Brevet FR2875717A1 — publié le 20060331

La présente invention concerne les dispositifs de brumisation d'eau destinés principalement à tous établissements exigeant une hygiène parfaite sur le plan bactériologique tels que les établissements hospitaliers ou les maisons de retraite et concerne en particulier un dispositif de brumisation à décontamination maximale. La brumisation d'un liquide, et en particulier la brumisation utilisant de l'eau, est une technique de refroidissement de plus en plus utilisée dans les lieux publics pour lutter contre les coups de chaleur en particulier durant les périodes de canicule. Elle consiste à projeter à l'aide de buses de brumisation des microgouttelettes d'eau ayant une taille variant de 3 g à . au moyen d'une pompe à haute pression entre 45 et 110 15 bars. C'est un procédé relativement économique, souple d'emploi, efficace et bien accepté par les utilisateurs. Malheureusement, très peu de précautions sont prises dans les systèmes existants pour s'assurer que l'eau vaporisée ne contient pas de microorganismes pathogènes. Pourtant, la technique de brumisation, à cause de ses caractéristiques intrinsèques, a pour faculté de favoriser la prolifération des microorganismes. Ceci est particulièrement vrai pour les risques de contamination par la bactérie légionelle. Or, le nombre de cas de légionellose déclarés est en constante augmentation, et la majorité de ces cas concerne plus spécifiquement les personnes fragilisées telles que les personnes âgées porteuses de maladies chroniques, mais aussi, plus récemment, les plus jeunes. Cette contamination est due principalement à une catégorie de légionelles, Legionella pneumophila. Le processus de contamination concerne aussi d'autres bactéries ou virus entraînant des maladies telles que le SRAS ou la grippe aviaire. Ces maladies peuvent se transmettre par tous les processus d'aérolisation tels que la brumisation qui générent des gouttelettes dont l'inhalation par les voies respiratoires est génératrice d'atteintes pulmonaires gravissimes souvent létales. C'est pourquoi, le but de l'invention est de fournir un dispositif de brumisation dans lequel les gouttelettes de liquide fournies par les buses de brumisation ne contiennent pas de microorganismes pathogènes. L'objet de l'invention est donc un dispositif de brumisation comprenant une rampe de brumisation comportant une pluralité de buses de brumisation, une source de liquide fournissant le liquide destiné à alimenter la rampe de brumisation, une pompe adaptée pour fournir sous pression le liquide provenant de la source à la rampe de brumisation. Le dispositif de brumisation comprend en outre un filtre à particules (16) retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 1 g ou un filtre à particules chargé retenant les particules et les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 0,5 g recevant le liquide provenant de la source et un filtre à ultrafiltration recevant le liquide provenant du filtre à particules pour retenir les microorganismes ayant une dimension supérieure à 0,2p, et une rampe à rayonnement ultraviolet recevant le liquide provenant du filtre à ultrafiltration et adaptée pour détruire les microorganismes résiduels dont la dimension est inférieure à 0.2p. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence à la figure unique représentant le dispositif de brumisation selon l'invention. Bien que le dispositif selon l'invention représenté sur la figure puisse utiliser n'importe quel liquide, le 5 mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessous utilise de l'eau. Le dispositif illustré sur la figure comprend, comme tout dispositif de brumisation de ce type, une source d'eau 10 qui est généralement le réseau de distribution d'eau, une pompe 12 adaptée pour fournir l'eau en sortie à haute pression comprise entre 45 et 110 bars, et une rampe de brumisation 14 comportant des buses de brumisation (non montrées). Bien que ceci ne fasse pas l'objet de l'invention, il est rappelé que la brumisation consiste à amener dans l'air de fines gouttelettes d'eau qui sont très rapidement évaporées. Ceci provoque des changements dans les caractéristiques physiques de l'air ambiant qui se traduisent par une augmentation