FR2698865A1 - Module de désinfection à ultraviolets. - Google Patents
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Abstract
La présente invention procure un nouvel appareil destiné à irradier et désinfecter des fluides usés qui est compact et portable et qui est également capable d'un auto-nettoyage sur place. Le dispositif se compose d'un module (12) ayant un bloc supérieur (18) pouvant recevoir plusieurs lampes (14) produisant des ultraviolets et un bloc inférieur (20) pouvant recevoir des fluides de nettoyage, qui peuvent être des liquides ou des gaz, avec les lampes (14) à lumière ultraviolette. Le module (12) contient en outre des moyens pouvant transporter les fluides de nettoyage vers le bloc inférieur (20). Le bloc inférieur (20) possède plusieurs orifices de sortie de fluide de nettoyage à proximité des lampes (14) afin de permettre aux fluides de nettoyage de s'écouler vers l'extérieur depuis le bloc inférieur (20), dans le courant d'eaux usées et en contact avec les lampes (14).
Description
MODULE DE DESINFECTION A ULTRAVIOLETS
L'invention se rapporte à un module de désinfection à ultraviolets, et plus particulièrement à un module de désinfection portable, pouvant être immergé, capable d'irradier des fluides usés et ayant
des capacités d'auto-nettoyage sur place.
La nécessité de désinfecter les eaux usées industrielles ou municipales est de plus en plus importante au vu de la conscience écologique accrue et
des règlements imposant une qualité de l'eau améliorée.
Ces eaux usées ont été désinfectées avec un rayonnement ultraviolet dans plusieurs procédés et avec différents appareils Ces méthodologies et appareils comprennent de manière typique le fait d'entourer des sources d'ultraviolet avec des manchons protecteurs (appelés parfois collectivement par la suite "lampe") et de submerger les lampes dans les eaux usées lorsqu'elles s'écoulent à travers des canaux ouverts ou fermés, des
conteneurs ouverts ou fermés ou équivalents.
Il y a toutefois comme problème sérieux et récurrent le fait que les manchons de protection transparents entourant la source d'ultraviolet sont progressivement couverts avec le temps par des matières en particules, des résidus, des films et équivalents c itenus dans les eaux usées Bien sûr, ce revêtement s',;cumule ou augmente d'épaisseur avec le temps et diminue la quantité de lumière ultraviolette rayonnant vers l'extérieur à partir des lampes, réduisant ainsi la dose d'ultraviolets effective et diminuant le rendement de désinfection Plusieurs tentatives ont été faites afin de résoudre ce problème Toutefois, toutes les tentatives à ce jour ont eu pour résultat un appareil qui est soit totalement, soit partiellement inefficace, délicat à mettre en oeuvre et à entretenir ou prohibitif sur le plan économique Par exemple, certains appareils utilisent des structures qui freinent l'écoulement régulier des eaux usées, nécessitent une alimentation additionnelle et du personnel pour la mise en oeuvre, ou amènent les eaux à s'écouler suivant des modèles qui réduisent l'efficacité du dosage d'ultraviolets. L'état de la technique connu des demandeurs comprend les brevets US 4 757 205, 4 899 056, 5 019 256 et 5 103 847 Le plus pertinent de ces brevets utilise de l'air venant en contact avec les manchons transparents de façon à réaliser une action de nettoyage Ces systèmes impliquent toutefois la nécessité d'enlever les manchons transparents et les lampes des eaux usées pour le traitement Ceci est bien sûr un procédé peu pratique nécessitant un arrêt périodique du système, du personnel de mise en oeuvre supplémentaire et contribue à un rendement abaissé du
système entier.
C'est un but de la présente invention que de procurer un appareil de désinfection capable de prolonger l'intervalle entre les nettoyages et capable
de se nettoyer automatiquement.
C'est un autre but de l'invention que de procurer un appareil de désinfection pouvant être nettoyé tout en restant en place, sans être enlevé du
passage de désinfection.
C'est un but important de l'invention que de procurer un appareil de désinfection portable qui englobe dans une seule structure une capacité de
désinfection de l'eau et d'auto-nettoyage.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture des dessins, et de la
description détaillée des formes de réalisation
préférées. La présente invention se rapporte à un module portable et pouvant être immergé destiné à irradier des fluides usés et capable d'un auto-nettoyage sur le
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site, qui comporte un premier bloc pouvant recevoir et maintenir en position plusieurs lampes produisant de la lumière ultraviolette, et un autre bloc pouvant recevoir et maintenir en position les lampes et ayant une ouverture destinée à recevoir des fluides de nettoyage, les lampes étant reliées aux blocs, cet autre bloc pouvant recevoir des fluides de nettoyage et ayant plusieurs trous de sortie de fluide de nettoyage à proximité des lampes afin de permettre aux fluides de nettoyage de s'écouler dans l'ouverture et vers l'extérieur par les trous et en contact avec les lampes. Ledit autre bloc a un côté en amont de l'écoulement de fluide et un côté en aval de l'écoulement de fluide, et au moins une partie des trous de sortie de fluide de nettoyage se trouve entre le côté amont et une partie des lampes positionnée plus près du côté amont Les lampes comprennent des lampes produisant de l'ultraviolet positionnées à l'intérieur de manchons laissant passer l'ultraviolet, chaque lampe pouvant être en liaison électrique avec une alimentation. Le module comporte en outre un élément de support relié entre les blocs Cet élément de support est creux et peut transporter les fluides de nettoyage à travers Le module comporte en outre des éléments de support additionnels espacés de l'élément de support et l'un de l'autre et reliés aux blocs Un des éléments de support ou des éléments de support additionnels contient au moins un trou de sortie de fluide de
nettoyage en des emplacements espacés du bloc.
