Brevet FR2829713A1 — publié le 20030321

La présente invention concerne un dispositif de nettoyage automatique de tubes de protection intermédiaires en quartz, ayant la propriété de laisser passer les rayons ULTAVIOLETS-C (UV-C), (dénommé ci-après : tube de quartz ), entourant et protégeant des lampes germicides (UV-C) qui sont utilisées pour la désinfection et pour la stérilisation d'un liquide par voie strictement physique, sans apport de produits chimiques ou autres adjuvants. Pour simplifier la compréhension, nous allons nous limiter dans notre descriptif, à décrire les applications pour l'eau, étant entendu que le dispositif, objet de la présente invention, pourrait être utilisé d'une façon en tout point identique dans n'importe quel liquide et quelle que soit sa composition, sa couleur, et sa viscosité. Les tubes de quartz protègent les lampes germicides UV-C contre l'encrassement, assurant en outre l'étanchéité à l'eau tout en étant capables de supporter la pression statique et dynamique de l'eau. L'efficacité de transmission des rayons UV-C au travers des tubes de quartz dépend essentiellement de la propreté de la surface de ces tubes en contact avec le liquide. Avec l'encrassement des tubes de quartz, dû essentiellement aux impuretés et au calcaire contenus dans l'eau à désinfecter, la transparence des tubes de quartz diminue, ce qui ne permet plus aux rayons UV-C de passer au travers des tubes de quartz. Une partie importante des rayons UV-C est absorbée par l'encrassement qui s'est fixé préalablement sur les parois extérieures des tubes de quartz. Il s'ensuit qu'une partie importante des rayons UV-C ne peut pénétrer dans l'eau à désinfecter, donc ne peut atteindre sa destination finale pour détruire les germes pathogènes. Il est donc primordial que ces tubes de quartz soient maintenus dans un état de propreté permanent pour pouvoir assurer une exploitation de désinfection efficace et économique. La généralisation du concept de désinfection et de stérilisation de l'eau par des rayons UV-C est freiné dans son développement à cause de l'entretien coûteux, exigeant le nettoyage périodique de tube de quartz plus au moins fréquent, en fonction de la propreté et de la teneur en calcaire de l'eau à désinfecter. Les utilisateurs négligeant souvent l'opération de nettoyage, il s'en suit que l'efficacité de désinfection diminue dans le temps et le procédé de la désinfection devient en grande partie inefficace. Actuellement le nettoyage des tubes de quartz est assuré manuellement, nécessitant dans la plupart des cas le démontage complet de l'appareil. Il faut d'abord retirer avec précaution la lampe UV-C, ensuite retirer, toujours avec précaution, le tube de quartz, dont le nettoyage est assuré à la main, l'ensemble de ces opérations demandant beaucoup de main d'oeuvre, et nécéssitant l'arrêt total de l'exploitation pendant toute la durée de nettoyage. La présente invention a pour but d'automatiser le processus de nettoyage, périodique ou en continu, des tubes de quartz sans aucune intervention manuelle. L'intervalle entre deux cycles de nettoyage peut être préréglé lors de la mise en route de l'installation, ou ultérieurement, si la qualité de l'eau à désinfecter change en cours d'exploitation. Le dispositif selon la présente invention permet d'envisager le développement important du procédé de désinfection par des rayons UV-C, grâce à la simplification et à l'automatisation du nettoyage périodique, représentant une méthode originale et écologique sans apport des produits chimiques. Selon des modes particuliers de réalisation : le nettoyage du tube de quartz peut être effectué en cour de fonctionnement sans obligation d'arrêter l'exploitation de désinfection, par une brosse circulaire ou par plusieurs lamelles flexibles, à fixer l'une ou l'autre sur un anneau de support de forme circulaire et immergé continuellement dans l'eau à désinfecter. Pour simplifier la compréhension nous allons nous limiter dans notre descriptif à décrire l'application relative à la brosse, étant entendu que l'invention est valable également pour les lamelles flexibles. La brosse circulaire est en contact