Brevet FR2488810A1 — publié le 19820226

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de ventilation et de purification d'air, par exemple d'air chargé de graisses ou de fumées, utilisés en conjonction avec des cuisinières de restaurants ou de collectivités. Plus spécifiquement, la présente invention concerne un dispositif et un procédé de ventilation, oh de flair contenant de la graisse, des métaux précieux, des cendres, de la fumée ou d'autres gaz ou vapeurs combustibles et/ou de la chaleur est amené à traverser une pluralité de rideaux continus d'une eau traitée chimiquement, qui extraient des agents de contamination et/ou la chaleur de l'air, les agents de contamination étant ensuite enlevés du système par un système de lavage intérieur par eau dont l'eau est fournie indépendamment de celle des rideaux. La ventilation des fumées, de l'air gras, de la vapeur et/ou de la chaleur, que l'on rencontre dans la cuisson des aliments dans un restaurant, dans les cuisines des collectivités, ou dans l'industrie nécessite un dispositif de ventilation pour filtrer l'air ou en enlever les agents de contamination et la chaleur en excès avant de rejeter cet air dans l'atmosphère et en éviter la pollution avec des gaz ou l'échauffement. De façon générale, la ventilation de ce type d'air est effectuée quotidiennement pendant plusieurs heures, et il faut par conséquent un dispositif d'élimination des agents de contamination qui ait un fonctionnement économique. L'objet de la présente invention est par conséquent de prévoir un dispositif et un procédé économiques et pratiques permettant la ventilation d'air avec une élimination si- multanée de la graisse, des fumées, des vapeurs ou autres agents contaminants, ou de la chaleur contenus par cet air. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif et un procédé permettant un nettoyage efficace de l'air avec extraction des agents de pollution au moyen de rideaux utilisant de l'eau recyclée. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif comportant des déflecteurs intérieurs qui dirigent séquentiellement l'air d'admission dans urie pluralité de rideaux d'eau transversaux, massifs, c'est-à-dire de rideaux continus.Un autre objet de la présente Invention est de prévoir un dispositif de nettoyage d'air, ou une partie de l'eau est utilisée pour fournir séquentiellement d'abord un rideau-d1eau supérieur, puis un rideau d'eau inférieur, et où flair d'admission traverse séquentiellement d'abord le rideau d'eau inférieur, puis le rideau d'eau supérieur, à la suite de quoi le nettoyage initial de l'air d'admission est effectue par la partie de l'eau qui vient d'exécuter le nettoyage final de l'air d'admission, de façon à maximaliser l'effet de nettoyage de la paire de rideaux d'eau. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif comportant des moyens effectifs et efficaces pour extraire de son intérieur des agents de pollution ou autres matières particulaires précipitées. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe longitudinale,en partie en crevé, d'un mode de réalisation particulier de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe prise le long de la ligne 3-3 de la figure 1; La figure 4 est une vue quelque peu schématique de la tuyauterie de l'eau des rideaux et de la tuyauterie de vidange pour nettoyage selon la présente invention; et La figure5 est une représentation quelque peu schématique de la tuyauterie d'admission d'eau pour nettoyage selon la présente invention. En liaison maintenant avec les figures, un épurateur d'air selon la présente invention est représenté qui a pour référence 1. L'épurateur 1 comprend en gros un carter 2 ayant la forme générale d'un parallélépipède rectangle,un moyen d'admission d'air 4,un moyen de déflecteur inférieur 6, des moyens de déflecteurs supérieurs 8 et 10, et un moyen d'évacuation d'air 13.De plus, un moyen de nettoyage par eau 14 est prévu qui permet de nettoyer les surfaces intérieures de l'épurateur 1. Le carter 2 forme une enceinte pour le logement du dispositif selon