Les trous de sortie de fluide de nettoyage supplémentaires se trouvent entre un quart à environ trois quart de la distance entre les blocs ou bien, en variante, les trous de sortie de fluide de nettoyage
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supplémentaires se trouvent à environ mi-distance des blocs. Les lampes sont espacées l'une de l'autre sensiblement de la même distance dans une direction de référence et l'autre bloc a au moins un trou disposé au moins aussi près de chaque lampe à environ la moitié de la distance entre les lampes adjacentes dans la
direction de référence.
Le premier bloc possède plusieurs trous destinés à recevoir les lampes et chaque trou contient un collier fileté dimensionné de façon à recevoir intimement les lampes, des joints toriques positionnés à l'intérieur des colliers et des écrous dimensionnés également afin de recevoir intimement les lampes et se visser sur les colliers et contre les joints toriques afin d'assurer l'étanchéité des lampes sur le premier bloc dans des positions souhaitées L'autre bloc possède plusieurs renfoncements destinés à recevoir et
maintenir les lampes dans des positions souhaitées.
En variante, l'autre bloc possède plusieurs ouvertures destinées à recevoir et maintenir les lampes
dans des positions souhaitées.
Le module comporte en outre plusieurs embouts élastiques en forme de coupelle positionnés dans l'ouverture afin de recevoir intimement et maintenir les lampes dans des positions souhaitées Les embouts comportent un corps de forme sensiblement cylindrique ayant une extrémité ouverte supérieure et une extrémité inférieure fermée sensiblement en forme de tube à essai, au moins une partie du corps étant dimensionnée de façon à avoir son diamètre interne sensiblement égal ou inférieur au diamètre externe des manchons, et une lèvre s'étendant radialement vers l'extérieur depuis l'extrémité ouverte et ayant une rainure s'étendant le long d'une partie éloignée de celle-ci, la rainure étant d'une dimension à peu près égale à l'épaisseur
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d'une partie du bloc inférieur dans laquelle les ouvertures se trouvent Les diamètres internes de la lèvre et d'une partie du corps à proximité de la lèvre sont d'une dimension supérieure au diamètre extérieur de la lampe, et la partie du corps à proximité de la lèvre a au moins un trou ou une fente destiné à permettre à des fluides de s'écouler depuis le bloc inférieur et dans l'embout et en contact avec une lampe correspondante. L'autre bloc comporte un logement sensiblement creux ayant une plaque supérieure, des parois latérales et un fond amovible Les lampes sont alignées de façon sensiblement parallèle l'une à l'autre et sont orientées sensiblement
perpendiculairement par rapport aux blocs.
Le premier bloc comporte un logement sensiblement creux ayant un couvercle supérieur amovible, des parois latérales et une plaque inférieure, et contient au moins un ballast relié aux lampes, au moins un circuit de commande de lampe électronique relié aux lampes, des moyens de contrôle
de lampe, et des moyens de collecte de données.
Selon une autre forme de réalisation préférée, le premier bloc est pourvu de moyens de refroidissement destinés à dissiper de la chaleur dans l'atmosphère environnante Les moyens de refroidissement comportent un carénage correspondant au moins à une partie du bloc et un ventilateur positionné à l'intérieur du carénage afin de faire circuler de l'air à travers le carénage et en contact avec la partie entourée du premier bloc, le carénage entourant
trois côtés du premier bloc.
Les manchons ont une extrémité fermée sensiblement en forme de tube à essai et les manchons contiennent une entretoise élastique positionnée entre
les extrémités fermées et les lampes.
Selon une autre forme de réalisation préférée, le module portable et pouvant être immergé destiné à irradier des fluides usés et capable d'un auto-nettoyage sur site, comporte un bloc supérieur pouvant recevoir et maintenir en position plusieurs lampes produisant de la lumière ultraviolette, un bloc inférieur disposé sensiblement verticalement sous le bloc supérieur et pouvant recevoir et maintenir en position les lampes et formant une chambre avec une ouverture destinée à recevoir des fluides de nettoyage, et un élément de support creux relié entre les blocs et pouvant laisser passer à travers les fluides de nettoyage, les lampes produisant de l'ultraviolet étant sensiblement alignées en parallèle et reliées entre les blocs et pouvant être reliées à une alimentation et des moyens de commande, le bloc inférieur ayant plusieurs trous de sortie de fluide de nettoyage dans la chambre à proximité des lampes afin de permettre aux fluides de nettoyage de s'écouler dans l'ouverture à travers la chambre et vers l'extérieur par les trous, dans les
fluides usés et en contact avec les lampes.
La figure 1 représente une vue en perspective schématique de modules portables et pouvant être immergés, de l'invention, disposés dans une partie d'un
canal ouvert selon des aspects préférés de l'invention.
La figure 2 représente une vue de face d'un
module de l'invention.
