FR2876125A1 - Dispositif de destruction de microorganismes, en particulier de legionelles, dans un reseau d'eau sanitaire ou autre - Google Patents

Abstract

Dispositif (10) de destruction de microorganismes, en particulier de légionelles, dans un réseau d'eau sanitaire comprenant des moyens d'alimentation (12) en eau reliés à un circuit (14) de distribution d'eau, au moins un échangeur de chaleur (32) et une cellule (34) de chauffage électrique d'eau montés entre les moyens d'alimentation (12) et le circuit de distribution (14), l'échangeur de chaleur (32) comprenant un circuit primaire (36) reliant les moyens d'alimentation (12) à l'entrée de la cellule de chauffage (34) et un circuit secondaire (38) reliant la sortie de la cellule de chauffage (34) au circuit de distribution (14).

Description

Dispositif de destruction de microorganismes, en particulier

de légionelles, dans un réseau d'eau sanitaire ou autre.

La présente invention concerne un dispositif de destruction de microorganismes, en particulier de légionelles, dans un réseau d'eau sanitaire ou autre d'une collectivité telle qu'un hôpital, une maison de retraite, une école, un hôtel, un centre sportif, etc. Les légionelles sont des bacilles Gram négatif qui sont à l'origine d'une pneumopathie potentiellement grave appelée maladie des légionnaires et d'un syndrome grippal bénin appelé fièvre de Pontiac .

Ces bactéries se multiplient dans les milieux hydriques et plus facilement lorsque la température se situe entre 25 et 50 C, leur survie devenant difficile au-delà de 50 C. La prolifération des légionelles est également favorisée par des zones où l'eau est stagnante, par l'entartrage ou la corrosion des canalisations du réseau, et par la présence d'autres microorganismes, tels que des protozoaires, des algues, des amibes, etc, qui forment ensemble un agglomérat appelé biofilm qui se dépose sur les parois des canalisations du réseau et dans lequel les légionelles sont intégrées.

La contamination peut intervenir par inhalation de microgouttelettes d'eau contenant ces bactéries, lors de l'utilisation d'eau chaude sanitaire, notamment à la prise d'une douche.

Avec un taux de mortalité pouvant atteindre 10%, cette maladie pose un difficile problème de prévention, notamment dans les établissements de santé où se trouvent des personnes fragiles qui pourront plus facilement développer la maladie, et dans les établissements thermaux, dont l'eau ne peut être traitée par les moyens classiques.

Les actions préventives qui sont préconisées visent à éviter un développement important des légionelles et à maintenir leur concentration à un niveau acceptable. Elles comprennent des traitements discontinus tels que la désinfection par choc thermique réalisée périodiquement mais qui est réservée uniquement à de petits réseaux d'eau chaude sanitaire, et des traitements continus par injection de produits désinfectants dans l'eau chaude sanitaire, qui doivent être réservés à des situations exceptionnelles où les autres actions préventives ne sont pas efficaces ou ne sont pas applicables.

De façon générale, ces actions préventives ou curatives sont coûteuses et mobilisent beaucoup de personnel.

Des actions curatives à caractère temporaire ou momentané peuvent être nécessaires lorsque la concentration en légionelles dans le réseau d'eau sanitaire est supérieure à 1000 unités formant colonie par litre d'eau (UFC/L) ou lorsqu'un cas de légionellose apparaît dont l'origine peut être associée à la qualité de l'eau distribuée. Dans le cas des réseaux d'eau chaude sanitaire, on peut procéder à une décontamination de l'installation par un traitement qui comporte une ou plusieurs étapes de montée en température (70 C) suivies d'un rinçage soigneux des canalisations et robinetteries, mais il faut que l'installation soit conçue à cet effet car beaucoup de matériaux ne supportent pas ces températures, comme par exemple l'acier galvanisé qui perd sa protection contre la corrosion, et certaines matières plastiques utilisées pour former des canalisations, des raccords et des joints.

La chloration à des niveaux résiduels de chlore libre importants est également possible, indépendamment ou en association avec la technique précédente. Malheureusement, faute de traitement continu , on assiste dans la majorité des cas à une recolonisation du système dans les semaines qui suivent.

Il existe donc un réel besoin de détruire ces bactéries et d'éviter leur prolifération de façon efficace et continue, dans des conditions économiques favorables et sans effets secondaires néfastes tels que le risque de brûlure ou l'ingestion de chlore ou d'autres produits toxiques ou dangereux (notamment cancérigènes ou provoquant de l'argyrisme dans le cas de procédés d'ionisation).

