WO1998030139A1 - Filtre destine a equiper un recipient d'ebullition d'eau et recipient comportant un tel filtre - Google Patents

Filtre destine a equiper un recipient d'ebullition d'eau et recipient comportant un tel filtre Download PDF

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bag
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Christian Diore
Joël LANDAIS
Pascal Marlin
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Moulinex S.A.
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
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    • A47J27/21183—Water filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/04—Location of water treatment or water treatment device as part of a pitcher or jug

Definitions

  • the present invention relates to filters intended to equip boiling water containers, in particular kettles and arranged in the filling orifice of said containers.
  • Such filters have, for example, been described in French patent application FR-2 712 474. These filters include a demineralization material such as an ion exchange resin and are well suited to retain lime. On the other hand, it can be seen that in the presence of running water containing organic matter in suspension, pesticides, chlorine, etc. and having a high hardness, there occurs, after boiling, a transformation of the water aimed at greatly degrading its optical quality, or even causing the user a certain aversion to using this boiled water to prepare tea infusions or of coffee.
  • a demineralization material such as an ion exchange resin
  • the invention therefore aims to provide a filter which eliminates the drawbacks set out above.
  • the filter comprises a sheet of activated carbon.
  • the filter is arranged in a boiling vessel, the wall of which is made of a plastic material, preferably polypropylene.
  • the clarification problems amplified by the degradation or diffusion of the components of the plastic material are solved and one notes an attenuation of this degradation which contributes to obtaining water of very satisfactory optical quality.
  • FIG. 1 shows a filter according to the invention fitted to an electric kettle
  • FIG. 2 is a graph illustrating measurements of the percentage of light transmitted by untreated water and by water treated by a filter according to the invention
  • FIG. 3 shows another embodiment of a kettle equipped with a filter according to the invention.
  • the container 1 for boiling water represented in FIG. 1 is, for example, a kettle comprising a body 2, the bottom 3 of which carries a heating means such as, for example, an immersed resistance 4, and the filling orifice 5 is equipped with a support 6 in which a filter 7 is arranged.
  • the immersed resistance 4 is of the tubular type with chromium coating and has for example a power of 2200 Watts under a voltage of 240 V thus allowing very quickly to bring 1.5 liters of water to a boil.
  • the support 6 is integral with a flange 8 forming a partial cover of the orifice 5 to provide a pouring spout 9.
  • the support 6 has the general shape of a basin whose the bottom 10 is perforated and is located at a distance from the maximum level N of liquid authorized for filling. Thus the filter 7 is always kept above this maximum level N.
  • This level is shown in broken lines in FIG. 1 and is generally indicated to the user by a marking (not shown) produced on the internal wall of the body 2.
  • the filter 7 comprises a sheet 11 of activated carbon.
  • this activated carbon is treated with silver.
  • the sheet 11 is enclosed in a bag 12 of filter material, for example, of a so-called non-woven material. Thanks to this arrangement, the bag 12 is removable and easily changeable.
  • the sheet 11 of activated carbon has a thickness close to 10 mm for a height corresponding to approximately 20 grams of this activated carbon.
  • Activated carbon is, for example, either in the form of granules or in the form of a nonwoven mattress impregnated with activated carbon.
  • the body 2 of the container 1 is made of a plastic material, of preferably polypropylene of the type having the properties of being in particular heat resistant, not loaded with talc, antistatic and food.
  • the polypropylene used for the tests illustrated in FIG. 2 is a HOSTALEN PPU 4080 ASTL from the company HOECHST.
  • the water used to carry out the tests has a hardness close to 40 TH.
  • Curve A represents the measurement of the visual appearance of boiled water from a kettle not equipped with a filter
  • curve B is that of water boiled in a kettle, made of polypropylene and equipped with a filter according to the invention.
  • the value of the light transmission according to curve A remains substantially between 80% T and 87% T from 10 liters to 30 liters and therefore has a cloudy appearance.
  • curve B after passing cold water through the filter 7, it can be seen, on curve B, that the optical quality of the water remains higher than that according to curve A, and can on average be considered as crystalline water.
  • the container 15 comprises a body 16 made of a plastic material such as polypropylene, preferably a HOSTALEN PPU 4080 ASTL from the company HOECHST, of which the bottom 17 carries a heating means 18 and which has a filling orifice 19 fitted with a filter 20, as well as a cover 21 partially closing said orifice and providing a pouring spout 22.
  • a plastic material such as polypropylene, preferably a HOSTALEN PPU 4080 ASTL from the company HOECHST, of which the bottom 17 carries a heating means 18 and which has a filling orifice 19 fitted with a filter 20, as well as a cover 21 partially closing said orifice and providing a pouring spout 22.
  • the filter 20 comprises a sheet 23 of activated carbon enclosed in a bag 24 of filtering material thus constituting a removable cartridge and maintained by a support 25 above the maximum level (N) authorized during the filling of the container and materialized in lines interrupted, this level being indicated by a marking 26 produced on the internal wall of the body 16.
  • the support 25 is formed in the cover 21, presently made in one piece with this cover, and has the shape of a basin whose bottom 27 has a restricted opening 28 for flow.
  • this restricted opening 28 in the present case a circular hole of approximately 1.5 cm in diameter relative to the circular bottom 27 of diameter 8 cm, the reliability of the sheet 23 of activated carbon is guaranteed (treated or not with silver) by minimizing the passage of hot water vapor to said sheet 23 and thus promoting the escape of this vapor by the pouring spout 22.
  • the bottom 27 In order to satisfy the conditions for a good flow of cold water through the filter 20 and prevention of penetration of the steam into the support 25, provision is also made for the bottom 27 to have a series of ribs 29 on which the bag 24 of the filter 20 rests and which also extend above the restricted opening 28, thus providing a space between said bag and said bottom of the basin.
  • the support 25 in the form of a basin is equipped with a cover 30 mounted articulated at 31 on the cover 21.

