FR3072665A1 - Enceinte apte a etre raccordee a un dispositif d'evacuation d'un liquide - Google Patents

Abstract

Enceinte (20), apte à être raccordée à un dispositif d'évacuation d'un liquide, l'enceinte comportant une extrémité ouverte (21) et une extrémité fermée (22), ou fond de l'enceinte, l'enceinte étant apte à être raccordée au dispositif d'évacuation de liquide par son extrémité ouverte, l'enceinte comportant une paroi latérale (23), s'étendant entre le fond (22) et l'extrémité ouverte (21); l'enceinte étant apte à contenir des électrodes (51, 52), lesdites électrodes s'étendant entre le fond et l'extrémité ouverte, l'enceinte étant caractérisée en ce qu'elle comporte : - une bobine externe (61), s'étendant à l'extérieur de l'enceinte, et une bobine interne (62), s'étendant dans la paroi latérale ou à l'intérieur de l'enceinte, de telle sorte que lorsqu'un courant primaire circule dans ladite bobine externe, un courant secondaire s'établisse dans ladite bobine interne, par couplage inductif, la bobine interne (61) et la bobine externe (62) forment un circuit d'alimentation électrique permettant la polarisation des électrodes par couplage inductif.

Description

Enceinte apte à être raccordée à un dispositif d'évacuation d'un liquide

Description

Domaine technique

L'invention se rapporte au domaine du traitement d'effluents liquides, et plus particulièrement à la purification de ces effluents. L'effluent liquide peut notamment être de l'eau usée, issue d'une installation domestique, industrielle ou hospitalière.

Description de l'art antérieur

L'effet biocide de certains ions métalliques est bien connu. Par exemple, l'effet bactéricide de l'ion cuivre a été mis en œuvre depuis plusieurs décennies, pour la purification d'effluents liquides susceptibles de contenir des bactéries.

En mars 2008, ΓAgence américaine pour la Protection de l'Environnement (EPA) a homologué le cuivre et ses alliages en tant qu'agents antibactériens capables de lutter contre la prolifération de certaines bactéries responsables d'infections potentiellement mortelles. Le cuivre, le bronze et le laiton sont ainsi les premiers matériaux officiellement autorisés à revendiquer des propriétés sanitaires aux USA.

Ces propriétés font que ces métaux sont utilisés dans certains dispositifs de purification d'eau, dans le but de limiter le recours à des agents bactéricides chimiques.

Le brevet US4525272 en est un exemple. Ce brevet décrit un dispositif comportant un tuyau latéral, permettant l’arrivée d'eau à traiter, débouchant sur un tuyau longitudinal, à travers lequel l'eau peut s’écouler. Le tuyau longitudinal comporte une anode prenant la forme d’un barreau de cuivre, et d’une électrode annulaire en acier faisant office de cathode. Lorsque l’eau s'écoule le long du tuyau longitudinal, les ions cuivre libérés par l'anode entraînent la purification de l’eau.

Dans le circuit d’évacuation d'un effluent industriel, l'emplacement d'un dispositif de purification n’est pas anodin. Il convient tout d’abord de disposer cet élément selon une configuration optimale, favorisant une bonne efficacité de décontamination. Il est ensuite préférable de disposer le dispositif de telle sorte qu'il soit aisément accessible, pour faciliter les opérations de maintenance.

Par ailleurs, dans le dispositif de purification de l'art antérieur, des fils électriques parviennent jusqu'aux électrodes et des connexions électriques traversent le tuyau latéral afin de pouvoir polariser la cathode et l'anode. Ce type de connexion peut poser des problèmes d'étanchéité et de sécurité électrique.

Objet de l'invention

L'invention vise à remédier à ces inconvénients.

Un objet de l'invention est un dispositif de traitement d'un liquide, comportant un tube d'arrivée, pour l'admission du liquide dans le dispositif, une enceinte, comportant une extrémité ouverte et une extrémité fermée, formant le fond de l'enceinte, ainsi qu'une paroi latérale, s'étendant entre l'extrémité ouverte et le fond de l'enceinte, selon un axe longitudinal, l'enceinte étant apte à collecter le liquide issu du tube d'arrivée, un orifice de sortie, par lequel le liquide est apte à sortir du dispositif, une première électrode et une deuxième électrode s'étendant, en regard l'une de l'autre, dans l'enceinte, et de préférence entre ledit fond de l'enceinte et l'orifice de sortie, un circuit électrique, comprenant une alimentation électrique configurée pour générer une tension de polarisation entre les deux électrodes, de telle sorte que la première électrode soit apte à libérer des ions sous l'effet de cette tension de polarisation, le dispositif étant caractérisé en ce que l'orifice de sortie débouche à une première distance du fond de l'enceinte, de telle sorte qu'en l'absence d'écoulement de liquide, l'enceinte est apte à former un réservoir de liquide entre ledit fond de l'enceinte et ledit orifice de sortie, le dispositif permettant alors le traitement du liquide présent dans l'enceinte, et notamment dans le réservoir de liquide formé par l'enceinte.