La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution au traitement préventif et curatif continu de l'eau sanitaire, qui soit simple, efficace et économique et qui ne présente pas les inconvénients précités des traitements connus.

Elle propose à cet effet un dispositif de destruction de microorganismes, en particulier de légionelles, dans un réseau d'eau sanitaire ou autre comprenant des moyens d'alimentation en eau reliés à des moyens de distribution ou d'utilisation d'eau, en particulier dans une collectivité, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un échangeur de chaleur et une cellule de chauffage électrique d'eau montés entre les moyens d'alimentation et les moyens de distribution ou d'utilisation, l'échangeur de chaleur comprenant un circuit primaire reliant les moyens d'alimentation à l'entrée de la cellule de chauffage et un circuit secondaire reliant la sortie de la cellule de chauffage aux moyens de distribution ou d'utilisation, l'eau étant chauffée dans la cellule à une température suffisante pour détruire les microorganismes et cédant ensuite dans l'échangeur une partie de sa chaleur à l'eau passant dans le circuit primaire.

Dans ce dispositif, l'échangeur de chaleur permet à l'eau passant dans son circuit primaire d'être préchauffée avant d'entrer dans la cellule de chauffage, par apport de chaleur cédée par l'eau passant dans le circuit secondaire de l'échangeur et sortant de la cellule de chauffage. L'élévation de température de l'eau sanitaire dans la cellule de chauffage peut ainsi être limitée à quelques degrés Celsius en régime continu et reste donc économique, tout en permettant que la température de l'eau en sortie de la cellule de chauffage soit suffisante pour une destruction totale des bactéries, notamment des légionelles éventuellement présentes dans l'eau.

Le traitement réalisé permet une action curative du réseau sur le long terme et fournit une solution efficace au problème du biofilm, qui est pénétré par les bactéries et qui est très difficile à détruire par les moyens connus.

Ce dispositif a aussi l'avantage de ne pas utiliser de produits chimiques et de ne pas modifier les qualités de l'eau sanitaire. II permet également une maîtrise précise de la température de l'eau en sortie du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur et dans les moyens de distribution ou d'utilisation d'eau, et le réglage de cette température à une valeur qui peut être inférieure à celles actuellement préconisées. En particulier, le traitement réalisé ne comprend pas de chocs thermiques et le dispositif selon l'invention permet de ramener la température de distribution de l'eau chaude sanitaire à une valeur comprise entre 50 et 55 C environ, tout en évitant tout risque de contamination par les légionelles.

Enfin, ce dispositif est facilement mis en oeuvre, fiable et ne nécessite pas une maintenance importante.

La cellule de chauffage peut comprendre au moins une résistance électrique immergée et des moyens de liaison de cette résistance à une source d'énergie électrique.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la cellule de chauffage est du type à chauffage ohmique et comprend des électrodes immergées et des moyens de liaison de ces électrodes à une source d'énergie électrique.

Cette cellule de chauffage ohmique permet de chauffer l'eau sanitaire de façon homogène et quasi-instantanée par passage d'un courant électrique dans l'eau entre les deux électrodes immergées. Cette technique présente l'avantage que l'eau est chauffée directement par effet Joule, avec un rendement de 100%. II n'y a pas d'éléments chauds immergés dans l'eau, ce qui réduit considérablement les risques d'encrassement et surtout d'entartrage de la cellule de chauffage.

De plus, la cellule de chauffage ohmique présente l'avantage de créer un champ électrique dans l'eau, qui affaiblit les légionelles et autres microorganismes et participe de façon favorable à leur élimination.

Un réservoir tampon est avantageusement branché entre la sortie de la cellule de chauffage et le circuit secondaire de l'échangeur de chaleur. Il permet de maintenir l'eau sensiblement à la température acquise dans la cellule de chauffage pendant un laps de temps suffisant pour garantir la destruction des légionelles ou autres microorganismes.

Le dispositif selon l'invention est utilisable dans un réseau d'eau chaude sanitaire comme dans un réseau d'eau froide sanitaire, et constitue une unité insérable dans des réseaux existants. Les microorganismes ciblés comprennent toutes les bactéries qui peuvent être neutralisées ou détruites thermiquement.

Par exemple, le dispositif selon l'invention est utilisable pour réaliser un traitement de l'eau comprenant une élévation de température à 110 C dans le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, une élévation de température à 120 C dans la cellule de chauffage ohmique, et un refroidissement à 55 C dans le circuit secondaire de l'échangeur avant distribution, pour la destruction des amibes.

