FR3140872A1

FR3140872A1 - Bouteille d’eau comprenant un dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau

Info

Publication number: FR3140872A1
Application number: FR2210773A
Authority: FR
Inventors: Anthony Ginter; Gilles BAZAN; Bryson FESER; Jeremy VINCENT
Original assignee: Weo LLC
Current assignee: Weo LLC
Priority date: 2022-10-18
Filing date: 2022-10-18
Publication date: 2024-04-19
Also published as: WO2024084392A1

Abstract

L’invention propose une bouteille (1) pour contenir du liquide, du type eau, comprenant : - un réservoir (2) de liquide défini par une paroi cylindrique (10) délimitée par une extrémité supérieure (8) ouverte et une extrémité inférieure (9) ouverte ; - un couvercle (3) amovible fermant l’extrémité supérieure (8) du réservoir (2) ; - une base (4) fermant l’extrémité inférieure (9) du réservoir (2) ; Cette bouteille comprend un dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) du liquide par électrolyse, s’étendant à l’intérieur du réservoir (2) depuis la base (4) vers le couvercle (3), ledit dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) comprenant des moyens de pompage du liquide, des moyens d’électrolyse du liquide, et des moyens de contrôle et de commande, tous ces moyens étant alimentés par une batterie (19) rechargeable, lesdits moyens d’électrolyse étant constitués d’une cellule électrolytique (16) comprenant deux électrodes en diamant dopées au bore. Figure pour l'abrégé : Figure 3

Description

Bouteille d’eau comprenant un dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau

Domaine technique de l'invention

L'invention concerne une bouteille pour contenir du liquide, du type eau, et qui comprend un dispositif d‘augmentation des fonctions du liquide.

L’invention concerne également un procédé d’augmentation des fonctions de l’eau contenue dans une telle bouteille.

L’augmentation fonctionnelle est réalisée via une électrolyse de l’eau.

Arrière-plan technique

L’eau est un nutriment essentiel qui intervient dans toutes les fonctions physiologiques de base de l’organisme humain. Il faut noter que l’eau, comparée à d’autres nutriments, est consommée en quantités beaucoup plus importantes.

C’est pourquoi sa disponibilité et sa qualité sont des paramètres clés dans la santé.

Il est recommandé de boire 1,5L d’eau par jour par personne.

Les bouteilles d’eau « intelligentes », encore appelées smart bottles, se développent. Elles présentent des technologies qui permettent par exemple d’évaluer la quantité d’eau bue par le consommateur, ou de rappeler au consommateur la quantité d’eau restant à boire d’ici la fin d’une journée. Elles permettent aussi de connaître la qualité de l’eau grâce à des capteurs de température, de pH, etc.

Certaines bouteilles permettent aussi de décontaminer l’eau grâce à une stérilisation par UV, ou d’adoucir l’eau, ou encore de charger l'eau en hydrogène grâce à un générateur d'eau hydrogénée à système d'électrolyse.

L'électrolyse permet de décomposer les éléments d'une substance par l'effet d'un courant électrique.

Dans le cas du générateur d’eau hydrogénée, une membrane d’échange de protons est usuellement utilisée pour retirer l’oxygène dissous, un sous-produit de l’électrolyse. On obtient une eau hydrogénée qui contient des ions H+ bien plus nombreux qu’une eau classique. Cette eau hydrogénée est mieux absorbée par l’organisme, et est utile pour lutter contre les radicaux libres du corps humain. Ces radicaux libres sont des molécules ayant perdues un électron, engendrant du stress oxydatif. L’hydrogène présent en excès dans cette eau, se fixe sur un radical libre, et on obtient une eau hydrogénée antioxydante. La santé va durablement s’améliorer.

Ainsi, l’eau hydrogénée ne conserve pas tous les éléments présents naturellement dans l’eau, notamment l’oxygène, et comporte une grande quantité d’ions H+.

Or l’oxygène est important car il est utilisé par les bactéries pour travailler plus efficacement dans la décomposition des contaminants présents dans l’eau, ce qui contribue à obtenir une eau plus propre de façon naturelle.

L’oxygène joue également sur le potentiel oxydo-réducteur (ORP) de l’eau, c’est-à-dire la capacité d’une eau à se nettoyer par elle-même, ou à décomposer les contaminants.

A l’heure actuelle, l’eau de boisson, par exemple en sortie de robinet, est encore trop chargée en chlore, en contaminants divers, etc.

L’objectif de la présente invention est de produire une eau fonctionnelle augmentée directement dans une bouteille, sans ajout de produit chimique ou de sel, sans floculant.