La figure 3 représente une vue de côté du
module représenté sur la figure 2.
La figure 4 est une vue de dessus schématique des modules représentés sur les figures 2 et 3, avant l'installation des lampes et des manchons, avec le
couvercle enlevé pour une meilleure compréhension.
La figure 5 est une vue en coupe de face éclatée de la figure 2 d'une lampe et de son manchon
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protecteur qui l'entoure s'étendant à travers et relié
à un bloc supérieur du module.
La figure 6 représente une vue de dessus d'un bloc inférieur, avant installation des lampes et des manchons, selon l'invention. La figure 7 représente une vue en coupe de
face du bloc inférieur représenté sur la figure 6.
La figure 8 représente une coupe de face schématique d'une lampe et d'un manchon positionnés dans une forme de réalisation d'un embout situé dans le
bloc inférieur représenté sur les figures 6 et 7.
La figure 9 représente une coupe de face schématique d'une autre forme de réalisation de
l'embout représenté sur la figure 8.
La figure 10 représente une vue de dessus schématique de la moitié inférieure d'un module de l'invention disposé dans un canal de désinfection d'eaux usées et illustrant le nettoyage des manchons
avec du fluide de nettoyage.
La figure 11 représente une vue de côté schématique d'un module de l'invention et illustrant le
nettoyage des manchons avec du fluide de nettoyage.
La figure 12 représente une vue de face d'une
autre forme de réalisation d'un module de l'invention.
La figure 13 représente une vue de côté du
module représenté sur la figure 12.
La figure 14 représente une vue de dessus du module représenté sur les figures 12 et 13, sans
couvercle pour une meilleure compréhension.
Il est à noter que la description qui suit se
rapporte à des formes de réalisation spécifiques de l'invention choisies à des fins d'illustration, et qui
ne sont pas destinées à définir ou limiter l'invention.
Si l'on se reporte maintenant aux dessins en général et à la figure 1 en particulier, la référence désigne un canal ouvert à travers lequel s'écoulent des eaux usées pour un traitement de désinfection Un ou plusieurs modules de désinfection portables et pouvant être immergés 12 se trouvent dans le canal 10 afin d'irradier les eaux usées avec des ultraviolets et les désinfecter ainsi lorsqu'elles s'écoulent dans le canal 10 Chaque module comprend plusieurs lampes 14 dans des manchons transparents 24 (voir également la figure 3) disposés entre un bloc supérieur 18 et un bloc inférieur 20 qui, dans la forme de réalisation représentée, sont orientés verticalement suivant des dispositions prédéfinies afin d'irradier de manière régulière et complète avec une dose prescrite d'ultraviolets et désinfecter toute les eaux usées qui passent dans le canal Les modules reposent sur le fond 16 du canal 10 et sont positionnés au voisinage des
parois 17.
Le canal 10 est dimensionné de telle sorte que des eaux usées passent sur les lampes 14 dans les manchons transparents 24 et maintenues à une profondeur prédéterminée qui reste de préférence au niveau de ou endessous de la surface de l'eau 19, qui est sous le bloc supérieur 18 La quantité, le débit, le type et la composition des eaux usées sont affectés par d'autres systèmes et appareils connus dans l'état de la
technique qui ne sont pas exposés ici.
Les figures 2 et 3 représentent une forme de réalisation d'un module 12 selon l'invention La structure intégrale du module 12 comprend un bloc supérieur 18 et un bloc inférieur 20 Des montants 22 relient les blocs supérieur et inférieur 18 et 20 et sont de préférence espacés dans des coins respectifs du module 12 Le montant 22 sur le côté droit de la figure 3 comporte des trous de sortie tubulaires 59 qui sont positionnés respectivement à la moitié et au quart de la distance depuis le bloc inférieur 20 jusqu'au bloc supérieur 18 Plusieurs manchons transparents 24 sont reliés entre les blocs supérieur et inférieur 18 et 20 et chaque manchon 24 contient une ou plusieurs lampes 14. Le bloc supérieur 18 comprend des parois latérales 26 et un couvercle amovible 28 Le couvercle 28 peut être articulé ou relié d'une autre manière appropriée au bloc supérieur 18 et peut de préférence être rendu étanche pour une protection contre les fuites d'eau Une poignée 27 est reliée au couvercle 28 et garantit que le couvercle 28 reste dans une position fermée pendant le fonctionnement du module Des oeillets de levage et de descente 30 sont reliés aux parois latérales 26 afin de faciliter le positionnement sont utilisés pour déplacer le module 12 dans et hors
du canal 10.
Le module 12 est équipé d'un connecteur électrique 32 sur une des parois latérales 26 qui permet à un câble à plusieurs conducteurs 34 de raccorder les lampes 14 à différents dispositifs d'alimentation et de commande 33 La paroi latérale 26 comprend également un connecteur d'alimentation en air 36 afin d'introduire de l'air, qui est le fluide préféré, pour le nettoyage du manchon, dans le module 12 Le connecteur d'alimentation en air 36 dans la paroi latérale 26 conduit à un tube d'alimentation en air 38, qui est de préférence disposé à l'intérieur du bloc supérieur 18, et est relié à son tour dans une forme de réalisation à un des montants 22, qui est creux, et conduit l'air jusqu'au bloc inférieur 20 Le connecteur d'alimentation en air 36 est dimensionné afin de recevoir un tuyau d'alimentation en air 37, qui
se raccorde à une alimentation en air 35.
