Brevet FR2251337A1 — publié le 19750613

l'invention concerne un filtre de renouvellement d'air dans un récipient, qui contient un produit chimique cédant de l'oxygène et fixant l'anhydride carbonique ainsi qu'un desséchant et est muni sur des côté opposés de deux ouverture obturables par des chapeuax de fermeture à frcRtement, notamment en vue du raccordement d'un dispositif refoulant de l'air. Un tel filtre à circulation d'air est nécessaire dans des enceintes closes ou pour un système respiratoire fermé lorsqu'une alimentation en air extérieur n'est pas réalisable. Le renouvellenent de l'air respirable a lieu par conséquent à l'intérieur de l'enceinte close, indépendamment de l'atmosphère ambiante. Pour le renouvellement de l'air, on utilise de préfé rence des peroxydes alcalins, en particulier du peroxyde de potassium. Ces produits chimiques absorbent l'anhydride carbonique expiré et l'hummidité existant dans l'air de l'enceinte et cèdent une proportion correspondante d'oxygène. Ce principe est appliqué à différents types de filtres de renouvellement d'air. Un problème spécial se posant alors est d'ajuster la production d'oxygène à la demande. C'est ainsi, par exemple, que la vapeur d'eau apportée au filtre entraîne dans certaines conditions une surproduction d'oxygène, tandis quey d'autre parti une teneur déterminée en vapeur d'eau de l'air à régénérer est indispensable) car le degré de transformation de 1'anhydride carbonique expire ne couvre pas à lui seul la demande l'oxygène. Un appareil de ce type comporte des tamis et/ou des capsuler en trie, eXli ront diapo dans le récipient transversale ment à la direction de circulation et sur lesquels reposent des couches, s'étendant d'une paroi à l'autre, de peroxide alcalin granulé. Dans chaque couche se trouve une ouverture à une certaine distance de la paroi. Les ouvertures sont décalées entre elles d'une couche à l'autre. Par cette disposion, la résistance à l'écoulement est certes réduite, mais la valorisation du produit chimique n'est pas particulièrement honne.En outre, la fabrica tion de ces filtres est très onéreure. Dens l'appareil ainsi agencé, un ajustement de la production d'oxygène à la demande ntest pas posri}le at n'est d'ailleurs pas prévu. Dans un autre appareil conml, il est fait usage de peroxydes alcalins comprimés en rondelles. En raison de la densité plus grands du pioduil chimique ainsi obtenue, la quantité d'oxy- gène emmagasinfe par unité de volume peut être plus grande, mais il faut comprimer des rondelles, qui ne doivent pas être trop minces eu égard a leur fragilité, mais conduisent. à une faculté de valorisation défavorable du produit chimique si leur epaisseur est plus grande. Une surproduction d'oxygène doit être acceptée au commencement de l'utilisation.Une diminution ultérieure du dégagement d'oxygène a lieu du fait que le produit chimique sous la forme de rondelle comprimée ne laisse pas passer l'air, de sorte que la réaction ne peut se dérouler qutà la surface des rondelles, qui est incrustée progressivement au cours de la réaction par du produit chimique épuisé et devient ainsi en partie inactive. I1 ntest pas possible de commander de cette manière la production d'oxygène en fonction de la quantité de vapeur d'eau. La diminution non commandée de la production d'oxygène peut aboutir à la longue à un manque d'oxygène. Selon une autre proposition, il est prévu un desséchant et un absorbant d'anhydride carbonique, placés dans le récipient en amont du produit chimique pour amortir le dègagement d'oxygène. La direction de circulation étant fixée une fois pour toutes, il se produit certains inconvénients, à savoir que ce filtre ne fournit pas touJours suffisamment d'oxygène et que l'utilisation de l'oxygène produit peut être retardée, parfois fortement.Ce cas se présente lorsque l'humidité dans l'enceinte est faible, par exemple à de basses températures de ltenceinte, car l'anhydride carbonique expiré est absorbe dans une grande proportion, cepen dant que l'hummidité existante et se formant est captée pour la plus grande nart par le desséchant. L'amortissement souhaité de la production d'oxygène n'est pas défini et peut aboutir par concéquent aussi À un manque d'oxygène. Le filtre