BE1027370A1

BE1027370A1 - Method and domestic apparatus for producing mineral water from tap water

Info

Publication number: BE1027370A1
Application number: BE20195386A
Authority: BE
Inventors: Philippe Tob
Original assignee: Aqvita
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2021-01-19
Also published as: EP3983344A1; BE1027370B1; WO2020254173A1

Abstract

L’invention concerne un procédé de production d’eau minérale, ayant une teneur en éléments minéraux déterminée, à partir d’une eau de ville, ayant une teneur en éléments minéraux non appropriée, selon lequel on déminéralise un volume prédéfini d’eau de ville pour obtenir un volume prédéfini d’eau déminéralisé puis on reminéralise ce volume en le faisant passer à travers une dosette amovible contenant une quantité déterminée d’éléments minéraux, de façon à dissoudre les éléments minéraux contenus dans la dosette. L’invention concerne également l’appareil permettant la mise en œuvre du procédé ainsi que la dosette complémentaire.The invention relates to a process for the production of mineral water, having a determined mineral element content, from tap water, having an inappropriate mineral element content, according to which a predefined volume of water of city to obtain a predefined volume of demineralized water then this volume is re-mineralized by passing it through a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, so as to dissolve the mineral elements contained in the pod. The invention also relates to the apparatus for carrying out the method as well as the additional pod.

Description

Méthode et appareil domestique de production d’eau minérale à partir d’une eau de ville. L'invention se situe dans le domaine de la production domestique d’eau minérale, plate ou pétillante. En particulier, chaque habitation, et plus généralement chaque bâtiment dédié à l’accueil de personnes, que ce soit dans un cadre privé ou professionnel, est reliée à un réseau de distribution d’eau pour son alimentation en eau courante, aussi appelée eau de ville, eau de distribution ou eau du robinet. Généralement, dans de nombreux pays, cette eau du robinet est potable, c’est-à-dire propre à être consommée sans risque pour la santé.Method and domestic apparatus for producing mineral water from tap water. The invention lies in the field of domestic production of mineral water, still or sparkling. In particular, each home, and more generally each building dedicated to welcoming people, whether in a private or professional setting, is connected to a water distribution network for its supply of running water, also called drinking water. city, mains water or tap water. Generally, in many countries, this tap water is drinkable, that is, clean to be consumed without risk to health.

Il est néanmoins fréquent que les propriétés gustatives de cette eau ne soient pas excellentes. Un goût de chlore désagréable, issu des traitements de désinfection, persiste souvent dans l’eau. Ce goût est gênant non seulement lors de la consommation directe de l’eau mais persiste également dans les préparations utilisant cette eau, comme par exemple dans le thé ou le café. Pour pallier ce problème, les ménages achètent des bouteilles d’eau de source ou d’eau minérale naturelle, ayant un goût, une saveur, qui leur plait. Il est en effet bien connu que chaque eau minérale a des propriétés gustatives uniques, qui dépendent des ratios des différents éléments minéraux qu’elle contient. Cependant, la consommation recommandée étant d’un litre et demi d’eau par jour et par personne, le volume à déplacer du magasin au domicile peut représenter un réel fardeau. Pour s'affranchir de l'achat d’importants volumes d’eau, de nombreux ménages utilisent plutôt des carafes filtrantes pour améliorer le goût de l’eau du robinet. Ce type de carafe est conçu pour qu’un volume d’eau prélevé au robinet soit entrainé,It is however frequent that the taste properties of this water are not excellent. An unpleasant chlorine taste, resulting from disinfection treatments, often persists in the water. This taste is annoying not only when drinking water directly, but also persists in preparations using this water, such as in tea or coffee, for example. To overcome this problem, households buy bottles of spring water or natural mineral water, having a taste, a flavor, which they like. It is indeed well known that each mineral water has unique taste properties, which depend on the ratios of the different mineral elements it contains. However, since the recommended consumption is one and a half liters of water per day per person, the volume to be moved from the store to the home can be a real burden. To avoid purchasing large volumes of water, many households instead use filter jugs to improve the taste of tap water. This type of carafe is designed so that a volume of water taken from the tap is entrained,

sous l’effet de la gravité, à travers une cartouche filtrante contenant généralement du charbon actif. L'eau ainsi filtrée est généralement débarrassée de son mauvais goût, mais également de la majeure partie de ses minéraux. La cartouche filtrante a une durée de vie limitée et doit être remplacée très régulièrement, généralement tous les mois. La qualité gustative et minérale de l’eau filtrée dans ce type de carafe n’est pas constante au cours de la durée de vie de la cartouche, selon que la cartouche est neuve ou en fin de vie. De plus, l’eau ainsi filtrée n’est pas disponible instantanément. A cause de la configuration de la carafe, il faut attendre que tout le volume d’eau prélevé ait été filtré pour pouvoir en verser dans un verre, sinon l’eau non-encore filtrée fuit.under the effect of gravity, through a filter cartridge usually containing activated carbon. The water thus filtered is generally free of its bad taste, but also of most of its minerals. The filter cartridge has a limited life and must be replaced very regularly, usually every month. The taste and mineral quality of the filtered water in this type of carafe is not constant over the life of the cartridge, depending on whether the cartridge is new or at the end of its life. In addition, the water thus filtered is not instantly available. Due to the configuration of the carafe, it is necessary to wait until the entire volume of water withdrawn has been filtered before being able to pour it into a glass, otherwise the unfiltered water will leak.

Des systèmes plus perfectionnés sont également disponibles, généralement pour un usage dans les entreprises. La plupart des systèmes connus comprennent un réservoir dans lesquels l’eau purifiée est conservés jusqu'à utilisation. La possibilité de développement de bactéries et/ou d'algues ou de particules solides minérales dans les réservoirs durant le stockage peut être compensée par un système de recirculation à travers un filtre pour pouvoir obtenir à chaque instant une eau de qualité déterminée. La présence de réservoirs rend cependant ce système volumineux et énergivore à cause de la recirculation de l’eau minérale produite entre les réservoirs. De plus, les éléments minéraux ici utilisés sont principalement des chlorures et des sulfates, pour leur facilité de dissolution, ce qui n’est pas souhaitable d’un point de vue gustatif. L'utilisation des chlorures et sulfates se fait au détriment des carbonates, qui sont naturellement présents dans les eaux minérales commerciales et seraient préférables d’un point de vue gustatif et digestif. La demande PCT/EP2018/057868 décrit quant à elle un système domestique, de production d’eau en ligne, c'est-à-dire n’impliquant pas de réservoir de stockage d’eau, la production se faisant à la demande. Ce système prévoit de faire circuler l’eau de ville dans un circuit traversant en série une unité filtration, une unité de déminéralisation et une unité de re- minéralisation.More sophisticated systems are also available, generally for use in businesses. Most of the known systems include a tank in which the purified water is stored until use. The possibility of bacteria and / or algae or solid mineral particles developing in the tanks during storage can be compensated for by a recirculation system through a filter in order to be able to obtain water of determined quality at any time. The presence of reservoirs, however, makes this system bulky and energy intensive due to the recirculation of the mineral water produced between the reservoirs. In addition, the mineral elements used here are mainly chlorides and sulphates, for their ease of dissolution, which is undesirable from a taste point of view. The use of chlorides and sulfates comes at the expense of carbonates, which are naturally present in commercial mineral waters and would be preferable from a taste and digestive point of view. Application PCT / EP2018 / 057868, for its part, describes a domestic system for producing water online, that is to say not involving a water storage tank, the production being on demand. This system provides for the circulation of city water in a circuit crossing in series a filtration unit, a demineralization unit and a re-mineralization unit.

L'unité de reminéralisation comprend ici au moins une entrée secondaire, connectée à un dispositif de microdosage fluidique pour l’injection d’un volume prédéterminé de poudres minérales ou d’une solution concentrée en minéraux.The remineralization unit here comprises at least one secondary inlet, connected to a fluidic microdosing device for the injection of a predetermined volume of mineral powders or of a concentrated solution of minerals.

Il peut être prévu de fournir la solution concentrée et/ou les poudres sous forme de bouteilles ou recharges « consommables », c'est-à-dire se fixant directement sur les vannes de microdosage fluidique et pouvant être jetées lorsqu'elles sont vides.Provision can be made to provide the concentrated solution and / or the powders in the form of “consumable” bottles or refills, that is to say that attach themselves directly to the fluidic microdosing valves and can be discarded when they are empty.

Dans un souci d'offrir plus de flexibilité à l’utilisateur, la demanderesse a jugé nécessaire d'améliorer le procédé de reminéralisation en développant sa flexibilité.In order to offer more flexibility to the user, the applicant has found it necessary to improve the remineralization process by developing its flexibility.