Cette eau fonctionnelle augmentée comporte tous les éléments présents naturellement dans l’eau, sans les éliminer, mais en les réorganisant différemment, afin qu’ils contribuent à baisser l’ORP de l’eau de 200mV à 600mV selon le type d’eau en entrée. Plus la baisse de l’ORP est importante, plus l’eau aura des effets bénéfiques sur le corps humain.

La présente invention a pour objectif de pallier les différents inconvénients énoncés ci-dessus, au moyen d’une bouteille pour contenir du liquide, du type eau, se développant selon un axe central X, et comprenant :

- un réservoir de liquide défini par une paroi cylindrique délimitée par une extrémité supérieure ouverte et une extrémité inférieure ouverte ;

- un couvercle amovible fermant l’extrémité supérieure du réservoir ;

- une base fermant l’extrémité inférieure du réservoir.

La bouteille selon l’invention se caractérise à titre principal en ce qu’elle comprend également un dispositif d’augmentation des fonctions du liquide par électrolyse, s’étendant à l’intérieur du réservoir selon l’axe X depuis la base vers le couvercle, ledit dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau comprenant des moyens de pompage du liquide, des moyens d’électrolyse du liquide, et des moyens de contrôle et de commande de l’augmentation des fonctions, tous ces moyens étant alimentés par une batterie rechargeable, lesdits moyens d’électrolyse étant constitués d’une cellule électrolytique comprenant deux électrodes en diamant dopées au bore.

L’idée principale de cette invention consiste à intégrer un dispositif de d’augmentation des fonctions de l’eau au sein d’une bouteille, en réalisant une électrolyse spécifique, avec des électrodes en diamant dopées au bore.

Cette eau réunit toutes les propriétés des eaux fonctionnelles, à savoir les eaux comprenant du dihydrogène H₂, du dioxygène O₂, des biomolécules, des électrons e-.

La bouteille est un élément nomade dont l’espace intérieur est réduit.

Le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau doit ainsi être compact, de façon à laisser un espace libre conséquent dans la bouteille pour stocker l’eau.

De plus, le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau doit être autonome, donc sans raccord à une prise de courant. En effet, l’utilisateur peut transporter sa bouteille à souhait, et la changer de place autant qu’il veut. L’électrolyse doit être opérationnelle en tout lieu, dès lors que la bouteille est statique et posée sur un support horizontal (par exemple une table, une étagère, un bureau, au sol, …).

Cette électrolyse se différencie principalement d’un dispositif d’enrichissement en hydrogène en ce que l’oxygène est conservé, et l’électrolyse est réalisée de façon à produire une action instantanée sur l’eau, et de façon durable sur plusieurs jours.

Pour chaque électrode, la concentration de bore est comprise entre 200 ppm (3x10¹⁹B atomes/cm³) et 1500 ppm (2x10²⁰B atomes/cm³). Contrairement à l’art antérieur où la quantité de charge électrique est élevée, ce qui entraîne la polarisation de l’électrode de diamant pour améliorer sa performance contre la dépollution, parfois même avec l’ajout d’un électrolyte solide, ici la quantité de charge électrique est faible, et l’électrode de diamant ne se polarise pas, et son action se concentre uniquement sur la structure des molécules d’eau, qui est modifiée, améliorée.

Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément :

le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau présente un circuit de circulation du liquide depuis une entrée proximale du couvercle, et jusqu’à une sortie proximale de la base et débouchant dans le réservoir.
les moyens de pompage du liquide consistent en une pompe située en aval de l’entrée de liquide, et apte à pomper le liquide présent dans le réservoir, et à rejeter le liquide pompé vers la cellule électrolytique, le liquide électrolysé étant évacué via ladite sortie par gravité.
le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau remplit moins de la moitié du volume du réservoir.
il existe un espace libre apte à contenir du liquide, entre le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau et la paroi cylindrique du réservoir.
les deux électrodes correspondent à une anode et une cathode alimentées sur une plage de +2 V à +4 V pour l’anode, et une plage de –1 V à –2 V pour la cathode.
le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau comporte un capteur de température apte à mesurer la température de l’eau électrolysée en sortie : de préférence, l’électrolyse est réalisée entre 4°C et 40°C.
lesdits moyens de contrôle et de commande consistent en un microcontrôleur relié aux moyens de pompage, aux moyens d’électrolyse, et à la batterie.
le microcontrôleur contrôle par exemple la quantité d’eau électrolysée, l’alimentation de la cellule électrolytique, la performance de la batterie, l’alimentation de la pompe, la température de l’eau, le poids/volume d’eau, une horloge interne, un nombre de cycles d’électrolyse, un accéléromètre, etc.
le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau comprend en outre des moyens de détection et de mesure des variations de volume du liquide au sein de la bouteille.
lesdits moyens de détection et de mesure des variations de volume du liquide consistent en un capteur de poids.
ledit capteur de poids est localisé en partie inférieure du dispositif de d’augmentation des fonctions de l’eau, au niveau de la base de la bouteille.
le réservoir est monté de façon étanche sur la base par vissage.
l’extrémité supérieure du réservoir présente une paroi extérieure lisse : contrairement aux bouteilles classiques, la paroi extérieure est dépourvue de filetage, et est donc lisse, pour un meilleur confort de boisson.
la bouteille comporte un interrupteur reed magnétique apte à désactiver la batterie lors du transport de la bouteille, l’interrupteur étant connecté au microcontrôleur.
la bouteille comporte un bouton multifonction localisé dans la base et directement accessible depuis la surface extérieure de la base : par exemple, ledit interrupteur reed désactive la batterie suite à l’appui sur ce bouton multifonction par un utilisateur. Le bouton multifonction sert également à mettre la batterie en veille, à activer une électrolyse et à allumer la bouteille.
le microcontrôleur communique via Bluetooth avec des appareils électroniques extérieurs, du type téléphone portable.
Le microcontrôleur communique via WIFI afin d’assurer les mises à jour logiciel.
la batterie est rechargeable via un port de recharge prévu sur la base, du type port USB-c. Ce port USB-c peut également être utilisé pour réaliser des mises à jour logiciel, et pour s’appareiller avec une station de recharge extérieure.
la bouteille comporte au moins un voyant lumineux indiquant un chargement de la batterie, et/ou un voyant lumineux indiquant un niveau de batterie faible.
la bouteille comporte un indicateur lumineux activé lorsque l’électrolyse est en cours.
la bouteille comporte un indicateur lumineux pour indiquer l’activation du bluetooth.
la bouteille comporte un système d’appariement avec une application par secouement de la bouteille.
la bouteille comporte un accéléromètre.

L’invention concerne également un procédé d’augmentation des fonctions de l’eau contenue dans une bouteille telle que décrite précédemment. Le débit de l’eau passant à travers le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau est compris entre 0,5L/min et 2L/min.

Selon l’invention, l’électrolyse est activée par intermittence, de façon périodique, d’une durée allant de 15 secondes à 10 minutes.

Selon l’invention, l’ORP de l’eau fonctionnelle augmentée en sortie du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau a baissé d’au moins 200 mV

En effet, l’eau fonctionnelle augmentée en sortie du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau voit son ORP réduit d’au moins 200mV par rapport à son ORP avant électrolyse. L’ORP peut être réduit jusqu’à 600 mV via ce dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

La est une vue de face d’une bouteille selon l’invention ;

La est une vue éclatée de la ;

La est une vue en transparence de la ;

La montre la circulation du liquide au sein d’un dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau appartenant à la bouteille de la ;

La est une vue éclatée du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau et de la base de la bouteille ;

La est une vue éclatée de la cellule électrolytique appartenant au dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau de la ;

La est une vue agrandie de la cellule électrolytique appartenant au dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau tel qu’illustré en .

Description détaillée de l'invention

Par convention, la direction « axiale » correspond à celle d'extension principale de la bouteille 1, illustrée par l'axe X sur les figures 1 et 2, et la direction « radiale » est orthogonale à la direction axiale.

Dans la description détaillée des figures qui suit, on utilisera de manière non limitative les termes « supérieur » et « inférieur » ou encore « haut » et « bas » en référence à la direction axiale. Ainsi, Le terme « supérieur » s’entend d’une partie se situant en direction d’un couvercle 3 de la bouteille 1, et le terme « inférieur » s’entend d’une partie se situant en direction d’une base 4 de la bouteille 1 constituant le fond de la bouteille 1.

De la même manière, les termes « extérieur ou externe » et « intérieur ou interne » sont utilisés en référence à la direction radiale, un élément extérieur étant radialement plus éloigné de l'axe X qu'un élément intérieur.

La montre une bouteille 1 selon l’invention, pour contenir du liquide, du type eau, filtrée ou non.

Cette bouteille 1 se développe selon un axe central X et comprend :

- un réservoir 2 de liquide défini par une paroi cylindrique 10 délimitée par une extrémité supérieure 8 ouverte et une extrémité inférieure 9 ouverte ;

- un couvercle 3 amovible fermant l’extrémité supérieure 8 du réservoir 2 ;

- une base 4 fermant l’extrémité inférieure 9 du réservoir 2.

Pour remplir la bouteille 1 ou boire, l’utilisateur doit retirer le couvercle 3.

Cette montre la face arrière de la bouteille 1, avec un port 11 de recharge prévue sur la base 4 de façon bien visible par l’utilisateur.

