Brevet FR2405440A1 — publié le 19790504

La présente invention concerne un dispositif de filtration compact, comportant dans un même carter les moyens de filtration, les moyens de circulation de l'air et un système d'insonorisation. Les dispositifs de filtration compacts servent au renouvellement de l'air d'un local par apport d'air filtré et Even- tuellement réchauffé ou refroidi, humidifié ou déshumidifié. Ils comportent dans un carter de forme compacte, outre les filtres choisis en fonction du degré de pureté désiré, les moyens de circulation de l'air. Au cours des développements des techniques de ventilation de locaux, il est apparu que les exigences en matière d'élimination des bruits susceptibles de gêner les personnes appro viionnéés en air filtré prennent de plus en plus une importance égale à celles relatives à la filtration proprement dite. Un appareil de climatisation connu, destiné de préférence à être incorporé à une fenêtre, comporte dans un même carter les éléments pour le renouvellement de l'air du local, ainsi que ceux pour le conditionnement et la circulation de l'air, tels que ventilateur, moyens de chauffage et de refroidissement, ainsi que des filtres. Dans la chambre d'aspiration et de mélange, qui est placée en amont du ventilateur et dans laquelle l'air du local et l'air extérieur sont aspirés et mélangés l'un A l'autre, on peut disposer, outre un réchauffeur d'air électrique, également des moyens d'humidification de l'air et un amortisseur de son, celui-ci étant conformé en amortisseur à coulisse.De môme, les autres chambres du carter, comme celle de l'air amené, en aval du ventilateur et les chambres d'air placées respectivement en amont et en aval d'un autre ventilateur qui fait circuler 1' air pour le système de refroidissement peuvent être munies d' amortisseurs de son à coulisse. Les amortisseurs fonctionnent suivant le procédé d'absorption, l'énergie acoustique étant transformée en chaleur par frottement contre une matière poreuse d'amortissement du son. L'inconvénient de de ces amortisseurs de son à coulisse sont, outre leur forte résistance à l'écoulement, liée à la matière absorbante elle-même, les difficultés quJil faut surmonter pour maintenir cette matière poreuse en parfait état de propreté.Par ailleurs, leur encombrement est relativement grand, ce qui n'est pas avantageux pour un dispositif de filtration compact (demande de brevet allemand DT-OS 19 62 307). Dans un autre appareil connu d'épuration de l'air, 1' air pollué est aspiré par un ventilateur dans un récipient à travers un orifice d'entrée, envoyé à travers un système filtrant et rejeté ensuite à travers un orifice de sortie. Le système filtrant comprend, disposés dans l'ordre de leur énumération, un filtre à poussières grossières, un filtre à poussières élec trostatique,-un filtre à effet chimique et un filtre à charbon activé, Une chambre d'insonorisation est, dans cet appareil aussi, placée après le ventilateur monté en aval du système filtrant. Elle est tapissée d'un matériau amortisseur de son. On retrouve dans cet agencement les mêmes inconvénients que dans l'appareil précédent (demande de brevet allemand 22 55 868). L'invention a donc pour objet de réaliser un dispositif de filtration compact insonorisé de telle façon que, pour économiser de l'énergie, la perte de charge soit aussi réduite que possible et que, par ailleurs, le maintien en état de propreté de l'ensemble du dispositif et, par conséquent de l'air filtré, ne soit pas compliqué de façon excessive par les moyens d'insonorisation. A cet effet, dans le dispositif selon l'invention, 1' amortisseur de son est divisé, comportant une partie d'entrée, en amont des moyens de circulation de l'air, et, entre ces derniers et les moyens de filtration, une partie principale, et il est conformé en amortisseur de son à réflexion gracie à des changements de section pour modifier l'impédance acoustique. Les avantages de cet agencement résultent principalement de l'utilisation de l'amortissement par réflexion, qui consomme moins d'énergie. Les dimensions sont, pour un dispositif contact, extrêmement réduites. L'ouverture restante n'étant malgré tout pas trop petite, un encrassement n'est pas à craindre. Par la succession des modifications brusques de section, on peut obtenir n'importe quel degré d'insonorisation désiré, sans rétrécissement de section gênant. Dans une forme d'exécution avantageuse, la partie d'entrée est formée d'un premier élément tubulaire fixé sur la face interne de la paroi du carter dans le canal d'entrée de l'air et d'un second élément tubulaire de plus petit diamètre, dont une partie est enfoncée axialement dans le premier élément tubulaire et qui communique avec l'orifice d'aspiration des moyens de circulation. Il est avantageux en outre que la partie principale soit formée par une première cloison déhEaitant avec trois faces périphériques du carter la chambre de compression en aval des moyens de circulation de l'air, par une seconde cloison simi- laire à la première, disposée à une certaine distance de celleci avec pivotement de 1800, chacune de ces cloisons présentant une ouverture tournée vers la quatrième face périphérique du carter, et par une paroi qui ferme, en direction de cette quatre me face, l'espace situé en aval de la seconde cloison et qui est munie de trous. Les parties de cette paroi qui sont compri- ses entre ces trous peuvent atre placées en regard des orifices d'entrée des moyens de filtration placés en aval. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schéma- tique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif: Fig. 1 est une vue de face, en élévation et partiellement en coupe longitudinale; Fig. 2 est une vue en coupe suivant A - A de fig. 1; Fig. 3 est une vue en coupe transversale partielle suivant B - B de fig. 1. Le dispositif de filtration compact et insonorisé e- lon l'invention comporte dans un carter unique 1 une unit de conditionnement d'air 2, un canal d'entrée de l'air 2 et un canal de sortie de l'air 4. L'air à épurer est aspiré par les orifices 5 et/ou 6 du canal d'entrée 2J I1 traverse successivement la partie d'entrée 7, 8 de l'amortisseur de son, le clapet d'ar rêt 9, le filtre d'entrée 10, l'aspirateur 11 qui, après l'avoir aspiré, le refoule, la partie principale 12 de l'amortisseur de son, le système de filtration fl, pour quitter le dispositif par le canal de sortie 4 et se répandre dans le local dont l'air doit être renouvelé. L'amortisseur, avec les changements brusques de section de sa partie d'entrée et de sa partie principale, remplit les conditions d'un amortissement du son par réflexion. Par suite des modifications brusques de l'impédance acoustique ( rapport entre la pression acoustique it le nombre d'alternances du mili, l'ensemble du système amortisseur agit comcl un amor- tisseur par réflexion. Cette modification brusque de section est obtenu, dans la partie d'entrée, par un premier élément tubulaire 7, fixé sur la face interne de la paroi du carter, dans le canal d'entrée 3 et par un second tronçon de tube 8, dont une partie est enfoncée axialement dans le premier.La différence de diamè- tre entre les deux éléments tubulaires fournit le changement brusque de section dans la partie d'sntrée. Le second élément 8 relie, par l'intermédiaire du clapet 9 et du filtre d'entrée 10, le canal d'entrée 2 à l'orifice d'entrée de l'aspirateur 11. Celui-ci refoule l'air qu'il a aspiré dans le système filtrant li à travers la chambre de pression 14 et la partie principale 12 de l'amortisseur.Cette partie principale est constituée par une première cloison 15 qui, avec trois des faces latérales du carter 1, délimite la chambre de pression 14, par une seconde cloison 16, identique à la premiers, placée à une certaine distance d'elle après pivotement de 18Q-, et par la paroil8, munie de trous 19, qui ferme ltespace 17 en aval de la seconde cloison. La cloison li ne s'étend pas co plètement entre deux faces latérales opposées du carter et ménage une ouverture 20; il en est de même pour la seconde cloison 16, qui ménage une ouverture 21. Chaque ouverture d'une paroi se trouve en regard d'une partie pleine de l'autre paroi. Les parties 22 de la paroi 18 situées entre les trous se se trouvent en regard des orifices d'entrée 23 du système fil- trant fl. Il y a donc sur le parcours de l'air une suite de changements brusques de la section de passage.aux ouvertures 20, 21 et dans les trous fl de la paroi 18. Après avoir traversé le système filtrant 13 en se débarrassant de ses impuretés, l'air sort du carter par le canal 4 et la grille 24 et s'écoule dans le local concerné. - REVENDICATIONS 1. - Dispositif de filtration compact et insonorisé, comportant dans un même carter les moyens de filtration, des moyens de circulation de l'air et un système d'amortissement du son, caractérisé en ce que l'amortisseur de son est divisé, com- portant une partie d'entrée en amont des moyens de circulation de l'air et une partie principale entre ces derniers et les moyens de filtration, et est conformé en amortisseur de son à réflexion grâce à des changements brusques de section pour modifier l'impédance acoustique. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'entrée est formée par un premier élément tubulaire fixé sur la face interne de la paroi du carter dans le canal d'entrée et par un second élément tubulaire de plus petit diamètre, dont une partie est enfoncée dans le premier élément tubulaire, dans le sens axial, et qui communique avec l'orifice d'aspiration des moyens de circulation. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la partie principale est formée par une première cloison délimitant avec trois faces périphériques du carter la chambre de compression en aval des moyens de circulation de l'air, par une seconde cloison, identique à la première et disposée à une certaine distance de celle-ci avec pivotement de 180 , chacune de pes cloisons ne reliant pas conplé- tement deux faces périphériques opposées et ménageant avec l'une delles une ouverture située en regard d'une partie pleine de 1' autre cloison, et par une paroi qui ferme, en direction de la quatrième face périphérique, un espace situé en aval de la seconde cloison et qui est munie de trous. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties de la paroi de fermeture situées entre les trous sont placées en regard des orifices d'entrée des moyens de filtration placés en aval.