La figure 4 représente l'intérieur, en vue de dessus schématique, du bloc supérieur 18 Il faut bien comprendre que le bloc supérieur 18 contient le câblage associé aux lampes 14 et plusieurs dispositifs non représentés ici qui contribuent au fonctionnement du système et du module Ces dispositifs comprennent des circuits de commande électroniques de lampe et/ou des ballasts, des câbles de branchement, des dispositifs de refroidissement tels que des ventilateurs et équivalents, ainsi que des alarmes, des afficheurs, des microprocesseurs etc La nécessité ou le souhait d'avoir ces éléments est influencé par les caractéristiques particulières de chaque installation
de traitement.
Les parois latérales 26 du bloc supérieur 18 forment un rectangle autour du fond de bloc supérieur Une paroi latérale 26 comprend un accès pour le connecteur d'alimentation en air 36 qui se raccorde au tube d'alimentation en air 38 Le fond de bloc supérieur 40 contient plusieurs ouvertures de réception de manchon qui sont pourvues de colliers filetés 42
(voir la figure 5).
La figure 5 représente une vue éclatée du raccordement d'un manchon 24, ayant une lampe 14 positionnée à l'intérieur, avec le fond de bloc supérieur 40 Le fond de bloc supérieur 40 comprend un collier fileté 42 qui est fixé de manière typique par soudage Le manchon 24 s'étend vers le haut à travers le collier fileté 42 est dimensionné de façon être légèrement plus petit en diamètre extérieur que le diamètre intérieur du collier fileté 42 Un joint torique 44 est disposé au niveau du bord supérieur du collier fileté 42 et est positionné autour du manchon 24 Le diamètre intérieur du joint torique 44 est de préférence légèrement inférieur au diamètre extérieur du manchon 24 afin de procurer un joint étanche à l'eau Un écrou 46 engage de façon vissée les filets du collier fileté 42 et comprime le joint torique 44 afin de créer un joint étanche à l'eau entre le manchon 24 et le collier fileté 42 Un tel joint empêche l'entrée d'eau dans le bloc supérieur 18 qui pourrait endommager le câblage, les lampes 14 et d'autres dispositifs
disposés à l'intérieur du bloc supérieur 18.
La lampe 14 est disposée à l'intérieur du manchon 24 et a un fil 48 S ' étendant vers le haut dans le bloc supérieur 18 qui se raccorde à des dispositifs de commande et d'alimentation appropriés L'ouverture supérieure 49 du manchon 24 n'a pas besoin d'être fermée ou rendue étanche L'utilisation d'un joint torique 44 en caoutchouc procure également un support relativement souple pour le manchon 24, qui est de préférence réalisé en verre au quartz, et est susceptible de se fendre ou de se rompre pendant le transport ou la mise en place du module dans le canal
10 ou lors d'un mouvement ultérieur du module 12.
Les figures 6 et 7 représentent une forme de réalisation préférée du bloc inférieur 20 Le bloc inférieur 20 est relié au bloc supérieur 18 par des montants 22, disposés de préférence dans des coins respectifs Au moins un montant 22 est creux et étanche au fluide afin de recevoir de l'air provenant du tube d'alimentation en air 38 disposé dans le bloc supérieur 18 Dans la forme de réalisation préférée, le bloc inférieur 20 se compose d'une plaque supérieure 50, de parois latérales extérieures 52, d'un fond 54 (qui est peut être omis dans certaines applications) et des parois latérales intérieures 55 La plaque supérieure comporte plusieurs ouvertures de réception de manchon 56, le nombre et le positionnement des ouvertures de réception de manchon 56 correspondant au nombre et au positionnements des ouvertures à collier fileté 42 dans le bloc supérieur 18 (voir les figures 4 et 5) Une cornière 57 est positionnée entre la plaque supérieure 50 et le fond 54 afin de servir d'élément de
renforcement du bloc inférieur 20.
il La plaque supérieure 50 comprend également plusieurs trous de sortie 58 qui permettent à l'air de s'écouler vers l'extérieur du bloc inférieur 20 à travers la plaque supérieure 50 et en contact avec les manchons 24 de façon à permettre l'auto-nettoyage des
manchons 24.
La figure 8 représente une forme de réalisation d'un embout 60 disposé dans une ouverture de réception de manchon 56 dans la plaque supérieure 50 L'embout 60 est de préférence conformé afin de recevoir l'extrémité en forme de "tube à essai" du manchon 24 Par conséquent, la surface intérieure 62 de la partie de corps 64 est de préférence conformée d'une manière similaire à la forme de "tube à essai" du fond du manchon 24 Des lèvres d'embout 66 engagent intimement les surfaces supérieure et inférieure de la plaque supérieure 50 au moyen d'une fente 68 qui est d'une dimension sensiblement équivalente ou bien légèrement inférieure à l'épaisseur de la plaque supérieure 50 Ceci crée un joint étanche à l'eau entre l'embout 60 et l'ouverture de réception de manchon 56 afin d'empêcher la sortie indésirable d'air du bloc inférieur 20 L'extrémité inférieure de la lampe 14 repose sur une entretoise élastique 61 qui est
positionnée au fond du manchon 24.