Les électrodes peuvent notamment s'étendre parallèlement à l'axe longitudinal.

La première distance est de préférence supérieure à 1 cm, et de préférence supérieure à 3 ou 4 cm. Ainsi, le dispositif permet de traiter un volume significatif de liquide dans le réservoir.

Selon un mode de réalisation, le tube d'arrivée débouche à une deuxième distance du fond de l'enceinte, ladite deuxième distance étant inférieure à ladite première distance de telle sorte qu'en l'absence d'écoulement, un bouchon de liquide s'étend entre ledit premier tube d'arrivée et ledit orifice de sortie. Le dispositif permet alors la purification d'un tel bouchon de liquide.

Le tube d'arrivée s'étend généralement selon ledit axe longitudinal. Il est de préférence coaxial de l'enceinte.

Selon un mode de réalisation, le circuit électrique comporte un commutateur apte à inverser la tension de polarisation entre les deux électrodes. La durée entre chaque commutation peut être supérieure à 1 min, voire supérieure à 10 minutes.

Le circuit électrique peut comporter :

un circuit de mesure d'impédance entre deux points situés à l'intérieur du dispositif, le circuit électrique étant alors apte commander l'alimentation électrique en fonction de la valeur de l'impédance mesurée entre ces deux points, et/ou une mémoire apte à stocker une séquence d'activation de ladite alimentation électrique, le circuit électrique étant apte à commander l'alimentation électrique selon ladite séquence d'activation.

Le circuit de mesure d'impédance peut mesurer l'impédance entre la première électrode et la deuxième électrode.

Il peut en particulier être apte à détecter, en fonction de l'impédance mesurée, une situation d'écoulement de liquide à travers le dispositif et une situation d'absence d'écoulement. Cette détection peut être réalisée par comparaison entre la valeur mesurée par le circuit de mesure d'impédance et une valeur de référence pré-établie.

Le dispositif peut comporter un élément de confinement, raccordé à l'extrémité ouverte de ladite enceinte, l'orifice de sortie étant ménagé dans ledit élément de confinement, l'élément de confinement étant apte à confiner le liquide entre l'enceinte et l'orifice de sortie.

Selon un mode de réalisation, l'alimentation électrique comporte :

- une bobine externe s'étendant à l'extérieur de l'enceinte, et une bobine interne, s'étendant à la périphérie ou à l'intérieur de l'enceinte,

- ladite bobine externe étant apte à être connectée à une source de tension ou de courant alternatif,

- ladite bobine interne étant apte à être connectée auxdites électrodes,

- ladite bobine interne étant configurée pour générer, sous l'effet d'un courant électrique primaire circulant dans la bobine externe, par couplage inductif, un courant électrique secondaire, de façon à appliquer une tension de polarisation entre lesdites électrodes.

Un tel mode de réalisation permet d'éviter toute liaison filaire électrique à travers l'enceinte.

Selon ce mode de réalisation, l'alimentation électrique comporte également un circuit de redressement, connecté à ladite bobine interne pour appliquer une tension de polarisation continue entre lesdites électrodes.

La bobine externe et la bobine interne peuvent être coaxiales, et s'étendre selon ledit axe longitudinal.

Un autre objet de l'invention est une enceinte, apte à être raccordée à un dispositif d'évacuation du liquide, l'enceinte comportant une extrémité ouverte et une extrémité fermée, ou fond de l'enceinte, l'enceinte étant apte à être raccordée au dispositif d'évacuation par son extrémité ouverte, l'enceinte comportant une paroi latérale, s'étendant entre le fond et l'extrémité ouverte, l'enceinte étant apte à contenir des électrodes, lesdites électrodes s'étendant entre le fond et l'extrémité ouverte, l'enceinte étant caractérisée en ce qu'elle comporte :

une bobine externe, s'étendant à l'extérieur de la paroi latérale, et une bobine interne, s'étendant dans la paroi latérale ou à l'intérieur de l'enceinte, de telle sorte que lorsqu'un courant primaire circule dans ladite bobine externe, un courant secondaire s'établisse dans ladite bobine interne, par couplage inductif.

De préférence, l'enceinte comporte un circuit de redressement, connecté à la bobine interne, de façon à produire un courant continu.

Description des figures

La figure 1 représente un dispositif de purification selon l'art antérieur.

La figure 2 représente une vue externe d'un premier exemple de dispositif selon l'invention.

Les figures 3A et 3B représentent les principaux éléments d'un premier exemple d'un dispositif selon l'invention.

