Brevet FR2973791A1 — publié le 20121012

La présente invention a trait à un appareil de distribution d'eau de boisson, en particulier sous différentes températures. Des appareils de distribution de ce type sont bien connus et sont notamment décrits dans le brevet américain US 7 861 550 ou dans les demandes de brevet européen EP 2 164 795 et EP 2 221 273. Ils présentent néanmoins l'inconvénient de ne jamais pouvoir distribuer l'eau au(x) point(s) d'utilisation dans des conditions parfaitement optimales. En effet, dans le cas du distributeur d'eau du brevet US 7 861 550, l'eau passe dans un filtre pour purification, en particulier pour retenir le chlore, avant son refroidissement. Il en résulte un risque de formation d'un bio-film et/ou un développement de bactéries après le filtre, en particulier au point d'utilisation. Il ne peut donc être garanti que l'eau soit distribuée au point d'utilisation dans des conditions d'hygiène parfaites. Ce problème ne se pose normalement pas avec les distributeurs 20 d'eau des deux autres demandes de brevet, où le filtre est rapproché du point d'utilisation. Il n'en reste pas moins que l'eau n'y est pas distribuée dans des conditions optimales, en raison du fait que le filtre est refroidi par les moyens de réfrigération servant à abaisser la température de l'eau à distribuer. Il en résulte 25 que l'eau en sortie du filtre est à une température imposée par les moyens de réfrigération et arrive, en pratique, au point d'utilisation, avec une température de l'ordre de 4-5 °C, alors que l'eau rafraîchie est usuellement distribuée à des températures généralement comprises entre 10 et 15 °C. La présente invention a, d'une manière générale, pour objet des 30 dispositions permettant d'éviter ces inconvénients et conduisant en outre à d'autres avantages. Elle a notamment pour but de réaliser un appareil de distribution d'eau de boisson permettant une distribution de cette eau dans des conditions optimales. De manière plus précise, elle a pour objet un appareil de distribution 5 d'eau de boisson, comportant : - une extrémité d'entrée d'eau de boisson à distribuer dans l'appareil et une extrémité opposée de distribution d'eau ; - un circuit de distribution de l'eau de boisson, s'étendant entre les extrémités d'entrée et de distribution ; 10 - des moyens de réfrigération adaptés à abaisser la température de l'eau de boisson circulant dans le circuit de distribution ; - des moyens de purification de l'eau de boisson rafraîchie par les moyens de réfrigération, agencés à l'extrémité de distribution ; caractérisé en ce que les moyens de purification sont logés dans un 15 compartiment isolé thermiquement des moyens de réfrigération. Grâce à ces dispositions, l'eau est en mesure d'être distribuée par l'appareil dans des conditions sanitaires et de température optimisées, les moyens de purification étant situés à proximité des points d'utilisation et n'étant pas sous influence directe des moyens de réfrigération. 20 Suivant des dispositions particulières, éventuellement combinées et choisies notamment pour des raisons de commodité de fabrication, de coût et/ou d'efficacité de fonctionnement : - l'appareil comporte des moyens de réfrigération secondaires adaptés à abaisser la température des moyens de purification et/ou du 25 compartiment dans lequel ils sont logés. - l'appareil comporte un premier compartiment pour les moyens de réfrigération et un second compartiment pour les moyens de purification, situé au-dessus du premier compartiment et séparé de celui-ci par une cloison en matériau isolant. 