la présente invention et sert à confiner le volume d'air à fitrer dans le dispositif ainsi qu'à supporter les différentes parties intérieures et le moyen d'évacuation 12. Le carter 2 a une forme parallélépipédique généralement rectangulaire avec des parois latérales rectangulaires 16, 18, 20 et 22, une paroi inférieure 24 comportant une ouverture d'admission d'air 26, et une paroi supérieure 28 comportant un orifice circulaire de sortie diapir ou orifice d'évacuation 30 La paroi supérieure 28 comporte une partie 32 de forme cylindrique qui supporte un carter 34, alors que la paroi latérale 22 a une partie rectangulaire 25 qui peut être enlevée de façon à permettre l'accès à l'intérieur du carter 2 à des fins d'entretien et analogues.Les parois du carter 2 peuvent autre constituées d'un matériau isolant de façon à minimiser le bruit et à maintenir l'intérieur à une température admissible dans le cas de climats chauds ou froids. Naturellement, dans le cas des climats froids, un élément chauffant placé à l'intérieur peut être aussi utilisé. Alignée avec l'orifice d'admission d'air 26, se trouve une conduite 36 qui peut avoir une section rectangulai re et qui est prévue pour introduire l'air que l'on souhaite épurer dans l'orifice 26 et, par conséquent, dans l'intérieur du carter 2. Ainsi la conduite 36 peut être reliée à la conduite d'évacuation d'un e hotte de cuisinière de cuisson ou analogue. S'étendant vers le haut dans le carter 2, alignée avec l'orifice d'admission 26 et communiquant avec celui-ci, se trouve une seconde conduite d'admission 38 qui a également une section rectangulaire et qui comporte des parties latérales adjacentes 40 en contact étanche avec la paroi inférieure 24 autour de la périphérie de l'orifice d'admission 26.Disposé au-dessus de la conduite d'admission 38, et généralement s'opposant à l'air circulant vers le haut, le sens de circulation de l'air étant représenté par les flèches de la figure 1, se trouve le déflecteur inférieur 6. Ce déflecteur a la forme d'un chapeau allongé, ayant une section en:forme dé V, avec des branches s'étendant vers le bas 42 et 44 et ayant des parois extrêmes transversales 46 et 48 qui sont placées en regard et en contact avec des parois latérales 50 et 52 de la conduite d'admission 36.Une paire de grilles 54 et 56 est fixée aux bords inférieurs de flasques 42 et 44, respectivement, et s'étend vers le bas à partir de ceux-ci jusqu a un reservoir d'eau 58 délimité par les parties inférieures des parois latérales 16, 18 et 22 et par la paroi inférieure 24 du carter 2 et par les parois latérales 50, 52 et 60, 62 de la conduite d'admission 38. Les grilles 54 et 56 servent à faciliter la formation d'un rideau d'eau homogène transversal au courant d'air, et peuvent être réalisées en nylon, en matériau plastique ou en tout autre matériau approprié. Les grilles 54 et 56 sont chacune perforées de façon à pouvoir être traversées par le débit d'air. La forme ou le nombre exacts d'ouvertures dans chaque grille 54 et 56 n'est pas critique, mais chaque grille doit comporter une pluralité d'ouvertures de taille suffisamment petite pour éviter le déchirement d'un plan d'eau se trouvant au-dessus et d'un nombre suffisant pour faciliter le passage d'un volume élevé d'air. Des trous de 3 cm2 conviennent. Un moyen de déflecteurs supérieurs comprend une pai re de déflecteurs supérieurs allongés, symétriques, 8 et 10 s'étendant entre les parois latérales 18 et 22, et en opposition au courant d'air d'admission se dirigeant vers le haut à proximité des parois latérales 16 et 20 et circulant entre la paroi latérale 16 et la branche 42 du déflecteur inférieur 6 et entre la paroi latérale 20 et la branche 44 du déflecteur inférieur 6. Comme on le voit le mieux en figure 1, les déflecteurs supérieurs 8 et 10 ont généralement une section en forme de V avec des sommets 64 et 66 s'étendant respectivement vers l'intérieur.Ainsi, le déflecteur 8 comporte une paroi 68 s'étendant horizontalement vers l'intérieur et vers le bas à partir de la paroi 16 du carter 2 et