Les figures 4A à 4C représentent des coupes, à mi-hauteur, de l'enceinte faisant partie du dispositif, selon un plan AA perpendiculaire à l'axe longitudinal Z.

La figure 5 est un schéma d'un circuit électrique pouvant être mis en œuvre dans un dispositif selon l'invention.

Les figures 6A à 6C représentent différentes variantes d'un dispositif comportant un circuit de mesure d'impédance. La figure 6D représente un schéma d'un circuit de mesure d'impédance apte à déterminer une situation d'écoulement de liquide dans le dispositif et une situation d'absence d'écoulement.

Les figures 7A et 7B représentent un mode de réalisation particulier, mettant en œuvre une téléalimentation. La figure 7B représente une coupe de la figure 7A selon un plan AA perpendiculaire à l'axe longitudinal Z. La figure 7C représente un exemple de circuit redresseur pouvant être mis en œuvre.

La figure 8 représente un deuxième exemple de dispositif selon l'invention.

Description détaillée

On a représenté sur la figure 1 un dispositif de purification selon l'art antérieur. Le dispositif comprend un tuyau latéral, permettant l'arrivée d'un liquide, en l'occurrence de l'eau à purifier, selon la flèche portant l'indication « in ». L'eau atteint alors un tuyau longitudinal, et circule entre une anode A et une cathode K, l'anode étant constituée de cuivre, puis ressort du tuyau longitudinal comme indiqué par la flèche portant l'indication « out ». Sous l'effet d'une tension polarisation, l'anode est apte à libérer des ions Cu²⁺, ces derniers migrant vers la cathode K. Le volume d'eau compris entre l'anode et la cathode est alors parcouru par des ions Cu²⁺, et est purifié du fait de l'effet biocide des ions cuivre.

On remarque que l'anode et la cathode sont reliées à des fils d'alimentation électrique par le biais de connections électriques traversantes C.

Les figures 2, 3A et 3B représentent un premier exemple de dispositif selon l'invention. Dans ce premier exemple, le dispositif est apte à être raccordé au circuit d'évacuation d'un évier.

Le dispositif comporte un tube d'arrivée de liquide 10, destiné à être raccordé à un circuit d'évacuation d'un effluent liquide. Le tube d'arrivée 10 s'étend selon un axe longitudinal Z, de préférence orienté verticalement, entre une extrémité proximale 11, constituant un orifice d'entrée du liquide dans le dispositif, et une extrémité distale 12.

Le tube d'arrivée 10 débouche dans une enceinte 20, comportant une extrémité ouverte 21 et une extrémité fermée 22, cette dernière formant le fond de l'enceinte. L'enceinte comporte également une paroi latérale 23 s'étendant, selon l'axe longitudinal, entre le fond de l'enceinte 22 et l'extrémité ouverte 21.

Dans cet exemple, l'extrémité distale 12 du tube 10 est située entre l'extrémité ouverte 21 et le fond 22 de l'enceinte.

Le dispositif comporte également un orifice de sortie 40, par lequel peut s'évacuer le liquide, selon le chemin fluidique fléché représenté sur la figure 3A : le liquide s'écoule à travers le tube d'arrivée 10 depuis l'extrémité proximale 11 dans l'enceinte selon une première direction (flèche in), puis remonte vers l'orifice de sortie 40 selon une deuxième direction, opposée à la première direction, avant de s'écouler à travers l'orifice de sortie 40 (flèche out).

Un élément de confinement 30, auquel est raccordée l'enceinte 20, permet le confinement du liquide entre l'enceinte 20 et l'orifice de sortie 40, et prévient une fuite de liquide à l'extérieur du dispositif. Dans cet exemple, l'élément de confinement s'étend entre l'extrémité ouverte 21 de l'enceinte et la paroi externe du tube d'arrivée 10.

L'orifice de sortie 40 débouche à une première distance di du fond 22 de l'enceinte 20. L'extrémité distale 12 du tube d'arrivée 10 débouche à une deuxième distance d₂ du fond de l'enceinte, cette deuxième distance d₂ étant inférieure à la première distance di. De ce fait, selon le principe bien connu du siphon, même en l'absence d'écoulement du liquide dans le dispositif, un bouchon liquide B se forme dans l'enceinte, entre le fond 22 et l'orifice de sortie 40. Ainsi, l'enceinte 20 est apte à former un réservoir de liquide entre le tube d'arrivée 10 et l'orifice de sortie 40, et cela même en l'absence d'écoulement de liquide. Le bouchon liquide B permet notamment d'éviter une remontée d'odeurs désagréables entre l'orifice de sortie 40 et l'extrémité proximale 11 du tube d'arrivée 10.