30 - l'appareil comporte un caisson déporté formant le compartiment à la faveur duquel sont logés les moyens de purification. - le circuit de distribution comporte un passage de dérivation contournant les moyens de purification formés par un filtre, et dans lequel l'eau rafraîchie circule dans un mode de nettoyage de l'appareil de distribution d'eau de boisson. - les moyens de purification comportent au moins un filtre à charbon actif. - les moyens de purification comportent en outre un stérilisateur à lampe à rayons UV. - les moyens de réfrigération secondaires comportent un échangeur tubulaire dans lequel circule un fluide de refroidissement issu des moyens de réfrigération ou d'un système frigorifique secondaire. - les moyens de réfrigération secondaire comportent un échangeur de refroidissement par contact direct avec le corps d'un filtre formant moyens de purification et refroidi par contact direct avec les moyens de réfrigération. - les moyens de réfrigération se présentent sous la forme d'un banc de glace ou d'un bain d'eau refroidie. - l'appareil comporte des moyens de prétraitement en amont des moyens de réfrigération. - l'appareil comporte un chauffe-eau propre à permettre la stérilisation d'au moins une partie du circuit de distribution au moyen d'eau chaude. - l'appareil comporte un générateur d'ozone, adapté à alimenter le circuit de distribution en ozone et agencé au voisinage de l'extrémité d'entrée d'eau dans l'appareil. - le circuit de distribution comporte une tubulure terminale formant au moins un point d'utilisation d'eau de boisson à distribuer et raccordé à une vanne de distribution à chaque point d'utilisation. - la tubulure terminale présente, à chaque point d'utilisation, un tube en forme de serpentin à l'intérieur duquel est logée une lampe à rayons 30 UV. - l'appareil comporte des moyens de commande assurant le fonctionnement de l'appareil de distribution d'eau dans un mode de distribution d'eau ou dans un mode de nettoyage. - les moyens de commande comportent des électrovannes pilotées par un temporisateur électronique. Suivant un développement, original en soi, de l'invention, les moyens de mise en circulation d'un appareil de distribution d'eau de boisson comportent un passage de dérivation contournant des moyens de purification formés par un filtre, par exemple ceux définis supra, et dans lequel l'eau, non filtrée et éventuellement rafraîchie, circule dans un mode de nettoyage de l'appareil de distribution d'eau. Il est ainsi possible de nettoyer les moyens de mise en circulation, c'est-à-dire en pratique le circuit de distribution d'eau de l'appareil, en aval du filtre, avec de l'eau chlorée, c'est-à-dire de l'eau dont le chlore n'a pas été retenu par le filtre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description de modes de réalisation de l'invention qui suivent, faite à titre illustratif et nullement limitatif, en se référant aux dessins schématiques ci-annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un appareil de distribution d'eau de boisson conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 est une vue schématique d'une deuxième mode de réalisation de cette invention ; - les figures 3 et 4 sont, à échelle différente, des vues de côté schématiques suivant des directions perpendiculaires d'un caisson isolant à deux compartiments conformes à la présente invention et illustrant plus particulièrement un mode de réalisation des moyens de réfrigération secondaires ; et - la figure 5 est une vue schématique illustrant un aspect, original en soi, de la présente invention. En référence à la figure 1, un appareil de distribution d'eau de boisson 1, conforme à l'invention comporte un caisson isolant 2 à deux compartiments traversé par un circuit de distribution 3 de l'eau à distribuer (c'est-à-dire un ensemble de tuyauteries assurant l'écoulement de l'eau à distribuer), s'étendant entre une extrémité d'entrée 4 d'eau à distribuer dans l'appareil et une extrémité opposée de distribution 5 d'eau, à la faveur duquel sont logés des moyens de réfrigération 6 adaptés à abaisser la température de l'eau à distribuer et circulant dans le circuit de distribution, ainsi que des moyens de purification 7 de cette eau à distribuer et rafraîchie par ces moyens de réfrigération, agencés à l'extrémité de distribution. Dans le cas du présent mode de réalisation, l'appareil comporte également des moyens de réfrigération secondaires 8, adaptés à abaisser la température du compartiment 9 dans lequel sont logés les moyens de purification. Plus précisément, le circuit de distribution comporte, à l'extrémité d'entrée d'eau de boisson à distribuer un raccord 10 pour le branchement d'un tube d'arrivée d'eau raccordé, par exemple, au réseau d'eau potable du local dans lequel est installé