La figure 9 représente une autre forme de réalisation de l'embout 60 qui est similaire à l'embout de la figure 8 en de nombreux points Toutefois, l'embout 60 de la figure 9 comprend une partie de manchon élargie additionnelle 70 qui crée un espace annulaire 72 entre la partie de manchon 70 et le manchon 24 Le manchon 70 possède également une ou plusieurs ouvertures 74 afin de permettre le passage de l'air de l'intérieur du bloc inférieur 20 dans l'espace annulaire 72 et en contact avec le manchon 24 afin d'agir en tant qu'agent de nettoyage Ceci peut éliminer la nécessité des trous 58 représentés sur la figure 6 L'extrémité inférieure de la lampe 14 repose sur une entretoise élastique 61 qui est positionnée au
fond du manchon 24.
La figure 10 représente la partie inférieure du module de la figure 6 placé dans un canal 10 pour la désinfection des eaux usées Dans cette forme de réalisation particulière, un module est suffisant pour désinfecter le courant d'eau usé s'écoulant dans le canal 10, bien que deux modules au moins sont utilisés de manière typique même si un seul procure la désinfection souhaitée Le module est légèrement espacé des parois 17 et s'étend directement dans le passage d'un courant d'eaux usées qui s'écoule dans la direction représentée par les deux flèches Des bulles 76 s'écoulent vers l'extérieur depuis les trous de sortie 58 dans la plaque supérieure 50 Les bulles 76 sont représentées frappant le manchon 24 afin d'agir
comme agent de nettoyage.
La figure il représente la partie inférieure d'une autre forme de réalisation du module 12 dans laquelle les manchons 24 sont positionnés dans des renfoncements 78 dans la plaque supérieure 50 Des bulles 76 s'écoulent vers l'extérieur des trous de sortie 58 et en contact avec le manchon 24 Les eaux usées s'écoulent dans le sens des flèches en haut de la
figure 11.
Les figures 12 à 14 représente une variante de réalisation préférée du module 12 Le bloc supérieur 18 est relié au bloc inférieur 20 au moyen de montants 22 Des manchons 24 sont positionnés entre et reliés au bloc supérieur 18 et au bloc inférieur 20 Le bloc supérieur 18 se compose de quatre parois latérales 26, d'un fond de bloc 40 ayant plusieurs ouvertures de réception de manchon et d'un couvercle 28 Le bloc supérieur 18 est de préférence soudé par points à une paire de tubes d'alimentation en air horizontaux 39 qui
se raccordent aux montants 22.
Trois des quatre parois latérales 26 sont entourées par un carénage 27 qui crée un espace ouvert autour d'une partie importante du bloc supérieur 18 Un ventilateur 29 est disposé entre une paroi latérale 26 et une partie du carénage 27 Le ventilateur 29 sert à faire circuler l'air à température ambiante dans le carénage 27 autour des parois latérales 26 comme cela est représenté par les flèches sur les figures 12 et 14. Les deux montants 22 sur le côté amont du module 12, comme cela est représenté sur la figure 13, se raccordent à un tube d'alimentation en air 39 Le tube d'alimentation en air 39 se raccorde à une entrée d'alimentation en air horizontale 41 qui se raccorde à
son tour à un raccord d'air orienté verticalement 43.
Le fonctionnement du système de l'invention va maintenant être décrit ciaprès en se référant à
toutes les figures.
Le nombre et la configuration des modules nécessaires pour désinfecter un courant d'eaux usées donné s'écoulant dans le canal 10 est calculé à l'aide d'une méthodologie bien connue dans le domaine de la technique et qui n'est pas exposée ici Le nombre correct de modules est alors positionné dans le canal afin de s'assurer qu'une dose efficace d'ultraviolets est administrée aux eaux usées lorsqu'elles s'écoulent Les modules 12 peuvent être utilisés seuls, en rangée dans le canal 10, en bancs de module en aval l'un de l'autre ou suivant d'autres
agencements connus dans l'état de la technique.
Avec le temps, des particules transportées par les eaux usées s'accumulent sur les manchons 24 au point de former un film, entraînant ainsi la nécessité d'un nettoyage Ce nettoyage peut être réalisé en utilisant les effets d'un fluide de frottement en contact avec les manchons 24 sur une base périodique nécessaire ou sur une base continue si cela est souhaité L'invention procure des moyens efficace de réalisation de cette tâche sans arrêter l'écoulement d'eaux usées et/ou sans enlever les modules Le début de la fonction de nettoyage peut être réalisé automatiquement sur une base prédéterminée ou bien manuellement, en fonction de la sophistication et de la capacité des dispositifs de commande choisis Bien qu'un nombre quelconque de fluides de nettoyage, liquides ou gazeux, puisse être utilisé, l'air s'avère
être un liquide de nettoyage efficace.