Solution de l’invention A cet effet, la présente invention propose un procédé de production d’un volume prédéfini d’eau minérale, ayant une teneur en éléments minéraux déterminée, à partir d’une eau de ville, ayant une teneur en éléments minéraux non appropriée, procédé comprenant les étapes suivantes : -on déminéralise au moins en partie le volume prédéfini d’eau de ville pour obtenir un volume prédéfini d’eau déminéralisé; -on reminéralise le volume prédéfini d’eau déminéralisée en le faisant passer à travers une dosette amovible contenant une quantité déterminée d’éléments minéraux, de façon à dissoudre les éléments minéraux contenus dans la dosette, ladite quantité déterminée d'éléments minéraux correspondant à la différence entre la teneur en éléments minéraux déterminée et la teneur de l’eau déminéralisée pour le volume prédéfini.Solution of the invention To this end, the present invention provides a process for producing a predefined volume of mineral water, having a determined mineral element content, from tap water, having a mineral element content. unsuitable, method comprising the following steps: the predefined volume of tap water is demineralized at least in part to obtain a predefined volume of demineralized water; -on remineralizes the predefined volume of demineralized water by passing it through a removable pod containing a determined amount of mineral elements, so as to dissolve the mineral elements contained in the pod, said determined amount of mineral elements corresponding to the difference between the determined mineral content and the demineralized water content for the predefined volume.

La quantité déterminée de minéraux correspondant à la différence entre la teneur en éléments minéraux déterminée, c’est-à-dire que l’on souhaite obtenir dans le volume prédéfini d'eau minérale, et la teneur de l’eau déminéralisée pour le volume prédéfini, est de préférence totalement dissoute lors de 1’ étap de réminéralisation. Les éléments minéraux contenus dans la dosette peuvent être sous forme de solution concentrée en minéraux, mais sont de préférence sous forme de poudre sèche. Il s’agit des minéraux couramment contenus dans les eaux minérales, sous forme par exemple de carbonates, bicarbonates, hydroxylates, chlorures ou sulfates de calcium, magnésium ou sodium principalement.The determined quantity of minerals corresponding to the difference between the determined content of mineral elements, that is to say that one wishes to obtain in the predefined volume of mineral water, and the content of demineralized water for the volume predefined, is preferably completely dissolved during the remineralization step. The mineral elements contained in the pod can be in the form of a concentrated mineral solution, but are preferably in the form of a dry powder. These are minerals commonly found in mineral water, for example in the form of carbonates, bicarbonates, hydroxylates, chlorides or sulphates of calcium, magnesium or sodium mainly.

Le volume prédéfini d’eau minérale est un volume à l’échelle domestique, c’est-à-dire de l’ordre du litre, comme par exemple un volume inférieur à 10 L, de préférence inférieur à 5 L, par exemple entre 0.5 et 1.5 L, c’est-à-dire une quantité facile à stocker dans une bonbonne, une gourde, une carafe ou une bouteille à usage domestique.The predefined volume of mineral water is a volume on a domestic scale, that is to say of the order of a liter, such as for example a volume less than 10 L, preferably less than 5 L, for example between 0.5 and 1.5 L, i.e. an amount easy to store in a carboy, gourd, carafe or bottle for household use.

Si nécessaire, on peut au préalable filtrer les impuretés de l’eau de ville. Les impuretés dont il est ici question peuvent être des impuretés solubles, par exemple des traces de micro- polluants organiques, comme des pesticides, des hydrocarbures, ou des traces de métaux lourds comme du cadmium ou du plomb.If necessary, you can first filter the impurities from the tap water. The impurities in question here can be soluble impurities, for example traces of organic micropollutants, such as pesticides, hydrocarbons, or traces of heavy metals such as cadmium or lead.

Les impuretés peuvent également être insolubles, comme par exemple des débris de microorganismes, des métaux lourds précipités ou des agrégats minéraux.The impurities can also be insoluble, such as, for example, debris of microorganisms, precipitated heavy metals or mineral aggregates.

Une poudre sèche de minéraux fait ici référence à une poudre très fine, composée de particules ayant des diamètres de l’ordre de quelques microns, par exemple 5 à 200 microns, qui présentent une grande fluidité et dont on peut mesurer un volume, de façon très similaire à des solutions liquides. Cette granulométrie permet une dissolution quasi instantanée.A dry powder of minerals here refers to a very fine powder, composed of particles having diameters of the order of a few microns, for example 5 to 200 microns, which have a high fluidity and whose volume can be measured, so very similar to liquid solutions. This particle size allows almost instantaneous dissolution.

La demanderesse entend également protéger un appareil domestique pour la mise en œuvre du procédé de l’invention. Il s’agit d’un appareil domestique de production d’un volume prédéfini d’eau minérale, ayant une teneur en éléments minéraux déterminée, à partir d’une eau de ville, ayant une teneur en éléments minéraux non appropriée, appareil comprenant un circuit de circulation d’eau d’une entrée vers au moins une sortie, ladite entrée étant pourvue d’une vanne d'entrée à connecter à un point d’entré d’eau de ville et ladite sortie étant pourvue d’une vanne de sortie, circuit traversant en série une unité de déminéralisation et une unité de reminéralisation, appareil 5 caractérisé par le fait que ladite unité de reminéralisation comprend au moins une cavité d'insertion d’une dosette amovible contenant une quantité déterminée d’éléments minéraux, cavité traversée par le circuit de circulation d’eau et agencée pour que ledit circuit traverse la dosette lorsque celle-ci est insérée dans la cavité.The applicant also intends to protect a domestic appliance for the implementation of the method of the invention. This is a domestic device for producing a predefined volume of mineral water, having a determined mineral element content, from tap water, having an inappropriate mineral element content, device comprising a water circulation circuit from an inlet to at least one outlet, said inlet being provided with an inlet valve to be connected to a city water inlet point and said outlet being provided with a control valve output, circuit passing in series through a demineralization unit and a remineralization unit, apparatus 5 characterized in that said remineralization unit comprises at least one cavity for inserting a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, cavity traversed by the water circulation circuit and arranged so that said circuit passes through the pod when the latter is inserted into the cavity.

De préférence, la vanne d'entrée est agencée pour prélever un volume prédéfini d’eau de ville. Le volume prédéfini d’eau de ville est proportionnel à la quantité d'éléments minéraux contenus dans la dosette.Preferably, the inlet valve is arranged to take a predefined volume of city water. The predefined volume of city water is proportional to the quantity of mineral elements contained in the pod.

La dosette est amovible, c’est-à-dire qu’elle n’est pas fournie avec l'appareil, mais doit être introduite à chaque utilisation de l’appareil. La dosette est, par définition, à usage unique, c'est-à-dire qu’elle contient juste la quantité =:d’éléments minéraux nécessaires pour reminéraliser, à une teneur en éléments minéraux déterminée, le volume prédéfini d’eau traitée, c’est-à-dire d’eau de ville prélevée et déminéralisée, au moins en partie.The pod is removable, i.e. it is not supplied with the device, but must be inserted each time the device is used. The pod is, by definition, for single use, that is to say it contains just the quantity =: mineral elements necessary to remineralize, at a determined mineral element content, the predefined volume of treated water , that is to say tap water and demineralized, at least in part.

Par domestique, on entend ici que l’appareil n’est pas adapté à une production industrielle et a une capacité de production et des dimensions lui permettant d’être installé dans une habitation particulière ou sur un lieu de travail, pour fournir de l’eau minéral à un nombre limité de personne. L'appareil peut également être adapté pour l’horeca ou placé sur le domaine public.By domestic is meant here that the device is not suitable for industrial production and has a production capacity and dimensions allowing it to be installed in a private dwelling or at a workplace, to provide electricity. mineral water to a limited number of people. The device can also be adapted for catering or placed in the public domain.

Dans certains cas, le pH de l’eau de ville est éloigné du pH de l’eau minérale à produire, on doit ajuster le pH de l’eau reminéralisée. Dans certains cas, il est également nécessaire d'ajuster le pH de l’eau déminéralisée avant la re- minéralisation pour optimiser la dissolution des éléments minéraux.In some cases, the pH of the city water is different from the pH of the mineral water to be produced, the pH of the remineralized water must be adjusted. In some cases, it is also necessary to adjust the pH of the deionized water before re-mineralization to optimize the dissolution of the mineral elements.

L'ajustement de pH peut être une acidification ou un basification. La basification peut se faire par exemple par ajout d’un volume de solution basique. L’acidification peut par exemple se faire par injection d’un volume de solution acide, mais est de préférence obtenue par introduction de dioxyde de carbone avant la reminéralisation. L’introduction du dioxyde de carbone peut se faire en amont ou au niveau de la dosette, par injection directe ou toute autre technique appropriée.The pH adjustment can be acidification or basification. Basification can be done, for example, by adding a volume of basic solution. The acidification can for example be done by injecting a volume of acidic solution, but is preferably obtained by introducing carbon dioxide before remineralization. The introduction of carbon dioxide can be done upstream or at the level of the pod, by direct injection or any other appropriate technique.