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Abstract

L'invention concerne un filtre (7) destiné à équiper un récipient (1) d'ébullition d'eau et agencé dans l'orifice (5) de remplissage dudit récipient. Selon l'invention, le filtre (7) comporte une nappe (11) de charbon actif. L'invention s'applique particulièrement aux bouilloires électriques.

Description

FILTRE DESTINE A EQUIPER UN RECIPIENT D'EBULLITION D'EAU
ET RECIPIENT COMPORTANT UN TEL FILTRE
La présente invention se rapporte aux filtres desti- nés à équiper des récipients d'ébullition d'eau, notamment des bouilloires et agencés dans l'orifice de remplissage des dits récipients.
De tels filtres ont, par exemple, été décrits dans la demande de brevet français FR-2 712 474. Ces filtres comprennent un matériau de déminéralisation tel qu'une résine échangeuse d'ions et sont bien adaptés à retenir le calcaire. Par contre, on constate qu'en présence d'une eau courante contenant en suspension des matières organi- ques, des pesticides, du chlore, etc. et présentant une dureté élevée, il se produit, après ébullition, une transformation de 1 ' eau visant à dégrader fortement sa qualité optique, voire même à provoquer chez l'utilisateur une certaine aversion à utiliser cette eau bouillie pour préparer des infusions de thé ou de café.
Pour tenter de remédier à un tel inconvénient, on a proposé des filtres mécaniques du type décrit dans la demande de certificat d'utilité français FR-2 671 447 des- tinés à retenir le calcaire et autres impuretés contenus dans l'eau chaude, mais ces filtres sont agencés sur le trajet d'écoulement de l'eau chaude hors du récipient et sont très rapidement colmatés du fait de leur structure.
L'invention a donc pour but de réaliser un filtre qui élimine les inconvénients exposés ci-dessus.
Selon l'invention, le filtre comporte une nappe de charbon actif.
Ainsi, l'eau froide, s 'écoulant à travers le matelas de charbon actif, est, non seulement, débarrassée des éléments organiques, des pesticides ainsi que d'une partie du chlore, mais aussi, contre toute attente, modifiée dans son équilibre chimique permettant ainsi d'obtenir une eau cristalline après ébullition.
Selon une application avantageuse de l'invention, le filtre est agencé dans un récipient d' ébullition dont la paroi est réalisée en un matériau plastique, de préfé- rence en polypropylène.
Grâce à l'invention, les problèmes de clarification amplifiés par la dégradation ou diffusion des composants du matériau plastique sont résolus et 1 ' on constate une atténuation de cette dégradation qui concourt à obtenir une eau de qualité optique très satisfaisante.
Les caractéristiques et avantages de 1 ' invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un filtre selon l'invention équipant une bouilloire électrique ;
- la figure 2 est un graphique illustrant des mesu- res du pourcentage de lumière transmise par une eau non traitée et par une eau traitée par un filtre selon l'invention ;
- la figure 3 représente un autre mode de réalisation d'une bouilloire équipée d'un filtre selon l'inven- tion.
Le récipient 1 d' ébullition d'eau représenté à la figure 1 est, par exemple, une bouilloire comportant un corps 2 dont le fond 3 porte un moyen chauffant tel que par exemple une résistance immergée 4, et dont l'orifice de remplissage 5 est équipé d'un support 6 dans lequel est agencé un filtre 7.
La résistance immergée 4 est du type tubulaire à revêtement de chrome et présente par exemple une puissance de 2200 Watts sous une tension de 240 V permettant ainsi de porter très rapidement 1,5 litres d'eau à ébullition.
Selon un mode préféré de réalisation et comme représenté, le support 6 est solidaire d'une collerette 8 for- mant couvercle partiel de l'orifice 5 pour ménager un bec de versement 9. Le support 6 présente la forme générale d'un bassin dont le fond 10 est perforé et est situé à distance du niveau maximal N de liquide autorisé au remplissage. Ainsi le filtre 7 est maintenu toujours au-des- sus de ce niveau maximal N. Ce niveau est matérialisé en traits interrompus sur la figure 1 et est généralement indiqué à l'utilisateur par un marquage (non représenté) réalisé sur la paroi interne du corps 2.
Selon l'invention, le filtre 7 comporte une nappe 11 de charbon actif. De préférence, ce charbon actif est traité à l'argent.