Les applications de l'invention sont diverses et couvrent tous les cas pratiques, notamment: - les réseaux de distribution à circulation continue, - les réseaux de distribution alimentés par un accumulateur équipé d'un dispositif selon l'invention, monté en parallèle sur l'accumulateur, - les réseaux de distribution alimentés par un accumulateur, avec un dispositif selon l'invention monté en série à la sortie de l'accumulateur, - les tours aéroréfrigérantes humides des installations de climatisation, - les systèmes de traitement d'effluents et de production d'eau potable, etc...

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un dispositif de destruction de microorganismes selon l'invention, pour un réseau d'eau chaude sanitaire; - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une cellule de chauffage ohmique utilisée dans le dispositif selon l'invention; - les figures 3 à 9 représentent schématiquement des variantes de réalisation du dispositif selon l'invention.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un dispositif 10 de destruction de microorganismes, en particulier de légionelles, dans un réseau d'eau chaude sanitaire comprenant des moyens 12 d'alimentation en eau et un circuit 14 de distribution.

Le circuit de distribution 14 est ici à circulation continue et forme une boucle comprenant une entrée 16, une sortie 18, et une pluralité de moyens 20 de soutirage d'eau chaude sanitaire, tels notamment que des robinets. L'eau chaude sanitaire circule en permanence dans le circuit de distribution 14 grâce à une pompe 22 reliant la sortie 18 du circuit de distribution 14 à des moyens de préparation d'eau chaude sanitaire alimentant l'entrée 16 du circuit de distribution 14.

Ces moyens de préparation d'eau chaude peuvent comprendre une chaudière ou analogue ou, comme représenté, un échangeur de chaleur 24 comportant un circuit primaire 26 dans lequel circule de l'eau chaude provenant d'un système de chauffage externe non représenté, et un circuit secondaire 28 reliant la sortie de la pompe 22 à l'entrée 16 du circuit de distribution 14.

Des moyens 30 d'appoint en eau froide, provenant par exemple du réseau d'eau potable de la ville, sont également prévus pour compenser les prélèvements d'eau sanitaire effectués à partir des moyens de soutirage 20 du circuit de distribution 14 et sont reliés à l'entrée du circuit secondaire 28.

L'eau chaude provenant du système de chauffage externe précité pénètre à une température T1 comprise entre par exemple 80 et 90 C environ dans le circuit primaire 26 de l'échangeur 24 et en sort à une température T2 comprise par exemple entre 50 et 60 C environ. L'eau qui pénètre dans le circuit secondaire 28 de l'échangeur 24 a par exemple une température T3 inférieure à 50 C environ et en sort à une température T4 comprise par exemple entre 50 et 55 C environ.

Le dispositif de destruction 10 selon l'invention comprend un échangeur de chaleur 32 et une cellule 34 de chauffage électrique d'eau, montés entre la sortie des moyens 24 de préparation d'eau chaude et l'entrée 16 du circuit de distribution 14. L'échangeur de chaleur 32 comprend un circuit primaire 36 reliant la sortie du circuit secondaire 28 des moyens de préparation 24 à l'entrée de la cellule de chauffage 34, et un circuit secondaire 38 reliant la sortie de la cellule de chauffage 34 à l'entrée 16 du circuit de distribution 14. Dans l'exemple représenté, un réservoir tampon 40 est avantageusement branché entre la sortie de la cellule de chauffage 34 et le circuit secondaire 38 de l'échangeur de chaleur 32.

La sortie du circuit secondaire 28 des moyens de préparation 24 est également reliée à l'entrée 16 du circuit de distribution 14 par un conduit 42 en dérivation sur le dispositif 10 selon l'invention.

Des vannes 44, 46, 48 sont montées respectivement entre le circuit secondaire 28 de l'échangeur 24 et le circuit primaire 36 de l'échangeur 32, entre le circuit secondaire 38 de l'échangeur 32 et l'entrée 16 du circuit de distribution 14, et sur le conduit 42 entre le circuit secondaire 28 de l'échangeur 24 et l'entrée 16 du circuit de distribution 14.

En fonctionnement normal, la vanne 48 est fermée et les vannes 44 et 46 sont ouvertes. La vanne 48 est ouverte et les vannes 44 et 46 sont fermées pour isoler le dispositif 10 selon l'invention afin par exemple de le nettoyer. Plus la température dans la cellule de chauffage 34 est élevée, plus le tartre à tendance à se déposer, notamment dans le cas d'une eau sanitaire dure (le dosage par liqueur complexométrique ou hydrotimétrique donnant un TH de 15 à 20 en degrés français) voire très dure (TH > 30).