ne peut pas être adapté aux condition climatiques différentes ou saisoniéres régnant dans les enceintes. On connaît également un apnareil dans lequel est prévue une régulation de la production d'oxygène. Le dispositif est formé de deux filtre; en p3rallèle. dont l'un contient le produit chimique cédant de l'oxygène, tandis que la fonction du deuxième filtre est d'absorber seulement ltnnhrdride carbonique.Chaeun des deux filtres est pourvu d'un appareil séparé pour le véhicu lage de l'air de ltenceinte. Au moyen d'un appareil de commande -on fait passer l'air de ltenceinte à volonté, suivant la teneur en oxygène de ltenceinte, à travers le filtre cédant ltoxygène, ou sur le filtre fixant 1'alUhydride carbonique. En principe, ce dispositif est à meme de maintenir constante la teneur en oxygène entre certaines limites dans des conditions climatiques differentes. La dépense de fabrication est toutefois élevée. L'invention a pour but de réaliser un filtre de renou vellement d'air, exempt des inconvénients précites, de fabrication simple et pouvant être adapté en service à des conditions diffé rentes. Ce but est atteint par l'invention grSce au fait que la structure du filtre autorise deux directions de circulation, que sur la paroi externe du récipient sont portés des marquages in diquant la direction de circulation Judicieuse dans les conditions climatiques momentanées, et que le dessechant, disposé devant la couche de produit chimique du côté tourné vers l'une des ouvertu res, représente de 10 à 50 , de préférence de 25 à 30 % du volume total du remplissage. L'avantage que procure le filtre de renouvellement d'air conforme à l'invention réside en ce qu'il est possible, selon les conditions climatiques existantes, de commander uniror- mément le dégagement d'oxygène en fonction des besoins en oxygène -et d'éviter ainsi des teneurs en oxygène défavorables, trop basses ou trop élevées, ce qui permet dSatteindre une valorisation optimale du filtre. Cela est obtenu en raison de la structure du filtre, tenant compte de la teneur en vapeur d'eau de ltenceinte, qui peut être différente, indépendamment du nombre des personnes se trouvant dans ltenceinte. Pour de faibles teneurs en vapeur-d'eau (par exemple inférieures à 13 g/m3) de l'air de ltenceinte - ou pour de basses températures de lteneeinte (par exemple inférieures à 15 C) d'où résultent de faibles teneurs en vapeur d'eau en raison des taux de saturation pour la vapeur d'eau dans l'air - la quantité d'oxy- gène nécessaire est produite lorsque le produit chimique cédant d'oxygène reçoit directement l'air de l'enceinte.Dans ce cas, le filtre est raccordé au dispositif de véhiculage d'air de façon que la circulation ait lieu en direction A. Pour de plus grandes teneurs en vapeur d'eau ou pour des températures plus élevées de l'enceinte, alimentation di recte du produit chimique entraînerait une surproduction d'oxygène. Par fixation préalable de la direction de circulation B, l'air entrant dans le filtre est préséché de façon que la quantité d'oxygène qui se dégage corresponde aux besoins. Dans la forme de réalisation indiquée, le desséchant placé en amont exerce dgale- ment-dans le temps une certaine fonction régulatrice, car son action absorption de l'eau est particulièremrnt grande au début de l'utilisation, alors que le produit chimique possède encore toute son eficacité. D'autre part, l'efficacité dU desséchant diminue vers la fin de l'utilisation du filtre, précisément au moment ot le produit chimique a besoin d'une plus grande quantité d'eau en raison de son épuisement. Par des tamis à plis, entre lesquels est enrobe le produit chimique et qui sont décalés entre eux de 90 en direction de leurs plis, la surface utile d'entrée du produit chimique est agrandie et le risque de colmatage de la couche supérieure est ainsi réduit. Il en résulte une faible résistance d ltécoulement, qui n'augmente pas sensiblement en cours de fonctionnement. De ce fait, il a été possible, enfin, de mettre en oeuvre une granulométrie relativement fine et à peu près uniforme de produit chimique, ce qui conduit à une densité plus élevée dudit produit et à une simplification de la fabrication du filtre. Conformément à l'invention, il est