Il a été montré que des enzymes permettent d'améliorer la dissolution du CO2 dans l’eau et permettent d’accélérer l’acidification de l’eau ainsi que d'atteindre des pH plus faibles, évitant ainsi l’utilisation de solutions acides, qui ne sont pas recommandées pour un usage domestique.It has been shown that enzymes make it possible to improve the dissolution of CO2 in water and make it possible to accelerate the acidification of the water as well as to reach lower pH, thus avoiding the use of acid solutions, which are not recommended for home use.

Dans une forme de réalisation préférée, 1’ étape de reminéralisation du procédé selon l'invention implique l’utilisation d'enzyme catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l’eau pour former du bicarbonate.In a preferred embodiment, the remineralization step of the process according to the invention involves the use of an enzyme catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate.

Les enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l’eau pour former de l’acide carbonique puis du bicarbonate sont de préférence de l’anhydrase carbonique. Cette enzyme, de la classe EC 4.2.1.1, est bien connue pour améliorer le taux de dissolution du CO, dans l’eau mais n’a jamais été utilisée en combinaison avec des moyens d’injection de poudres minérales pour en optimiser la dissolution.The enzymes which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate are preferably carbonic anhydrase. This enzyme, of class EC 4.2.1.1, is well known to improve the rate of dissolution of CO in water but has never been used in combination with means of injecting mineral powders to optimize their dissolution. .

La demanderesse cherche également à protéger la dosette amovible contenant une quantité déterminée d’éléments minéraux. Plusieurs formes de réalisations sont possibles selon les applications et la configuration de l’appareil. Néanmoins, toutes les formes de réalisation ont pour caractéristique commune d’être agencée pour pouvoir être traversée par le volume prédéfini d’eau à reminéraliser. Flle est donc fabriquée soit en matériaux poreux, soit dans un matériau non poreux pouvant être percé, ou une combinaison des deux. La dosette est de préférence à usage unique. Lorsque le volume d’eau à reminéraliser traverse la dosette, substantiellement la totalité des minéraux qu’ell contient sont dissouts. La dosette amovible peut avantageusement contenir des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l’eau pour former du bicarbonate. Les différents modes de réalisation seront détaillés ci-après. L'invention sera mieux comprise à l’aide de la description suivante de plusieurs formes de réalisation de l’invention, en référence au dessin en annexe, sur lequel : la figure 1 est un schéma bloc du procédé de l’invention ; la figure 2 est un schéma de l’appareil de l’invention ; la figure 3 est une vue en perspective de l’appareil de la figure 2 ; la figure 4 illustre, vue en perspective du dessus, une dosette selon l’inventionz; la figure 5 est une vue en perspective du dessous de la dosette de la figure 4, et la figure 6 est une vue en coupe d’une autre dosette selon l'invention.The applicant also seeks to protect the removable pod containing a determined amount of mineral elements. Several embodiments are possible depending on the applications and the configuration of the device. However, all the embodiments have the common characteristic of being arranged so that the predefined volume of water to be remineralized can flow through. It is therefore made either of porous materials or of a non-porous material capable of being pierced, or a combination of the two. The pod is preferably for single use. When the volume of water to be remineralized passes through the pod, substantially all of the minerals it contains are dissolved. The removable pod can advantageously contain enzymes that catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate. The different embodiments will be detailed below. The invention will be better understood from the following description of several embodiments of the invention, with reference to the accompanying drawing, in which: Figure 1 is a block diagram of the process of the invention; Figure 2 is a diagram of the apparatus of the invention; Figure 3 is a perspective view of the apparatus of Figure 2; Figure 4 illustrates, perspective view from above, a pod according to the invention; Figure 5 is a perspective view from below of the pod of Figure 4, and Figure 6 is a sectional view of another pod according to the invention.

Le terme « eau déminéralisée » désigne une eau à faible teneur en minéraux voire dénuée de minéraux, et en particulier de magnésium et calcium. La faible teneur en minéraux peut être obtenue naturellement, par exemple pour une eau de source, ou artificiellement, par des procédés de désalinisation comme l’osmose inverse, l'utilisation de résines, l’évaporation et recondensation. Une faible teneur en minéraux correspond de préférence à un résidu minéral à sec inférieur à 500 mg/L et de préférence encore inférieur à 100 mg/L .The term “demineralized water” designates water with a low mineral content or even devoid of minerals, and in particular of magnesium and calcium. The low mineral content can be obtained naturally, for example for spring water, or artificially, by desalination processes such as reverse osmosis, the use of resins, evaporation and recondensation. A low mineral content preferably corresponds to a dry mineral residue of less than 500 mg / L and more preferably of less than 100 mg / L.

Le procédé de production d’eau minérale de l’invention est préférablement applicable à un usage domestique, et non industriel. La quantité d’eau minérale à produire reste limitée à la consommation d’un foyer, voire d’une entreprise. Il permet de produire une eau minérale limpide, ayant un goût choisi par l'utilisateur, goût impliquant une composition particulière.The method of producing mineral water of the invention is preferably applicable to domestic, and not industrial, use. The quantity of mineral water to be produced remains limited to the consumption of a household, or even a business. It makes it possible to produce a limpid mineral water having a taste chosen by the user, a taste involving a particular composition.

Le procédé de production d’eau minérale de l’invention e quasi-instantané.The process for producing mineral water of the invention is almost instantaneous.

Par instantané, il faut comprendre immédiatement, dans les secondes qui suivent.By snapshot, we must understand immediately, in the seconds that follow.

Le procédé se démarque ainsi des procédés dans lesquels on remplit d’abord un réservoir interne afin d’y effectuer un mélange avec un concentré minéral avant de pouvoir prélever de l’eau minérale.The process thus differs from processes in which an internal tank is first filled in order to mix it with a mineral concentrate before the mineral water can be withdrawn.

Il se démarque aussi des procédés faisant intervenir des minéraux sous forme de sels solides, et dont la dissolution peut prendre plusieurs minutes ou heures avant de donner une eau minérale limpide.It also differs from processes involving minerals in the form of solid salts, and whose dissolution can take several minutes or hours before giving a limpid mineral water.

Le procédé de l’invention permet d’obtenir un voire plusieurs litres d’eau minérale par minute.The process of the invention makes it possible to obtain one or even several liters of mineral water per minute.

En référence à la figure 1, le procédé de production d’un volume prédéfini d’eau minérale, ayant une teneur en éléments minéraux déterminée, à partir d’une eau de ville, ayant une teneur en éléments minéraux non appropriée et un pH connus, comprend plusieurs étapes.Referring to Figure 1, the process for producing a predefined volume of mineral water, having a determined mineral content, from tap water, having an inappropriate mineral content and a known pH , consists of several stages.

Dans une première étape A, un utilisateur manifeste son désir de prélever de l’eau minérale, ce qui déclenche le procédé de production.In a first step A, a user expresses his desire to take mineral water, which triggers the production process.

Une vanne d’entrée du système va s'ouvrir jusqu’à ce qu’un volume prédéfini d’eau de ville pénètre dans le système.A system inlet valve will open until a pre-defined volume of tap water enters the system.

Dans une étape B, optionnelle pour la mise en œuvre du procédé de l’invention, les impuretés de l’eau de ville sont éliminées pour obtenir de l’eau purifiée, dont le volume est substantiellement identique au volume prédéfini d’eau de ville prélevé.In a step B, optional for the implementation of the method of the invention, the impurities of the tap water are removed to obtain purified water, the volume of which is substantially identical to the predefined volume of tap water. taken.

Les techniques spécifiques de l’étape de purification dépendent de la qualité de l'eau de ville.The specific techniques of the purification step depend on the quality of the tap water.

L’étape de purification a pour objectif d'éliminer les matières en suspension, le chlore résiduel et d’autres composants comme les métaux lourds.The purpose of the purification step is to remove suspended solids, residual chlorine and other components such as heavy metals.