Des capteurs de pression ou de débit 50, 52 sont avantageusement montés au niveau des vannes 44, 46 à l'entrée du circuit primaire 36 de l'échangeur 32, et à la sortie du circuit secondaire 38 de l'échangeur 32. Des pressions ou des débits identiques à l'entrée et à la sortie du dispositif 10 signifient qu'il est exempt d'encrassement ou d'entartrage.

Quand la vanne 48 est fermée et les vannes 44 et 46 sont ouvertes, l'eau qui passe dans la cellule de chauffage 34 est chauffée à une température T5 de destruction des légionelles supérieure à 60 C environ et de préférence comprise entre 65 et 70 C environ. Cette eau passe dans le réservoir tampon 40 qui permet de maintenir l'eau sensiblement à la température T5 atteinte dans la cellule 34 pendant un laps de temps déterminé, qui dépend de cette température. Plus la température T5 est élevée (par exemple 70 C environ), plus le temps de maintien de l'eau à cette température, nécessaire pour garantir la destruction des légionelles, est court, et inversement, plus la température T5 est faible (par exemple 60 C environ), plus le temps de maintien de l'eau à cette température, nécessaire pour la destruction des légionelles, est long. Pour un débit donné de la pompe 22, le temps nécessaire de maintien de l'eau dans le réservoir 40 détermine le volume que ce réservoir doit avoir. A titre d'exemple, pour un débit de circulation d'eau, imposé par la pompe 22, compris entre 300 et 3000 L/h, qui correspond sensiblement à un établissement de santé pouvant recevoir de 80 à 100 patients, le temps de maintien sera compris entre 1 et 10 minutes pour un réservoir de 50 litres, et entre 2 et 20 minutes pour un réservoir de 100 litres.

L'eau chaude sanitaire qui sort du réservoir tampon 40 et qui pénètre dans le circuit secondaire 38 de l'échangeur 32 a une température comprise de préférence entre 65 et 70 C environ. Elle cède de la chaleur à l'eau circulant dans le circuit primaire 36 de l'échangeur 32 et sort du circuit secondaire 38 à une température T6 comprise entre 55 et 60 C environ dans cet exemple. Le circuit de distribution 14 est donc alimenté par le dispositif 10 en eau chaude sanitaire à une température comprise entre 55 et 60 C environ qui est réglable et qui est ici sensiblement égale à ou peu différente de la température T4 (50-55 C) de l'eau sortant des moyens de préparation 24 et entrant dans le dispositif 10.

L'eau qui sort du circuit primaire 36 de l'échangeur 32 est préchauffée à une température T7 comprise entre 60 et 70 C environ. En régime continu, la différence de température entre les températures T5 et T7 est inférieure à 5 C environ et est par exemple de 2 C, ce qui limite considérablement la consommation électrique de la cellule de chauffage 34. Cette consommation représente typiquement 5% de l'énergie totale consommée par le réseau d'eau chaude sanitaire, les 95% restants étant apportés par les moyens externes de préparation d'eau chaude alimentant l'échangeur 24.

Par ailleurs, l'énergie qui est nécessaire au chauffage de l'eau dans le dispositif 10 entre les températures T4 (environ 50-55 C) et T5 (environ 65-70 C) est fournie, pour 5%, par l'énergie électrique, et pour 95%, par récupération de chaleur sur l'eau sortant du réservoir 40.

La pompe 22 est de préférence à débit variable et son débit est régulé en fonction de la différence entre la température T6 d'alimentation du circuit de distribution 14 et la température T8 en sortie de ce circuit 14. Ainsi, dans l'exemple précité, plus cette différence de température sera importante, plus le débit de circulation d'eau sera important (3000L/h), et inversement, plus cette différence sera faible voire nulle, plus le débit de circulation d'eau sera faible (300 L/h).

Les températures T1 à T8 sont mesurées par des sondes placées sur l'ensemble du réseau d'eau chaude sanitaire. Ces sondes et les capteurs de pression ou de débit 50, 52 précités sont reliés à des moyens d'acquisition et de transmission de mesures, tels que des moyens de communication ou de télécommunication, qui permettent de suivre le fonctionnement du dispositif selon l'invention et d'enregistrer les valeurs des différents paramètres dans le temps.

La cellule de chauffage électrique 34 utilisée dans le dispositif 10 selon l'invention est à résistance chauffante ou de préférence du type à chauffage ohmique.

Dans le cas d'une cellule à résistance électrique chauffante, on utilise au moins une résistance électrique immergée dans l'eau chaude sanitaire, et des moyens de liaison de cette résistance électrique à une source d'énergie électrique. On peut par exemple utiliser le système Platelec de la société Alfa Laval Vicarb qui est une résistance moulée dans un bloc d'aluminium. Des expérimentations ont montré qu'une température de 65 C était suffisante pour réduire la concentration en légionelles dans le réseau en-deçà du seuil de détection (50 UFC/L), pour des temps de maintien dans le réservoir 40 de l'ordre d'une à deux minutes.