étroit et permanent avec la surface extérieure du tube de quartz, ceci pour assurer l'opération de nettoyage dans de bonnes conditions d'efficacité. - l'anneau de support de forme circulaire est fixé sur un bloc magnétique intérieur de forme également circulaire, et les deux, forment un ensemble inséparable. Cet ensemble est immergé en permanence dans l'eau à désinfecter, circulant entre le tube de quartz et la virole extérieure. Il est important que le bloc magnétique intérieur épouse le plus parfaitement possible la forme intérieure de la virole extérieure qui est également circulaire. - la virole extérieure est constitué d'une matière amagnétique qui peut être métallique ou synthétique ou un mélange des deux et dont la surface intérieure est de qualité miroir polie , ceci pour permettre de réduire au minimum les déperditions des rayons germicides UV-C grâce à la qualité réfléchissante de la surface intérieure de la virole. La partie des rayons UV-C arrêtée et renvoyée par la surface réfléchissante de la virole sera réintroduite dans l'eau dont le traitement de désinfection est en cours. Cette méthode permet d'améliorer, d'une manière significative, le rendement de l'opération de désinfection. 1 suivant la présente invention le déplacement, du bloc magnétique intérieur se fait en suivant le mouvement du bloc magnétique extérieur et ceci grâce à la transmission de la force motrice par voie électromagnétique à travers la paroi amagnétique de la virole extérieure, et donc sans contact physique entre les deux blocs magnétiques. Ce dispositif permet également d'éliminer tous les problèmes d'étanchéité d'eau se rapportant à la virole extérieure. les deux blocs magnétiques intérieur et extérieur, sont pourvus chacun d'un guidage mécanique dont la forme peut être rectangulaire, carré, triangulaire, queued'aronde ou autre, ceci pour garantir que les deux blocs magnétiques se déplacent d'une manière strictement parallèle, évitant notamment que le bloc magnétique intérieur puisse se mettre en travers, ce qui aurait pour conséquence de bloquer l'opération de nettoyage. Le dessin annexé illustre l'invention : La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention. En référence à la figure 1 le dispositif comporte un tube de protection de quartz (2) qui est transparent aux rayons UV-C et permet le passage de ces rayons au travers de ses parois pour atteindre et détruire les germes pathogènes qui sont présents dans l'eau à traiter (6). La virole extérieure (3) est construite d'une matière amagnétique, qui peut être métallique ou synthétique, ou d'un composé des ces deux matériaux, avec une surface miroir poli à l'intérieur, permettant le renvoi des rayons UV-C dans l'eau à traiter (6) grâce à sa surface intérieure réfléchissante. L'arrivée (5) de l' eau à traiter et le départ (7) de l'eau déjà traitée dans la virole extérieure (3) constituent un seul ensemble, mais suivant les impératifs des domaines d'utilisation cet ensemble peut être conçu également démontable. La virole extérieure est construite en matériaux amagnétiques, ceci pour garantir la transmission de la force motrice par voie électromagnétique entre les deux blocs magnétiques (9) et (10). Le tube de quartz (2) est fixé sur la plaque tubulaire de la virole extérieure (3) par un système de fixation approprié, pourvu d'un joint d'étanchéité (4), et installé entre le tube de quartz (2) et la plaque tubulaire de la virole extérieure (3). La lampe germicide (1) est installée à l'intérieur du tube de quartz (2) et sa mise en fonctionnement ou son arrêt sont commandés par l'armoire électrique de commande (17) par l'intermédiaire de la liaison (19). La même armoire de commande (17) assure le démarrage et l'arrêt par le liaison (18) du moto réducteur (13), la commande des deux fins de courses (15) et (16), par l'intermédiaire de la liaison (20), et commande également la cadence et la duré de fonctionnement du dispositif du nettoyage. Le nettoyage effectif du tube de quartz (2) est assuré par le racleur en forme d'anneau circulaire (8), fixé sur le bloc magnétique intérieur de forme également circulaire (9) noyé continuellement dans