La montre la face avant de la bouteille 1, avec un bouton 12 multifonction prévu sur la base 4 de façon bien visible par l’utilisateur.

Le bouton 12 multifonction se trouve ainsi diamétralement opposé au port 11 de recharge. Ils pourraient être cependant positionnés côte à côte, sur une même face.

L’extrémité inférieure du réservoir 2 présente un col avec un filetage externe 37 destiné à coopérer avec un filetage interne 38 prévu dans la base 4 (visible en ) de façon à pouvoir visser le réservoir 2 dans la base 4.

Un joint d’étanchéité 36 annulaire est également prévu sur le col, juste en amont de la paroi cylindrique 10, de façon à étanchéifier le montage entre le réservoir 2 et la base 4.

De préférence, l’extrémité supérieure du réservoir 2 présente un col avec une paroi extérieure lisse, sans aspérité, notamment sans filetage externe, afin que l’utilisateur puisse boire en apposant ses lèvres sur une surface agréable, pour un confort de boisson. La fixation avec le couvercle s’effectue par l’intérieur du réservoir 2.

Le réservoir 2 peut être conçu en verre, en céramique, en inox, en plastique, ou tout autre matériau connu pour la conception de bouteille.

Le réservoir 2 peut être doté d’éléments de décoration, notamment visibles sur la paroi extérieure, du type gravure ou couche de dessin avec des motifs particuliers.

Cette bouteille 1 comprend également un dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 du liquide par électrolyse, qui s’étend à l’intérieur du réservoir 2 selon l’axe X depuis la base 4 vers le couvercle 3.

Ce dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 du liquide est visible par transparence sur la .

Sur cette , on voit bien que le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 est logé à l’intérieur du réservoir 2, et baigne dans le liquide présent dans le réservoir 2. En effet, lorsque le réservoir 2 est plein, dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 est totalement immergé.

Le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 consiste en un corps, de préférence cylindrique, centré dans la bouteille 1.

Le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 remplit moins de la moitié du volume du réservoir 2. L’objectif est que ce dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 soit le plus compact possible, afin de pouvoir offrir un maximum de volume de liquide à boire.

Un espace 39 libre est prévu entre le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 et la paroi cylindrique 10 du réservoir 2 de façon à ce que le liquide puisse circuler tout autour du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5.

En l’espèce, le liquide à fonctionnaliser est aspiré par le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 au niveau d’une entrée de liquide 6 proximale du couvercle 3. En d’autres termes le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 présente une entrée de liquide 6 en partie haute.

Le liquide aspiré passe à travers différents éléments présents dans le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5, puis ressort par une sortie de liquide 7 proximale de la base 4. En d’autres termes le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 présente une sortie de liquide 7 en partie basse. Cette sortie de liquide 7 débouche dans le réservoir 2, en particulier dans l’espace 39 libre.

L’aspiration du liquide à fonctionnaliser se fait de préférence de façon annulaire, donc de façon homogène et centralisée. Le refoulement du liquide fonctionnel augmenté se fait de préférence sur un côté latéral du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5.

Dans le cadre de la présente invention, il peut être envisagé de prévoir une aspiration axiale et non annulaire, et/ou un refoulement annulaire.

La circulation générale du liquide au sein de la bouteille 1 s’effectue grâce à des moyens de pompage qui sont prévus dans le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5, qui permettent un mouvement du liquide sur toute la hauteur du liquide présent dans la bouteille 1 de façon à ce que 100 % du volume du liquide passe à travers le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 lorsque l’électrolyse est activée.

Comme illustré sur les figures 4 et 5, le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 comprend principalement des moyens de pompage du liquide, des moyens d’électrolyse du liquide, et des moyens de contrôle et de commande de l’augmentation des fonctions.

Tous ces moyens sont alimentés par une batterie 19 rechargeable via le port 11 de recharge mentionné précédemment.

Les moyens de pompage du liquide consistent en une pompe 13 située en aval de l’entrée de liquide 6, et apte à pomper le liquide présent dans le réservoir 2, et à rejeter le liquide pompé vers la cellule électrolytique 16.

Les moyens d’électrolyse sont constitués d’une cellule électrolytique 16 comprenant deux électrodes 31a, 31b en diamant dopées aux bore.

Les moyens de contrôle et de commande consistent en un microcontrôleur 22 relié à la fois à la pompe 13, à la cellule électrolytique 16, et à la batterie 19.

En , la circulation du liquide au sein du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 est représentée grâce à plusieurs flèches.

Le liquide à fonctionnaliser entre via l’entrée de liquide 6 annulaire située en partie supérieure du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5. Cette entrée de liquide 6 est formée dans un capuchon 17 supérieur encliqueté dans un corps de protection 18 du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5.