Dans une étape C, le volume d’eau purifiée est déminéralisée par élimination partielle ou totale de minéraux, afin d’enlever les composants indésirables qui ne sont pas éliminés par l'étape d purification. Ces composants sont principalement des ions monovalents et bivalents. L'étape de déminéralisation peut être réalisée grâce à la technique d'osmose inverse, qui tend à éliminer la totalité des minéraux, ou à l’aide de résines échangeuse(s) d'ions, qui permet une déminéralisation sélective. Le choix de la technique est ici encore déterminé à partir des compositions de l’eau de ville et de l’eau minérale à produire. Dans une étape D, le volume d’eau déminéralisée est reminéralisée en le faisant passer à travers une dosette amovible contenant une quantité déterminée d’éléments minéraux. Les éléments minéraux contenus dans la dosette sont alors entièrement dissouts dans le volume d’eau traversant la dosette. La quantité déterminée d'éléments minéraux qui est alors dissoute permet d'obtenir, dans le volume d’eau prédéfini, la teneur en minéraux souhaitée, c’est-à-dire correspondant à l’eau minérale choisie. Dans certains cas, du dioxyde de carbone, sous forme gazeuse, peut être injecté dans le volume d’eau juste avant ou à l'étape D à des fins de régulation de pH. En effet, la dissolution du dioxyde de carbone dans l’eau permet la formation de bicarbonate, qui permet de diminuer le PH de l’eau. Cette étape peut s'avérer nécessaire pour favoriser la dissolution des minéraux à l’étape D ou pour acidifier sensiblement l’eau déminéralisée, lorsque le pH de l’eau minérale à produire est relativement acide et que les ions carbonates ne peuvent pas être apportés uniquement par des espèces dissoutes dans la solution concentrée en minéraux.In step C, the volume of purified water is demineralized by partial or total removal of minerals, in order to remove unwanted components that are not removed by the purification step. These components are mainly monovalent and bivalent ions. The demineralization step can be performed using the reverse osmosis technique, which tends to remove all of the minerals, or using ion exchange resins, which allows selective demineralization. The choice of technique is here again determined from the compositions of the city water and the mineral water to be produced. In step D, the volume of demineralized water is remineralized by passing it through a removable pod containing a determined amount of mineral elements. The mineral elements contained in the pod are then completely dissolved in the volume of water passing through the pod. The determined quantity of mineral elements which is then dissolved makes it possible to obtain, in the predefined volume of water, the desired mineral content, that is to say corresponding to the chosen mineral water. In some cases, carbon dioxide, in gaseous form, can be injected into the volume of water just before or at step D for pH regulation. This is because the dissolution of carbon dioxide in water allows the formation of bicarbonate, which lowers the pH of the water. This step may prove necessary to promote the dissolution of the minerals in step D or to significantly acidify the demineralized water, when the pH of the mineral water to be produced is relatively acidic and the carbonate ions cannot be supplied. only by species dissolved in the concentrated mineral solution.

Dans l’étape E, le volume d’eau reminéralisée est introduit dans un récipient adapté, éventuellement disposé à un endroit prévu à cet effet par l'utilisateur. Lorsque le volume prédéfini d’eau minérale a été produit, le procédé de production d’eau minérale s'arrête, et la dosette peut être retirée ou éjectée du système.In step E, the volume of remineralized water is introduced into a suitable container, optionally placed in a place provided for this purpose by the user. When the pre-defined volume of mineral water has been produced, the mineral water production process stops, and the pod can be removed or ejected from the system.

Dans l'objectif de minimiser l’accumulation d’eau au cours de 1 production, toutes les étapes ont lieu « en ligne », c’est-à- dire que l’eau circule en (quasi-)permanence et n’est pas immobilisée durant le procédé. La reminéralisation doit donc être quasi-instantanée ou du moins très rapide. L'utilisateur ne doit pas attendre plusieurs minutes avant de pouvoir récupérer le volume d’eau minérale produit.With the objective of minimizing the accumulation of water during 1 production, all the stages take place “in line”, that is to say that the water circulates in (almost) permanently and is not not immobilized during the process. The remineralization must therefore be almost instantaneous or at least very rapid. The user should not wait several minutes before being able to recover the volume of mineral water produced.

Plusieurs étapes optionnelles sont également ici insérées entre la re-minéralisation D et le prélèvement E.Several optional steps are also inserted here between re-mineralization D and sample E.

Dans le cas où l’eau minérale à produire est une eau gazeuse, une étape H de gazéification est introduite après la re- minéralisation.In the case where the mineral water to be produced is carbonated water, a gasification step H is introduced after the re-mineralization.

Le consommateur peut avoir le choix de prélever de l’eau tempérée, c'est-à-dire à température ambiante, ou de l’eau refroidie. Une étape de refroidissement G peuvent alors avoir lieu. Le refroidissement G peut éventuellement être mis en œuvre avant ou après la gazéification H.The consumer can have the choice of withdrawing water at room temperature, that is to say at room temperature, or chilled water. A cooling step G can then take place. G cooling can optionally be implemented before or after H gasification.

Ces étapes A à H vont ainsi être mises en œuvre à chaque fois qu’un consommateur souhaite prélever un volume prédéfini d’eau reminéralisée et insère une dosette.These steps A to H will thus be implemented each time a consumer wishes to withdraw a predefined volume of remineralized water and inserts a pod.

Ce volume prédéfini est de préférence constant et déterminé une fois pour toutes pour un système donné. Alternativement, il peut être possible de prédéfinir dans le système plusieurs volumes, qui seraient produit, par exemple, au choix de l’utilisateur ou en fonction d’une information contenue dans la dosette.This predefined volume is preferably constant and determined once and for all for a given system. Alternatively, it may be possible to preset multiple volumes in the system, which would be produced, for example, at the user's discretion or based on information contained in the pod.

Un certain nombre d'étapes préliminaires peuvent être mises en œuvre par l'utilisateur pour permettre la production de l’eau minérale souhaitée.A number of preliminary steps can be taken by the user to enable the production of the desired mineral water.

Le consommateur, dans une étape I, insère une dosette d'éléments minéraux correspondant à l’eau minérale qu’il désire produire.The consumer, in step I, inserts a pod of mineral elements corresponding to the mineral water he wishes to produce.

D’ autre part, dans une étape J, la teneur en minéraux et le pH de l’eau de ville distribuée là où la méthode va être mise en œuvre peuvent être analysés. Généralement, ces informations sont disponibles, des analyses réglementaires devant avoir lieu régulièrement. Cela permet de définir les étapes de déminéralisation nécessaires. Cependant, pour une méthode plu universelle, utilisant notamment l’osmose inverse comme technique de déminéralisation, il n’est pas nécessaire de connaitre la teneur en minéraux de l’eau de ville si l’eau est substantiellement déminéralisée. Si l’étape J est mise en œuvre, la teneur prédéfinie et la teneur de l’eau de ville sont alors comparées dans une étape K afin de déterminer les minéraux en surplus, ou en excès, à éliminer et les minéraux en défaut à ajouter. A partir de cette détermination, la méthode de déminéralisation, totale ou partielle de l’étape C est déterminée.On the other hand, in step J, the mineral content and the pH of the mains water distributed to where the method will be implemented can be analyzed. Usually, this information is available and regulatory analyzes should take place on a regular basis. This makes it possible to define the necessary demineralization steps. However, for a more universal method, notably using reverse osmosis as a demineralization technique, it is not necessary to know the mineral content of tap water if the water is substantially demineralized. If step J is implemented, the predefined content and the content of the tap water are then compared in a step K to determine the surplus or excess minerals to be removed and the missing minerals to be added. . From this determination, the method of demineralization, total or partial of step C is determined.

De la même façon, la comparaison du pH de l’eau minérale souhaitée et de l’eau de ville distribuée permet de déterminer l’ajustement de pH nécessaire.Likewise, by comparing the pH of the desired mineral water and the supplied tap water, it is possible to determine the necessary pH adjustment.

Par exemple, le tableau 1 détaille la composition de l’eau de ville distribuée dans la commune de Uccle et la compare à celle de l’eau de marque déposée Evian et de l’eau de marque déposée Gerolsteiner.For example, Table 1 details the composition of city water distributed in the municipality of Uccle and compares it to that of Evian registered trademark water and Gerolsteiner registered trademark water.

OL B |E Tableau 1.OL B | E Table 1.

La comparaison indique que l’eau de ville contient un excès ou un défaut, selon l’eau minérale comparée, d’ions sodium (Na*),The comparison indicates that the city water contains an excess or a defect, depending on the mineral water compared, of sodium ions (Na *),

potassium(K'), sulfates (SO), chlorures (Cl), nitrates (NO: calcium (Ca”), magnésium (Mg”) et bicarbonate (HCO:). Le défaut en bicarbonates est en partie responsable de la différence de pH entre les eaux.potassium (K '), sulphates (SO), chlorides (Cl), nitrates (NO: calcium (Ca ”), magnesium (Mg”) and bicarbonate (HCO :). The lack of bicarbonates is partly responsible for the difference in pH between the waters.

Pour produire une eau minérale sensiblement similaire à de l’eau d’Evian, à partir de l’eau de la ville de Uccle, il est possible de procéder à une déminéralisation par osmose inverse. 99.5% des ions contenus dans l’eau de ville de Uccle sont ainsi éliminés. La déminéralisation est ici quasiment totale.To produce mineral water substantially similar to Evian water, using water from the city of Uccle, demineralization can be carried out by reverse osmosis. 99.5% of the ions contained in Uccle city water are thus eliminated. Demineralization here is almost total.