d'hygrométrie et un refroidissement adiabatique (c'est-àdire sans échange de chaleur avec l'extérieur) par évaporation de l'eau entraînant un abaissement de température de l'atmosphère. Les buses sont constituées d'une chambre de pressurisation dans laquelle est situé un cylindre inoxydable à ailettes. L'eau projetée contre ce cylindre joue le rôle d'un lubrifiant en le faisant tourner et se désagrège en particules microscopiques inférieures à 10p qui sont entraînées à l'extérieur par la haute pression. Il se crée un courant d'air dans la mesure où le degré hygrométrique de l'air de toute la pièce tend à s'uniformiser. On obtient alors une ventilation naturelle de la pièce. A noter qu'il est également possible d'installer un ventilateur si l'on désire obtenir une ventilation plus rapide. Comme déjà mentionné, le dispositif de brumisation selon l'invention comprend essentiellement un filtre à particules 16 recevant l'eau provenant de la source 10, un filtre à ultrafiltration 18 et une rampe à rayonnement ultraviolet UV 20 dans cet ordre. A noter que le tuyau d'arrivée d'eau 11 en provenance de la source 10 aboutit à une première électrovanne à trois voies 22. En fonctionnement normal, l'électrovanne est dans sa première position faisant passer l'eau de la source 10 vers le filtre à particules 16. Dans sa deuxième position, l'eau provenant de la source 10 est déviée par le tuyau 24 vers une deuxième électrovanne à trois voies 26 intercalée entre le tuyau 28 de sortie de la pompe et le tuyau 30 servant à alimenter la rampe de brumisation 14. En fonctionnement normal, l'électrovanne 26 est dans sa première position, c'est-à-dire celle permettant de relier le tuyau 28 au tuyau 30 pour l'alimentation de le rampe 14. Les deux électrovannes sont mises dans leur deuxième position pour effectuer une décontamination totale du dispositif comme on le verra par la suite. Le filtre à particules 16 peut être un filtre à particules retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 1 ou un filtre à particules chargé retenant les particules et les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 0,5 recevant le liquide provenant de la source, ce qui est suffisant pour annuler toute turbidité de l'eau. Le filtre à ultrafiltration 18 placé à la suite du filtre à particules 16 retient une grande partie des microorganismes, c'est-à-dire tous ceux dont la dimension est supérieure à 0.2 p, et retient en particulier les bactéries présentes dans l'eau. Mais le filtre à ultrafiltration n'est pas suffisant. C'est pourquoi il faut lui adjoindre en aval une chambre à rampe UVC (Ultra Violet Type C) 20 pour détruire tous les microorganismes dont la dimension est inférieure à 0.2p et principalement les virus qui sont trop petits pour être retenus par le filtre à ultrafiltration. A noter que la présence du filtre à particules et du filtre à ultrafiltration en amont de la rampe UVC est absolument nécessaire pour obtenir une décontamination maximale qui est le but de l'invention. En effet, la rampe UV ne peut fonctionner correctement que si l'eau n'est pas trouble. D'où la nécessité de placer en amont le filtre à particules qui élimine la turbidité de l'eau. Mais le filtre à ultrafiltration est tout aussi nécessaire puisqu'il permet de bloquer les microorganismes de grande taille qui, sans cela, pourraient faire écran pour les microorganismes de taille infinitésimale tels que les virus. Par conséquent la décontamination ne serait pas parfaite sans cette présence des deux filtres en amont. La rampe UVC se compose d'une ou plusieurs lampes à vapeur de mercure basse pression émettant à la longueur d'onde germicide de 253,7 à 258 nanomètres. Ces lampes sont placées dans des gaines en quartz. L'eau circule dans la chambre de traitement 20 autour des gaines en quartz. Ces gaines servent de séparation entre la ou les lampes et le liquide comme isolation électrique et thermique et permettent un fonctionnement à une température optimale. Un UV mètre 32 indique en permanence en pourcentage par rapport à l'intensité de la lampe émise en début de vie, l'intensité reçue au point le plus défavorable de la chambre. Il constitue un indicateur d'efficacité qui prend en compte tous les paramètres influençant les