Ce corps de protection 18 est d’allure cylindrique et est fermé en partie supérieure par une paroi 26 présentant un orifice 23 débouchant sur un entonnoir 14 apte à accueillir le liquide en provenance de l’entrée de liquide 6.

La partie resserrée de l’entonnoir 14 est connectée avec l’entrée 21 de la pompe 13. Le liquide ainsi aspiré passe par la pompe 13 puis se fait refouler vers une sortie 15 de pompe 13, avant d’arriver au niveau d’une entrée 28 de la cellule électrolytique 16.

Le liquide passe à travers la cellule électrolytique 16, et ressort électrolysée au niveau d’une sortie 29 de la cellule électrolytique 16, puis arrive par gravité au niveau de la sortie de liquide 7. A la sortie, l’eau est fonctionnellement augmentée grâce au dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5.

La pompe 13, la batterie 19 et la cellule électrolytique 16 sont disposées à l’intérieur du corps de protection 18. La batterie 19 et la pompe 13 sont montées sur un socle 20 lui-même monté sur la cellule électrolytique 16, de façon à ce que ces trois éléments soient solidarisés les uns aux autres.

Le microcontrôleur 22 est situé sous la cellule électrolytique 16. Ce microcontrôleur 22 consiste en un circuit imprimé doté de composants électroniques.

Il a pour rôle principal de commander et de contrôler l’électrolyse. Plus précisément, il permet d’activer et de désactiver l’électrolyse sur des périodes bien précises, par intermittence, en fonction de données d’entrée et de données de sortie mesurées grâce à des capteurs. Il active et désactive également la pompe 13 sur les mêmes périodes.

De façon avantageuse, le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 comporte un capteur de poids 25 disposé en partie inférieure, dans la base 4, et qui permet de connaître le poids du liquide stocké dans la bouteille 1, afin d’en déduire le volume à un instant T. Grâce à ces valeurs de poids, le microcontrôleur 22 peut mesurer les variations de poids et faire des calculs pour en déduire la quantité d’eau absorbée par l’utilisateur sur un certain laps de temps.

Par exemple encore, le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 comporte un capteur de température apte à mesurer la température de l’eau électrolysée au niveau de la sortie 7 du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5. Le microcontrôleur 22 contrôle cette température. La température ne doit pas descendre sous 4°C, et ne doit pas monter au-delà de 40°C.

Par exemple encore, le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 comporte un accéléromètre. Il permet de connaître le déplacement/positionnement de la bouteille. Il peut être utilisé pour savoir si la bouteille est stable, et positionnée à la verticale, pour autoriser l’électrolyse.

De préférence, le microcontrôleur 22 est associé à une seconde carte électronique 24 afin qu’ils puissent ensemble contrôler la quantité d’eau électrolysée, l’alimentation de la cellule électrolytique 16, la santé de la batterie 19, l’alimentation de la pompe 13, une horloge interne sur laquelle sont calées les périodes d’électrolyse, le nombre de cycles d’électrolyse, l‘accéléromètre, l’allumage de LEDs sur la bouteille, et encore d’autres paramètres. Le microcontrôleur 22 et/ou la seconde carte électronique 24 permettent également d’établir une communication avec l’extérieur (Bluetooth, WIFI).

Dans l’exemple présenté, cette seconde carte électronique 24 est localisée entre le microcontrôleur 22 et le capteur de poids 25.

Le microcontrôleur 22, la seconde carte électronique 24 et le capteur de poids 25 sont fixés sous le corps de protection 18, à l’intérieur de la base 4.

La base 4 est constituée d’une partie inférieure 4a formant le fond de la bouteille 1, et d’un manchon supérieur 4b fixé à la partie inférieure 4a, et présentant le filetage interne 38 pour le vissage du réservoir 2 dans la base 4.

Ce manchon 4b comporte des moyens de fixation du microcontrôleur 22 et de la carte électronique 24 afin que tous les éléments soient fixés de façon stable au sein de la bouteille 1. Ceci est important dans la mesure où la bouteille 1 est nomade, et a ainsi pour vocation à se faire transporter tous les jours.

La partie inférieure 4a de la base 4 quant à elle comporte des moyens de fixation du capteur de poids 25. Ce capteur de poids 25 consiste en une plaque apte à se déformer sous le poids du liquide. En l’espèce, l’espace libre 39 présente une section radiale annulaire qui repose sur le fond de la bouteille 1, et donc a fortiori sur le capteur de poids 25.

Toutes les données récoltées par le microcontrôleur 22 peuvent être communiquées à l’utilisateur via Bluetooth ou via WIFI. L’utilisateur peut récupérer ses données sur une application mobile ou sur le WEB, par exemple lorsqu’il souhaite connaître sa consommation d’eau par jour. Tout appareil électronique doté de l’application mobile peut communiquer via Bluetooth ou WIFI avec la bouteille 1.