l'appareil de distribution d'eau de boisson. Il comporte ensuite, en amont du caisson isolant, un clapet anti- retour 11, une électrovanne d'entrée et de sécurité 13 pour commander le débit d'eau entrant dans l'appareil de distribution d'eau de boisson et commandé de concert avec des électrovannes de distribution d'eau rafraîchie et d'eau chaude, décrites plus en détail ci-après. Un filtre de prétraitement 12, ici à sédiments, est raccordé fluidiquement à l'entrée de l'électrovanne d'entrée et de sécurité pour retenir les polluants flottant dans l'eau du réseau d'eau potable (tartre, sable, terre, ...) et sur la sortie de l'électrovanne 13 est monté un Venturi 14 pourvu d'une ouverture d'entrée communiquant avec un générateur d'ozone 15 en vue de pouvoir faire fonctionner l'appareil de distribution d'eau de boisson en mode de nettoyage au moyen d'eau ozonée. Le circuit comporte, en aval de ce Venturi, une tubulure 16 pourvue d'une partie en forme de serpentin 17, plongée dans les moyens de réfrigération. Ces moyens de réfrigération se présentent, ici, sous la forme d'un banc de glace, à savoir un serpentin périphérique 18 dans lequel circule un gaz frigorigène, par exemple du fréon, qui abaisse la température de l'eau à son voisinage jusqu'à y créer un banc de glace périphérique, lequel abaisse à son tour progressivement la température de l'eau jusqu'au centre du compartiment 19 du caisson isolant recevant cette eau, lequel compartiment est parcouru par la partie en forme de serpentin précitée et dans lequel circule l'eau à rafraîchir. Le serpentin périphérique joue ainsi le rôle d'évaporateur d'un circuit de refroidissement comportant notamment aussi un compresseur. Ce dernier n'a pas été représenté sur les dessins et il en va de même du reste des éléments constitutifs du circuit de refroidissement, s'agissant d'éléments classiques bien connus dans le domaine technique de l'invention. En particulier, une pompe d'agitation 20 de l'eau de refroidissement est généralement prévue, pour répartir correctement les frigories et ainsi assurer un refroidissement uniforme de l'eau. L'extrémité aval de cette tubulure est reliée par un raccord en T 21 à l'entrée d'un filtre à charbon actif, formant ici les moyens de purification 7 précités, et dont la sortie est raccordée à une tubulure terminale 22 du circuit de distribution, formant ici deux points d'utilisation 23, 24 pour la distribution d'eau de boisson rafraîchie. A cet effet, cette tubulure terminale est munie, à chaque sortie, d'un raccord en T 25, 26 ayant chacun une sortie raccordée fluidiquement à l'une des électrovannes de distribution (sortie) 27, 28 d'eau de boisson mentionnées supra. La seconde sortie du raccord en T situé le plus en aval du circuit de distribution sur cette tubulure principale, est raccordée à une électrovanne de vidange 29 du circuit, à la sortie duquel est relié un tube de vidange 30 du circuit amenant l'eau de vidange du circuit de distribution, dans un mode de fonctionnement de nettoyage de l'appareil de distribution d'eau de boisson, dans un bac de vidange 31, formant également support pour le ou les récipients destinés à recevoir l'eau de boisson à distribuer. Dans le cas de ce mode de réalisation, un filtre à charbon actif 32 secondaire est par ailleurs agencé sur cette tubulure de vidange pour détruire l'odeur caractéristique de l'ozone. A son extrémité opposée, la tubulure terminale est reliée à la sortie du filtre à charbon actif principal au moyen d'un tube de liaison 33 et d'une électrovanne à trois voies 34 et un chauffe-eau 35 est disposé en situation d'échange de chaleur avec un tube de dérivation 36, en entrée de cette électrovanne trois voies. Le chauffe-eau sert, ici, à la stérilisation de la tubulure terminale de l'électrovanne 34 dans les cas où l'eau serait très peu chlorée. La troisième voie de cette électrovanne est raccordée fluidiquement par le tube de dérivation 36 à la seconde sortie du raccord en T relié à l'entrée du filtre à charbon actif principal, en vue de pouvoir contourner ce filtre dans un mode de nettoyage de l'appareil de distribution d'eau, ainsi que cela sera décrit plus en détail ci-après. On observera