L'air est pompé depuis une alimentation en air en passant par le connecteur d'alimentation en air 36 et dans le tube d'alimentation en air 38, disposé à l'intérieur du bloc supérieur 18 comme cela est représenté sur la figure 3 Il est toutefois possible dans des variantes de construction de l'alimentation en air d'éviter le bloc supérieur 18 et de se raccorder directement au ou dans le montant 22 si cela est souhaité Le tube d'alimentation en air 38 se raccorde à au moins un des montants 22 qui est creux L'air s'écoule alors vers le bas à travers le montant 22 et dans le bloc inférieur 20 o il s'accumule sous la plaque supérieure 50 Des trous de sortie 58 permettent à l'air de faire des bulles à l'extérieur depuis le bloc inférieur 20 dans une configuration prédéterminée afin de maximiser le contact de bulles d'air avec les manchons 24 Il est bien sûrpossible de modifier la vitesse d'introduction de l'air dans le module 12 afin de faciliter encore l'action de nettoyage des bulles d'air contre les manchons 24 L'embout 60 de la figure 9 peut également être utilisé en plus de ou à la place des trous de sortie 58 afin d'obtenir un excellent contact de nettoyage bulles/manchon grâce à l'effet des
bulles sortant des ouvertures 74.
Des modèles d'action de nettoyage des bulles 76 sont représentés sur les figures 10 et 11 et il est important que les modèles soient conçus pour maximiser le contact bulles 76/manchon 24 La figure il représente des bulles 76 se déplaçant vers l'extérieur du bloc inférieur 20 à travers des trous de sortie 58 dans la plaque supérieure 50, vers le haut en direction de la surface de l'eau 19 (voir la figure 1) et en contact avec lesmanchons 24 Un écoulement continu de bulles 76 se déplace vers le haut et vient sensiblement
en contact sur toute la longueur des manchons 24.
La figure 10 représente le même phénomène de nettoyage en vue de dessus o un module est positionné entre deux parois de canal 17 dans le canal 10 Des bulles 76 viennent en contact avec la première rangée "A" de manchons 24 sur leur face droite sur la figure, et du fait que l'écoulement d'eau se déplace vers la gauche dans le sens des flèches, les bulles s'écoulent contre les manchons et se séparent en deux courants, un courant s'écoulant contre chaque côté de chaque manchon 24 Les bulles se déplacent le long de la surface des manchons et avec l'écoulement d'eau jusqu'à ce qu'elles rencontrent la rangée suivante de lampes référencées "B" et viennent en contact avec les manchons 24 dans la rangée "B" Les bulles se déplacent alors le long de et en contact avec les manchons 24 vers la gauche dans la direction des flèches en direction de la rangée "C" o les bulles continuent leur action de nettoyage Ce phénomène se poursuit jusqu'à ce que les bulles s'écoulent au-delà de la dernière rangée de manchons 24 sur le côté gauche de la figure Bien sûr, l'inversion de l'écoulement du fluide dans le canal 10 entraîne un effet opposé dans lequel les bulles viennent initialement en contact avec les faces opposées des manchons 24 afin de commencer le nettoyage depuis
l'autre côté gauche.
Il est important de noter que les figures 10 et 11 sont des représentations de base des modèles d'écoulement de bulles qui se produisent réellement Un écoulement de bulles réel peut être modifié par plusieurs facteurs telle que la quantité d'air introduite, la taille du trou de sortie 58 ou des ouvertures 74, la composition et le débit des eaux usées, le nombre et la taille des modules, la largeur
et la profondeur du canal 10 et équivalents.
Il est également important que le nettoyage se produise et soit effectif depuis la plaque supérieure 50 vers le haut jusqu'à la surface de l'écoulement d'eau (surface de l'eau 19) afin de maximiser le rendement de désinfection et que l'eau ne soit pas soumise à des forces directionnelles tout en s'écoulant qui pourraient conduire à une irradiation d'ultraviolets inégale Ceci était un sérieux problème dans les systèmes antérieurs qui n'arrivaient pas à
réaliser cette tâche importante.
La forme de réalisation de l'invention du module 12 représenté sur la figure 12 procure une capacité de nettoyage additionnelle en prévoyant des trous de sortie de fluide de nettoyage 59 dans des positions bien au-dessus du bloc inférieur 20 et des trous de sortie de fluide de nettoyage 58 disposés au niveau du bloc inférieur 20 Les trous de sortie de fluide de nettoyage 59 sont de préférence disposés entre environ un quart et trois quart de la distance depuis le bloc inférieur 20 jusqu'au bloc supérieur 18, bien que des emplacements à mi-distance et à un quart de la distance soient plus spécialement préférés Il est à noter qu'il n'y a pas d'exigence concernant le fait que les trous de sortie de fluide de nettoyage 59 se trouvent dans les mêmes montants 22 qui reçoivent le fluide d'un tube d'alimentation en air 39, tant qu'ils se trouvent en amont de la direction de déplacement des eaux usées dans le canal L'utilisation de la forme de réalisation préférée représentée sur la figure 12 sur une base journalière d'à peine 10 minutes par jour est capable de réduire les exigences de nettoyage de quatre
à six ordres de grandeur.
La configuration et la mise en place des modules 12 dans le canal amènent le bloc inférieur 20 à être le fond effectif du canal 10 Ceci est important pour assurer l'obtention d'une irradiation complète des eaux usées Comme cela est représenté sur les figures 8, 9 et 11, la construction de la partie inférieure du module 12 entourant le bloc inférieur 20 permet à l'eau de s'écouler à travers le canal 10, au- dessus de la plaque supérieure 50, suivant un modèle relativement peu perturbé qui facilite une irradiation complète des
eaux usées lorsque qu'elles passent par le module 12.