performances tels que le vieillissement des lampes, l'encrassement des gaines de quartz recouvrant les lampes et la dégradation de la qualité de l'eau. L'UV mètre permet de piloter un dispositif d'alarme (non montré) qui se déclenche lorsque l'intensité émise par les lampes est insuffisante pour assurer une décontamination parfaite de l'eau. Un dispositif de nettoyage automatique 34 peut être relié à la chambre à rampe UVC 20. Ce dispositif agit par raclage pour éliminer les dépôts qui ont pu se former sur les gaines de quartz et masquer ainsi le rayonnement. Ce dispositif évite donc le démontage des lampes et la vidange de la chambre. Il peut être déclenché selon deux modes de fonctionnement: soit par la baisse d'intensité du rayonnement UVC mesuré par l'UV mètre 32, soit par programmation d'un cycle régulier qui dépend de la durée de fonctionnement des lampes UVC. Une caractéristique importante du dispositif selon l'invention est la présence d'un réservoir 36, dont la capacité est supérieure à 1 litre, situé en aval du filtre à ultrafiltration 18. Il est placé ainsi pour que le maximum de microorganismes soit éliminé de l'eau qu'il contient par le filtre à ultrafiltration placé en amont, ceci dans le but d'éviter la croissance de germes dans le réservoir pouvant aboutir à la contamination. Ce réservoir permet, si nécessaire, une décontamination totale du dispositif de brumisation grâce à la technique du choc thermique. En effet, une élévation de la température du liquide à 70 C garantit l'élimination de tout microorganisme. Dès que le dispositif de brumisation ne fonctionne plus, par exemple en fin de journée, ou s'il n'a pas été utilisé pendant un certain temps, le processus de choc thermique est mis en route. Pour ce faire, le réservoir 36 comporte un élément à résistances chauffantes 38 qui fait monter la température dans le réservoir à 70 C. Les deux électrovannes 22 et 26 sont alors mises dans leur deuxième position en même temps que la pompe est mise en fonctionnement durant une période d'environ 10 mn pour fournir l'eau en sortie à une pression de 5 bars. Pendant cette durée, l'eau circule en circuit fermé à l'intérieur du dispositif de brumisation puisque l'électrovanne 26 en deuxième position envoie l'eau reçue de la pompe vers l'électrovanne 22 qui, mise également en deuxième position, envoie l'eau vers le filtre à particules 16. A noter que les joints utilisés dans le dispositif de brumisation sont adaptés pour subir une température de 70 C. Dans le but d'obtenir la meilleur décontamination possible, le réservoir comporte un dispositif à flotteur 40 permettant de maintenir le niveau maximum d'eau du réservoir toujours au dessous de l'arrivée d'eau dans ce dernier. Avant d'être remis en fonctionnement, le dispositif de brumisation est vidangé de façon à éliminer le moindre risque de contamination. Pour ce faire, il existe trois sorties de vidange situées en partie basse: la sortie de vidange 42 pour la rampe de brumisation, la sortie de vidange 44 pour la pompe et la sortie de vidange 46 pour le réservoir. A noter que tous les tuyaux reliant les éléments du dispositif de brumisation tels que les tuyaux 11, 24, 28 ou 30 sont de préférence en cuivre qui est un métal bactéricide ou en alliage de cuivre. Comme déjà mentionné, le dispositif de brumisation qui vient d'être décrit est particulièrement adapté pour les établissements hospitaliers et les maisons de retraite, principalement dans les chambres des patients à haut risque, impotents, grabataires ou dépendants, ne pouvant accéder à une pièce commune rafraîchie, mais également en salle commune (se substituant à la climatisation générant des infections nosocomiales à Legionella Pneumophila) permettant de rafraîchir ce lieu an abaissant la température ambiante de plusieurs degrés générant un confort thermique, dans les salles communes intégrant l'installation de brumisation et de ventilation apposé au plafond et en extérieur pour toutes les manifestations ludiques ou récréatives des résidents générant un confort et une sensation de rafraîchissement agréable aux participants. Le dispositif de brumisation selon l'invention peut aussi être utilisé dans les lieux publics tels que les aires d'autoroutes, les gares, les