Selon une réalisation préférée, la nappe 11 est en- fermée dans un sac 12 en matériau filtrant, par exemple, en un matériau dit non-tissé. Grâce à cette disposition, le sac 12 est amovible et facilement changeable. De préférence, la nappe 11 de charbon actif a une épaisseur voisine de 10 mm pour une hauteur correspondant à environ 20 grammes de ce charbon actif. Le charbon actif se présente, par exemple, soit sous forme de granulés, soit sous forme d'un matelas non-tissé imprégné de charbon actif.
Dans l'exemple de réalisation représenté, le corps 2 du récipient 1 est réalisé en un matériau plastique, de préférence en polypropylene du type présentant les propriétés d'être notamment résistant à la chaleur, non chargé en talc, antistatique et alimentaire. Le polypropylene utilisé pour les essais illustrés à la figure 2 est un HOSTALEN PPU 4080 ASTL de la Société HOECHST.
Comme on peut le voir sur le graphique illustré à la figure 2 , on a représenté en abscisse le nombre de litres d'eau portés à ébullition et en ordonnée, le pourcentage de lumière transmise mesuré avec un spectrophotometre HACH à une longueur d'onde de 530 n . Cette valeur de lumière transmise est exprimée en % de lumière transmise par rapport à un étalon de référence (100% de transmission lumineuse pour une eau avant ébullition). L'eau ainsi traitée en contact avec le matériau polypropylene cité ci-dessus reste transparente contrairement à l'art antérieur ou l'eau non traitée devenait trouble.
Sur ce graphique, on a représenté en traits inter- rompus la ligne de séparation entre une eau trouble, inférieure à 90 % T et une eau transparente, supérieure à 90 % T.
L'eau utilisée pour effectuer les essais présente une dureté voisine de 40 TH.
La courbe A représente la mesure de l'aspect visuel de l'eau bouillie d'une bouilloire non équipée d'un filtre, tandis que la courbe B est celle d'une eau bouillie dans une bouilloire, réalisée en polypropylene et équipée d'un filtre selon l'invention.
Comme on peut le voir, la valeur de la transmission lumineuse selon la courbe A reste sensiblement comprise entre 80 % T et 87 % T de 10 litres à 30 litres et donc présente un aspect trouble. Par contre, après passage de l'eau froide à travers le filtre 7, on constate, sur la courbe B, que la qualité optique de l'eau reste supérieure à celle selon la courbe A, et peut être en moyenne considérée comme une eau cristalline. Ces résultats sont particulièrement étonnants pour une bouilloire à corps réalisé en polypropylene et notamment en HOSTALEN PPU 4080 ASTL de la Société HOECHST.
Les nombreux essais effectués avec des eaux de dif- fêrentes duretés confirment les résultats obtenus ci-dessus et l'explication qui, contre toute attente, a pu en être donnée à ce jour est la suivante : la filtration de l'eau froide sur le charbon actif a pour effet d'augmenter la valeur du produit de solubilité (KS) du carbonate de calcium, et donc de repousser la précipitation de ce carbonate à une température supérieure à celle atteinte par l'eau de la bouilloire à pression ambiante.
Ainsi, lorsque l'utilisateur remplit le récipient 1 avec une eau de robinet froide et de duretée élevée, celle-ci s'écoule à travers la totalité de l'étendue du filtre 7 en subissant un filtrage mécanique et un changement d'équilibre chimique puis s'échappe par le fond perforé 10 du support 6.
Après ébullition de cette eau, l'utilisateur la verse par le bec 9 jusqu'à vider complètement le récipient 1 puisqu'il n'existe aucune entrave à l'écoulement. Cette eau chaude se présente sous une apparence cristal- line et peut donc servir à confectionner des infusions.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention et tel que représenté à la figure 3 , le récipient 15 comprend un corps 16 réalisé en un matériau plastique tel qu'un polypropylene, de préférence un HOSTALEN PPU 4080 ASTL de la Société HOECHST, dont le fond 17 porte un moyen chauffant 18 et qui présente un orifice de remplissage 19 équipé d'un filtre 20, ainsi qu'un couvercle 21 fermant partiellement ledit orifice et ménageant un bec de versement 22.
Le filtre 20 comporte une nappe 23 de charbon actif enfermée dans un sac 24 en matériau filtrant constituant ainsi une cartouche amovible et maintenu par un support 25 au-dessus du niveau maximal (N) autorisé lors du rem- plissage du récipient et matérialisé en traits interrompus, ce niveau étant indiqué par un marquage 26 réalisé sur la paroi interne du corps 16.
