyen de préfiltration à l'entrée du dispositif permet d'éviter toutes proliférations de bactéries dans la cartouche et dans les éléments filtrants. Le moyen de diffusion diffuse de l'eau est constitué d'au moins une hélice montée libre en rotation et disposoe derrière un moyen poreux 11 délimitant la sortie de la chambre contenant les éléments de préfiltration. On comprend que sous la pression de l'eau l'hélice est entranée en rotation, perturbant ainsi l'écoulement de i'eau en lui attribuant une diffusion sur le premier élément filtrant a disposé dans le fond de la cartouche 1. Ce premier élément filtrant 5a est constitué de manière classique d'une résine d'iode ou de silex se présentant sous la forme de perles ou billes. Cet 2s élément filtrant est intégré dans la cartouche de telle manière que celui-ci remplisse environ les deux tiers de la hauteur de ladite cartouche. Un tube plongeur 7 est en saillie dans l'élément filtrant 5a et comprend à son extrémité inférieure une entrce 12 permettant à l'eau d'être évacuée jusqu'à l'orifice de sortie 3 en traversa nt led it tube 7 de bas en haut. A l'i ntérieur de ce tube 7 sont agencés successivement au moins une chambre 6 contenant un élément filtrant 6a, tel que des particules de charbon et un ensemble fibreux 13 associé à l'orifice de sortie 3. L'ensemble fibreux 13 ou bobine assure la filtration des particules de charbon résidant dans l'eau après passage dans la chambre de filtration 6. Avantageusement, chacune des première 5 et seconde 6 chambres ainsi que la chambre 9 contenant l'élément de préfiltration sont séparées l'une de l'autre au moyen d'un élément poreux 11 constitué de deux tamis 11a, 11b espacés l'un de l'autre, comme visible sur la figure. La taille des orifices du tamis 11a ou 11b est déterminée de telle manière à laisser passer des particules de l'ordre de 15 micromètres permettant ainsi de ne pas freiner excessivement le débit de l'eau et d'obtenir un dispositif de traitement sans incidence fonctionnelle pour le consommateur. En outre, ces tamis 11 permettent une retenue de ces poussières, lo notamment dans le cas d'un élément filtrant tel que le charbon, utilisé sous forme de graoulés, présentant la caractéristique d'être friable et par conséquent de libérer une poussière noire par exemple lors des sollicitations mécaniques telles que la variation de pression due à l'ouverture rapide d'un robinet. Par ailleurs, I'élément filtrant peut être monté sous une légère compression entre les tamis limitant ainsi le déplacement des particules de charbon et par voie de conséquence l'émission de poussières de charbon. Selon un mode de réalisation préférentiel, la cartouche cylindrique 1 est réalisoe par exemple en acier inoxydable et comporte des dimensions comprises entre 8 et 40 centimètres en diamètre et 15 et 150 centimètres de hauteur ?n permettant ainsi d'obtenir un temps de filtration dans le dispositif suivant la présente invention suffisant sans nuire au débit d'eau et correspondant au besoin du réscau d'eau, déterminé en fonction du volume à traiter pour des équipements individuels ou ménagers ou industriels. Par ailleurs, les orifices d'entrce 2 et de sortie 3 du dispositif ainsi que le tube plongeur 7 et le tube de préfiltration 8 selon la présente invention sont agencés sur un couvercle 14 fixé de manière étanche à la périphérie intérieure de la cartouche 1 laissant ainsi une ouverture totale à la partie supérieure de la cartouche lorsque celle-ci est démontée. Ce couvercle 14 comporte en outre au moins un orifice 15 obstrué par un bouchon 16 permettant le remplissage du premier élément filtrant dans le fond de la dite cartouche. Selon un mode préférentiel de réalisation, ce couvercle 14 est pourvu de deux orifices 15 obstrués chacun par des bouchons 16 destinés d'une part au remplissage de la cartouche 1 d'un élément filtrant 5a par exemple de la résine s d'iode comme mentionné ci-dessus et d'autre part au nettoyage de la cartouche en désolidarisant celle-ci du réseau de distribution d'eau et en fermant les orifices d'entrée et de sortie afin d'injecter un désinfectant à l'intérieur de la cartouche. Le désinfectant