encore que chacune des sorties d'eau est munie d'une lampe de stérilisation 37, 38 par rayons UV et, à cet effet, chaque sortie est pourvue d'un tube de sortie 39, 40 ayant une partie en forme de serpentin entourant la lampe correspondante et réalisée en matière transparente aux UV, telle que du quartz ou du polytétrafluoroéthylène. Les sorties d'eau 23, 24 sont ainsi maintenues dans des conditions sanitaires optimales. Par ailleurs, le filtre à charbon actif principal est ici pourvu d'un clapet anti-retour 41, 42 en entrée et en sortie. Dans le cas du présent mode de réalisation, le caisson isolant comporte un premier compartiment pour les moyens de réfrigération définis supra et un second compartiment 9 pour les moyens de purification (le filtre à charbon actif), situé au dessus du premier compartiment et séparé de celui-ci par une cloison 44 en matériau isolant (ici une plaque en polyuréthane) formant ici couvercle et servant à isoler thermiquement le second compartiment des moyens de réfrigération. On entend dans le cas de la présente invention par « isolé thermiquement », le fait que l'on dispose entre le compartiment logeant les moyens de purification et les moyens de réfrigération des moyens à faible conductivité thermique de manière à ce que les moyens de purification soient le moins possible sous l'influence de la température des moyens de réfrigération. Un couvercle 45 similaire recouvre une ouverture d'accès au second compartiment, à l'extrémité supérieure de ce dernier. Grâce à ces dispositions, le filtre à charbon actif principal se trouve non seulement agencé à proximité immédiate des sorties de distribution d'eau de boisson, pour protéger ainsi une longueur maximale du circuit de distribution avec le chlore résiduel de l'eau arrivant en entrée de ce circuit et destiné à être retenu par le filtre, mais permet aussi de délivrer l'eau purifiée à des températures de distribution que souhaitent généralement les consommateurs pour de l'eau rafraichie, soit de l'ordre de 10-15°C. En d'autres termes, l'eau est distribuée dans des conditions sanitaires et de température optimales. En outre, le filtre à charbon actif principal est facilement accessible pour son remplacement, en s'étendant, ici, horizontalement au-dessus des moyens de réfrigération, dans le second compartiment. Le caisson à deux compartiments offre par ailleurs une structure très compacte. De plus, la structure conforme à l'invention permet de mettre en oeuvre des moyens de réfrigération secondaires précités, afin d'ajuster au mieux la température de l'eau en sortie des moyens de purification, à savoir ici le filtre à charbon actif principal, en maintenant le second compartiment à la température requise pour cette température d'eau. En pratique, ils se présentent ici sous la forme d'un échangeur tubulaire 46 pour l'apport de frigories dans le second compartiment, dont la cloison en matériau isolant est, ici, pourvue d'une ouverture 47 par laquelle l'échangeur pénètre dans le second compartiment. Cet échangeur est alimenté par de l'eau glacée issue du banc de glace par un tube de liaison 48 raccordé fluidiquement à la pompe agitatrice du banc de glace, formant donc de ce fait également pompe de relevage. Grâce au banc de glace et à ces moyens de réfrigération secondaires, il est non seulement possible de tirer de l'eau à débit élevé mais aussi de disposer d'eau fraîche dès le premier gobelet. Par ailleurs, dans un mode de nettoyage, piloté par un temporisateur électronique 49 relié fonctionnellement aux différentes électrovannes, par exemple pour un rinçage une à plusieurs fois par jour, de l'eau ozonée produite grâce au générateur d'ozone de l'eau chaude ou de l'eau chlorée est envoyée dans le circuit de distribution en vue de son nettoyage. D'une manière générale, le rinçage est prévu de préférence au moins une fois par jour pour éviter une stagnation prolongée d'eau sans chlore. On observera que la présence d'électrovannes sur les sorties de distribution permet de nettoyer le circuit de distribution jusqu'aux points d'utilisation. Néanmoins, des robinets classiques sont envisageables à ces emplacements. En outre, grâce à un développement