Le support 25 est ménagé dans le couvercle 21, pré- sentement réalisé d'une pièce avec ce couvercle, et présente la forme d'un bassin dont le fond 27 présente une ouverture restreinte 28 d'écoulement.
Grâce à cette ouverture restreinte 28, dans le cas présent un trou circulaire d'environ 1,5 cm de diamètre par rapport au fond circulaire 27 de diamètre 8 cm, on garantie la fiabilité de la nappe 23 de charbon actif (traité ou non avec de l'argent) en minimisant le passage de la vapeur d'eau chaude vers ladite nappe 23 et favori- sant ainsi l'échappement de cette vapeur par le bec de versement 22.
Afin de satisfaire aux conditions d'un bon écoulement de l'eau froide à travers le filtre 20 et d'empêche- ment de pénétration de la vapeur dans le support 25, on prévoit en outre que le fond 27 comporte une série de nervures 29 sur lesquelles repose le sac 24 du filtre 20 et qui s'étendent également au-dessus de l'ouverture restreinte 28 en ménageant ainsi un espace entre ledit sac et ledit fond du bassin. Afin de préserver le caractère esthétique de la bouilloire, et garantir une certaine hygiène du filtre 20, le support 25 en forme de bassin est équipé d'un opercule 30 monté articulé en 31 sur le couvercle 21.
Le mode d'utilisation de cette dernière réalisation est semblable à celui décrit plus haut et l 'on obtient également avec un corps réalisé en polypropylene "HOSTALEN" et après passage de 1 ' eau froide à travers le charbon actif traité ou non à 1 ' argent une eau chaude sous une apparence cristalline, le perfectionnement apporté à la réalisation du support 25 permettant de garantir la fiabilité du filtre 20 et de repousser dans le temps son changement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Filtre (7) destiné à équiper un récipient (1) d' ébullition d'eau et agencé dans l'orifice (5) de remplissage du dit récipient, caractérisé en ce qu'il comporte une nappe (11) de charbon actif.
2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le charbon actif est traité à l'ar- gent.
3. Filtre selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la nappe (11) de charbon actif est enfermée dans un sac (12) en matériau filtrant.
4. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que la nappe (11) de charbon actif a une épaisseur voisine de 10 mm pour une hauteur corres- pondant à environ 20 grammes de ce charbon actif.
5. Filtre selon la revendication 4, caractérisé en ce que le sac (11) est maintenu par un support au-dessus du niveau maximal (N) autorisé lors du remplissage du récipient.
6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support (6) présente la forme générale d'un bassin dont le fond (10) est perforé et est situé au-dessus du niveau maximal (N) .
7. Récipient (1) d' ébullition d'eau équipé d'un filtre (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (2) est réalisé en un matériau plastique.
8. Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau plastique est un polypropylene.
9. Récipient selon la revendication 8, caractérisé en ce que le polypropylene est du type présentant les propriétés d'être notamment résistant à la chaleur, non chargé en talc, antistatique et alimentaire.
10. Récipient selon la revendication 9, caractérisé en ce que le polypropylene est un HOSTALEN PPU 4080 ASTL.
11. Récipient d' ébullition d'eau tel qu'une bouilloire comprenant un corps (16) réalisé en un matériau plastique tel qu'un polypropylene, dont le fond (17) porte un moyen chauffant (18) et qui présente un orifice de remplissage (19) équipé d'un filtre (20) , ainsi qu'un couvercle (21) fermant partiellement ledit orifice et mé- nageant un bec de versement (22) , caractérisé en ce que le filtre (20) comporte une nappe (23) de charbon actif enfermée dans un sac (24) en matériau filtrant et maintenu par un support (25) au-dessus du niveau maximal (N) autorisé lors du remplissage du ré- cipient, ledit support étant ménagé dans le couvercle (21) et présentant la forme d'un bassin dont le fond (27) présente une ouverture restreinte (28) d'écoulement.
12. Récipient selon la revendication 11, caractérisé en ce que le fond (27) comporte une série de nervures (29) sur lesquelles repose le sac (24) du filtre (20) et qui s'étendent également au-dessus de l'ouverture restreinte (28) en ménageant ainsi un espace entre ledit sac et ledit fond.
13. Récipient selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le support (25) en forme de bassin est équipé d'un opercule (30) .
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