Le tube d'arrivée 10, l'enceinte 20 et l'élément de maintien 30 sont réalisées, dans cet exemple, en matière plastique, par exemple en PVC (Polychlorure de Vinyle).

L'orifice de sortie débouche à une première distance di, égale à 6 cm, du fond 22. Le tube d'arrivée 10 a un diamètre interne de 3 cm et une hauteur de 15 cm. Il débouche, à l'intérieur de l'enceinte 20, à une deuxième distance dî, égale à 1cm, du fond 22. L'enceinte 20 a un diamètre interne évoluant entre 4 cm, au niveau de son fond 22, et 6 cm au niveau de son extrémité ouverte 21. La profondeur p de cette enceinte est de 6 cm. Aussi, dans cet exemple, l'écoulement du liquide dans le dispositif forme un bouchon liquide B confiné dans l'enceinte 20 et l'élément de confinement 30, selon une hauteur égale à la distance di, en l'occurrence 6 cm.

Ainsi, l'orifice de sortie 40 débouche à distance du fond 22 de l'enceinte 20, cette distance étant de préférence supérieure à 1 cm, et encore de préférence supérieure à 3 à 4 cm.

Le dispositif comprend une première électrode 51, formée d'un premier métal, ici du cuivre. Il comprend également une deuxième électrode 52, formée d'un deuxième métal, qui est également du cuivre dans cet exemple.

Il n'est pas nécessaire que le premier métal et le deuxième métal soient identiques. Au moins un desdits métaux doit être apte à libérer des ions ayant un effet biocide, et de préférence un effet bactéricide, sous l'effet d'une tension de polarisation U appliquée entre la première électrode 51 et la deuxième électrode 52. Ainsi, le premier métal (ou le deuxième métal) peut être constitué de cuivre, d'argent, de bronze, de laiton.....

Le dispositif comporte également un circuit électrique 50, apte à établir une différence de potentiel, ou tension de polarisation U, entre les deux électrodes 51 et 52, de façon à permettre la libération d'ions métalliques dans un liquide conducteur s'étendant entre ces électrodes. Ainsi, les ions métalliques migrent d'une électrode à l'autre, à travers le liquide, et produisent leur effet biocide dans le liquide traversé. La tension de polarisation est de préférence continue.

Selon cet exemple, sous l'effet de la tension de polarisation, l'anode 51 en cuivre libère des ions cuivre selon la réaction d'oxydation Cu -> Cu²⁺ + 2e^_. Les ions Cuivre Cu²⁺ migrent à travers le liquide, jusqu'à la cathode 52, ou ils forment un dépôt de cuivre selon la réaction de réduction : Cu²⁺ + 2e -» Cu.

Dans ce premier exemple, le circuit électrique 50 comporte une alimentation électrique, de préférence continue 53, située à l'extérieur de l'enceinte 20, reliée auxdites première et deuxième électrode 51, 52 par une connexion filaire, à travers l'enceinte 20.

Quel que soit le mode de réalisation, l'alimentation électrique peut être une source de tension, comprenant avantageusement un limitateur de l'intensité du courant, ou une source de courant. De préférence, l'intensité du courant est limitée à une valeur inférieure à IA, et de préférence inférieure à 500 mA voire à 100 mA.

Les première et deuxième électrodes 51, 52 s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal Z, et se font face. Chacune se présente sous la forme d'une plaque décrivant un tronçon hémicylindrique. La distance Δ entre les deux électrodes est comprise entre 1 cm (à l'endroit où elles sont le plus proche l'une de l'autre) à 3 cm. Plus généralement, quel que soit le mode de réalisation, la distance Δ entre deux électrodes est de préférence comprise entre 0.5 cm et 10 cm.

Chaque électrode 51, 52 est insérée dans des fentes pratiquées dans le tube d'arrivée 10, selon l'axe longitudinal Z. Ainsi, chaque électrode est maintenue dans une position fixe l'une par rapport à l'autre, le tube d'arrivée 10 jouant le rôle d'élément de maintien. Le fait de maintenir les électrodes à distance l'une de l'autre permet d'éviter la formation d'un court-circuit. La fixation des électrodes dans l'élément de maintien est réversible, de telle sorte qu'il est possible de changer les électrodes simplement.

Selon une variante de ce mode de réalisation, les électrodes 51 et 52 sont fixées à un élément de maintien, indépendant du tube d'arrivée 10, cet élément de maintien étant déposé sur le fond de l'enceinte 22.

Dans cet exemple, la hauteur h des électrodes 51, 52 est de 4 cm, ces dernières s'étendant entre l'extrémité distale 12 du tube d'arrivée 10 et l'orifice de sortie 40.

Un élément important de ce dispositif est qu'il permet de traiter le liquide formant le bouchon liquide B, s'étendant entre le fond 22 de l'enceinte 20 et l'orifice de sortie 40.

