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WO2000020340A1 - Appareil de traitement de l'eau par filtration et irradiation - Google Patents

Appareil de traitement de l'eau par filtration et irradiation Download PDF

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WO2000020340A1
WO2000020340A1 PCT/FR1999/002271 FR9902271W WO0020340A1 WO 2000020340 A1 WO2000020340 A1 WO 2000020340A1 FR 9902271 W FR9902271 W FR 9902271W WO 0020340 A1 WO0020340 A1 WO 0020340A1
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WO
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water
treatment apparatus
water treatment
lamp
tube
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Ceased
Application number
PCT/FR1999/002271
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English (en)
Inventor
Pierre Revil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moulinex SA
Original Assignee
Moulinex SA
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Publication date
Application filed by Moulinex SA filed Critical Moulinex SA
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C02F9/20—Portable or detachable small-scale multistage treatment devices, e.g. point of use or laboratory water purification systems

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment apparatus for household use.
  • water purifiers which treat the water introduced into the device by means of a mechanical filter containing chemically active substances, for example of the ion exchange resin type.
  • pu activated carbon intended to purify water of undesirable particles, to eliminate certain dissolved substances, such as active chlorine, and to avoid the formation of tartar.
  • such a filter effectively fulfills the functions assigned to it and which have been set out above.
  • it constitutes a favorable environment for the development of certain bacteria or micro-organisms which, with each use, are drained by water as it passes through said filter, and are therefore absorbed by the consumer at the same time as water. processed that contains them.
  • the active chlorine has an antibacterial effect, which is therefore annihilated at the same time as the active chlorine itself.
  • the invention relates more specifically to a water treatment appliance for household use comprising an inlet pipe capable of being connected to a water supply, a mechanical filter containing active substances influencing the chemical composition of the water.
  • a lamp with ultraviolet radiation a lamp with ultraviolet radiation
  • an expansion tube ' exposed to said radiation and designed so as to selectively allow the passage of said radiation
  • an outlet pipe for treated water directly connected to said tube a circuit of pipes ensuring the passage of water between the various elements, a member placed in the circuit of pipes making it possible to put the water in circulation in the device, an electrical supply connected to the member and the lamp, and a control device acting on the organ and the lamp.
  • the invention proposes that the control device be linked to a timer which authorizes the actuation of the member only after a predetermined delay period during which the lamp is in operation.
  • the standing water is first treated with ultraviolet light before the organ is activated and causes its routing towards the outlet pipe of the device, which makes it possible to eliminate or to inhibit the bacteria and microorganisms it contains.
  • the water treatment apparatus 1 comprises
  • an inlet pipe 2 capable of being connected to a water supply, which may be a reservoir or a distribution network;
  • a mechanical filter 3 containing active substances 4 influencing the chemical composition of the water to be treated these substances possibly advantageously containing ion exchange resins, which have the known properties of preventing the formation of lime by prior action on its constituents or to remove nitrates, or activated carbon which aims to transform dissolved active chlorine, for example hypochlorite or chlorine dioxide, into chloride;
  • an expansion tube 6 exposed to said radiation and designed so as to selectively allow the passage of said radiation, namely to allow the passage of radiation from the lamp 5 to the water contained in the tube 6, and prohibit the emission of radiation towards the middle outside laughing at the system, in order to protect users from the danger represented by the impact of such safe radiation for people;
  • It can also be a simple electrically actuated valve, if the pressure supplied by the water supply is sufficient for the sole opening of the valve to allow the circulation of water in the device;
  • control device 11 for example a simple switch operable by the user, acting on the supply of the member 9 and of the lamp 5.
  • control device 11 is connected to a timer 12 which authorizes the actuation of the member 9 only after a predetermined delay time during which the lamp 5 is in operation, which implies that when the user actuates the device 1, the lamp 5 and the member 9 are not energized simultaneously as is the case in known devices.
  • Timer 12 is a very simple electronic circuit commonly used in many household appliances.
  • the tube 6 is a twin tube consisting of an inner cylindrical wall 13 and an outer cylindrical wall 14 , the lamp 5 being arranged in the interior volume defined by the interior wall 13, and the water being received in the peripheral volume 15 defined by the two walls 13, 14.
  • the treatment speed is further increased.
  • the outer wall 14 of the tube 6 is coated with a reflective material 16, of the aluminum type, preventing the passage of radiation ultraviolet of the peripheral volume 15 towards the outside of the tube 6.
  • the radiation must on the other hand propagate under good conditions, through the interior wall 13 of the tube; this object is achieved by the fact that the inner wall 13 of the tube 6 is made of quartz.
  • the power of the lamp makes it possible to effectively treat bacteria or micro- organisms contained in water with a relatively short exposure time, namely a few seconds.
  • the time delay is therefore fixed at a value between three and five seconds, which is sufficient for the destruction or inhibition of said bacteria.
  • the filtration stage preceding the passage of water through the tube for treatment with ultraviolet rays consists of a filter of which an active substance 4 is an ion exchange resin; the effectiveness of such resins in combating the formation of tartar being perfectly known and demonstrated.
  • a device of this type equipped with a timer system as described above, guarantees the user of this type of purifier against a water treatment potentially generating excessive concentrations of bacteria, germs, microorganisms of different types . Because treatments aimed at preventing lime formation and softening drinking water, are often wind implemented at the expense of compliance with certain bacteriological limits, whether or not set by official standards. In this perspective, the invention reconciles the physico-chemical and mechanical treatment of water, with effective bacteriological treatment in various modes and frequencies of use.
  • the apparatus according to the invention provides the user with each new start-up, even after a prolonged period of non-use, a first glass of water of good bacteriological quality.

