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CA 02593214 2007-07-05
WO 2006/035125 PCT/FR2005/002187
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DISPOSITIF DE BRUMISATION A DECONTAMINATION MAXIMALE
Domaine technique
La présente invention concerne les dispositifs de
brumisation d'eau destinés principalement à tous
établissements exigeant une hygiène parfaite sur le plan
bactériologique tels que les établissements hospitaliers ou
les maisons de retraite et concerne en particulier un
dispositif de brumisation à décontamination maximale.
Etat de la technique
La brumisation d'un liquide, et en particulier la
brumisation utilisant de l'eau, est une technique de
refroidissement de plus en plus utilisée dans les lieux
publics pour lutter contre les coups de chaleur en
particulier durant les périodes de canicule. Elle consiste
à projeter à l'aide de buses de brumisation des
microgouttelettes d'eau ayant une taille variant de 3 à
au moyen d'une pompe à haute pression entre 45 et 110
20 bars.
C'est un procédé relativement économique, souple
d'emploi, efficace et bien accepté par les utilisateurs.
Malheureusement, très peu de précautions sont prises dans
les systèmes existants pour s'assurer que l'eau vaporisée
ne contient pas de microorganismes pathogènes. Pourtant, la
technique de brumisation, à cause de ses caractéristiques
intrinsèques, a pour faculté de favoriser la prolifération
des microorganismes.
Ceci est particulièrement vrai pour les risques de
contamination par la bactérie légionelle. Or, le nombre de
cas de légionellose déclarés est en constante augmentation,
et la majorité de ces cas concerne plus spécifiquement les
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personnes fragilisées telles que les personnes âgées
porteuses de maladies chroniques, mais aussi, plus
récemment, les plus jeunes. Cette contamination est due
principalement à une catégorie de légionelles, .Legionella
pneumophila.
Le processus de contamination concerne aussi d'autres
bactéries ou virus entraînant des maladies telles que le
SRAS ou la grippe aviaire. Ces maladies peuvent se
transmettre par tous les processus d'aérolisation tels que
la brumisation qui générent des gouttelettes dont
l'inhalation par les voies respiratoires est génératrice
d'atteintes pulmonaires gravissimes souvent létales.
Exposé de l'invention
C'est pourquoi, le but de l'invention est de fournir un
dispositif de brumisation dans lequel les gouttelettes de
liquide fournies par les buses de brumisation ne
contiennent pas de microorganismes pathogènes.
L'objet de l'invention est donc un dispositif de
brumisation comprenant une rampe de brumisation comportant
une pluralité de buses de brumisation, une source de
liquide fournissant le liquide destiné à alimenter la rampe
de brumisation, une pompe adaptée pour fournir sous
pression le liquide provenant de la source à la rampe de
brumisation. Le dispositif de brumisation comprend en outre
un filtre à particules (16) retenant les particules ayant
une dimension supérieure à environ 1 ou un filtre à
particules chargé retenant les particules et les substances
colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 0,5
recevant le liquide provenant de la source et un filtre à
ultrafiltration recevant le liquide provenant du filtre à
particules pour retenir les microorganismes ayant une
dimension supérieure à 0,2-g, et une rampe à rayonnement
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ultraviolet recevant le liquide provenant du filtre à
ultrafiltration et adaptée pour détruire les
microorganismes résiduels dont la dimension est inférieure
à 0.2g.
Description détaillée de l'invention
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention
apparaitront plus clairement à la lecture de la description
qui suit faite en référence à la figure unique représentant
le dispositif de brumisation selon l'invention.
Bien que le dispositif selon l'invention représenté
sur la figure puisse utiliser n'importe quel liquide, le
mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessous utilise
de l' eau .
Le dispositif illustré sur la figure comprend, comme
tout dispositif de brumisation de ce type, une source d'eau
10 qui est généralement le réseau de distribution d'eau,
une pompe 12 adaptée pour fournir l'eau en sortie à haute
pression comprise entre 45 et 110 bars, et une rampe de
brumisation 14 comportant des buses de brumisation (non
montrées). Bien que ceci ne fasse pas l'objet de
l'invention, il est rappelé que la brumisation consiste à
amener dans l'air de fines gouttelettes d'eau qui sont très
rapidement évaporées. Ceci provoque des changements dans
les caractéristiques physiques de l'air ambiant qui se
traduisent par une augmentation d'hygrométrie et un
refroidissement adiabatique (c'est-à-dire sans échange de
chaleur avec l'extérieur) par évaporation de l'eau
entraînant un abaissement de température de l'atmosphère.