La batterie 19 peut être rechargée via le port 11 USB qui se trouve au niveau de la face arrière de la base 4, telle qu’illustrée en . Par exemple il peut s’agir d’un port 11 USB–c.

Tout autre type de port 11 de recharge peut être envisagé dans le cadre de la présente invention.

Ce port 11 est également utilisé pour réaliser des mises à jour logiciel du microcontrôleur 22. Il peut aussi être utilisé pour fonctionner avec une station de recharge.

A l’opposé du port 11, se trouve le bouton multifonction 12 mentionné précédemment.

Ce bouton multifonction 12 permet principalement d’allumer la bouteille.

Ce bouton multifonction 12 permet secondairement d’activer une électrolyse, ou de mettre la batterie en veille.

Optionnellement, par sécurité, le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 comporte un interrupteur reed magnétique (non représenté) apte à désactiver la batterie 19 lors du transport 11 de la bouteille 1. Cet interrupteur reed est connecté au microcontrôleur 22.

Cet interrupteur reed crée un champ magnétique qui désactive le courant électrique lors du transport. Cela permet de protéger la batterie 19. Cet interrupteur peut être activé via l’application mobile sur un appareil électronique de l’utilisateur, ou encore via le bouton 12 multifonction localisé sur la face avant de la base 4.

Avantageusement, ce bouton 12 multifonction est associé à un voyant lumineux.

Ce voyant lumineux indique un chargement de la batterie 19, et/ou un niveau de batterie 19 faible et/ou une électrolyse en cours.

Le même voyant lumineux, ou d’autres voyants lumineux, indiquent une communication Bluetooth activée, ou une fonction nettoyage du dispositif d’électrolyse, ou un niveau bas d’eau, ou une température de l’eau trop basse ou trop haute (en dehors de la fourchette 4 à 40°C).

Optionnellement, la bouteille comporte un système d’appariement avec une application, par secouement de la bouteille. L’application détecte la bouteille lorsque l’utilisateur la secoue. La bouteille doit pour cela être connectée au secteur. L’accéléromètre peut être utilisé pour détecter le secouement de la bouteille.

Comme illustré sur les figures 6 et 7, la cellule électrolytique 16 présente une entrée 28 d’eau à électrolyser et une sortie 29 d’eau électrolysée. Entre l’entrée et la sortie, l’eau passe entre deux électrodes 31a, 31b en diamant dopées au bore, comme cela est montré par les flèches sur la . Les deux électrodes 31a, 31b définissent un canal 35 à l’intérieur duquel circule l’eau en cours d’électrolyse.

La cellule électrolytique 16 comporte un support supérieur 27a définissant l’entrée 28 et supportant une électrode supérieure 31a, et un support inférieur 27b définissant la sortie 29 et supportant une électrode inférieure 31b.

Les électrodes 31a, 31b consistent en des plaques présentant chacune une face active au contact de l’eau à électrolyser.

Les électrodes 31a, 31b présentent le revêtement en diamant dopé au bore au niveau des faces actives c’est-à-dire au niveau des faces internes au contact avec l’eau.

La surface active s’étend entre 1 et 10 cm², de préférence entre 3 et 8 cm². Selon un exemple de mise en œuvre, la surface active est de 5 cm²par électrode.

La concentration en bore est entre 200ppm (3x10¹⁹B atome/cm3) et 1500ppm (2x10²⁰atone/com3).

La face externe des électrodes 31a, 31b consiste en un substrat en silicium de préférence.

Les substrats sont semi-conducteurs.

Ces deux électrodes 31a, 31b correspondent à une anode et une cathode.

La concentration de bore ainsi que la nature des électrodes en diamant sur base en silicone confèrent des propriétés spécifiques à la cellule électrolytique qui peut fonctionner à un potentiel compris entre -1V et -2V du côté de la cathode, et entre +2V et +4V du côté de l’anode, ce qui est différent comparé à une électrode de référence en platine.

La couche en diamant permet de générer des réactions d’électrolyse de l’eau en passant des charges dans les molécules d’eau.

La cellule électrolytique 16 convertit de l’énergie électrique en réactions chimiques. La solution résultante comporte de l’hydrogène gazeux, de l’oxygène gazeux, et des ions associés, activant des biomolécules et générant des électrons consommés par les humains et les animaux pour améliorer la santé de leur organisme.

La cellule électrolytique 16 est raccordée à une source d’alimentation électrique, ici la batterie, qui délivre un courant continu compris entre 0,1A et 1A. La batterie fonctionne sur une fenêtre de tension comprise entre 5V et 50V.