En figure 2, on a représenté une cellule de chauffage 34 du type ohmique, qui comprend un corps 54 en une matière plastique appropriée électriquement isolante, par exemple en PEEK, dans lequel est ménagé un canal 56 en U de circulation de l'eau, amenée en 58 à une extrémité du canal 56 et sortant en 60 à l'autre extrémité de ce canal, des conduits d'amenée et de sortie d'eau étant formés dans des plaques 62 en matière diélectrique fixées par des vis sur le corps 54.

Le canal 56 débouche sur les deux grandes faces opposées du corps 54 et est fermé par deux plaques électrodes 64, appliquées à étanchéité sur les deux plaques grandes faces du corps 54 par l'intermédiaire de plaquettes 66 en élastomère ou analogue.

Deux plaques 68 d'alimentation électrique, en cuivre par exemple, sont appliquées sur les plaques électrodes 64 par des couvercles 69 en matière diélectrique, par exemple en matière plastique, fixées sur le corps 54 par des vis non représentées.

Le chauffage ohmique est réalisé par passage direct du courant électrique dans l'eau qui se comporte comme une résistance. Le passage du courant électrique dans l'eau agit sur les légionelles et favorise leur destruction. A la différence d'une cellule à résistance électrique chauffante, il n'y a pas de paroi chaude. L'eau circule entre les deux électrodes 64, entre lesquelles est appliquée une tension électrique alternative U. L'absence de surface très chaude permet de réduire fortement l'encrassement et notamment l'entartrage de la cellule de chauffage.

La puissance dissipée dans cette cellule de chauffage ohmique s'exprime par l'équation suivante: P = U2.a.K dans laquelle U est la tension électrique entre les électrodes 64 en volt, a la conductivité électrique de l'eau en S/m, qui varie avec la température et avec la charge minérale de l'eau (plus l'eau naturelle est dure, plus elle est conductrice), et K un coefficient fonction de la géométrie de la cellule de chauffage, qui est égal au rapport de la surface des électrodes 64 sur la distance entre elles.

Typiquement, dans l'exemple précité, la puissance dissipée dans la cellule est d'environ 7 kW pour une augmentation de température (T5 - T7) de 2 C environ de l'eau chaude sanitaire dans la cellule de chauffage, l'eau étant moyennement dure (TH de 12-15), la tension électrique U étant de 700 volts environ, et les électrodes 64 étant éloignées d'environ 10 cm et ayant une surface de 60 cm2 environ.

Les électrodes 64 sont éventuellement en acier inoxydable ou en titane, mais doivent alors être alimentées en énergie électrique à une fréquence de l'ordre de 20 kHz, ou sont de préférence réalisées comme décrit dans le document EP-A1-0.942.629 de ELECTRICITE DE FRANCE, c'est-à-dire comprennent un support en titane recouvert de couches de semiconducteurs formés par des oxydes de métaux nobles (tels que ruthénium, tantale, indium, ...). Ces électrodes ont l'avantage de pouvoir être alimentées en énergie électrique à 50 Hz en ayant une très longue durée de vie.

Les plaques d'alimentation 68 appliquées sur les électrodes 64 évitent de percer les électrodes et de les souder à des conducteurs de liaison.

Des expérimentations ont montré qu'une température de 65 C était suffisante pour réduire la concentration en légionelles en-deçà du seuil de détection (50 UFC/L), pour des temps de maintien dans le réservoir 40 inférieurs à deux minutes, et qu'une température de 60 C était suffisante pour réduire la concentration en légionelles en-deçà du seuil de détection (50 UFC/L), pour des temps de maintien dans le réservoir 40 inférieurs à cinq minutes.

En particulier, on a constaté que, dans le cas où l'eau en sortie des moyens de préparation 24 est à une température T4 de l'ordre de 55 C, elle est en régime permanent à une température T7 de l'ordre de 63-68 C à l'entrée de la cellule 34 et de 65-70 C en sortie de cette cellule, l'élévation de température de 2 C dans la cellule 34 étant suffisante et correspondant à une énergie électrique consommée dans la cellule de l'ordre de 2,4 kWh/m3 d'eau traitée.

L'assurance que l'eau alimentant l'entrée 16 du circuit de distribution 14 ne contient pas de légionelles permet par exemple d'abaisser sa température de 60 C à 50-55 C pour réduire les risques de brûlure au soutirage de l'eau chaude sanitaire et pour diminuer les pertes thermiques dans le circuit de distribution.