Pour reminéraliser de façon appropriée l’eau osmosée, le contenu en éléments minéraux de la dosette est défini par rapport au volume prédéfini d’eau minérale à produire. Les éléments minéraux n’étant pas accessibles sous leur forme ionique pure, il est important de choisir les sels ou couples anions-cations de façon appropriée, en fonction de leur solubilité.To appropriately remineralize the RO water, the content of mineral elements in the pod is defined in relation to the predefined volume of mineral water to be produced. As mineral elements are not accessible in their pure ionic form, it is important to choose the salts or anion-cation pairs appropriately, depending on their solubility.

L'élément magnésium peut, par exemple, être apporté par plusieurs espèces saline : du sulfate de magnésium (MgS0,4) hepta-hydrate et du bicarbonate de magnésium (Mg(HCO:);). C’est également le cas du calcium, apporté sous forme de nitrate (Ca(NO3)2) et sous forme de bicarbonate (Ca(HCO;)). Le sodium peut être apporté sous forme de chlorure (NaCl) et de bicarbonate (NaHCO3) et le potassium sous forme de bicarbonate (KHCO3). Selon le pH souhaité, il est possible d’ajuster la composition en utilisant plutôt des sels de bicarbonate, conférant une certaine acidité, ou plutôt des hydroxydes.The element magnesium can, for example, be provided by several saline species: magnesium sulfate (MgS0,4) hepta-hydrate and magnesium bicarbonate (Mg (HCO :);). This is also the case for calcium, supplied in the form of nitrate (Ca (NO3) 2) and in the form of bicarbonate (Ca (HCO;)). Sodium can be supplied in the form of chloride (NaCl) and bicarbonate (NaHCO3) and potassium in the form of bicarbonate (KHCO3). Depending on the desired pH, it is possible to adjust the composition by instead using bicarbonate salts, which impart a certain acidity, or rather hydroxides.

Il est également possible de traiter l’eau de Uccle pour obtenir une eau similaire à l’eau de marque déposée Gerolsteiner. L'eau Gerolsteiner contient beaucoup plus, en poids, d'éléments minéraux que l’eau Evian, en particulier de calcium, magnésium et bicarbonate. Son pH est également plus faible. Afin que la dissolution des minéraux soit possible, dans un temps limité, il est possible d’utiliser dans le procédé une étape de dissolution de CO2 à l’aide d’enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l’eau pour former de l’acide carbonique puis du bicarbonate.It is also possible to treat Uccle water to obtain water similar to the registered trademark of Gerolsteiner water. Gerolsteiner water contains much more mineral elements, by weight, than Evian water, especially calcium, magnesium and bicarbonate. Its pH is also lower. In order for the dissolution of minerals to be possible, in a limited time, it is possible to use in the process a CO2 dissolution step using enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid then bicarbonate.

Ces enzymes sont d préférence de l’anhydrase carbonique.These enzymes are preferably carbonic anhydrase.

Cette enzyme, de la classe EC 4.2.1.1, est bien connue pour améliorer le taux de dissolution du CO2 dans l’eau mais n’a jamais été utilisée en combinaison avec des moyens d’injection de poudres minérales pour en optimiser la dissolution.This enzyme, of class EC 4.2.1.1, is well known to improve the rate of dissolution of CO2 in water but has never been used in combination with means of injecting mineral powders to optimize their dissolution.

Ces enzymes peuvent être utilisées en amont et/ou au niveau du passage du volume d’eau à travers la dosette contenant les éléments minéraux.These enzymes can be used upstream and / or at the level of the passage of the volume of water through the pod containing the mineral elements.

Un moyen d’introduction de CO2 dans l’eau à reminéraliser est alors nécessaire.A means of introducing CO2 into the water to be remineralized is then necessary.

Les étapes du procédé ayant été décrites, un exemple de système permettant sa mise en œuvre va maintenant être présenté.The steps of the method having been described, an example of a system allowing its implementation will now be presented.

En référence à la figure 2, l’appareil 100 comprend un port de connexion 1 pour connecter l’entrée du circuit 2 au réseau d’eau de ville.Referring to Figure 2, the device 100 includes a connection port 1 for connecting the input of circuit 2 to the city water network.

Le circuit 2 traverse une cartouche 3 de charbon actif granulé, une unité 4 d'osmose inverse et une unité de re- minéralisation 5. Une pompe 6 et un diffuseur de dioxyde de carbone 7, connecté à une bouteille de dioxyde de carbone 8 via une vanne 9, sont ici insérés entre l’unité de déminéralisation 4 et l’unité de re-minéralisation 5. En sortie de l’unité de re- minéralisation, le circuit 2 traverse une unité de refroidissement 11 avant de se diviser en deux sous-circuits 2a et 2b.Circuit 2 passes through a cartridge 3 of granulated activated carbon, a reverse osmosis unit 4 and a re-mineralization unit 5. A pump 6 and a carbon dioxide diffuser 7, connected to a carbon dioxide cylinder 8 via a valve 9, are here inserted between the demineralization unit 4 and the re-mineralization unit 5. On leaving the re-mineralization unit, circuit 2 passes through a cooling unit 11 before dividing into two sub-circuits 2a and 2b.

Le sous-circuit 2a débouche sur la vanne de sortie 13 d’eau refroidie et le sous-circuit 2b traverse l'unité de gazéification 15, reliée à la bouteille de dioxyde de carbone 8 par une vanne 19, avant d'atteindre la vanne de sortie 14 d'eau refroidie gazéifiée.The sub-circuit 2a leads to the outlet valve 13 of cooled water and the sub-circuit 2b passes through the gasification unit 15, connected to the carbon dioxide bottle 8 by a valve 19, before reaching the valve outlet 14 of carbonated cooled water.

Dans l’unité de re-minéralisation 5, le circuit traverse une cavité dans laquelle peut être insérée une dosette amovible 18 contenant des éléments minéraux.In the re-mineralization unit 5, the circuit passes through a cavity into which can be inserted a removable pod 18 containing mineral elements.

Ici est installée en amont de la dosette 18 une cartouche 10 contenant des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l’eau pour former de l’acide carbonique puis du bicarbonate. Ces enzymes sont de préférence de 1l'anhydras carbonique. Néanmoins, la cartouche 10 est optionnelle. Toutes les eaux minérales n’ayant pas un pH aussi faible ni une minéralité aussi élevée que l’eau Gerolsteiner, il est envisageable d’introduire les enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone et de l’eau pour former de 1l'acide carbonique seulement dans la dosette, si besoin, en quantité variable en fonction du contenu en éléments minéraux de la dosette.Here is installed upstream of the pod 18 a cartridge 10 containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then bicarbonate. These enzymes are preferably carbon dioxide. However, cartridge 10 is optional. Since all mineral waters do not have such a low pH or such high minerality as Gerolsteiner water, it is possible to introduce the enzymes which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid. only in the pod, if necessary, in variable quantity depending on the mineral content of the pod.

Le diffuseur 7, de même que le saturateur 15, peuvent être un contacteur à membrane. Ils peuvent être remplacés par un seul dispositif contacteur à membrane placé en amont de la cartouche 10 d’enzyme et de la dosette 18.The diffuser 7, like the saturator 15, can be a membrane contactor. They can be replaced by a single membrane switch device placed upstream of the enzyme cartridge 10 and the pod 18.

En référence à la figure 3, l'ensemble des éléments de l’appareil sont contenus dans un boitier 20, présentant à sa surface le port de connexion 1 (non représenté), préférablement à l'arrière du boitier, et un panneau de commande 21, sur l’avant du boitier, sur lequel sont disposés une touche 22 de commande d’eau plate refroidie ou rafraichie, une touche 23 de commande d’eau gazéifiée refroidie. L’avant du boitier comprend un renfoncement formant une plateforme 25. Sur la partie haute du boitier, une fente 24 est ici prévue pour insérer une dosette de minéraux dans la cavité d’insertion (non représentée).Referring to Figure 3, all the elements of the device are contained in a box 20, having on its surface the connection port 1 (not shown), preferably at the rear of the box, and a control panel 21, on the front of the box, on which are arranged a button 22 for controlling still cooled or chilled water, a button 23 for controlling cooled carbonated water. The front of the case includes a recess forming a platform 25. On the upper part of the case, a slot 24 is here provided for inserting a pod of minerals into the insertion cavity (not shown).

Cette cavité d’insertion est de préférence agencée pour être refermable de façon à ne permettre le passage du flux d’eau qu’à travers la dosette. L’agencement particulier de la cavité d’insertion de dosette dépend du type de dosette utilisé. Des exemples seront décrits plus bas.This insertion cavity is preferably designed to be reclosable so as to only allow the flow of water to pass through the pod. The particular arrangement of the pod insertion cavity depends on the type of pod used. Examples will be described below.