halls d'aéroports, ou des lieux privés tels que les patios, les terrasses de restaurants, magasins etc. Il peut également être utilisé dans les sites professionnels tels que les serres, étals de poissons, étals de légumes ou les tours Aéro-réfrigérantes (TAR) humides. REVENDICATIONS 1. Dispositif de brumisation comprenant une rampe de brumisation (14) comportant une pluralité de buses de brumisation, une source de liquide (10) fournissant le liquide destiné à alimenter ladite rampe de brumisation, une pompe (12) adaptée pour fournir sous haute pression, généralement entre 45 et 110 bars, le liquide provenant de ladite source à ladite rampe de brumisation; ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un filtre à particules {16) retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 1 g ou un filtre à particules chargé retenant les particules et les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 0,5 g (16) recevant le liquide provenant de ladite source, et un filtre à ultrafiltration (18) recevant le liquide provenant dudit filtre à particules pour retenir les microorganismes ayant une dimension supérieure à 0,2g une chambre à rampe UVC (20) comportant une ou plusieurs lampes UVC placées dans des gaines de quartz recevant le liquide provenant dudit filtre à ultrafiltration et adaptée pour détruire les microorganismes dont la dimension est inférieure à 0,2g. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel un UV mètre (32) est associé à ladite chambre à rampe UV (20), ledit UV mètre indiquant en permanence la dose reçue au point le plus défavorable de la chambre en pourcentage par rapport à l'intensité de ou des lampes émise en début de vie. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel un dispositif de nettoyage automatique (34) est associé à ladite chambre à rampe UV (20), Ledit dispositif de nettoyage automatique agissant par raclage pour éliminer les dépôts qui ont pu se former sur les gaines de quartz entourant les lampes. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, comprenant en outre une première électrovanne à trois voies (22) placée entre ladite source (10) et ledit filtre à particules, (16) et une deuxième électrovanne à trois voies (26) placée entre ladite pompe (12) et ladite rampe de brumisation (14), lesdites électrovannes pouvant être mises dans deux positions, une première position permettant le fonctionnement normal dudit dispositif de brumisation et une deuxième position permettant la circulation du liquide fourni sous pression par la pompe en circuit fermé à l'intérieur dudit dispositif de façon à effectuer la décontamination dudit dispositif par choc thermique. 5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant en outre un réservoir 36 dans lequel se trouve un élément à résistances chauffantes 38 destiné à chauffer l'eau du réservoir à une température de 70 C pendant une durée de 10 mn de manière à effectuer une décontamination par choc thermique du dispositif de brumisation lorsque lesdites électrovannes ont été mises dans leur deuxième position et que ladite pompe (12) a été mise en fonctionnement pour faire circuler l'eau sous une pression de 5 bars. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ledit réservoir (36) comporte un dispositif à flotteur (40) permettant de maintenir le niveau maximum d'eau dans ledit réservoir toujours au dessous de l'arrivée d'eau dans ce dernier (disconnexion réseau). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, comprenant en outre trois sorties de vidange situées en partie basse: une sortie de vidange (42) pour ladite rampe de brumisation {14), une sortie de vidange (44) pour ladite pompe (12) et une sortie de vidange (46) pour ledit réservoir (36). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel tous les tuyaux (11, 24, 28, 30) reliant les éléments du dispositif de brumisation sont en cuivre. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel ladite source de liquide (10) est une source d'eau. 10. Utilisation du dispositif selon la revendication 9 dans les établissements hospitaliers et les maisons de retraite. 11. Utilisation du dispositif selon la revendication 9 10 dans les lieux publics, professionnels ou les Tours Aéroréfrigérantes humides (TAR).