Les buses sont constituées d'une chambre de pressurisation
dans laquelle est situé un cylindre inoxydable à ailettes.
L'eau projetée contre ce cylindre joue le rôle d'un
lubrifiant en le faisant tourner et se désagrège en
particules microscopiques inférieures à l0-g qui sont
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entraînées à l'extérieur par la haute pression. Il se crée
un courant d'air dans la mesure où le degré hygrométrique
de l'air de toute la pièce tend à s'uniformiser. On obtient
alors une ventilation naturelle de la pièce. A noter qu'il
est également possible d'installer un ventilateur si l'on
désire obtenir une ventilation plus rapide.
Comme déjà mentionné, le dispositif de brumisation
selon l'invention comprend essentiellement un filtre à
particules 16 recevant l'eau provenant de la source 10, un
filtre à ultrafiltration 18 et une rampe à rayonnement
ultraviolet W 20 dans cet ordre.
A noter que le tuyau d'arrivée d'eau 11 en provenance
de la source 10 aboutit à une première électrovanne à trois
voies 22. En fonctionnement normal, l'électrovanne est dans
sa première position faisant passer l'eau de la source 10
vers le filtre à particules 16. Dans sa deuxième position,
l'eau provenant de la source 10 est déviée par le tuyau 24
vers une deuxième électrovanne à trois voies 26 intercalée
entre le tuyau 28 de sortie de la pompe et le tuyau 30
servant à alimenter la rampe de brumisation" 14. En
fonctionnement' normal, l'électrovanne 26 est dans sa
première position, c'est-à-dire celle permettant de relier
le tuyau 28 au tuyau 30 pour l'alimentation de le rampe 14.
Les deux électrovannes sont mises dans leur deuxième
position pour effectuer une décontamination totale du
dispositif comme on le verra par la suite.
Le filtre à particules 16 peut être un filtre à
particules retenant les particules ayant une dimension
supérieure à environ 1 ou un filtre à particules chargé
retenant les particules et les substances colloïdales ayant
une dimension supérieure à environ 0,5 recevant le
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liquide provenant de la source, ce qui est suffisant pour
annuler toute turbidité de l'eau.
Le filtre à ultrafiltration 18 placé à la suite du
filtre à particules 16 retient une grande partie des
5 microorganismes, c'est-à-dire tous ceux dont la dimension
est supérieure à 0.2 p, et retient en particulier les
bactéries présentes dans l'eau.
Mais le filtre à ultrafiltration n'est pas suffisant.
C' est pourquoi il faut lui adjoindre en aval une chambre à
rampe UVC (Ultra Violet Type C) 20 pour détruire tous les
microorganisines dont la dimension est inférieure à 0.2p et
principalement les virus qui sont trop petits pour être
retenus par le filtre à ultrafiltration.
A noter que la présence du filtre à particules et du
filtre à ultrafiltration en amont de la rampe WC est
absolument nécessaire pour obtenir une décontamination
maximale qui est le but de l'invention. En effet, la rampe
UV ne peut fonctionner correctement que si l'eau n'est pas
trouble. D'où la nécessité de placer en amont le filtre à
particules qui élimine la turbidité de l'eau. Mais le
filtre à ultrafiltration est tout aussi nécessaire
puisqu'il permet de bloquer les microorganismes de grande
taille qui, sans cela, pourraient faire écran pour les
microorganismes de taille infinitésimale tels que les
virus. Par conséquent la décontamination ne serait pas
parfaite sans cette présence des deux filtres en amont.
La rampe UVC se compose d'une ou plusieurs lampes à
vapeur de mercure basse pression émettant à la longueur
d'onde germicide de 253,7 à 258 nanomètres. Ces lampes sont
placées dans des gaines en quartz. L'eau circule dans la
chambre de traitement 20 autour des gaines en quartz. Ces
gaines servent de séparation entre la ou les lampes et le
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liquide comme isolation électrique et thermique et
permettent un fonctionnement à une température optimale.
Un UV mètre 32 indique en permanence en pourcentage
par rapport à l'intensité de la lampe émise en début de
vie, l'intensité reçue au point le plus défavorable de la
chambre. Il constitue un indicateur d'efficacité qui prend
en compte tous les paramètres influençant les performances
tels que le vieillissement des lampes, l'encrassement des
gaines de quartz recouvrant les lampes et la dégradation de
la qualité de l'eau. L'UV mètre permet de piloter un
dispositif d'alarme (non montré) qui se déclenche lorsque
l'intensité émise par les lampes est insuffisante pour
assurer une décontamination parfaite de l'eau.
