Brevet FR2254359A1 — publié le 19750711

L'invention concerne le traitement des fluides et notamment un appareil de filtration de gaz, par exemple d'air. Il existe un grand nombre de types de filtres à air comportant diverses combinaisons d'éléments filtrants classiques. Par exemple, le brevet des Etats-Unis dtAmérique NO 3 438 180 décrit un épurateur dans lequel-l'air traverse un tamis métalliqu#e, un filtre électrostatique et une couche de charbon de bois. le brevet des Etats-Unis d'amérique NO 3 172 747 décrit un dispositif dans lequel l'air est aspiré par un ventilateur de manière à traverser un premier filtre, un filtre électrostatique et un filtre à charbon de bois. le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 672 126 décrit une pompe aspirant 11 air de manière à le faire passer dans un- premier filtre poreux, dans un filtre électrostatique, dans un filtre à charbon de bois et dans un autre filtre poreux semblable au premier. le brevet des Etats-Unis dtAmérique NQ 2 945 554 décrit un sac de filtration disposé dans un épurateur d'air. Selon l'invention, il est apparu qutun choix et une disposition convenables d'éléments filtrants classiques donnent à un appareil de traitement de fluides une durée de vie égale à celle des éléments filtrants et à celle de la pompe ou du ventiS lateur faisant circuler le fluide. Par exemple, dans le cas d'im élément filtrant à charbon de bois, on empêche, selon l'invention, les particules contaminantes dlatteindre la surface des blocs de charbon de bois de manière que ces derniers puissent absorber les gaz et que leur efficacité soit donc augmentée. la durée de vie du ventilateur ou de la pompe peut etre augmen tée par une diminution des particules en suspension dans l'air circulant dans le dispositif. De plus, la mise en place d'une pompe fonctionnant en aspiration/refoulement entre les éléments filtrants donne à l'appareil une efficacité supérieure à celle obtenue lorsque la pompe est s tuée en amont ou en aval de tous les éléments filtrants. De plus, 11 invention permet de réduire les temps d'arrêt nécessaires au nettoyage ou au remplacement des éléments filtrants. l'appareil selon l'invention constitue donc un filtre très efficace et dont le coft est inférieur à celui des appareils de filtration antérieur#s. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est un diagramme schématique général de l'appareil de traitement selon l'invention ; et la figure 2 est un diagramme schématique d'une forme avantageuse de l'appareil selon l'invention. la figure I représente schématiquement l'appareil de traitement de fluides selon l'invention. Cet appareil comprend un conduit 2 dxécoulement dans lequel un filtre 4 d'entrée est disposé de manière à traiter approximativement la totalité du fluide le traversant. Bien que 11 appareil selon l'invention ne soit pas limité au traitement de gaz ou de l'air, il sera décrit, pour plus de clarté, dans son application au traitement de l'air. Un dispositif 6 déplace l'air dans le conduit 2, dans la direction indiquée par les flèches.Ce dispositif 6, monté entre le filtre 4 d'entrée et un filtre 8 de sortie, peut comporter une pompe convenable ou un ventilateur choisi en fonction des exigences concernant le volume de ltensemble Be filtre 8 de sortie est disposé dans le conduit 2 de manière à traiter approximativement la totalité du fluide 11 empruntant. la position du dispositif 6 d'entratnement de l'air, entre les filtres 4 et 8 d'entrée et de sortie, contribue à améliorer l'efficacité de l'appareil. De plus, la pompe ou le ventilateur est ainsi protégé contre les saletés, et sa durée de vie en est augmentée. La figure 2 représente une forme avantageuse de réalisation selon l'invention, dans laquelle le filtre 4 d'entrée comprend un élément filtrant électrostatique 10 et un sac filtrant 12. l'élément filtrant 10 peut être constitué d'une cellule unique, ou avantageusement de deux cellules. Sa position. à l'entrée de l'appareil permet son démontage de manière qu'il soit nettoyé, ce qui est souvent nécessaire pour les filtres électrostatiques. le sac 12 augmente l'efficacité de la filtration et double, dans une certaine mesure, l'élément électrosta tique 10, de manière que ltappareil puisse continuer de fonctionner lorsque cet élément 10 est retiré pour etre nettoyé. le sac 12 protège ainsi le ventilateur ou la pompe 6 contre l'accumulation de saletés, et -il empoche les particules en suspension dans l'air dtatteindre le filtre 8 de sortie. le sac 12 de filtration empêche également le passage des particules dans l'appareil lorsque l'élément électrostatique 10 ne fonctionne pas, par suite d'un défaut d'alimentation en énergie électrique. les éléments filtrants électrostatiques classiques retirent 70 à 80 % des particules en suspension dans l'air. Ces éléments sont connus et disponibles sur le marché. Des types très efficaces d'éléments électrostatiques peuvent éliminer plus de 80.