fixée à celle-ci, et une paroi 70 s'étendant depuis une partie inférieure de la paroi 16 horizontalement vers l'intérieur et vers le haut jusqu'au sommet 64. Le déflecteur supérieur 10 a une construction analogue,ayant des parois 72 et 74 réunies à un sommet 66 et s'étendant vers l'intérieur depuis la paroi latérale 20 du carter 2. S'étendant vers le bas à partir de chaque sommet 64 et 66, se trouvent des grilles respectives 76 et 78, dont les bords inférieurs butent contre la partie de toit 43 et 45, respectivement, du déflecteur inférieur 6. Les grilles supérieures 76 et 78 ont la même fonction que les grilles inférieures 54 et 56 et peuvent avoir la même construction.Cependant, on a trouvé qu'il était souhaitable d'incliner légèrement chaque grille 76 et 78, par rapport à la verticale, par exemple d'un angle de 10 à 150, la partie inférieure de chaque grille se trouvant rapprochée du centre, comme cela est représenté en figure 1. Comme le remarquera l'homme de l'art, l'air d'admission est introduit dans le carter 2 et évacué vers l'atmosphère par le moyen d'évacuation 12, ce dernier comprenant un ventilateur 80 dont l'arbre 82 est entrainé de la manière classique par une courroie 84 reliée à un moteur 86. Un moyen assurant un débit continu d'eau au niveau des grilles inférieures 54 et 56 et des grilles supérieures 76 et 78 est fourni par un système de remise en circulation d'eau comprenant une pompe 88, telle qu'une pompe immergée bien connue, qui aspire l'eau du réservoir 58 pour la fournir, par l'intermédiaire de conduites de liaison 90 et 92,à des tuyaux disposés horizontalement 94 et 96. Chaque tuyau 94 et 96 comporte une pluralité de buses 98 distantes les unes des autres, qui distribuent l'eau d'une manière relativement uniforme sur les parois 68 et 72 des déflecteurs supérieurs 8 et 10, respectivement. Un flotteur 100 est associé au réservoir 58 de façon à procéder à la mise à niveau de ce réservoir lorsque le niveau d'eau tombe au-dessous d'un niveau sélectionné.Un dispositif d'alimentation en agent mouillant 102 et un dispositif de javellisation 104 sont prévus pour ajouter un agent mouillant et de l'eau de javel à l'eau d'appoint, sous commande du flotteur 100. Une tubulure de trop-plein 89 sert à évacuer l'eau du réservoir 58 lorsque celle-ci dépasse un certain niveau. De façon à enlever sélectivement toute lteau du réservoir 58, une conduite d'évacuation 106 communique avec ce réservoir, et l'évacuation se fait en tournant un robinet 109 jusqu'à un puits 108 et un capteur de graisses 110 qui sont de réalisation classique. Le moyen de nettoyage par eau 14 permettant de nettoyer périodiquement les surfaces intérieures du dispositif de la présente invention fait appel à un système d'entrée d'eau séparé. Ainsi, une paire de buses de pulvérisation 112 et 114 sont situées à l'intérieur du carter 2 au-dessus des déflecteurs 8 et 10, respectivement. Chaque buse 112 et 114 est reliée à une source d'eau à haute pression par l'intermédiaire d'une conduite 116 de façon à assurer, d'une fa çon sélectionnée, le nettoyage des surfaces intérieures de l'épurateur d'air 1.Un dispositif d'alimentation automatique en détergent 118 est relié à la conduite 116 pour introduire une solution de détergent dans l'eau passant dans cette conduite et fournir une solution de nettoyage efficace aux buses 112 et 114 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante du procédé de fonctionnement de l'épurateur d'air 1. Il est entendu que l'épurateur d'air 1 sera remonté ou communiquera d'une manière ou d'une autre avec une source d'air contaminé, tel que l'air produit par la conduite d'évacuation d'une hotte de cuisine.On remarquera que ce mode particulier de réalisation de la présente invention peut se monter sur un toit à la façon classique des ventilateurs d'évacuation ou autres dispositifs de ventilation industriels, et que des conduites appropriées seront utilisées pour acheminer l'air contaminé vers le dispositif d'épuration. Pendant le fonctionnement du dispositif de la présente invention,l'air