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Abstract

L'invention concerne un appareil (1) de traitement d'eau à usage ménager comprenant une tubulure d'entrée (2), un filtre mécanique (3) contenant des substances actives (4), une lampe (5) à rayonnement ultraviolet, un tube d'expansion (6) exposé audit rayonnement et conçu de façon à autoriser sélectivement le passage dudit rayonnement, une tubulure de sortie (7), un circuit (8) de canalisations, un organe (9) placé dans le circuit (8) de canalisations permettant de mettre l'eau en circulation dans l'appareil (1), une alimentation électrique (10), et un dispositif de commande (11) agissant sur l'alimentation de l'organe (9) et de la lampe (5). Suivant l'invention, le dispositif de commande (11) est relié à un temporisateur (12) qui n'autorise l'actionnement de l'organe (9) qu'après une durée de temporisation prédéterminée pendant laquelle la lampe (5) est en fonctionnement.

Description

APPAREIL DE TRAITEMENT DE L'EAU PAR FILTRATION ET IRRADIATION
La présente invention se rapporte à un appareil de traitement d'eau à usage ménager.
Il existe de nombreux dispositifs de ce type, appelés généralement « purificateurs d'eau », qui traitent' l'eau introduite dans le dispositif au moyen d'un filtre mécanique contenant des substances chimiquement actives, par exemple du type résine échangeuse d'ions pu charbon actif, destiné à épurer l'eau de particules indésirables, éliminer certaines substances dissoutes, telles du chlore actif, et éviter la formation de tartre.
Généralement, un tel filtre remplit efficacement les fonctions qui lui sont assignées et qui ont été exposées ci-dessus. Cependant, il constitue un milieu favorable au développement de certaines bactéries ou micro-organismes qui, à chaque utilisation, sont drainés par l'eau à son passage au travers dudit filtre, et sont donc absorbés par le consommateur en même temps que l'eau traitée qui les contient. D'autant que le chlore actif a un effet antibactérien, qui est donc annihilé en même temps que le chlore actif lui-même.
On connaît également certains dispositifs industriels ou ménagers qui permettent de traiter une eau issue d'un filtre de ce type, au moyen d'un rayonnement ultraviolet , de façon à inhiber ou détruire une partie des bactéries ou des micro-organismes contenus dans l'eau traitée par le filtre, avant de distribuer l'eau à l'utilisateur final. L'invention vise plus précisément- un appareil de traitement d'eau à usage ménager comprenant une tubulure d'entrée susceptible d'être raccordée à une alimentation en eau, un filtre mécanique contenant des substances actives influant sur la composition chimique de l'eau à traiter, une lampe à rayonnement ultraviolet, un tube d'expansion' exposé audit rayonnement et conçu de façon à autoriser sélectivement le passage dudit rayonnement, une tubulure de sortie de l'eau traitée directement reliée audit tube, un circuit de canalisations assurant le passage de l'eau entre les différents éléments, un organe placé dans le circuit de canalisations permettant de mettre l'eau en circulation dans l'appareil, une alimentation électrique reliée à l'organe et la lampe, et un dispositif de commande agissant sur l'organe et la lampe.
Un tel appareil présente cependant une efficacité limitée du fait de la présence dans le tube, lors de l'arrêt de l'appareil, d'une certaine quantité d'eau susceptible de stagner pendant un temps relativement long, avant l'utilisation suivante de l'appareil. Cette eau stagnante est potentiellement le siège d'une prolifération importante des bactéries et micro-organismes, qu'un tel système est justement destiné à combattre. Ce cas se produit par exem- pie lorsque l'utilisateur ne fait pas usage de l'appareil durant plusieurs jours.
Afin de remédier à l'inconvénient précité, l'invention propose que le dispositif de commande soit re- lié à un temporisateur qui n'autorise 1 ' actionnement de l'organe qu'après une durée de temporisation prédéterminée pendant laquelle la lampe est en fonctionnement. Ainsi, à la mise en marche de l'appareil, l'eau stagnante est d'abord traitée aux ultraviolets avant que l'organe ne soit activé et ne provoque son acheminement vers la tubulure de sortie du dispositif, ce qui permet d'éliminer ou d'inhiber les bactéries et micro-organismes qu'elle contient .
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non-limitatif, en référence à la figure unique annexée, représentant une vue en élévation schématique de l'appareil suivant l'invention.
Comme on le voit sur la figure, l'appareil 1 de trai- tement d'eau comporte
• une tubulure d'entrée 2 susceptible d'être raccordée à une alimentation en eau, qui peut être un réservoir ou un réseau de distribution ;
• un filtre mécanique 3 contenant des substances actives 4 influant sur la composition chimique de l'eau à traiter, ces substances pouvant contenir avantageusement des résines échangeuses d'ions, qui ont pour propriétés connues de prévenir la formation de calcaire par action préalable sur ses constituants ou d'éliminer les nitra- tes, ou du charbon actif qui vise à transformer le chlore actif dissous, par exemple de 1 ' hypochlorite ou du dioxyde de chlore, en chlorure ;
• une lampe 5 à rayonnement ultraviolet ;