avantageux et original en soi de la présente invention, le filtre à charbon actif principal est court-circuité dans ce mode de nettoyage par commande correspondante de l'électrovanne agencée en sortie de ce filtre : fermeture de son entrée raccordée au filtre et ouverture de son entrée raccordée au passage de dérivation. Ainsi, l'eau chlorée en provenance de l'entrée d'eau de l'appareil peut circuler jusqu'aux points d'utilisation pour nettoyer ainsi l'ensemble du circuit avec le chlore résiduel présent dans cette eau, sans qu'il soit retenu par le filtre. Le mode de réalisation de la figure 2 est similaire à celui de la figure 1. On n'en décrira par conséquent que les différences, les éléments identiques ou similaires sur les deux figures portant les mêmes repères numériques. En pratique, ce mode de réalisation se distingue principalement de celui de la figure 1 par la mise en oeuvre d'un second caisson isolant déporté formant le compartiment à la faveur duquel sont logés les moyens de purification 7, lesquels se présentent également dans le cas de ce mode de réalisation sous la forme d'un filtre à charbon actif. L'échangeur de refroidissement de ce caisson isolant est alimenté par le banc de glace au moyen d'un tube de liaison 48 traversant, ici, une paroi du caisson, tout comme le retour de cet échangeur vers le banc de glace. La mise en oeuvre d'un caisson déporté est particulièrement appropriée dans le cas où l'appareil de distribution d'eau se présente sous la forme d'une fontaine colonne. On notera encore que la simple séparation physique des deux 10 compartiments isole déjà thermiquement le second compartiment des moyens de réfrigération. Les figures 3 et 4 représentent très schématiquement une variante de réalisation des moyens de réfrigération secondaires. Ceux-ci comportent un échangeur 146 issu de pliage d'une plaque 15 métallique de sorte à être adapté à un apport de frigories par contact direct avec les moyens de purification. Il forme, à cet effet, un berceau pour le filtre à charbon actif, dont les pieds 152, 153 reposent, à leurs extrémités longitudinales, sur la structure 154 du banc de glace et trempent, sur le reste de leur longueur dans le banc de 20 glace. L'appareil de distribution d'eau représenté sur la figure 5 montre que le passage de dérivation pour le filtre à charbon peut être mis en oeuvre indépendamment du fait d'isoler thermiquement un second compartiment des moyens de réfrigération, mais également qu'il peut être mis en oeuvre sur un 25 filtre à charbon placé en amont de moyens de réfrigération. Plus généralement, il peut également être mis en oeuvre dans un appareil de distribution d'eau dépourvu de moyens de réfrigération. On observera également que sur cette figure 5, ont été représentées les liaisons électriques entre le temporisateur électronique 249 et les différentes 30 électrovannes 212, 227, 228, 229. Il convient encore d'être relevé, qu'en variante, les électrovannes de distribution peuvent être remplacées par des robinets mécaniques. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation illustrés sur ces figures mais englobe toute variante de réalisation à la portée de l'homme du métier. En particulier, le circuit de distribution peut être adapté à distribuer également de l'eau tempérée ou chaude, notamment par la mise en oeuvre d'une tubulure de distribution correspondante, ainsi que d'un chauffe-eau et de filtres agencés de façon appropriée. Les moyens de refroidissement secondaires peuvent par ailleurs être alimentés par un fluide de refroidissement issu d'un bain d'eau refroidie ou d'un 10 système frigorifique secondaire. Ils pourraient également, en cas de contact direct, tremper dans un tel bain d'eau refroidie. S'agissant des moyens de purification, il peut s'agir d'un ou plusieurs filtres, avec de préférence au minimum un filtre à charbon actif, le ou les autres 15 filtres pouvant contenir d'autres média filtrants (résine échangeuse d'ions, membranes, polyphosphates, matériau absorbant, ....). Au lieu d'agencer la stérilisation par rayons UV sur les sorties, un stérilisateur à lampe à rayons UV peut être disposé dans le caisson logeant le filtre à charbon actif. 