% des particules. il est avantageux de disposer un élément électrostatique de filtration dans le filtre 4 d'entrée, en raison de sa facilité de nettoyage et de son aptitude à pouvoir serre réutilisé. Cependant, si cela est souhaité, le filtre 4 d'entrée peut comporter d'autres types d'éléments filtrants très-efficaces, disposés isolément ou- par groupes de deux. Par exemple, un appareil à faible prix peut comporter un ou deux sacs filtrants. Un filtre est considéré comme étant très efficace lorsque son efficacité est supérieure à 80 %. le filtre 8 de sortie comprend avantageusement un agent filtrant en matière solide, suivi par un élément filtrant de grande efficacité. Par exemple, un élément filtrant 14, comportant du charbon de bois activé, peut etre suivi par un filtre 16 à particules à grande efficacité. En variante, l'élément filtrant à charbon de bois peut etre remplacé ou renforcé par un élément filtrant en terre de diatomées convenable ou en tout autre type de milieu filtrant en matière solide, y compris un élément filtrant de grande efficacité.Des milieux filtrants solides comprennent le carton, le papier, le charbon de bois, l'argile, la fibre de verre, la. laine et autres. la position de l'élément filtrant 14 à charbon de bois en aval du filtre 4 d'entrée lui permet d'avoir une durée de vie importante car les particules ne peuvent atteindre cet élément filtrant et donc elles ne peuvent recouvrir la surface du charbon de bois et en affecter l'efficacité. De par sa position en amont de ltélément 14, la pompe ou le ventilateur 6 ne peut dtre atteint par les particules de charbon de bois. L'élément 14 élimine les odeurs de l'air d'arrivée et élimine également les particules de dimensions inférieures -au micromètre, notamment inférieures à environ 025 micromètre. L'élément filtrant 16, à grande efficacité, assure l'épuration-finale de l'air passant dans l'appareil et, de plus, il retient toutes particules de charbon de bois pouvant etre dégagées de l'élément filtrant 14 lorsque ce dernier est utilisé. l:élément 16 peut également retenir toutes particules provenant du ventilateur ou de la pompe 6. il est avantageu#sement constitué d'un filtre à particules de grande efficacité, c'està-dire d'efficacité égale ou supérieure à 85 fi > , bien qu'te efficacité inférieure puisse être tolérée lorsque les résultats exigés de l'appareil sont inférieurs à ceux précédents.Un type de filtre à grande efficacité, produit par#la-firme Continental Air Filters, élimine 99 % des particules de 0,3 micromètre. ou plus. l'appareil représenté sur la figure 2 a été mis à l'essai à Palo Alto, Californie. l'air de cette localité contient environ de 1800 à 10 500 particules par dm3. En introduisant cet air dans le conduit représenté sur la figure 2, la teneur de l'air sortant de l'appareil est inférieure à 3,5 particules par dm et généralement voisine de 0. Pour des particules supérieures à 5 micromètres (présentes dans l'air à raison de 15 à 105 par dm ), on obtient une teneur approximativement nulle pour l'air sortant de l'appareil. il en est de même pour les particules supérieures à 10 micromètres (contenues dans l'air à raison de O à 35 par dm ). l'appareil selon l'invention convient à tout lieu dans lequel l'air doit être épuré. Il est destiné notamment aux conditionnement de l'air des habitations, des bureaux, des hôpi- taux, des véhicules, des avions ou des navires (notamment des sous-marins dans lesquels l'air épuré est extrtmement important pour l'humidification et l'ionisation). l'appareil selon l'in- vention convient également à certains procédés utilisés dans l'industrie, notamment dans le cas de chambres propres" nécessaires à la fabrication des semi-conducteurs, des médicaments, au traitement des produits alimentaires iour en augmenter la durée possible d'emmagasinage), pour le fonctionnement des calculateurs, etc. Ltappareil selon l'invention convient également à l'épuration de l'air utilisé dans les procédés de combustion, par exemple dans des moteurs, en amont et/ou en aval de ces procédés. l'appareil selon l'invention convient donc en général à toutes applications nécessitant l'utilisation d'air épure. il va clé soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de traitement de fluides, destiné-à etre monté dans un conduit d'écoulement de fluide et présentant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, cet appareil étant caractérisé en ce qu'iL comporte un premier filtre comprenant au moins un élément filtrant à grande efficacité et voisin de l'orifice d'entrée, un second filtre comprenant un milieu filtrant en matière solide, disposé à proximité du premier filtre, ce second filtre comportant également un élément filtrant à grande efficacité et voisin de l'orifice ae sortie, appareil comportant également un dispositif disposé entre les premier et second filtres et destiné à faire circuler le fluide dans le conduit, de l'orifice d'entrée vers l'orifice de sortie. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier filtre compreíld deux élenients filtrants à grande efficacité. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que 11 élément filtrant à grande efficacité du second filtre est du type à particules à grande efficacité. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément filtrant à grande efficacité, appartenant au premier filtre et voisin de l'orifice d'entrée, est un élément filtrant électrostatique. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le milieu filtrant en matière solide est un filtre à charbon de bois. 6. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux éléments filtrants à grande efficacité, appartenant au premier filtre, comprennent des premier et second sacs filtrants.