• un tube d'expansion 6 exposé audit rayonnement et conçu de façon à autoriser sélectivement le passage dudit rayonnement, à savoir autoriser le passage du rayonnement de la lampe 5 vers l'eau contenue dans le tube 6, et interdire l'émission du rayonnement vers le milieu exté- rieur au système, afin de préserver les utilisateurs du danger que représente l'impact d'un tel rayonnement sûr des personnes ;
• une tubulure de sortie 7 de l'eau traitée, direc- tement reliée à la sortie dudit tube 6, qui délivre l'eau à l'utilisateur à l'issue du traitement dans l'appareil
I ;
• un circuit 8 de canalisations assurant le passage de l'eau entre les différents éléments ; • un organe 9 placé dans le circuit 8 de canalisations, permettant de mettre l'eau en circulation dans l'appareil 1, cet organe étant constitué, dans le mode de réalisation préféré représenté, d'une pompe électrique.
II peut s'agir également d'un simple clapet actionné électriquement, si la pression fournie par l'alimentation en eau est suffisante pour que la seule ouverture du clapet permette la mise en circulation de l'eau dans le dispositif ;
• une alimentation électrique 10 reliée à l'organe 9 et la lampe 5 ;
• et un dispositif de commande 11, par exemple un simple interrupteur manoeuvrable par l'utilisateur, agissant sur l'alimentation de l'organe 9 et de la lampe 5.
Suivant l'invention, le dispositif de commande 11 est relié à un temporisateur 12 qui n'autorise 1 ' actionnement de l'organe 9 qu'après une durée de temporisation prédéterminée pendant laquelle la lampe 5 est en fonctionnement, ce qui implique qu'au moment où l'utilisateur actionne l'appareil 1, la lampe 5 et l'organe 9 ne sont pas mis sous tension simultanément comme cela est le cas dans les dispositifs connus. Le temporisateur 12 est un circuit électronique d'une grande simplicité et couramment utilisé dans de nombreux appareils électroménagers.
Afin de réduire l'encombrement .du dispositif, et de limiter la complexité des lampes à U.V. utilisées, il est' prévu que le tube 6 soit un bi-tube constitué d'une paroi cylindrique intérieure 13 et d'une paroi cylindrique extérieure 14, la lampe 5 étant disposée dans le volume inté- rieur défini par la paroi intérieure 13, et l'eau étant reçue dans le volume périphérique 15 défini par les deux parois 13, 14.
Du fait de cette disposition suivant laquelle l'eau à traiter entoure le corps émetteur du rayonnement, la vitesse de traitement est en outre accrue.
Pour des raisons de sécurité qui imposent que le rayonnement U.V. ne soit pas susceptible de se propager en dehors de l'appareil, la paroi extérieure 14 du tube 6 est revêtue d'un matériau réflecteur 16, du type aluminium, interdisant le passage du rayonnement ultraviolet du volume périphérique 15 vers l'extérieur du tube 6.
Le rayonnement doit par contre se propager dans de bonnes conditions, à la traversée de la paroi intérieure 13 du tube; ce but est atteint par le fait que la paroi intérieure 13 du tube 6 est réalisée en quartz.
Dans le cadre de l'utilisation de lampes à U.V. communément employées dans ce type d'applications ou dans d'autres applications domestiques, la puissance de la lampe permet de traiter efficacement les bactéries ou micro- organismes contenus dans l'eau avec une durée d'exposition relativement courte, à savoir quelques secondes.
On fixe par conséquent la durée de temporisation à une valeur comprise entre trois et cinq secondes, qui suffit à la destruction ou l'inhibition desdites bactéries.
Il existe d'autre part différents modes de traitement des bactéries par un rayonnement lumineux, qui consistent à traiter la cible soit de manière directe, correspondant à un rayonnement de longueur d'onde comprise entre 0,185 et 0,280 microns, auquel cas les bactéries sont elles-mêmes dégradées par l'impact du rayonnement; soit de manière indirecte, correspondant à un rayonnement U.V. de longueur d'onde inférieure à 0,185 microns, auquel cas des molécules d'ozone sont formées dans l'environnement immédiat de la cible, constituant une enveloppe destructrice ou inhibi- trice.
De préférence, l'étage de filtration précédant le passage de l'eau dans le tube pour traitement aux rayons ultraviolets, est constitué d'un filtre dont une substance active 4 est une résine échangeuse d'ions; l'efficacité de telles résines pour lutter contre la formation de tartre étant parfaitement connue et démontrée.
Un appareil de ce type, équipé d'un système de temporisation tel que décrit précédemment, garantit l'utilisateur de ce type de purificateur contre un traitement de l'eau potentiellement générateur de concentrations excessives de bactéries, germes, micro-organismes de différents types. Car les traitements visant à prévenir la formation de calcaire et à adoucir l'eau de consommation, sont sou- vent mis en oeuvre au détriment du respect de certaines limites bactériologiques, fixées ou non par des normes officielles. Dans cette optique, l'invention concilie le traitement physico-chimique et mécanique de l'eau, avec un traitement bactériologique efficace dans des modes et des fréquences d'utilisation divers.
L'appareil suivant l'invention assure à l'utilisateur lors de chaque nouvelle mise en marche, même après une pé- riode prolongée d' inutilisation, un premier verre d'eau de bonne qualité bactériologique.