L'entretoise élastique 61 est dimensionnée de façon à s'assurer que les filaments des lampes 14 sont de préférence disposés au niveau du sommet de l'ouverture
de l'embout afin d'obtenir des dosages optimum.
L'entretoise 61 est de préférence réalisée dans une matière inerte mais élastique afin de protéger le manchon 24 des chocs ou des ruptures pendant la mise en
place de la lampe ou le déplacement du module.
Les montants 22 sont dimensionnés et positionnés afin d'éliminer virtuellement l'arrêt du rayonnement ultraviolet et le bloc supérieur 18 est de préférence totalement hors de l'eau afin d'éliminer l'obstruction des ultraviolets à proximité du sommet de l'écoulement d'eau La construction de l'invention minimise et élimine sensiblement le ou les modules 12 laissant passer l'eau sans être exposée à une dose
minimum requise de rayonnement ultraviolet.
Les systèmes de l'état de la technique ont de manière typique une structure qui a pour résultat des obstructions entraînant une irradiation inégale ou des points aveugles lorsque les eaux usées passent sur les lampes Ceci est bien sûr fortement indésirable du fait qu'il en résulte une application moins complète des
dosages d'ultraviolets.
La mise en place de la partie inférieure des lampes 14 dans des manchons 24 qui permet aux parties les plus basses des lampes 14 de procurer une couverture ultraviolet le long de la plaque supérieure est également une caractéristique avantageuse de l'invention, telle qu'illustrée sur la figure 11, alors que les systèmes de l'état de la technique ne procurent pas de manière typique une structure permettant un rayonnement correct de la partie la plus basse du canal En utilisant des embouts 60, des trous dans la plaque supérieure 50 ou bien des renfoncements en forme de tube à essai 78 dans la plaque supérieure 50, les électrodes des lampes 14 sont suffisamment renfoncées pour que le rayonnement ultraviolet dépassant vers l'extérieur des lampes couvre totalement les eaux usées s'écoulant audelà des lampes De même, la conception spéciale des embouts 60, qui ne s'étendent pas vers le haut depuis la plaque supérieure 50, évite les modèles d'écoulement d'eau irréguliers indésirables qui peuvent avoir pour résultat des doses d'irradiation inefficaces En outre, la flexibilité des embouts 60 permet le serrage des unités 46 dans le bloc supérieur 18 sans avoir une orientation exactement verticale des
manchons 24.
Bien que cette invention ait été décrite en liaison avec des formes spécifiques de celle-ci, il est évident qu'une grande variété d'équivalents peut remplacer les éléments spécifiques décrits ici sans
sortir de l'esprit et de la portée de cette invention.
Par exemple, les blocs supérieur et inférieur 18 et 20 n'est besoin d'être totalement alignés verticalement de
sorte que les lampes sont perpendiculaires aux blocs.
Les blocs supérieur et inférieur 18 et 20 peuvent être disposés de telle sorte que les lampes sont alignées en dehors de la verticale Les lampes peuvent s'étendre entre les blocs suivant différents angles par rapport à
la verticale, y compris l'horizontale.
Il est également possible d'utiliser un module 12 sans fond 54 et sans parois latérales intérieures 55 du bloc inférieur 20 La construction d'un seul tenant de la plaque supérieure 50 et des parois latérales extérieures 52 permet à l'air de rester à l'intérieur du bloc inférieur 20 sans
s'échapper avant de sortir par les trous de sortie 58.
Le fond 54 peut être utilisé également dans une configuration amovible qui permet un accès facile aux trous de sortie 58 par les deux côtés de la plaque supérieure 50 mais aide à empêcher l'accumulation de matière solide en suspension autour du bloc inférieur 20. Une autre caractéristique avantageuse d'une forme de réalisation particulièrement préférée de
l'invention réside dans la capacité d'auto-
refroidissement du module grâce au carénage de refroidissement 27 Bien sûr, le bloc supérieur 18 est rempli de manière typique avec différents appareils électroniques tels que des ballastes, des circuits de commande de lampes électroniques, des ensembles de commande de données, des ensembles de commande de lampe et équivalents, certains ou bien tous générant de la chaleur une génération de chaleur excessive peut avec le temps entraîner des effets néfastes sur les composants électriques et électroniques contenus dans le bloc supérieur 18 Il est par conséquent important de prévoir des moyens efficaces de refroidissement de ces composants Le carénage de refroidissement 27 et le ventilateur 29 permettent aux trois côtés du bloc 18 d'être refroidis par la libre circulation d'air autour des parois latérales 26 De cette manière, la chaleur générée par les composants électriques et électroniques dans le bloc supérieur 18 peut être dissipée efficacement. Les modules 12 peuvent être reliés à différents types de dispositifs d'alimentation et de commande L'alimentation se trouve de manière typique sur le site et est de préférence du type standard, bien que les modules 12 puissent être reliés à d'autres
alimentations tels que des générateurs et équivalents.