proposé de plus de monter, au voisinage des ouvertures, ctest-à-dire des tubulures de raccordement, à un emplacement visible, des indicateurs de température et d'humidité pour estimer les conditions climatiques. Ces indicateurs permettent de se rendre compte stil est utile de changer la direction de circulation, même pendant le fonctionne- ment, dans le cas où il se produit des variations de température ou dihumidité de l'air entrant dans le filtre. En montant un indicateur de température au voisinage de chacune des deux ouvertures, on peut reconnaltre le degré de consommation du filtre d'après la température de ltair à sa sortie. La température dans le filtre s'élève er. service par suite de la réaction et baisse lorsque le produit chimique est épuisé. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à t-tre d'exemple non limitatif, dont la figure unique montre un exemple de réalisation de l'invention en éléva 4 ion avec arrnehement partiel, fera hien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dans le récipient 1 se trouvent le produit chimique 4 et le desséchnat 5, retenus par des tôles perforées 8, qui sont réunies par del vis de tension 9, Le produit chimique 4 est logé entre des tamis à plis 7, en plusieurs couches séparées les unes des autres par des garnitures de tissu métallique 6. Les tamis 7 sont décalés mutuellement de 90 en ce qui concerne leurs plis non représenté dans le dessin). Le récipient 1 est muni sur des côtés opposés de deux ouvertures 2, obturées par frottement et de façon étanche par des chapeaux 3 avec Joint en étain 12. Au voisinage des ouvertures 2 sont montés, sur ou dans le récipient, à un remplacement visible, des indicateurs de température ou d'hummidité 11. La mise en service du r re de renouvellement d'air est effectuée par enlèvement des chapeaux 3 du récipient 1 et raccordement d'un dispositif de véhiculage d'air non représentéJ en tenant compte de la direction de circulation adéquate 1Q, qui est repérée sur le récipient 1 par des marquages tels que A et B. R E V E N D I C A T I O N S l iltre de renouvellement d'air dans un récipient qui contiens un produit ehimique cédant de l'oxygène et fixant d'anhydride carbonique ainsi qu'un desséchant et est muni sur des côtes opposés de deux ouvertures obturables par des chapeaux de fermeture à frottement, notamment en vue du raccordement d'un dispositif refoulant de l'air, caractérisé en ce oue la structure du filtre (1) autorise deux directions de circulation, en ce que sur la paroi externe du récipient, sont portés des marquages indiquant la direction de circulation judieieuse dans lcs conditions climatiques momentanées et en ee que le desséchant (5), disposé devant la couche de produit chimique (4) du côté tourné vers l'une des ouvertures, représente de 10 à 50 %, de préférence de 25 à. 30 %, du volume total du remplissage. 2.- Filtre de renouveIlement d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le desséchant utilisé (5) est un gel d'alumine. 3.- Filtre de renouvellement d'air suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le desséchant (5) se présente sous la forme générale de billes, possédant un diamètre de 2 à 10 mm, de préférence de 4 à 8 mm. 4.- Filtre de renouvellement d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce gue les couches de produit chimique sont formées d'une fraction granulométrique uniforme avec une grosseur de grains comprise de préférence entre 4 et 8 mm et en ce que la couche placée la première de chaque côté tourné vers les ouverkures du récipient est limitée par un tamis à plis (7). 5.- Filtre de renouvellement d'air suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les tamis à plis (7), qui limitent le produit chimique vers les ouvertures des deux côtés, sont décalés entre eux de 90 en ce nui concerne la direction de leurs plis. 6.- Filtre de remouvellement d'air suivant la revendisation 1, caractérisé par des indicateurs d'humidité (11), assujettis au récipient à un emplacement visible au voisinage des ouvertures (2) 7.- Filtre de renouvellement d'air suivant la revendi- cation 1, caraetsrisé par des indicateurs de température (11), assuJettis au récipient à un~emplacement visible au voisinage les ouvertures (2).