est aspire vers le haut par le moyen d'évacuation 12 dans le logement 2 par l'intermédiaire de la conduite d'admission 38,est introduit séquentiellement dans l'un des rideaux d'eau inférieurs formés par les grilles 54 et 56, puis dans l'un des rideaux d'eau supérieurs formés par les grilles 70 et 74, puis évacué dans l'atmosphère par le ventilateur 80. La circulation de l'air est représenté par les flèches de la figure 1. Ainsi, l'air d'admission sort à l'extrémité supérieure de la conduite d'admission 38 vers le haut, bifurque et est dévie vers l'extérieur et vers le bas par le déflecteur inférieur 6 de façon à traverser l'un ou l'autre des rideaux d'eau continus formés par les grilles 54 et 56.Chaque branche de l'air ainsi dévié est alors as pirée vers le haut et déviée vers l'intérieur par l'un des déflecteurs supérieurs 8 et 10 qui dirige la branche respective d'air vers l'un des rideaux d'eau supérieurs constitués par les grilles 76 et 78, et les branches d'air se rejoignent et sont extraites à la partie supérieure par le ventilateur 20 pour être rejetées dans l'atmosphère. Les rideaux d'eau supérieurs et inférieurs sont alimentés de la manière suivante. La pompe 88 pompe l'eau du réservoir 52 dans les conduites 90 et 92 pour alimenter les conduites horizontales de distribution d'eau 94 et 96, chacune d'entre elles comportant une pluralité de buses 98 pour former un plan uniforme d'eau circulant vers l'intérieur et vers le bas sur la totalité de la largeur de la surface supérieure des parois 68 et 72. L'eau s'écoule sur les sommets 64 et 66, se dirige vers le bas le long des grilles 76 et 78, respecti vement, pour former les rideaux d'eau supérieurs associés à ces grilles.Lorsqu'elle atteint le déflecteur inférieur 6, l'eau s'écoule vers le bas et est dirigée vers l'extérieur par la pente des parties de toit 43 et 45 du déflecteur infe- rieur 6 et s'écoule le long des flasques 42 et 44 jusqu'aux grilles inférieures 54 et 56 de façon à former les rideaux d'eau inférieurs, l'eau étant finalement recueillie dans le réservoir 58. Les grilles du dispositif doivent se trouver au niveau correct pour que l'on soit certain qu'un rideau d'eau homogène est formé sur chaque grille. Un procédé de mise à niveau des grilles consiste à mettre à niveau la to talité du dispositif. Un autre procédé consiste à monter les déflecteurs supérieurs et inférieurs d'une manière telle que chaque déflecteur puisse être réglé individuellement et mis ainsi à niveau par rapport au carter 2.Chaque rideau d'eau transversal est exempt de déchirures, lave l'air le traversant de façon à le refroidir et à enlever les graisses ou autres particules ou vapeurs,#lesquelles sont transportées par l'eau dans le réservoir 58. On remarquera que les rideaux d'eau et l'air d'admission sont mis en contact en relation inverse, c'est-à-dire que l'air traverse à l'origine un rideau d'eau inférieur qui a déjà été utilisé pour enlever les agents contaminants de l'air qui a traversé le rideau d'eau inférieur.Ainsi, l'eau plus propre est utilisée pour nettoyer l'air de l'épurateur -de façon à maximiser l'effet de nettoyage.On notera également que la pompe 88 aspire de l'eau relativement propre à la partie inférieure du réservoir 58, les graisses et autres agents de contamination étant généra- lement plus légers que l'eau et se trouvant dans la partie supérieure du réservoir 58. Après une durée de fonctionnement du dispositif 1 telle que le réservoir 58 et/ou les surfaces intérieures du carter contiennent des quantités importantes de graisses ou d'autres agents de contamination, la procédure suivante est suivie. L'homme de l'art remarquera naturellement que la procédure suivante peut etre faite automatiquement avec des dispositifs de commande que l'on trouve dans le commerce et que leur utilisation est envisagée dans le cadre de la présente invention. Ainsi, périodiquement, le fonctionnement du moyen d'évacuation 12, ou plus spécifiquement le moteur 86 relié au ventilateur d'évacuation 80, sera arrêté de façon à stopper le mouvement de