La cellule électrolytique 16 comporte des moyens flexibles d’amenée du courant depuis une des bornes électriques 40a, 40b de la cellule 16 vers les électrodes 31a, 31b.

Ces moyens flexibles d’amenée du courant consistent en des ressorts 30a, 30b conducteurs, en métal.

Il existe ainsi un ressort supérieur 30a d’une part reliée à une borne supérieure 40a d’une source électrique et d’autre part en appui sur la face arrière de l’électrode supérieure 31a.

Et il existe un ressort inférieur 30b d’une part relié à une borne inférieure 40b de la source électrique et d’autre part en appui sur la face arrière de l’électrode inférieure 31b.

Le courant est ainsi ramené via ces ressorts 30a, 30b. Ces ressorts 30a, 30b permettent d’alimenter les électrodes 31a, 31b.

Le courant circule ainsi depuis la source d’alimentation, puis à travers la borne supérieure 40a, puis le ressort supérieur 30a, puis le substrat de l’électrode supérieure 31a, puis la couche en diamant de l’électrode supérieure 31a, puis à travers l’eau via des charges, puis à travers la couche en diamant de l’électrode inférieure 31b, puis le substrat de l’électrode inférieure 31b, puis le ressort inférieur 30b, puis la borne inférieure 40b, et enfin nouveau vers la source d’alimentation.

S’il est nécessaire d’inverser la polarité, l’opération peut être réaliser automatiquement par le microcontrôleur.

Des plaques isolantes externes 34a, 34b sont prévues sur les supports 27a, 27b de la cellule 16 par mesure de sécurité.

Grâce à ses électrodes 31a, 31b spécifiques, de par leur matériau et leur niveau d’alimentation, on obtient de l’eau fonctionnelle augmentée en sortie du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 permettant de réduire l’ORP de 200 à 600 mV.

Par exemple, si l’ORP de l’eau introduite dans la bouteille est initialement de +300mV, alors l’électrolyse permet de ramener l’ORP de l’eau fonctionnelle augmentée à +100mV, et jusqu’à -300mV.

Une telle baisse de l’ORP montre que la réaction de l’électrolyse sur l’eau est puissante.

Cette capacité à réduire l’ORP est très importante par rapport aux électrolyses de l’art antérieur.

De préférence, le débit de l’eau passant à travers le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau 5 est compris entre 0,5L par minute et 2L par minute.

De préférence l’électrolyse est activée par intermittence, de façon périodique, de préférence sur des durées allant de 15 secondes à 10 minutes.

Pour une bouteille classique, par exemple d’une capacité d’1L d’eau, la durée de l’électrolyse est comprise entre 15 secondes et 2 minutes.

La durée varie notamment en fonction du volume d’eau à électrolyser, et donc de la taille de la bouteille.

Grâce à cette bouteille 1, l’utilisateur peut électrolyser son eau de boisson en tout lieu et en toutes circonstances.

De façon avantageuse, des moyens d’étanchéité sont prévus dans la cellule électrolytique 16, afin que l’eau qui circule ne puisse pas atteindre les ressorts 30a, 30b et les bornes 40a, 40b.

Lesdits moyens d’étanchéité consistent en des joints.

Par exemple peut s’agir de joint torique.

De préférence, ces joints sont disposés à l’intérieur de rainures prévues à cet effet.

Selon l’invention, il y a un joint extérieur 32 longeant le pourtour de la cellule électrolytique 16 au niveau du plan de joint entre le support supérieur 27a et le support inférieur 27b. Ce joint extérieur 32 englobe l’entrée 28 et la sortie 29 de la cellule électrolytique 16.

Selon l’invention, il y a également un joint intérieur inférieur 33b entourant le ressort inférieur 30b et disposé au niveau du plan de joint entre l’électrode inférieure 31b et le support inférieur 27b. Cela permet d’assurer une étanchéité vis-à-vis de la connexion électrique inférieure.

Selon l’invention, il y a également un joint intérieur supérieur 33a entourant le ressort supérieur 30a et disposé au niveau du plan de joint entre l’électrode supérieure 31a et le support supérieur 27a. Cela permet d’assurer une étanchéité vis-à-vis de la connexion électrique supérieure.

La géométrie de cette cellule électrolytique 16 force l’eau à circuler entre les électrodes 31a, 31b tout en assurant un maximum de contact avec les faces actives.