Claims

REVENDICATIONS
1- Appareil (1) de traitement d'eau à usage ménager comprenant une tubulure d'entrée (2) susceptible d'être raccordée à une alimentation en eau, un filtre mécanique (3) contenant des substances actives (4) influant sur la composition chimique de l'eau à traiter, une lampe (5) à rayonnement ultraviolet, un tube d'expansion (6) exposé audit rayonnement et conçu de façon à autoriser sélectivement le passage dudit rayonnement, une tubulure de sortie (7) de l'eau traitée directement reliée audit tube (6), un circuit (8) de canalisations assurant le passage de l'eau entre les différents éléments, un organe (9) placé dans le circuit (8) de canalisations permettant de mettre l'eau en circula- tion dans l'appareil (1), une alimentation électrique (10) reliée à l'organe (9) et la lampe (5), et un dispositif de commande (11) agissant sur l'alimentation de l'organe (9) et de la lampe (5) , caractérisé en ce que le dispositif de commande (11) est relié un temporisateur (12) qui n'autorise 1 ' actionnement de l'organe (9) qu'après une durée de temporisation prédéterminée pendant laquelle la lampe (5) est en fonctionnement .
2- Appareil de traitement d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube (6) est un bi-tube constitué d'une paroi cylindrique intérieure (13) et d'une paroi cylindrique extérieure (14) , la lampe (5) étant disposée dans le volume intérieur défini par la paroi intérieure (13), et l'eau étant reçue dans le volume périphérique (15) défini par les deux parois (13, 14) . 3- Appareil de traitement d'eau selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi extérieure (14) du tube (6) est revêtue d'un matériau réflecteur (16) interdisant le passage du rayonnement ultraviolet du volume périphérique (15) vers l'extérieur du tube (6).
4- Appareil de traitement d'eau selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi intérieure (13) du tube (6) est réalisée en quartz.
5- Appareil de traitement d'eau selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la durée de temporisation est comprise entre trois et cinq secondes.
6- Appareil de traitement d'eau selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur d'onde du rayonnement ultraviolet est comprise entre 0,185 et 0,280 microns.
7- Appareil de traitement d'eau selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur d'onde du rayonnement ultraviolet est inférieure à 0,185 microns.
8- Appareil de traitement d'eau selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les substances actives (4) contiennent une résine échangeuse d'ions. 9- Appareil de traitement d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe (9) est une pompe électrique .
10- Appareil de traitement d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe (9) est un clapet actionné électriquement .
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