Ce bouchon liquide peut être dynamique, dans le sens où il est renouvelé au fur et à mesure que l'effluent liquide s'écoule entre le tube d'arrivée 10 et l'orifice de sortie 40.

Le bouchon liquide peut également être statique, en l'absence d'écoulement de liquide entre le tube d'arrivée 10 et l'orifice de sortie 40. Dans un tel cas de figure, le liquide n'est pas renouvelé dans le bouchon liquide et on comprend que cette situation est propice à la prolifération de bactéries dans le réservoir formé par l'enceinte 20. Par exemple, dans le cas où le dispositif est relié au circuit d'évacuation d'un évier, ou d'une douche, le liquide formant le bouchon B peut ne pas être renouvelé durant plusieurs heures consécutives, voire plusieurs journées consécutives.

Il en résulte un risque de prolifération bactérienne élevée dans l'enceinte 20, mais également dans l'air situé au contact de l'enceinte. Des bactéries peuvent alors contaminer l'environnement dans lequel est placé le dispositif, lorsqu'elles migrent au-delà de l'extrémité proximale 11, vers l'extérieur du dispositif, et en particulier dans l'air ambiant situé en amont du tube d'arrivée 10. Par ailleurs, de telles bactéries peuvent engendrer la formation d'un biofilm au contact de l'enceinte 20, du tube d'arrivée 10 ou dans les parois circuit d'évacuation situées en aval du dispositif, au-delà de l'orifice d'évacuation 40. Un tel biofilm augmente le risque de bouchage, et, une fois formé, nécessite des grandes quantités de produits chimiques pour être éliminé.

Les termes amont / aval se comprennent selon le sens d'écoulement du liquide dans le dispositif, représenté par les flèches repérées in, out sur les figures 2 et 3A.

Une telle prolifération peut être limitée, voire évitée, en mettant en œuvre le dispositif décrit dans ce premier exemple, permettant la formation et la circulation d'ions métalliques ayant un effet bactéricide dans le bouchon liquide. On évite alors la formation d'un biofilm, et les inconvénients associés, ainsi que le risque de migration de bactéries à l'extérieur du dispositif. Le fait que le dispositif soit apte à retenir un volume significatif de liquide, en l'absence d'écoulement de liquide, est particulièrement avantageux. Par volume significatif de liquide, on entend un volume supérieur à 10 cm³, et de préférence supérieur à 20 cm³ voire 30 cm³. La hauteur di, selon laquelle est retenu le liquide, est de préférence supérieure à 1 cm, et de préférence supérieure à 3 à 4 cm.

Le dispositif permet donc le traitement de volumes de liquides, dits volumes morts, subsistant dans un circuit d'évacuation, et pouvant être propice au développement de bactéries du fait de la stagnation du liquide dans ce volume mort. Il est particulièrement approprié à des circuits d'évacuation destinés à d'équipements sanitaires de lieux sensibles, en particulier en milieu hospitalier ou en milieu industriel.

L'enceinte 20 peut être aisément désolidarisée du dispositif, par exemple par le biais d'une fixation réversible de l'enceinte sur l'élément de confinement 30, notamment au moyen d'un pas de vis ménagé au niveau de l'extrémité ouverte 21, coopérant avec un filetage pratiqué dans l'élément de confinement 30. Le retrait réversible de l'enceinte facilite le remplacement des électrodes.

L'alimentation 53 est, dans ce premier exemple, une alimentation continue, générant une tension de polarisation U de préférence inférieure à 20 V et plus particulièrement inférieure à 12 V pour des raisons de sécurité électrique. L'expérience a montré que sur de l'eau domestique, l'intensité du courant dans le circuit 50 s'élève à quelques dizaines de mA à quelques centaines de mA, selon la concentration ionique.

De préférence, l'alimentation 53 n'est pas activée en permanence, mais selon des périodes temporelles, autrement dit séquentiellement. Cela évite une production excessive d'ions métalliques, par exemple Cu²⁺, dont la concentration ne doit pas dépasser un certain seuil.

Les périodes temporelles peuvent être prédéterminées, au cours d'une phase d'apprentissage. L'expérience a montré qu'une séquence de durée comprise entre 3 et 15 minutes, conduit à une décontamination efficace. Cette séquence peut être renouvelée à intervalles de temps réguliers, préalablement déterminés, par exemple toutes les heures, ou toutes les n heures, n pouvant être compris entre 1 et 24, en particulier en l'absence d'écoulement de liquide dans le dispositif.