Cette technologie d’électrolyse à électrodes 31a, 31b en diamant est dépourvue de toute membrane d’échange de protons, qui est usuellement destinée à retirer l’oxygène dissous, un sous-produit de l’électrolyse. L’invention divulguée ici n’emploie pas cette technologie de membrane, ce qui représente une des différentiations majeures de l’électrolyse de ladite invention

Il est à noter que l’augmentation de la fonction de l’eau réalisée dans le cadre de la présente invention résulte uniquement de l’électrolyse avec les électrodes 31a, 31b au diamant, et qu’il n’y a aucune adjonction de produits, du type désinfectant, floculant, etc. Il n’y a donc pas de purification de l’eau, il n’y a qu’un procédé d’augmentation des fonctions de l’eau.

La préparation d’eau de boisson électrolysée selon l’invention comprend les étapes suivantes :

introduire de l’eau (filtrée ou non) dans le réservoir de la bouteille sans addition d’aucun sel conducteur ;
électrolyser l’eau.

Lors de l’électrolyse, l’eau est soumise à une charge électrique comprise entre 1 et 15mAh/L d’eau, de préférence 3 à 12 mAh/L d’eau.

Par exemple, l’électrolyse a une durée comprise entre 15 et 120 secondes.

La polarité des électrodes est inversée à chaque fois qu’une nouvelle électrolyse démarre : la cathode travaille comme une anode, et l’anode travaille comme une cathode, de façon cyclique. Cela permet de protéger et d’augmenter la durée de vie des électrodes, et de la cellule électrolytique de façon plus générale.

Les configurations montrées aux figures citées ne sont que des exemples possibles, nullement limitatifs, de l’invention qui englobe au contraire les variantes de formes et de conceptions à la portée de l’homme de l’art.

Claims

Bouteille (1) pour contenir du liquide, du type eau, se développant selon un axe central X, et comprenant :
- un réservoir (2) de liquide défini par une paroi cylindrique (10) délimitée par une extrémité supérieure (8) ouverte et une extrémité inférieure (9) ouverte ;
- un couvercle (3) amovible fermant l’extrémité supérieure (8) du réservoir (2) ;
- une base (4) fermant l’extrémité inférieure (9) du réservoir (2) ;
caractérisée en ce qu’elle comprend également un dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) du liquide par électrolyse, s’étendant à l’intérieur du réservoir (2) selon l’axe X depuis la base (4) vers le couvercle (3), ledit dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) comprenant des moyens de pompage du liquide, des moyens d’électrolyse du liquide, et des moyens de contrôle et de commande de l’augmentation des fonctions, tous ces moyens étant alimentés par une batterie (19) rechargeable, lesdits moyens d’électrolyse étant constitués d’une cellule électrolytique (16) comprenant deux électrodes (31a, 31b) en diamant dopées au bore.
Bouteille (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) présente un circuit de circulation du liquide depuis une entrée (6) proximale du couvercle (3), et jusqu’à une sortie (7) proximale de la base (4) et débouchant dans le réservoir (2).
Bouteille (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens de pompage du liquide consistent en une pompe (13) située en aval de l’entrée de liquide (6), et apte à pomper le liquide présent dans le réservoir (2), et à rejeter le liquide pompé vers la cellule électrolytique (16), le liquide électrolysé étant évacué via ladite sortie (7) par gravité.
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) remplit moins de la moitié du volume du réservoir (2).
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’il existe un espace (39) libre apte à contenir du liquide, entre le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) et la paroi cylindrique (10) du réservoir (2).
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux électrodes (31a, 31b) correspondent à une anode et une cathode alimentées sur une plage de +2V à +4V pour l’anode, et une plage de -1V à -2V pour la cathode.
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) comporte un capteur de température apte à mesurer la température de l’eau électrolysée en sortie (7).
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de contrôle et de commande consistent en un microcontrôleur (22) relié aux moyens de pompage, aux moyens d’électrolyse, et à la batterie (19).
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) comprend en outre des moyens de détection et de mesure des variations de volume du liquide au sein de la bouteille (1).
Bouteille (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que lesdits moyens de détection et de mesure des variations de volume du liquide consistent en un capteur de poids (25).
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte un bouton (12) multifonction localisé dans la base (4) et directement accessible depuis la surface extérieure de la base (4).
Bouteille (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la batterie (19) est rechargeable via un port (11) de recharge prévu sur la base (4), du type port USB-c.
Procédé d’augmentation des fonctions de l’eau contenue dans une bouteille (1) selon l’une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le débit de l’eau passant à travers le dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) est compris entre 0,5L/min et 2L/min.
Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’électrolyse est activée par intermittence, de façon périodique, pour une durée allant de 15 secondes à 10 minutes.
Procédé selon l’une des revendications 13 à 14, caractérisé en ce que l’ORP de l’eau fonctionnelle augmentée en sortie du dispositif d’augmentation des fonctions de l’eau (5) a baissé d’au moins 200 mV.