Un utilisateur ou consommateur place un récipient sur la plateforme 25 de l’appareil, insère dans la fente 24 une dosette d'éléments minéraux et déclenche la production d’eau en appuyant sur une des touches 22 ou 23 selon que l’eau souhaitée doit être gazeuse ou pas. Le port de connexion 1, ici une électrovanne,A user or consumer places a container on the platform 25 of the device, inserts a pod of mineral elements into the slot 24 and starts the production of water by pressing one of the buttons 22 or 23 depending on whether the desired water is to be to be carbonated or not. Connection port 1, here a solenoid valve,

s'ouvre pour permettre l'entrée du volume prédéfini d'eau ville, par exemple 1 L, dans le circuit 2. Par exemple, le déclenchement de la production d’eau minérale entraine la fermeture de la cavité d’insertion de la dosette de façon à ne permettre le passage du flux d’eau qu’à travers la dosette.opens to allow the entry of the predefined volume of city water, for example 1 L, in circuit 2. For example, the triggering of the production of mineral water causes the closure of the insertion cavity of the pod so as to only allow the flow of water to pass through the pod.

L'eau de ville traverse tout d’abord la cartouche 3 de charbon actif granulé où elle y est purifiée par élimination du chlore résiduel ainsi que d’autres polluants comme le plomb.The city water first passes through the granulated activated carbon cartridge 3 where it is purified by removing residual chlorine as well as other pollutants such as lead.

Un filtre micron (non représenté) est par exemple associé à cette cartouche afin d'éliminer toutes les particules éventuellement en suspension dans l’eau de ville.A micron filter (not shown) is for example associated with this cartridge in order to eliminate all particles possibly suspended in the city water.

L'eau ainsi purifiée traverse ensuite l’unité 4 comprenant une ou plusieurs cartouches d’osmose inverse permettant à l’eau d’être débarrassée de 99.5% de ses minéraux.The water thus purified then passes through unit 4 comprising one or more reverse osmosis cartridges allowing the water to be free of 99.5% of its minerals.

La pompe 6, placée en aval de l’unité de déminéralisation 4 assure le débit d’eau et le différentiel de pression nécessaire au fonctionnement des cartouches d’osmose inverse.The pump 6, placed downstream of the demineralization unit 4, provides the water flow and the pressure differential necessary for the operation of the reverse osmosis cartridges.

L'eau déminéralisée passe ensuite à travers un diffuseur 7 de dioxyde de carbone, si le pH doit être baissé avant la re- minéralisation, la vanne 9 connectant le diffuseur 7 à la bouteille de dioxyde de carbone 8 est ouverte pour permettre l’injection, en continu durant la production, d’un débit précis de CO2, qui, une fois dissout, forme une partie du bicarbonate requis.The demineralized water then passes through a carbon dioxide diffuser 7, if the pH must be lowered before re-mineralization, the valve 9 connecting the diffuser 7 to the carbon dioxide cylinder 8 is opened to allow injection , continuously during production, a precise flow of CO2, which, when dissolved, forms part of the required bicarbonate.

L'eau déminéralisée entre ensuite dans l’unité de re- minéralisation 5. Elle traverse la cartouche 10 contenant des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone introduit juste avant et de l’eau pour former de l’acide carbonique puis du bicarbonate, afin de faire baisser le pH de l’eau.The demineralized water then enters the re-mineralization unit 5. It passes through the cartridge 10 containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide introduced just before and water to form carbonic acid and then bicarbonate, in order to lower the pH of the water.

L’abaissement du pH permet ici non seulement d'atteindre la valeur de pH désirée, mais également de faciliter la dissolution des sels en aval.Lowering the pH here not only makes it possible to reach the desired pH value, but also to facilitate the dissolution of the salts downstream.

Une telle cartouche 10 peut par exemple contenir les enzymes greffées sur des billes et retenues par un tamis/ une membrane,Such a cartridge 10 may for example contain the enzymes grafted onto beads and retained by a sieve / a membrane,

ou greffées sur les parois de fibres creuses polymérique Plusieurs types de cartouches adéquates sont décrits dans la demande BE2019/5240. L'eau enrichie en bicarbonates traverse ensuite la dosette 18 contenant des minéraux.or grafted onto the walls of polymeric hollow fibers. Several types of suitable cartridges are described in application BE2019 / 5240. The water enriched with bicarbonates then passes through the pod 18 containing minerals.

Une fois que tout le volume prédéterminé a traversé la dosette, substantiellement tous les minéraux qu’elle contenait sont dissous dans l’eau.Once all of the predetermined volume has passed through the pod, substantially all of the minerals it contained are dissolved in the water.

Le dioxyde de carbone est ici ajouté en amont de l’unité de reminéralisation, par injection, mais il pourrait être injecté directement au niveau de la dosette ou de la cavité dans laquelle est insérée la dosette.Carbon dioxide is added here upstream of the remineralization unit, by injection, but it could be injected directly into the pod or the cavity in which the pod is inserted.

Il pourrait être ajouté par perfusion à travers une membrane perméable au dioxyde de carbone, ou tout autre moyen adapté.It could be added by infusion through a membrane permeable to carbon dioxide, or any other suitable means.

Après la reminéralisation, selon le choix initial du consommateur, l’eau se dirige vers l’une des vannes de sorties 13 ou 14. Si l’utilisateur a appuyé sur la touche 22 dans le but d'obtenir de l’eau plate refroidie, la vanne 13 est ouverte.After remineralization, depending on the consumer's initial choice, the water goes to one of the outlet valves 13 or 14. If the user has pressed button 22 in order to obtain cooled still water , valve 13 is open.

Le courant d’eau emprunte alors le circuit 2 et traverse ici un module thermoélectrique en aluminium permettant le refroidissement de l’eau entre 5°C et 10 °C.The water flow then follows circuit 2 and here passes through an aluminum thermoelectric module allowing the water to cool to between 5 ° C and 10 ° C.

L'eau refroidie emprunte ensuite le sous-circuit 2a avant de sortir par la vanne 13. Si l'utilisateur a appuyé sur la touche 23, la vanne 14 est ouverte.The cooled water then borrows the sub-circuit 2a before exiting through valve 13. If the user has pressed key 23, valve 14 is open.

Comme décrit précédemment, l’eau est d’abord refroidie puis passe dans un saturateur 15 dans lequel est injecté du dioxyde de carbone gazeux à haute pression.As described above, the water is first cooled and then passed through a saturator 15 into which carbon dioxide gas is injected at high pressure.

Le flux de dioxyde de carbone est contrôlé par la vanne 19 et est injecté soit en continu ou par pulsions à intervalles réguliers.The flow of carbon dioxide is controlled by valve 19 and is injected either continuously or by pulses at regular intervals.

Le dioxyde de carbone se dissout dans l’eau minérale refroidie avant de sortir du sous-circuit 2b par la vanne 14. Alternativement, l’obtention d’eau plate ou gazeuse peut ne pas être laissée au choix de l'utilisateur, mais dépendre de la dosette qui pourrait intégrer un tag reconnu par l’appareil et qui engendrerait la mise en œuvre de certaines fonctionnalités de l’appareil, comme la gazéification. De même, ce tag pourrai indiquer à la machine la quantité d’eau à produire. Les sorties correspondant aux vannes 13 et 14 sont de préférence des tuyaux rassemblés, soit en une ouverture unique, soit juxtaposés, au-dessus de la plateforme 25. Leur ouverture est arrangée verticalement vers le bas pour que l’eau produite tombe dans le récipient placé par le consommateur sur la plateforme. La production est quasi-instantanée, la pression sur une des touches de commande entraine donc quasi-simultanément l'ouverture de la vanne d'entrée 1 et d’une vanne de sortie 13 ou 14.The carbon dioxide dissolves in the cooled mineral water before leaving the sub-circuit 2b through the valve 14. Alternatively, obtaining still or sparkling water may not be left to the choice of the user, but depend on of the pod which could integrate a tag recognized by the device and which would generate the implementation of certain functionalities of the device, such as carbonation. Likewise, this tag can indicate to the machine the quantity of water to be produced. The outlets corresponding to the valves 13 and 14 are preferably pipes assembled, either in a single opening, or juxtaposed, above the platform 25. Their opening is arranged vertically downwards so that the water produced falls into the container. placed by the consumer on the platform. Production is almost instantaneous, pressing one of the control keys therefore causes the inlet valve 1 and an outlet valve 13 or 14 to open almost simultaneously.

Une autre vanne de sortie peut également être envisagée, permettant la fourniture d’eau tempérée, c'est-à-dire à température ambiante. Dans ce cas, l'eau reminéralisée passe directement de l’unité de reminéralisation à la vanne de sortie d’eau tempérée.Another outlet valve can also be envisaged, allowing the supply of temperate water, that is to say at room temperature. In this case, the remineralized water passes directly from the remineralization unit to the temperate water outlet valve.

Il peut être prévu que les unités de refroidissement fonctionnent en permanence, afin que de l'eau froide soit instantanément disponible.It can be provided that the cooling units operate continuously, so that cold water is instantly available.