20 La plaque de polyuréthane pourra, elle, être par exemple remplacée par une plaque de polystyrène. Les lampes à rayons UV aux points d'utilisation peuvent, par ailleurs, être remplacées par un traitement à l'ozone ou un chauffage. En mode nettoyage, l'eau ozonée peut aussi être remplacée par de 25 l'ozone mise en circulation grâce à une pompe. REVENDICATIONS1. Appareil de distribution d'eau de boisson, comportant : - une extrémité d'entrée (4) d'eau de boisson à distribuer dans l'appareil et une extrémité opposée (5) de distribution d'eau ; - un circuit de distribution (3) de l'eau de boisson, s'étendant entre les extrémités d'entrée et de distribution ; - des moyens de réfrigération (6) adaptés à abaisser la température de l'eau de boisson circulant dans le circuit de distribution ; - des moyens de purification (7) de l'eau de boisson rafraîchie par les moyens de réfrigération, agencés à l'extrémité de distribution ; caractérisé en ce que les moyens de purification (7) sont logés dans un compartiment isolé thermiquement des moyens de réfrigération. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réfrigération secondaires (8) adaptés à abaisser la température des moyens de purification et/ou du compartiment dans lequel ils sont logés. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que qu'il comporte un premier compartiment pour les moyens de réfrigération et un second compartiment (9) pour les moyens de purification, situé au-dessus du premier compartiment et séparé de celui-ci par une cloison en matériau isolant. 4. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un caisson déporté formant le compartiment à la faveur duquel sont logés les moyens de purification. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de distribution comporte un passage de dérivation (36) contournant les moyens de purification formés par un filtre, et dans lequel l'eau rafraîchie circule dans un mode de nettoyage de l'appareil de distribution d'eau de boisson. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de purification comportent au moins un filtre à charbon actif. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de purification comportent en outre un stérilisateur à lampe à rayons UV. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de réfrigération secondaires comportent un échangeur tubulaire (46) dans lequel circule un fluide de refroidissement issu des moyens de réfrigération ou d'un système frigorifique secondaire. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de réfrigération secondaire comportent un échangeur de refroidissement (146) par contact direct avec le corps d'un filtre formant moyens de purification et refroidi par contact direct avec les moyens de réfrigération. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de réfrigération se présentent sous la forme 15 d'un banc de glace ou d'un bain d'eau refroidie. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de prétraitement en amont des moyens de réfrigération. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, 20 caractérisé en ce qu'il comporte un chauffe-eau (35) propre à permettre la stérilisation d'au moins une partie du circuit de distribution au moyen d'eau chaude. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur d'ozone, adapté à alimenter le 25 circuit de distribution en ozone et agencé au voisinage de l'extrémité d'entrée d'eau dans l'appareil. 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le circuit de distribution comporte une tubulure terminale formant au moins un point d'utilisation d'eau de boisson à distribuer et raccordé 30 à une vanne de distribution à chaque point d'utilisation. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que la tubulure terminale présente, à chaque point d'utilisation, un tube en forme de serpentin à l'intérieur duquel est logée une lampe à rayons UV. 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande assurant le fonctionnement de l'appareil de distribution d'eau dans un mode de distribution d'eau ou dans un mode de nettoyage. 17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent des électrovannes pilotées par un 10 temporisateur électronique.