l'air vers le haut du carter 2.Pour soutirer toute l'eau du réservoir, dans laquelle se trouvent des agents de contamination ou sur laquelle flottent ces agents, le robinet 109 de la conduite de vidange 106 est ouvert pendant qu'en même temps le robinet 113 de la conduite d'alimentation en eau froide est fermé. Après environ cinq minutes, le robinet 109 restant ouvert, un cycle de nettoyage est démarré par ouverture du robinet 121 de la conduite d'alimentation en eau chaude et ouverture simultanée du robinet 119 d'alimentation en détergent à partir d'un système d'alimentation classique 118. Après 3 ou 4 minutes, le robinet de détergent 119 est fermé et un cycle de rinçage commence et se poursuit trois ou quatre minutes supplémentaires.Cela termine le cycle de nettoyage; puis, en séquence, le robinet 120 est fermé pour couper l'alimentation en eau chaude, le robinet de vidange 109 est fermé, et le robinet d'eau froide 113 est ouvert de façon à remplir le réservoir 58 par l'intermédiaire de la conduite 99. Simultanément à l'ouverture du robinet 113, les robinets 101 et 103 sont ouverts pour procéder respectivement à l'alimentation en eau de javel à partir de la source 102 et en agent mouillant à partir de la source 104. Lorsque le niveau normal est atteint, un flotteur 100 provoque la coupure de l'alimentation du réservoir 58 en eau. Finalement, la pompe 88 et le moyen d'évacuation 12 sont mis en marche. Naturellement, on remarquera que, alors que l'alimentation en détergent, en eau de javel et en agent mouillant a été représenté schématiquement avec des robinets, des mécanismes de pompage appropriés qui peuvent être mis en service ou hors service par commutation sont envisagés dans le cadre de la présente invention. Naturellement, des clapets,représentés par ck dans les figures, ou d'autres dispositifs de non-retour, comme indiqué en 101, peut être utilisés pour répondre à certaines pratiques de plomberie ou à des règlements sur le bâtiment. De plus, un moyen de commutation manuelle peut être prévu pour se substituer aux organes de commande automatique afin de commencer ou de terminer manuellement les cycles.De plus,des moyens manuels ou automatiques peuvent être prévus pour couper le ventilateur d'évacuation 12 et provoquer la circulation d'eau chaude dans la conduite 116 afin de fournir de l'eau aux buses 112 et 114 en cas d'incendie. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de ventilation et de nettoyage d'air comportant des fumées, des graisses et analogues, lesquelles constituent des agents de contamination, caractérisé en ce qu'il comprend - un carter comportant un orifice d'admission d'air et un orifice d'évacuation d'air; - unnoyen pour acheminer l'air dans le carter; - une grille inférieure supportée à l'intérieur du carter; - un moyen pour diriger l'air dans la grille inférieure; - une grille supérieure supportée à l'intérieur du carter en un endroit généralement plus élevé que la grille inférieure; - un moyen pour diriger l'air dans la grille supérieure; et - un moyen pour fournir un plan d'eau homogène sur chacune des grilles supérieure et inférieure; - chacune des grilles supérieure et inférieure comprenant une feuille perforée située généralement transversalement au courant d'air dirigé à travers elles et comportant un moyen associé avec chaque bord de leur périmètre pour éviter la circulation d'air autour de la feuille. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une conduite d'admission communique avec l'orifice d'admission et comporte une extrémité s'étendant sur une distance importante dans le carter, en ce que le moyen permettant de diriger l'air dans la grille inférieure est un déflecteur inférieur ayant une section généralement en forme de V inversé avec des flasques latéraux s'étendant vers le bas, ce déflecteur inférieur étant placé en opposition à l'ex trémité de la conduite d'admission, et en ce que d'autre part,la grille inférieure comprend un premier élément de grille inférieure fixé à l'un des flasques latéraux et un second élément de grille inférieure fixé à l'autre flasque. 