Il est également possible d'équiper d'un dispositif selon l'invention un réseau de distribution d'eau chaude sanitaire, dont l'eau est à une température de 41 C, ce qui se rencontre parfois en pratique. Dans ce cas, l'eau est toujours chauffée à 65-70 C dans la cellule de chauffage 34 mais est distribuée dans le réseau à une température de 43 C, par exemple avec une garantie de non-contamination par les légionelles.

Le dispositif selon l'invention est facilement intégrable dans tout réseau existant d'eau chaude ou d'eau froide sanitaire. Dans le cas d'un réseau d'eau froide sanitaire, l'eau entrant dans le dispositif 10 selon l'invention peut être à une température de 16-18 C par exemple, et a une température d'environ 18-20 C en sortie de ce dispositif, tout en étant portée à une température de 65-70 C dans la cellule de chauffage 34.

Dans le cas d'un réseau comprenant des zones où l'eau est stagnante, des moyens de soutirage automatique tels qu'une vanne seront avantageusement installés dans ces zones et commandés de façon régulière pour que l'ensemble du réseau soit à circulation continue et que la totalité de l'eau sanitaire du réseau soit traitée.

La figure 3 représente schématiquement une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, dans laquelle une fraction X% du débit total d'eau sanitaire circulant dans le circuit de distribution 14 est soumise au traitement thermique de destruction des légionelles (ou autres bactéries ou micro-organismes), l'autre fraction de ce débit total étant amenée à l'entrée 16 du circuit de distribution 14 par le conduit 42 en parallèle avec le dispositif 10 selon l'invention.

On retrouve donc en figure 3 les mêmes éléments qu'en figure 1, désignés par les mêmes références, la seule différence étant éventuellement le montage d'un moyen approprié 70 de répartition de débit agencé en sortie du circuit secondaire 28 de l'échangeur 24 des moyens de préparation d'eau chaude et comprenant deux sorties reliées l'une à l'entrée du circuit primaire 36 de l'échangeur de chaleur 32 du dispositif 10 selon l'invention et l'autre au conduit de dérivation 42 relié en aval à l'entrée 16 du circuit de distribution 14.

La répartition des débits X% passant dans le dispositif 10 selon l'invention et (100-X)% passant dans le conduit de dérivation 42 peut être fixe, auquel cas le moyen 70 de répartition de débit peut être constitué de façon simple par un raccord dont les deux sorties ont des sections différentes de passage de liquide.

Il est également possible de répartir les débits par un réglage approprié de la vanne 48 montée dans le conduit de dérivation 42 et de la vanne 44 montée à l'entrée du circuit primaire 36 de l'échangeur de chaleur 32 du dispositif 10.

On peut également utiliser comme moyen 70 de répartition de débit un dispositif comprenant des moyens de réglage de débit sur chacune de ses deux sorties.

La fraction X du débit total qui passe dans le dispositif 10 selon l'invention peut être relativement faible. Des essais ont montré que des valeurs de X supérieures ou égales à 10% du débit total dans le circuit de distribution 14 sont admissibles. La circulation continue de l'eau chaude sanitaire dans le circuit 14 permet d'assurer, sur une période de temps correspondant à la circulation de plusieurs fois le volume d'eau sanitaire contenu dans le circuit 14, la destruction totale des légionelles éventuellement présentes dans l'eau.

Cela permet, d'une part, de réduire beaucoup la consommation électrique du dispositif 10 pour un débit total donné d'eau chaude sanitaire dans le circuit de distribution 14, et, d'autre part, de traiter avec une puissance électrique donnée un débit d'eau sanitaire beaucoup plus important.

Dans la variante de réalisation de la figure 4, le dispositif 10 selon l'invention n'est plus agencé en série entre les moyens de préparation d'eau chaude sanitaire et le circuit de distribution 14, mais en parallèle sur ce circuit de distribution 14 en un ou plusieurs points de celui-ci, comme représenté en 10' et en 10".

Dans ce cas, chaque dispositif 10', 10", ... est alimenté en eau chaude sanitaire par branchement en un point 72', 72", ... du circuit 14 etréinjecte l'eau traitée en un point 74', 74", ... de ce circuit. Cela permet un traitement local et décentralisé de l'eau chaude sanitaire en plusieurs points espacés d'un circuit de distribution 14 relativement étendu.

Dans la variante de réalisation de la figure 5, le dispositif 10 selon l'invention est branché en parallèle sur un ballon d'accumulation 76 dont l'eau est chauffée par circulation au moyen d'une pompe 78 dans le circuit secondaire 28 de l'échangeur 24 des moyens de préparation d'eau chaude et est renvoyée en partie supérieure du ballon 76. Elle est prélevée en partie supérieure de ce ballon pour alimenter un circuit de distribution 14.