l'eau à traiter (6). L'anneau de nettoyage circulaire (8) est constitué par une brosse circulaire ou par des lames flexibles, ou un mélange des deux, qui est ou qui sont en contact étroit et permanent avec la surface extérieure du tube de quartz, ceci pour enlever les saletés et les impuretés. Le processus de nettoyage automatique est assuré par le racleur (8) fixé sur le bloc magnétique intérieure (9) dont les mouvements sont commandés par le bloc magnétique extérieur (10). L'entraînement du bloc magnétique extérieur (10) est assuré par le moto réducteur (13) par l'intermédiaire de la tige fileté (12) et l'écrou, taraudé, d'entraînement (11). Ce dernier est fixé sur le bloc magnétique extérieur (10) avec lequel il constitue un seul ensemble. En variante, une double chaîne entraînée par le même moto-réducteur, au moyen de deux pignons d'extrémité, peut être substituée à la tige filetée. Le support de la tige filetée est assuré par les deux supports d'extrémité (14). Ces derniers sont équipés d'un système de palier approprié. La cadence de fonctionnement du nettoyage automatique sera déterminée en fonction des impuretés et de la teneur en calcaire de l'eau à désinfecter. Le dispositif peut fonctionner continuellement ou par intermittence, et la cadence peut varier de quelques minutes à plusieurs semaines, dépendant uniquement de la qualité de l'eau à traiter. Il est possible d'effectuer l'opération de nettoyage également d'une manière semi automatique en désolidarisant le liaison entre le tige fileté (12) et l'écrou taraudé d'entraînement (11), et en déplaçant le bloc magnétique extérieur manuellement dans le sens longitudinal de la virole. Pour diminuer d'une manière significative les dépôts d'impuretés et autres salissures, ainsi que le dépôt du calcaire, sur la paroi extérieure du tube de quartz, il est prévu de munir le dispositif de nettoyage d'un filtre et d'un adoucisseur d'eau. REVENDICATIONS. 1) Dispositif de nettoyage automatique des tubes de protection intermédiaire, transparents aux rayons UV-C de quartz, entourant et protégeant des lampes germicides UV-C, caractérisé en ce qu'il comporte un racleur circulaire constitué par une brosse circulaire ou par des lames flexibles fixées sur un anneau circulaire (8) 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le racleur de forme circulaire (8) est fixé sur le bloc magnétique intérieur de forme également circulaire (9), épousant le plus précisément possible la forme de la virole extérieure. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le bloc magnétique extérieur de forme également circulaire (10) constitue un ensemble inséparable avec l'écrou d'entraînement (11). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux blocs magnétiques (9) et (10) se déplaceront ensemble dans le sens longitudinal de la virole (3) et suivront un système de guidage mécanique dont la forme sera carré, rectangulaire, queue-d'aronde ou autres, ceci pour garantir que les déplacements de va et vient des deux blocs magnétiques seront strictement parallèles. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la virole extérieure est conçue dans une matière amagnétique qui peut être métallique ou synthétique ou une combinaison des deux, ceci pour assurer sans problème la transmission de la force motrice d'entraînement du bloc magnétique intérieur (9) qui est assuré par le bloc magnétique extérieur (10). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le déplacement de va et vient du bloc magnétique extérieur (10) entraîne le déplacement du bloc magnétique intérieur (9) grâce à la transmission de la force motrice à travers la paroi amagnétique de la virole extérieure (3), par la voie électromagnétique. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface intérieure de la virole (3) est de qualité miroir poli pour assurer l'effet réfléchissant des rayons UV-C permettant la récupération et la réutilisation des rayons qui ont traversés la masse d'eau (6) sans avoir rencontré de germes pathogènes. La qualité miroir poli de la surface réfléchissante de la virole extérieure (3) amplifie le rendement de la désinfection, et donc son efficacité.