Les figures 4A à 4C représentent des coupes du tube d'arrivée 10 dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal Z (plan AA représenté sur la figure 3B). Les électrodes 51 et 52 s'étendent selon l'axe longitudinal Z entre le fond de l'enceinte et l'orifice de sortie, selon différentes configurations géométriques :

géométrie hémicylindrique (fig. 4A), précédemment décrite, dans laquelle chaque électrode 51, 52 a la forme d'un tronçon cylindrique, géométrie planaire, dans laquelle chaque électrode a la forme d'une plaque parallèle à l'axe longitudinal Z (fig. 4B), géométrie coaxiale (fig. 4C), selon laquelle la première électrode 51 prend la forme d'un barreau s'étendant dans l'axe du tube d'arrivée 10, et la deuxième électrode 52 prend la forme d'un cylindre coaxial de la première électrode, s'étendant de façon annulaire autour de la première électrode 51.

Naturellement, d'autres configurations géométriques peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention.

La figure 5 représente un schéma d'un circuit électrique 50 destiné à générer une tension de polarisation U entre les électrodes 51 et 52.

Le circuit électrique 50 peut comprendre un commutateur 54 permettant l'inversion de la tension de polarisation aux bornes des électrodes 51, 52. Cela permet, lorsque les électrodes sont constituées d'un même métal, que chaque électrode joue alternativement le rôle d'anode et de cathode, en fonction de la commutation. Ce commutateur peut être piloté par un microcontrôleur 55 intégré au circuit électrique 50. La commutation permet de limiter l'oxydation d'une électrode et la réduction à l'autre électrode, en inversant les fonctions de chaque électrode.

Le circuit électrique 50 peut comporter un circuit de mesure d'impédance 56, permettant de mesurer l'impédance entre deux points Pi et P₂, notamment entre lesquels l'impédance est susceptible d'évoluer lorsqu'un liquide s'écoule dans le dispositif et lorsqu'il n'y a pas d'écoulement. Ainsi, la mesure de l'impédance permet de détecter l'écoulement ou l'absence d'écoulement de liquide dans le dispositif. Ce circuit de mesure 56, comprenant un Ohmmètre Ω peut être connecté au microcontrôleur 55, ce dernier agissant pour commander la polarisation des électrodes 51 et 52, afin de libérer des ions ayant un effet biocide dans le liquide.

Les deux points Pi et P₂ peuvent être respectivement situés respectivement sur les électrodes 51 et 52, comme représenté sur les figures 6A et 6B. Ainsi, le circuit de mesure d'impédance effectue une mesure de l'impédance Z entre ces électrodes, cette dernière étant susceptible d'évoluer entre une situation d'écoulement du liquide et une situation d'absence d'écoulement du liquide dans le dispositif.

Les électrodes 51, 52 peuvent s'étendre selon une hauteur h telle qu'en l'absence d'écoulement du liquide, une partie des électrodes, et en particulier la partie amont n'est pas en contact avec du liquide, mais avec de l'air, tandis que lorsque du liquide s'écoule dans le dispositif, les électrodes sont entièrement en contact avec le liquide. Ce cas de figure est représenté sur la figure 6A. L'impédance entre les deux électrodes s'élève alors à une première valeur Zi en l'absence d'écoulement, et fluctue lors d'un écoulement de liquide dans le dispositif, autour d'une deuxième valeur Z₂ inférieure à Zi.

Dans une autre configuration, représentée sur la figure 6B, les électrodes 51,52 s'étendent selon une hauteur h telle qu'elles sont toujours immergées dans le liquide, au cours d'un écoulement comme en l'absence d'écoulement. Dans ce cas, l'impédance entre les deux électrodes s'élève à première valeur Zi en l'absence d'écoulement, et fluctue lors d'un écoulement de liquide dans le dispositif, autour de la même valeur Zi. C'est alors l'apparition de ces fluctuations qui indique qu'un écoulement a lieu.

Les points Pi et P2 peuvent être placés à une distance du fond de l'enceinte 22, supérieure à la première distance di, mais suffisamment proche de l'orifice de sortie 40 de telle sorte qu'ils sont séparés par de l'air en l'absence d'écoulement de liquide, et par du liquide lors de l'écoulement de liquide à travers le dispositif comme cela est représenté sur la figure 6C. Ainsi, la valeur de l'impédance Zi, en l'absence d'écoulement de liquide, est supérieure à la valeur de l'impédance Z2 durant l'écoulement du liquide.

Ainsi, le circuit de mesure d'impédance 56 peut être apte à détecter, en fonction de l'impédance mesurée, une situation d'écoulement de liquide et une situation d'absence d'écoulement. Les valeurs d'impédance correspondant respectivement à ces deux situations peuvent être établies par des essais expérimentaux. Comme représenté sur la figure 6D, le circuit 56 comporte alors un comparateur 59, pour comparer la valeur de l'impédance mesurée à une valeur de référence Vref préalablement établies, le signal de sortie Vs du comparateur étant alors représentatif de l'une ou de l'autre de ces situations.