3 - Dispositif selon la revendication 2,caractéri se en ce que le déflecteur inférieur comporte une paire de parois extrêmes transversales, chaque paroi étant fixée à la conduite d'admission, et en ce que les flasques latéraux et les grilles inférieures sont distants de la conduite d'admission. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérise en ce que la grille supérieure comprend un premier élé- ment de grille supérieure et un second élément de grille supérieure, situés chacun généralement à une hauteur supérieure à l'un ou l'autre des premiers et second éléments de grille inférieure, et en ce que le moyen permettant de diriger l'air dans la grille supérieure comprend un premier déflecteur supérieur et un second déflecteur supérieur, ayant chacun une section en forme de V et étant chacun fixés aux parois latérales opposées du carter avec le sommet de chacun dirige vers l'intérieur, le premier élément de grille supérieure étant fixé à l'un des sommets et le second élément de grille supérieure étant fixé à l'autre sommet. 5 - Dispositif selon la revendication 4,caractéri- se en ce que la-conduite d'admission est en contact étanche autour du périmètre de l'orifice d'admission d'air, cet orifice d'admission d'air se trouvant dans une paroi inférieure du carter, en ce que le carter comporte des parois latérales s'étendant vers le haut depuis la paroi inférieure de façon à définir un réservoir d'eau entre les parois latérales, la paroi inférieure, et la conduite d'admission, et en ce que d'autre part le moyen formant un plan homogène d'eau comprend un moyen de pompe relié au réservoir et à une paire de conduites disposées horizontalement, chaque conduite surplombant et étant associée avec l'un des déflecteurs supérieurs, chaque conduite comportant une pluralité d'ouvertures de façon à répartir de façon sensiblement uniforme l'eau sur le déflecteur supérieur associé. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérise en ce qu'ilcomprend un système de nettoyage à l'eau comprenant une pluralité de buses de pulvérisation qui sont situées dans la partie supérieure de l'intérieur du carter,cha que buse communiquant avec une source d'eau chaude, un moyen pour faire circuler sélectivement l'eau dans chaque buse, et un moyen de vidange pour vider sélectivement l'eau du réservoir. 7 - Procédé d'extraction de l'air d'agents contaminants et autres corps étrangers par passage de cet air dans un carter, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes cycliques suivantes A) la formation d'un plan d'eau à l'intérieur du carter, l'eau provenant d'un réservoir situé dans la partie inférieure du carter, et s'écoulant vers le bas de façon à former séquentiellement un premier rideau d'eau et un second rideau d'eau distant du premier, le second rideau d'eau s'écoulant dans le réservoir; et le passage séquentiel d'air dans le second rideau d'eau et dans le premier rideau d'eau; B) l'arrêt de l'étape A, la vidange de l'eau du réservoir et le nettoyage des surfaces intérieures du carter par pulvérisation d'eau chaude contre ces surfaces, l'eau chaude s'écoulant vers le bas dans le réservoir et en étant continuellement vidangée; et C) l'arrêt de l'étage B et le remplissage du réservoir avec de l'eau. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les premier et second rideaux homogènes d'eau comprennent de l'eau incorporant un agent mouillant 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape B est exécutée par pulvérisation séquentielle d'eau chaude avec et sans détergent. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'eau du réservoir contient un agent de controle des odeurs et un agent de contrôle des bactéries. 11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les étapes A, B et C sont exécutées automatiquement sur une base périodique, rythmée, par un moyen de commande automatique. 12 - Procédé selon la revendication 1l,caractérisé en ce que chacun des premier et second rideaux d'eau est réalisé par circulation d'eau sur une grille.