Un dispositif de nettoyage automatique 34 peut être
relié à la chambre à rampe UVC 20. Ce dispositif agit par
raclage pour éliminer les dépôts qui ont pu se former sur
les gaines de quartz et masquer ainsi le rayonnement. Ce
dispositif évite donc le démontage des lampes et la vidange
de la chambre. Il peut être déclenché selon deux modes de
fonctionnement : soit par la baisse d'intensité du
rayonnement UVC mesuré par l'UV mètre 32, soit par
programmation d'un cycle régulier qui dépend de la durée de
fonctionnement des lampes TJUC.
Une caractéristique importante du dispositif selon
l'invention est la présence d'un réservoir 36, dont la
capacité est supérieure à 1 litre, situé en aval du filtre
à ultrafiltration 18. Il est placé ainsi pour que le
maximum de microorganismes soit éliminé de l'eau qu'il
contient par le filtre à ultrafiltration placé en amont,
ceci dans le but d'éviter la croissance de germes dans le
réservoir pouvant aboutir à la contamination.
Ce réservoir permet, si nécessaire, une
décontamination totale du dispositif de brumisation grâce
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à la technique du choc thermique. En effet, une élévation
de la température du liquide à 70 C garantit l'élimination
de tout microorganisme. Dès que le dispositif de
brumisation ne fonctionne plus, par exemple en fin de
journée, ou s'il n'a pas été utilisé pendant un certain
temps, le processus de choc thermique est mis en route.
Pour ce faire, le réservoir 36 comporte un élément à
résistances chauffantes 38 qui fait monter la température
dans le réservoir à 70 C. Les deux électrovannes 22 et 26
sont alors mises dans leur deuxième position en même temps
que la pompe est mise en fonctionnement durant une période
d'environ 10 mn pour fournir l'eau en sortie à une pression
de 5 bars. Pendant cette durée, l eau circule en circuit
fermé à l'intérieur du dispositif de brumisation puisque
l'électrovanne 26 en deuxième position envoie l'eau reçue
de la pompe vers l'électrovanne 22 qui, mise également en
deuxième position, envoie l'eau vers le filtre à particules
16. A noter que les joints utilisés dans le dispositif de
brumisation sont adaptés pour subir une température de
70 C.
Dans le but d'obtenir la meilleur décontamination
possible, le réservoir comporte un dispositif à flotteur 40
permettant de maintenir le niveau maximum d'eau du
réservoir toujours au dessous de l'arrivée d'eau dans ce
dernier.
Avant d'être remis en fonctionnement, le dispositif de
brumisation est vidangé de façon à éliminer le moindre
risque de contamination. Pour ce faire, il existe trois
sorties de vidange situées en partie basse : la sortie de
vidange 42 pour la rampe de brumisation, la sortie de
vidange 44 pour la pompe et la sortie de vidange 46 pour le
réservoir.
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A noter que tous les tuyaux reliant les éléments du
dispositif de brumisation tels que les tuyaux 11, 24, 28 ou
30 sont de préférence en cuivre qui est un métal
bactéricide ou en alliage de cuivre.
Comme déjà mentionné, le dispositif de brumisation qui
vient d'être décrit est particulièrement adapté pour les
établissements hospitaliers et les maisons de retraite,
principalement dans les chambres des patients à haut
risque, impotents, grabataires ou dépendants, ne pouvant
accéder à une pièce commune rafraîchie, mais également en
salle commune (se substituant à la climatisation générant
des infections nosocomiales à Legionella Pneumophila)
permettant de rafraîchir ce lieu an abaissant la
température ambiante de plusieurs degrés générant un
confort thermique, dans les salles communes intégrant
l'installation de brumisation et de ventilation apposé au
plafond et en extérieur pour toutes les manifestations
ludiques ou récréatives des résidents générant un confort
et une sensation de rafraichissement agréable aux
participants.
Le dispositif de brumisation selon l'invention peut
aussi être utilisé dans les lieux publics tels que les
aires d'autoroutes, les gares, les halls d'aéroports, ou
des lieux privés tels que les patios, les terrasses de
restaurants, magasins etc. Il peut également être utilisé
dans les sites professionnels tels que les serres, étals de
poissons, étals de légumes ou les tours Aéro-réfrigérantes
(TAR) humides.