Le dispositif 10 selon l'invention est branché en parallèle sur le ballon 76, à ses extrémités supérieure et inférieure. L'eau contenue dans le ballon 76 est prélevée en partie supérieure et amenée par un conduit 80 à l'entrée du circuit primaire 36 de l'échangeur 32. Elle passe ensuite dans la cellule de chauffage 34, dans le réservoir 40, puis dans le circuit secondaire 38 de l'échangeur 32 et est réinjectée, au moyen d'une pompe 82, en partie inférieure du ballon 76 avec un appoint 30 en eau froide permettant de compenser les prélèvements d'eau dans le circuit de distribution 14.

Dans la variante de réalisation de la figure 6, le dispositif 10 selon l'invention est branché en parallèle sur un ballon 76 d'accumulation d'eau chaude, de la même façon que représenté en figure 5, mais l'eau contenue dans ce ballon est chauffée au moyen de résistances électriques 84 et non plus par passage dans l'échangeur 24 des moyens de préparation d'eau chaude des figures précédentes.

Dans la variante de réalisation de la figure 7, l'eau chaude sanitaire est contenue dans un ballon d'accumulation 76 comme précédemment décrit, et est chauffée par passage dans le circuit secondaire 28 de l'échangeur 24 des moyens de préparation d'eau chaude comme dans le mode de réalisation de la figure 5.

L'eau chaude contenue dans le ballon 76 est prélevée en partie supérieure de ce ballon pour alimenter un circuit 14 de distribution du type à circulation continue d'eau chaude sanitaire, dont la sortie 18 est reliée par une pompe 22 précitée à la partie inférieure du ballon 76. Le dispositif 10 selon l'invention est branché en série dans le circuit de distribution 14 à l'entrée 16 de celui-ci de sorte que l'eau prélevée en partie supérieure du ballon 76 passe en 86 dans le circuit primaire 36 de l'échangeur 32 du dispositif 10 puis circule dans la cellule de chauffage 34, dans le réservoir 40 et dans le circuit secondaire 38 de l'échangeur 32 avant d'être réinjectée en 88 dans le circuit de distribution 14.

Dans la variante de réalisation de la figure 8, le dispositif 10 est destiné au traitement de l'eau qui circule dans une tour aéroréfrigérante 90 25 d'une installation de climatisation 92 de grande taille.

L'eau est prélevée dans un bac 94 situé en partie inférieure de la tour 90 et est amenée au moyen d'une pompe de circulation 96 dans le circuit primaire 36 de l'échangeur 32 du dispositif 10, elle passe dans la cellule de chauffage 34 puis dans le réservoir40, dans le circuit secondaire 38 de l'échangeur 32 et est réinjectée en partie supérieure de la tour 90.

L'eau prélevée dans le bac 94 est par exemple à une température de 23 C et est portée à une température supérieure à 70 C par passage dans le circuit primaire 36 de l'échangeur 32, sa température étant augmentée par exemple de 2 C dans la cellule de chauffage 34, puis ramenée à 25 C en sortie du circuit secondaire 38 de l'échangeur 32.

Comme le débit d'eau dans la tour 90 peut être très important (par exemple 200 à 300 mètres cubes par heure), seule une petite fraction de ce débit est traitée dans le dispositif 10 selon l'invention, le restant de ce débit passant dans le conduit de dérivation 42, pour économiser l'énergie et aussi pour réduire la taille de l'échangeur 32. La fraction traitée du débit total est typiquement de l'ordre de 10 à 20 % de ce débit.

Le mode de réalisation de la figure 8 s'applique également aux installations de lavage d'air à film d'eau tombant.

Dans la variante de réalisation de la figure 9, le dispositif 10 selon l'invention est appliqué à la production d'eau potable fournie depuis un réservoir 98 par une pompe 100 à l'entrée du circuit primaire 36 de l'échangeur 32 du dispositif 10.

Après passage dans la cellule de chauffage 34, le réservoir tampon 40 et le circuit secondaire 38 de l'échangeur 32, l'eau est envoyée dans un autre réservoir 102 pour sa consommation. Comme représenté, une partie du débit d'eau sortant de l'échangeur 32 peut être renvoyée dans le réservoir 98 par un conduit 104. Lorsque le dispositif 10 selon l'invention est destiné à la production d'eau potable, l'eau peut être portée en sortie de la cellule de chauffage 34 à une température nettement supérieure à 70 C.

