Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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WO 2006/092506 PCT/FR2006/000467
Dispos3.tif de brumisation à décontalnination maximale
Domaine de l'invention
La présente invention concerne les dispositifs de
brumisation d eau destinés principalement à tous les lieux
exigeant une hygiène parfaite sur le plan bactériologique
tels que les installations industrielles nécessitant des
dispositifs de brumisation, 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 urie 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 haute
pression, généralement entre 45 et 110 bars, le liquide
provenant de la source à la rampe de brumisation. Le
dispositif comprend également au moins un filtre à
particules retenant les particules ayant une dimension
supérieure à environ 1 et recevant le liquide provenant
de la source, un filtre à ultrafiltration recevant le
liquide provenant du filtre à particules pour retenir les
microorganismes ayant une dimension supérieure à 0,2 , et
une chambre à rampe UVC comportant une ou plusieurs lampes
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UVC placées dans des gaines de quartz recevant le liquide
provenant du filtre à ultrafiltration et adaptée pour
détruire les microorganismes dont la dimension est
inférieure à 0,2 . Le dispositif comprend en outre une
pompe doseuse placée à la suite de la chambre à rampe UVC,
la pompe doseuse fournissant régulièrement des produits
biocides ou virucides dans le but d'empêcher la formation
d'un biofilm dans les tuyaux entre la pompe et la rampe de
brumisation.
Description brève des dessins
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention
apparaîtront plus clairement à la lecture de la description
qui suit faite en référence à la figure unique qui est un
bloc-diagramme représentant un mode de réalisation
préférentiel du dispositif de brumisation selon
l'invention.
Description détaillée de l'invention
Bien que le dispositif selon l'invention représenté
sur la figure unique puisse utiliser n'importe quel
liquide, le mode de réalisation préférentiel décrit ci-
dessous utilise de l'eau.
Le mode de réalisation du dispositif de brumisation
illustré sur la figure unique est principalement utilisé
dans les installations industrielles nécessitant une
brumisation permanente comme les usines à papier ou les
déchetteries, mais également dans les installations
avicoles ou les serres. Il peut également être utilisé dans
les milieux hospitaliers et les maisons de retraite.
Il 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
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l'eau en sortie à une 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
goutteletteà 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 10}z qui sont 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.
Le tuyau d'arrivée d' eau 11 provenant de la source 10
amène l'eau à une série de trois filtres, deux filtres à
particules 50 et 52 et un filtre à ultrafiltration 18 suivi
d'une rampe à rayonnement ultraviolet UVC 20 (Ultra Violet
Type C) pour détruire tous les microorganismes dont la
dimension est inférieure à 0.2}x et principalement les virus
qui sont trop petits pour être retenus par le filtre à
ultrafiltration.
Le premier filtre 50 est un filtre chargé positivement
arrêtant toutes les particules d'une taille supérieure à
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4,5u. Le deuxième filtre 52 arrête toutes les particules et
les matières colloïdales d'une taille supérieure à 0,511.
Comme la rampe -UVC ne peut fonctionner correctement que si
l'eau n'est pas trouble, il faut donc réduire la turbidité
5 de l'eau ainsi que les matières en suspension (MES). D'où
la nécessité de placer des filtres à particules en amont.
Le filtre à ultrafiltration 18 retient une grande
partie des microorganismest c'est-à-dire tous ceux dont la
dimension est supérieure à 0.2 }1 et qui, sans cela,
pourraient faire écran pour les microorganismes de taille
infinitésimale tels que les virus qui sont éliminés par la
rampe UVC, et retient en partiçulier les bactéries
. présentes dans l'eau.
A noter que le filtre à particules 50 qui protège les
deux filtres suivants, est peu coûteux et est changé
fréquemment, par exemple une fois par mois. Le deuxième
filtre 52 n' est changé que tous les six mois, et le filtre
à ultrafiltration 18, plus coûteux, ne peut être changé
qu'une fois par an.
La rampe UVC 20 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
liquide comme isolation électrique et thermique et
permettent un fonctionnement à une température optimale.
Un UVmètre 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
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gaines de quartz recouvrant les lampes et la dégradation de
la qualité de l'eau. L'UVmètre 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'UVmètre 32, soit par
programmation d'un cycle régulier qui dépend de la durée de
fonctionnement des lampes UVC.
Dans les applications industrielles, les rampes de
brumisation peuvent avoir des longueurs totales de 400 m.
Il est donc absolument nécessaire pour sécuriser l'ensemble
du dispositif de pouvoir empêcher la formation d'un biofilm
de microorganismes tels que les légionelles dans les tuyaux
aboutissant à la rampe de brumisation par un traitement
régulier au moyen d'une pompe doseuse 53 permettant
d'injecter régulièrement des produits luttant contre la
formation de ce biofilm. De tels produits sont des composés
~biocides détruisant les bactéries ou mieux, des composés
virucides détruisant aussi bien les virus que les
bactéries. De cette manière, la qualité de l'eau circulant
dans le dispositif sera égale à celle obtenue à la sortie
de la rampe UVC.
Comme les produits fournis par la pompe doseuse 53
peuvent entraîner une obturation rapide de buses de
brumisation, il est judicieux d'ajouter un filtre
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antiparticules 54 pour arrêter les particules d'une taille
supérieure à 5p à la sortie de la pompe doseuse 53.
Régulièrement, le dispositif de brumisation est
vidangé de façon à éliminer le moindre risque de
contamination. Pour ce faire, il existe deux sorties de
vidange situées en partie basse : la sortie de vidange 42
pour la rampe de brumisation et la sortie de vidange 44
pour la pompe.
A noter que tous les tuyaux reliant les éléments du
dispositif de brumisation tels que le tuyau 11 provenant de
la source 10 ou le tuyau 28 connectant la pompe* 12 à la
rampe de brumisation 14 sont de préférence en cuivre qui
est un métal bactéricide ou en alliage de cuivre.
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 terresses 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.