Les modules 12 sont de préférence reliés à des dispositifs de commande de fonction qui coordonnent le fonctionnement du système de désinfection complet Une fonction de commande particulière permet aux modules 12 de commencer ou d'arrêter automatiquement, d'une manière continue ou périodique, le nettoyage en mettant en oeuvre un dispositif de temporisation, les débits d'eau, quantités et équivalents, l'alimentation en air et un système d'alarme par exemple Les dispositifs de commande peuvent également procéder à un changement ou une addition de fluides de nettoyage si une
alimentation en fluides multiples est souhaitée.
Les modules 12 sont de préférence construits en acier inoxydable et soudés, bien que d'autres matières et d'autres procédés d'assemblage puissent
être ajoutés ou substitués.
La présente intervention conr Cerre ur dispositif qui permet lie p- assae de l 'eau d -ans un ou plusieurs espaces darns lequel ou 1 lesquels unr champ magnétique est procurà par des aiman ts permanents, relatif aux appareils anti-tartre traitant 1 'eau contenanrit dlu carbonrate die calc i um. On conrna't déjà diifférents dispositifs de ce type, ayarnt pour but
di 'Aviter I 'entartrage des corps chauffants des préparateurs d'eau chaude et de vapeur, et l'intérieur des réservoirs ou10 carialisations uti l isranrt di f frents mat Br iaux.
Le procédé consiste & faire circuler l'eau dans uin ou plusieurs espaces am A'nag As entre des aimants de forme parali llpipédique et à travers iun champ magnétique cr AA par ces aimantr S empilés avec leurs espaces seilon une forme avarntageuse, dans un support out cadre Le tout étant logé dans un bac de r Aceptior avec iune
entrèe de l'eau avant sont passage dans le ou les espaces et une soirtie de l'teau après passage dans le ou les espaces Lors d'un faible d'bit d'eau, celle-ci passera au travers d'un espace et I20 lors d'une variation de dtbit, celle-ci passera au travers de deux ou plusieurs espaces.
Le principe de fcortctiorfnemenrt de ces appareils est de perturber et de charger la fcorme cristali ne des particules ocu collo Pdes,25 constis tués d'ar g de molécules norn dissoci A'es contenues' dans 1 'eau Dans le circuit, étanrt chargés é lectro-statiquement, ces collo Pdes vontr s'agglomérer et former des cristaux qui seront entralris par le flux de l 'eau, tout en ayant un effet curatif sur le tartre d'j& incrusté à ' intérieur des conduites.30 O Ln sait que 1 'ècoulrement de i'eau doit se faire S len i une
traj-ctoire ren angle ou perpendiculairement à il 'axe du flux magnètique Qlue les appareiis existants doivent util i iiser la pression di' un réseau d'etau, et que ceux-ci s Errt définis par un35 d Abit donnéra, et laisse une place d'utilisation restreinte lors de leur mise en service.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients Dans un bac ( 4) est aménagé une partie ( 4/1) réceptionnant l'eau par une entrée ( 5), une partie ( 4/2) autorisant l'évacuation de l'eau par une sortie ( 6) Ces volumes ( 4/1) et ( 4/2) sont séparés par un support ( 3) maintenant un empilement d'un ou plusieurs aimants ( 1) séparés par des
espaces ( 2).
Dans ce but le dispositif selon l'invention comporte plusieurs espaces ( 2) Lors d'une arrivée gravitaire de l'eau pour l'entrée ( 5), la hauteur sera plus grande dans la partie ( 4/1) dès que le débit augmentera ainsi le passage de l'eau se fera au travers de plusieurs espaces ( 2) fig 3 et fig 4 autorisant une grande variation des débits, l'évacuation de l'eau se fera en sortie ( 6), lors d'une arrivée sous pression de l'eau par l'entrée ( 5) un ou des obturateurs ( 7) seront placés de manière à fermer un ou des espaces ( 2) de sorte à équilibrer le débit de passage au travers du ou des espaces ( 2) au débit de l'entrée de l'eau en
( 5), l'évacuation de l'eau se fera aussi en sortie ( 6).
Par ailleurs, l'aimant ( 1) peut être composé de plusieurs
parties.
Notons de plus que le passage de l'eau se fait selon un axe x x'
perpendiculaire à l'axe du flux magnétique y y'.
Bien entendu, l'aimant peut être un électro-aimant ( 8).
Claims (1)
1 'aimant (i) est d'une forme paralltl Flpip'dique dont les dimrntions peuvent varier er fonction du ch oix des aimants.
3) Dispositif selon les revendicationrs et 2 caractris enrt ce
que l'airmantr ( 1) peut être composé de plusieurs parties.
4) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 carractérise en ce que le passage de 'eau selon unr axe x x' se fait
perpenrdiculairemnernt 1 'axe du flux margntiq'ue y y'.20
) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 caractèvrisé en ce que la quantité des aimants (t 1) avec leur espae f( 2) est.
d'U r r nombre pouvant ttre supérieur à 2.
6) Diispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caract'éris ern ce que l'aimant peut-ét re un életro,-aimarnt ( 8:).
7) Dispositif selon les revendications 1 2, 4 et 5 caractérisé en ce que le passage de 1 'eau peut se faire entre unr ou plusieurs
espaces ( 2) selon que le dbit est plus ou moins important et sans pression.
8) Dispositif selonr les revendications 1, ê 2 4 et 5 caractéris' enr ce que des obturateurs ( 7) obl ige le passage de 'eau
uniquementri dans les espaces ( 2), non oi-bt ur,'s.
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