Il peut également être prévu, dans un souci d'économie d'énergie, que ces unités ne fonctionnent qu’à la demande. Dans ce cas, un court délai peut être programmé entre le moment ou l'utilisateur presse la touche de son choix et le moment ou la production d’eau minérale commence, afin de permettre la mise en température de l’unité de refroidissement.Provision can also be made, for the sake of energy saving, for these units to operate only on demand. In this case, a short delay can be programmed between the moment when the user presses the key of his choice and the moment when the production of mineral water begins, in order to allow the cooling unit to warm up.

L'appareil comprend de préférence des moyens pour éjecter la dosette après son utilisation. Par exemple, un bac de récupération des dosettes, à vider régulièrement par l’utilisateur, peut être prévu.The apparatus preferably comprises means for ejecting the pod after its use. For example, a pod collection bin, to be emptied regularly by the user, can be provided.

La dosette peut être introduite à l’intérieur de la cavité de l’appareil à l’aide d’un porte-dosette, qui peut permettre par exemple d'optimiser l’alignement de la dosette avec les différents canaux de circulation d’eau.The pod can be introduced inside the cavity of the device using a pod holder, which can, for example, make it possible to optimize the alignment of the pod with the different water circulation channels .

Les différents éléments de Jl’appareil sont préférablement agencés pour minimiser le volume total du circuit afin d'éviter les volumes morts. En effet, les volumes morts sont propices a développement d'algues ou de bactéries, ce qui n’est pas souhaitable. Une fonction de purge pourrait également être prévue, afin de « nettoyer » le système après une inutilisation prolongée, ou lors du remplacement de certains éléments de l’appareil, ou de vider toute l’eau restante dans l’appareil après utilisation. Les différents éléments de l’appareil peuvent être remplacés par tout autre élément ou système ayant la même fonction et permettant d’obtenir le même résultat.The various elements of the apparatus are preferably arranged to minimize the total volume of the circuit in order to avoid dead volumes. Indeed, dead volumes are conducive to the development of algae or bacteria, which is not desirable. A purge function could also be provided, in order to "clean" the system after prolonged non-use, or when replacing certain parts of the device, or to empty any water remaining in the device after use. The various elements of the device can be replaced by any other element or system having the same function and making it possible to obtain the same result.

L'unité de refroidissement n’est pas limitée à un module thermoélectrique en aluminium. Toute autre technique permettant de refroidir l'eau circulant dans le sous-circuit 2b est également envisageable.The cooling unit is not limited to an aluminum thermoelectric module. Any other technique making it possible to cool the water circulating in the sub-circuit 2b can also be envisaged.

Le saturateur est ici décrit en aval de l'unité de refroidissement, mais il pourrait également être intégré à cette unité, et pourrait être le même élément que le diffuseur 7.The saturator is described here downstream of the cooling unit, but it could also be integrated into this unit, and could be the same element as the diffuser 7.

Un certain nombre de composants du système sont avantageusement reliés à une unité électronique de pilotage. C’est par exemple le cas de toutes les vannes d'entrée et de sortie ainsi que les vannes connectées à la bouteille de dioxyde de carbone, la pompe 6 et l’unité de refroidissement 11. L'unité électronique peut ainsi permettre de gérer les débits dans les différents circuits et sous-circuits.A certain number of components of the system are advantageously linked to an electronic control unit. This is for example the case of all the inlet and outlet valves as well as the valves connected to the carbon dioxide cylinder, the pump 6 and the cooling unit 11. The electronic unit can thus make it possible to manage the flow rates in the various circuits and sub-circuits.

L'appareil de l’invention peut être construit sous une forme standard comprenant toutes les fonctionnalités. Selon les compositions de l’eau de ville de la commune d’installation et de l’eau minérale souhaitée, il peut être programmé pour que seulement certaines fonctionnalités soient utilisées.The apparatus of the invention can be constructed in a standard form including all functionality. Depending on the composition of the town water and the desired mineral water, it can be programmed so that only certain functions are used.

Les différents types de dosettes, éléments complémentaires essentiels de l’appareil et de la méthode vont maintenant être décrit.The different types of pods, essential complementary elements of the device and of the method will now be described.

Les dosettes sont, par définition, des éléments consommables, à usage unique, de petite taille et à usage domestique. Une dosette contient la quantité d’éléments minéraux nécessaire pour reminéraliser à une teneur déterminée, un volume d’ ea prédéfini, de préférence de l’eau déminéralisée.Pods are, by definition, consumable, single-use, small, and home-use items. A pod contains the amount of mineral elements necessary to remineralize at a determined content, a predefined volume of water, preferably demineralized water.

Selon un premier mode de réalisation, en référence aux figures 4 et 5, une dosette 58 est agencée sous forme d’une capsule rigide, de préférence cylindrique, ayant une section de l’ordre de quelques centimètres.According to a first embodiment, with reference to Figures 4 and 5, a pod 58 is arranged in the form of a rigid capsule, preferably cylindrical, having a section of the order of a few centimeters.

Cette capsule 58 comprend une ouverture 51 d'entrée d’eau, qui peut être perforée ou perforable pour permettre l'entrée d’eau, et, sur la portion opposée de la capsule une ouverture 52 de sortie d’eau, qui peut également être perforée ou perforable pour permettre la sortie d’eau.This capsule 58 comprises a water inlet opening 51, which can be perforated or perforable to allow the entry of water, and, on the opposite portion of the capsule, a water outlet opening 52, which can also be perforated or perforable to allow water to escape.

A l’intérieur de la capsule 58 sont contenus des minéraux en poudre 53 et ici également des enzymes 54 de type anhydrase carbonique.Inside the capsule 58 are contained powdered minerals 53 and here also enzymes 54 of the carbonic anhydrase type.

L'ouverture 52 de sortie d’eau est ici en outre munie d’une membrane 55 perméable aux minéraux dissouts, mais pas aux enzymes.The water outlet opening 52 is also here provided with a membrane 55 permeable to dissolved minerals, but not to enzymes.

Pour l’utilisation de la dosette, la cavité d'insertion de la dosette dans l’appareil décrit plus haut peut être configurée avec un tuyau rigide mobile qui vient se placer de façon à former une connexion étanche contre l'ouverture d'entrée d’eau de la dosette lorsque le procédé se met en œuvre, ou un tuyau mobile rigide qui vient perforer la portion de la capsule prévue à cet effet, pour former de même une connexion étanche.For the use of the pod, the cavity for inserting the pod in the device described above can be configured with a mobile rigid pipe which is placed so as to form a tight connection against the inlet opening of the pod. water from the pod when the process is carried out, or a rigid mobile pipe which perforates the portion of the capsule provided for this purpose, to likewise form a sealed connection.

De tels systèmes sont notamment connus et utilisés pour des dosettes de café.Such systems are in particular known and used for coffee pods.

La capsule peut également comprendre une ouverture supplémentaire d'entrée de dioxyde de carbone, ou une portion perforable pour permettre l’injection de dioxyde de carbone.The capsule may also include an additional carbon dioxide inlet opening, or a pierceable portion to allow injection of carbon dioxide.

Cela n’est cependant pas nécessaire si l’appareil complémentaire de la dosette est conçu pour injecter le CO2 en amont de la cavité d’insertion de la capsule.However, this is not necessary if the complementary pod device is designed to inject CO2 upstream of the capsule insertion cavity.

Le volume de la capsule peut être juste suffisant pour conteni les minéraux, de façon homogènement étalés sur la section de la capsule, mais de préférence, le volume de la capsule est supérieur au volume des minéraux en poudres, afin de pouvoir servir de micro-réacteur en augmentant le temps de séjour de l’eau à reminéraliser dans la capsule. L'avantage d’une capsule rigide ainsi configurée est également de pouvoir supporter à l’intérieur une certaine pression de dioxyde de carbone.The volume of the capsule may be just sufficient to contain the minerals, evenly spread over the section of the capsule, but preferably the volume of the capsule is greater than the volume of the powdered minerals, so that it can serve as a micro- reactor by increasing the residence time of the water to be remineralized in the capsule. The advantage of a rigid capsule thus configured is also that it can withstand a certain pressure of carbon dioxide inside.

Si l’appareil complémentaire de la capsule comprend une cartouche avec des enzymes catalysant la réaction du dioxyde de carbone avec l’eau, il n’est évidemment pas nécessaire de prévoir de l’anhydrase carbonique en sus dans la capsule.If the complementary capsule apparatus includes a cartridge with enzymes that catalyze the reaction of carbon dioxide with water, it is obviously not necessary to provide additional carbonic anhydrase in the capsule.