Ce circuit de mesure d'impédance 56 peut également avoir une fonction de sécurité, en prévenant une situation dans laquelle la conductivité du liquide serait élevée, ce qui engendrerait une augmentation de l'intensité du courant. Dans un tel cas, au deçà d'une certaine valeur seuil d'impédance, le microcontrôleur 55 peut désactiver la polarisation des électrodes 51 et 52, ou réduire l'intensité du courant.

Le microcontrôleur 55 peut être connecté à une mémoire 57 dans laquelle les séquences d'activation des électrodes 51 et 52 sont mémorisées. Cette mémoire comporte par exemple des informations sur la durée d'une séquence d'activation des électrodes ainsi que la durée entre deux séquences consécutives. La mémoire peut par exemple commander l'activation des électrodes à différents instants d'une journée, ces instants ayant été programmés en fonction de l'utilisation de l'équipement sanitaire auquel est raccordé le dispositif. Le microcontrôleur 55 active et désactive les électrodes 51, 52 selon les informations stockées dans la mémoire, par exemple via le commutateur 54.

Cette mémoire 57 peut être programmée au cours d'une phase d'apprentissage, au cours de laquelle un opérateur programme la durée et les instants d'activation des électrodes. Elle peut également être programmée par auto-apprentissage, en particulier lorsque le dispositif comprend un circuit de mesure d'impédance 56 apte à détecter, en fonction de l'impédance mesurée, une situation d'écoulement de liquide et une situation d'absence d'écoulement.

Selon une variante, la partie amont de chaque électrode 51, 52 comporte un matériau isolant. Ce matériau peut prendre la forme d'une couche d'un matériau isolant, par exemple un plastique, déposé à la surface amont de ces électrodes. Un tel revêtement peut prévenir un court-circuit au cas où un élément conducteur indésirable soit introduit involontairement dans le dispositif, cet élément conducteur pouvant établir un contact électrique entre les deux électrodes.

Selon un mode de réalisation, les électrodes 51 et 52 sont alimentées par un circuit de téléalimentation 60, permettant la polarisation des électrodes par couplage inductif. Un tel circuit est représenté sur les figures 7A et 7B. Une bobine externe 61 est disposée à l'extérieur de l'enceinte 20, et est alimentée par une source de tension alternative 59. Une bobine interne 62 est disposée à l'intérieur de l'enceinte 22. Par couplage inductif, un courant secondaire circule dans la bobine interne, sous l'effet d'un courant primaire circulant dans la bobine externe. Un circuit redresseur 63 peut être raccordé à la bobine interne, de façon à constituer une source de polarisation continue 53, apte à la polarisation des électrodes 51 et 52.

La figure 7C représente un exemple d'un tel circuit redresseur 63, qui comporte une diode 63.1 et à un condensateur 63.2. La bobine interne 62 est une bobine formée de 2000 spires concentriques (R = 130 Ω), dont une extrémité est reliée à un potentiel de masse Vo, et dont le diamètre approximativement égal à 7 cm. La bobine interne 62 est placée en vis-à-vis d'une bobine externe 61, de même diamètre, et comportant 1000 spires (R = 90 Ω). La bobine externe forme un circuit primaire. Elle est alimentée par un courant alternatif 50 Hz de tension crête 12 V. En fonction de la distance entre les deux bobines 61 et 62, on peut mesurer, aux bornes du condensateur 63.2 du circuit redresseur 63, une différence de potentiel pouvant être considérée comme continue, comprise entre 6 V lorsque la distance séparant les deux bobines s'élève à 6mm, et 3V, lorsque la distance séparant les deux bobines s'élève à 2 cm. Naturellement, d'autres circuits redresseurs connus de l'homme du métier peuvent être mis en œuvre.

Le circuit primaire comporte de préférence un limitateur de courant, pour prévenir toute situation de court-circuit.

Les bobines externe et interne 61, 62 peuvent être coaxiales, comme représenté sur la figure 6A, en s'étendant de part et d'autre de la paroi longitudinale 23. Cette configuration présente une bonne efficacité.

D'autres configurations sont envisageables, la bobine externe 61 ayant une fonction d'antenne d'émission, et la bobine interne 62 ayant une fonction d'antenne de réception. Les deux bobines peuvent avoir des formes toriques, l'axe du tore étant de préférence confondu avec l'axe longitudinal Z, ou planaires, chaque bobine décrivant alors, par exemple, une spirale.

L'intérêt de ce mode de réalisation est l'absence de connexion filaire traversant l'enceinte 20, ce qui réduit les risques de fuite et améliore la sécurité électrique.