Le mode de réalisation de la figure 9 sert également au traitement de l'eau d'effluents ou d'eau utilisée dans des installations industrielles.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (10) de destruction de microorganismes, en particulier de légionelles, dans un réseau d'eau sanitaire ou autre comprenant des moyens (12) d'alimentation en eau reliés à des moyens (14) de distribution ou d'utilisation d'eau, en particulier dans une collectivité, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un échangeur de chaleur (32) et une cellule (34) de chauffage électrique d'eau montés entre les moyens d'alimentation (12) et les moyens de distribution ou d'utilisation (14), l'échangeur de chaleur (32) comprenant un circuit primaire (36) reliant les moyens d'alimentation (12) à l'entrée de la cellule de chauffage (34) et un circuit secondaire (38) reliant la sortie de la cellule de chauffage (34) aux moyens de distribution ou d'utilisation (14) , l'eau étant chauffée dans la cellule (34) à une température suffisante pour tuer les microorganismes et cédant ensuite dans l'échangeur (32) une partie de sa chaleur à l'eau passant dans le circuit primaire (36).

2. Dispositif de destruction de microorganismes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un réservoir tampon (40) est branché entre la sortie de la cellule de chauffage (34) et le circuit secondaire (38) de l'échangeur de chaleur (32).

3. Dispositif de destruction de microorganismes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cellule de chauffage (34) est du type à chauffage ohmique et comprend des électrodes (64) en contact avec l'eau et des moyens de liaison de ces électrodes à une source d'énergie électrique.

4. Dispositif de destruction de microorganismes selon la revendication 3, caractérisé en ce que les électrodes (64) sont en titane recouvert de couches de semiconducteurs formés par des oxydes de métaux nobles, par exemple de ruthénium, de tantale ou d'indium.

5. Dispositif de destruction de microorganismes selon la revendication 4, caractérisé en ce que les électrodes (64) en contact avec l'eau sont reliées à la source d'énergie électrique par des plaques d'alimentation (68), par exemple en cuivre, appliquées sur les électrodes.

6. Dispositif de destruction de microorganismes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cellule de chauffage (34) comprend au moins une résistance électrique immergée et des moyens de liaison de cette résistance à une source d'énergie électrique.

7. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de distribution (14) sont à circulation continue et comprennent une entrée (16) raccordée au circuit secondaire (38) de l'échangeur de chaleur (32), une sortie (18) raccordée avec des moyens (31) d'appoint en eau à l'entrée du circuit primaire (36) de l'échangeur de chaleur (32), et une pompe de circulation (22) par exemple du type à débit variable.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie (18) des moyens de distribution (14) est raccordée à l'entrée du circuit primaire (36) par des moyens (24) de préparation d'eau chaude.

9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la différence des températures de l'eau à l'entrée du circuit primaire (36) et en sortie du circuit secondaire (38) est inférieure à 5 C environ.

10. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température de l'eau est de 50-55 C environ à l'entrée du circuit primaire (36), de 60-70 C environ à la sortie du circuit primaire (36), de 65-70 C environ à la sortie de la cellule de chauffage (34), et a une valeur réglable par exemple de 50-55 C à l'entrée du circuit de distribution (14).

11. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élévation de température de l'eau dans la cellule de chauffage (34) est de quelques degrés Celsius, en régime continu.

12. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est monté en série entre les moyens (12) d'alimentation en eau et les moyens (14) de distribution ou d'utilisation d'eau.

13. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est monté en parallèle sur les moyens (14) de distribution ou d'utilisation d'eau.

14. Dispositif de destruction de microorganismes selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens (14) de distribution d'eau comportent plusieurs dispositifs (10', 10", ...) espacés et branchés en parallèle.

15. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est monté en série entre un ballon (76) d'accumulation d'eau chaude et un circuit (14) de distribution d'eau.

16. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est monté en parallèle sur un ballon (76) d'accumulation d'eau chaude alimentant un circuit (14) de distribution d'eau.

17. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est branché en parallèle sur une tour aéroréfrigérante humide (90) d'une installation de climatisation (92).

18. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est monté en série dans un dispositif de production d'eau potable, de traitement d'effluents ou de traitement d'eaux de procédés industriels.

19. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il traite une fraction supérieure ou égale à 10% environ du débit total d'eau dans le réseau.

20. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il constitue une unité insérable dans un réseau existant d'eau chaude ou d'eau froide sanitaire ou autre.

21. Dispositif de destruction de microorganismes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (50, 52) de détection de température, de pression et/ou de débit de l'eau reliés à des moyens d'acquisition et de transmission de 5 mesures.