De même, Jl’anhydrase carbonique est ici introduite sous une forme libre, et une membrane particulière est ajoutée au niveau de l'ouverture de sortie de la capsule mais l’anhydrase carbonique pourrait être introduite sous une forme « supportée », c’est-à-dire greffée sur des billes ou même sur la paroi interne de la capsule, de façon à ce qu’un simple filtre empêchant le passage des billes en sortie de capsule serait suffisant, ou même que les enzymes soient greffées sur la membrane placée à la sortie de la capsule.Likewise, carbonic anhydrase is introduced here in a free form, and a particular membrane is added at the outlet opening of the capsule, but the carbonic anhydrase could be introduced in a "supported" form, that is. i.e. grafted onto beads or even on the internal wall of the capsule, so that a simple filter preventing the passage of the beads at the capsule outlet would be sufficient, or even that the enzymes are grafted onto the membrane placed at the exit of the capsule.

La capsule peut contenir des supports inertes couvrant la section de la dosette pour maintenir étalée sur cette section les poudres de minéraux.The capsule may contain inert supports covering the section of the pod to keep the mineral powders spread over this section.

Les ouvertures d'entrée et de sortie d'eau ont ici été représentées disposées au centre des faces plates opposées du cylindre formant la capsule. Néanmoins, toute autre disposition, de préférence traversante, est également possible. La capsule pourrait d’ailleurs avoir d’autres formes, comme une section ovale, carrée ou rectangle par exemple.The water inlet and outlet openings have been shown here arranged at the center of the opposite flat faces of the cylinder forming the capsule. However, any other arrangement, preferably through, is also possible. The capsule could also have other shapes, such as an oval, square or rectangle section for example.

Une capsule « à perforer » permet de stocker les éléments minéraux = à l'abri de l’humidité, sans qu’un emballage supplémentaire soit nécessaire. Cette option est toutefois également envisageable. La capsule est de préférence fabriquée en matériaux recyclables. Par exemple, pour produire 1 L d’eau de type Evian, une capsule peut contenir, sous forme de poudre, 7 mg de chlorure de sodium (NaCl), 8 mg d’'hydrogénocarbonate de sodium (NaHCO3), 3 mg d’hydrogénocarbonate de potassium (KHCO3), 26 mg de sulfate de magnésium heptahydraté (MgS04.7H20), 76 mg de carbonate de magnésium (MgCO3)et 195 mg de carbonate de calcium (CaCO3), soit 321 mg de poudre occupant un volume d’environ 0.12 cm*. Pour assurer la dissolution totale et rapide de ces minéraux, 0.1 à 18 jpmol d’anhydrase carbonique sont ajoutées dans la dosette, sous forme d’enzyme libre. La capsule a une section circulaire de 3 cm de diamètre, soit une section d’environ 7 cm”, ce qui permet de répartir la poudre de minéraux sur une épaisseur d’environ 0.02 cm. Selon un deuxième mode de réalisation, en référence à la figure 6, une dosette 68 est fabriquée en matériaux flexibles ou souples. Des éléments minéraux en poudre 61 sont immobilisés entre deux couches 62 et 63 d’un matériau poreux, couches scellées entre elles sur le pourtour de la dosette. La porosité du matériau est suffisamment faible pour retenir la poudre minérale tout en laissant passer l’eau.A "puncture" capsule allows mineral elements to be stored = protected from moisture, without additional packaging being necessary. However, this option is also possible. The capsule is preferably made from recyclable materials. For example, to produce 1 L of Evian-type water, one capsule may contain, in powder form, 7 mg of sodium chloride (NaCl), 8 mg of sodium hydrogencarbonate (NaHCO3), 3 mg of potassium hydrogencarbonate (KHCO3), 26 mg of magnesium sulfate heptahydrate (MgS04.7H20), 76 mg of magnesium carbonate (MgCO3) and 195 mg of calcium carbonate (CaCO3), i.e. 321 mg of powder occupying a volume of about 0.12 cm *. To ensure the complete and rapid dissolution of these minerals, 0.1 to 18 jpmol of carbonic anhydrase are added to the pod, in the form of free enzyme. The capsule has a circular section of 3 cm in diameter, or a section of about 7 cm ", which distributes the mineral powder to a thickness of about 0.02 cm. According to a second embodiment, with reference to FIG. 6, a pod 68 is made of flexible or flexible materials. Powdered mineral elements 61 are immobilized between two layers 62 and 63 of a porous material, layers sealed together around the perimeter of the pod. The porosity of the material is low enough to retain the mineral powder while allowing water to pass through.

La composition minérale décrite pour le premier mode de réalisation de la dosette peut être reprise également dans ce type de dosette, pour produire une eau proche de l’eau de marque déposée Evian. Les enzymes font ici, de préférence, partie de l’appareil complémentaire de la dosette, par exemple dans une cartouche 10 illustrée sur la figure 3, ou sont introduites dan la dosette souple sous forme supportée, c’est-à-dire greffée sur des billes.The mineral composition described for the first embodiment of the pod can also be used in this type of pod, to produce water close to the Evian trademark water. The enzymes are here, preferably, part of the complementary device of the pod, for example in a cartridge 10 illustrated in Figure 3, or are introduced into the flexible pod in supported form, that is to say grafted on marbles.

L'avantage d’une dosette souple est que, une fois tous les minéraux dissouts, il ne reste plus que le matériau poreux comme déchet unique, ce qui facilite le traitement ou recyclage de la dosette.The advantage of a flexible pod is that after all the minerals have dissolved, only the porous material remains as a single waste, which makes it easier to process or recycle the pod.

L’appareil selon l’invention, lorsqu’il est destiné à recevoir une dosette souple, peut comprendre, dans la cavité d’insertion de la dosette, des moyens de maintien de la dosette, comme par exemple des moyens pour exercer une pression sur chaque face de la dosette pour qu’elle reste en place durant la production d’eau minérale.The apparatus according to the invention, when it is intended to receive a flexible pod, may comprise, in the pod insertion cavity, means for maintaining the pod, such as for example means for exerting pressure on the pod. each side of the pod so that it stays in place during the production of mineral water.

Claims

BE2019 / 5386 claims

1. Process for producing a predefined volume of mineral water, having a determined mineral element content, from tap water, having an inappropriate mineral element content, process comprising the following steps: - demineralization (C) at least in part a predefined volume of tap water to obtain a predefined volume of demineralized water; - the predefined volume of demineralized water is remineralized (D) by passing it through a removable pod containing a determined quantity of mineral elements, so as to dissolve the mineral elements contained in the pod, said determined quantity of mineral elements corresponding to the difference between the determined mineral content and the demineralized water content for the predefined volume.

2. Method according to claim 1, wherein carbon dioxide is introduced before or during the remineralization.

3. The method of claim 2, wherein enzymes are used which catalyze the reaction of carbon dioxide and water to convert at least part of the carbon dioxide introduced into bicarbonate.

4. Domestic apparatus (100) for producing a predefined volume of mineral water, having a determined mineral element content, from tap water, having an inappropriate mineral element content, device comprising = a circuit (2) for circulating water from an inlet (1) to at least one outlet (13, 14), said inlet being provided with an inlet valve to be connected to a city water inlet point and said outlet being provided with an outlet valve (13, 14), a circuit passing in series through a demineralization unit (4) and a remineralization unit (5),

apparatus… - characterized in that said remineralization unit (5) comprises at least one cavity for inserting a removable pod (18) containing a determined quantity of mineral elements, cavity crossed by the circuit (2) of circulation d 'water and arranged so that said circuit passes through the pod when the latter is inserted into the cavity.

5. Apparatus according to claim 4, comprising means (7,9) for introducing carbon dioxide upstream or at the level of the insertion cavity of a pod (18).

6. Apparatus according to claim 5, wherein the circuit (2) for circulating water passes through a cartridge (10) containing enzymes catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form carbonic acid and then carbonic acid. bicarbonate, disposed downstream or at the level of the means (7) for introducing carbon dioxide.

7. Apparatus according to one of claims 4 to 6, wherein the insertion cavity of a removable pod (18) is resealable in a watertight manner and so as not to allow the passage of the water flow. than through the pod.

8. Apparatus according to one of claims 4 to 7, wherein the insertion cavity of a removable pod (18) is equipped with means for perforating a removable pod (18).

9. Disposable drinking water remineralization pod (58, 68) containing a determined amount of mineral elements (53, 61).

10. Pod according to claim 9, wherein the minerals are in powder form, the particles of which preferably have a particle size of between 5 to 200 microns.

11. Pod according to one of claims 9 and 10 comprising enzymes (53) catalyzing the reaction of carbon dioxide and water to form bicarbonate.

12. Pod (58) according to one of claims 9 to 11, in the form of a rigid capsule.

13. Pod according to claim 12, arranged with a water inlet opening (51) and a water outlet opening (52), said openings being open and / or pre-perforated.

14. Pod according to one of claims 12 and 13, comprising inert supports covering the section of the pod to keep the mineral elements spread over this section.

15. Pod (68) according to one of claims 9 to 11, wherein the mineral elements (61) are between two layers (62, 63) of a porous material, said layers being sealed together around the periphery of the pod.