Selon un mode de réalisation, représenté sur la figure 8, le tube d'arrivée 10 et l'enceinte 20 forment un même composant de vidange, dont la partie supérieure, destinée à l'admission du liquide, correspond au tube d'arrivée 10, et dont la partie inférieure, formant un réservoir de liquide, correspond à l'enceinte 20. Un tel dispositif est par exemple apte à être disposé dans le circuit de vidange d'un équipement électroménager, par exemple un lave-vaisselle. Le liquide pénètre dans le composant de vidange, ce dernier pouvant notamment être équipé de filtres non représentés. Le liquide est ensuite pompé, à travers un orifice de sortie 40, au moyen d'une pompe de vidange 70.

Deux électrodes 51, 52 sont déposées au fond de l'enceinte 20, et maintenues en position par des ergots ménagés dans le corps de l'enceinte 20. Les électrodes s'étendent entre le fond de l'enceinte et l'orifice de sortie 40. De même que dans les modes de réalisation précédents, sous l'effet d'une tension de polarisation produite par un circuit électrique 50, les électrodes peuvent libérer des ions ayant un effet biocide et traiter le liquide présent dans l'enceinte 20.

L'orifice de sortie est disposé à distance du fond 22 de l'enceinte, cette distance étant notamment supérieure à 1 cm, et généralement comprise entre 3 cm et 8 cm.

Le dispositif permet de traiter le liquide, au cours d'une vidange, lorsque la pompe de vidange est activée. Il permet également de traiter un volume mort de liquide, stagnant entre l'orifice de sortie 40 et le fond de l'enceinte 22, à la suite d'une vidange. On évite alors la prolifération bactérienne dans le liquide, durant la phase de vidange, mais également en dehors d'une phase de vidange, dans le liquide stagnant au fond de l'enceinte 22. On limite alors la formation d'odeurs désagréables et on améliore l'hygiène de l'équipement dans lequel le dispositif est intégré. Cela permet également d'éviter la formation d'un biofilm dans l'enceinte, ainsi que dans des équipements, tels des filtres, baignant également dans l'enceinte.

On peut également tirer profit de la présence d'alimentations électriques à proximité, par exemple l'alimentation électrique de la pompe de vidange, pour effectuer le raccordement du circuit électrique 50.

Les caractéristiques décrites en lien avec le premier exemple peuvent également s'appliquer à ce mode de réalisation, en particulier la forme des électrodes, les différentes variantes du circuit électrique 50, y compris l'alimentation des électrodes par téléalimentation.

Claims (6)

1. Revendications

   1. Enceinte (20), apte à être raccordée à un dispositif d’évacuation d’un liquide, l'enceinte comportant une extrémité ouverte (21) et une extrémité fermée (22), ou fond de l'enceinte, l'enceinte étant apte à être raccordée au dispositif d'évacuation de liquide par son extrémité ouverte, l'enceinte comportant une paroi latérale (23), s'étendant entre le fond (22) et l'extrémité ouverte (21), la paroi latérale s'étendant autour d'un axe longitudinal (z);

   l'enceinte étant apte à contenir des électrodes (51, 52), lesdites électrodes s'étendant entre le fond et l'extrémité ouverte, l'enceinte étant caractérisée en ce qu'elle comporte :

   une bobine externe (61), s'étendant à l'extérieur de l’enceinte, et une bobine interne (62), s'étendant dans la paroi latérale ou à l'intérieur de l'enceinte, de telle sorte que lorsqu'un courant primaire circule dans ladite bobine externe, un courant secondaire s'établisse dans ladite bobine interne, par couplage inductif, la bobine interne (61) et la bobine externe (62) forment un circuit d'alimentation électrique permettant la polarisation des électrodes par couplage inductif.
2. 2. Enceinte (20) selon la revendication 1, dans laquelle la bobine interne est raccordée un circuit redresseur (63), de façon à constituer une source de polarisation continue, apte à établir une polarisation entre les électrodes (51,52).
3. 3. Enceinte selon la revendication 1 ou la revendication 2, comportant une source de tension alternative (59), pour alimenter la bobine externe (61).
4. 4. Enceinte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la bobine externe (61) et la bobine interne (62) sont coaxiales.
5. 5. Composant de vidange d'un équipement électroménager; comportant une partie supérieure, destinée à l'admission d'un liquide, formant un tube d'arrivée (10), et une partie inférieure, formant un réservoir de liquide, la partie inférieure correspondant à une enceinte (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
6. 6. Composant de vidange d'un équipement électroménager selon la revendication 5, comportant un orifice de sortie (40), ainsi qu'une pompe de vidange (70), de telle sorte qu'un liquide présent dans l'enceinte est apte à être pompé, à travers l'orifice de sortie (40) par la pompe de vidange (70).