introduit est ensuite évacué de la cartouche par passage d'eau d'un s premier orifice vers le second. Le montage du dispositif selon la présente invention est relativement aisé. Il suffit de disposer dans le tube plongeur 7 en quantités suffisantes les éléments filtrants 6a adéquats ainsi que les éléments de préfiltration et d'assembler le couvercle 14 à la cartouche 1. L'utilisateur via le bouchon 16 d'entretien rempli la cartouche 1 d'un élément filtrant 5a, par exemple une résine d'iode, également en quantité suffisante en fonction du réseau puis raccorde les orifices d'entrée et de sortie au réscau. On notera que le dispositif selon l'invention peut comporter une vanne afin d'isoler la cartouche du circuit utilisateur sans interrompre la fourniture de l'eau sous pression et le démontage de la cartouche pour les besoins de la maintenance Le fonctionnement du dispositif selon la présente invention est simple et ressort de la description ci-dessus. Par l'orifice d'entrée 2, I'eau est préalablement évacuée par l'intermédiaire du moyen de préfiltration 9 et des tam is des boues et des bactéries qu'elle contient puis traverse un premier élément filtrant 5a disposé dans le fond de la cartouche de manière homogène, grâce à l'hélice 10, destiné à éliminer certains composés de l'eau avant que celle-ci soit évacuée du bas vers le haut dans le tube plongeur 7 en traversant successivement d'autres éléments filtrants. La bobine 13 ou élément fibreux associé à l'orifice de sortie 3 évite la fuite des parties solides des éléments filtrants dans le réscau d'eau traité, c'est- à-dire par exemple à la sortie du robinet. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que le dispositif de filtration selon la présente invention est relativement simple à réaliser et permet une utilisation optimale et un entretien aisé par rapport au dispositif connu de l'état de la technique antérieure. Bien q ue l' i nventi on ait été décrite en liaison avec un mode de réal isati on particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de purification et de filtration de l'eau, constitué: d'une cartouche cylindrique (1) comportant un orifice d'entrse (2) et un orifice de sortie (3) communiquant avec l'intérieur (4) de ladite cartouche, d'au moins deux chambres (5, 6) de filtration remplies chacune d'un élément filtrant (5a, 6a) et séparées l'une de l'autre au moyen d'un moyen filtrant (11), - I'une (6) des chambres étant agencée dans un tube plongeur (7) s'étendant longitudinalement à l'intérieur de la cartouche (1) et étant associé à l'un desUits orifices (2, 3), 0 caractérisé en ce que l'orifice d'entrée (2) est associé successivement à un moyen de préfiltration (9) de l'eau et à un moyen de diffusion (10) diffuse de l'eau sur un premier élément filtrant (5a). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de préfiltration (9) et le moyen de diffusion (10) de l'eau sont agencés dans un tube (8) parrallèle au tube plongeur (7). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de préfiltration (9) est constitué d'un lit de particules de métal comprenant du cuivre et du zinc délimité dans le tube (8) entre deux moyens poreux (11). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de diffusion (10) est constitué d'une hélice montée libre en rotation autour dadit tube (8). 5. Dispositif selon i'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen poreux (11) est constitué de deux tamis (11a, 11 b) espacés l'un de l'autre. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'intérieur du tube plongeur (7), est agencé un ensemble fibreux (13) associé à l'orifice de sortie (3). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices d'entrée (2) et de sortie (3) ainsi que le tube plongeur (7) et le tube de préfiltration (8) sont agencés sur un couvercle (14) fixé de manière étanche à la périphérie intérieure de la cartouche (1) laissant ainsi une ouverture totale à la partie supérieure. 8. Dispositif Solon la revendication 7, carcatérisé en ce que ledit couvercle (14) comports en outre au moins un orifice (15) obstrué par un s bouchon (16) permettant d'une part le remplissage du premier élément filtrant