Brevet FR2541117A1 — publié le 19840824

Y DISPOSITIF DE NEUTRALISATION DES ODEURS DE Lu AIR CHARGE DE COMPOSANTS ODORANTS La présente invention concerne un dispositif de neutralisation des odeurs de l'air chargé de composants odorants dirigés dans un canal d'écoulement, à l'aide d'un adsorbant désodorisant. Malgré l'amélioration constante de l'efficacité et de la qualité des installations de filtration, on n'a pas encore réussi dans certains secteurs de l'épu- ration de l'air a épurer ou neutraliser l'air évacué dans l'environnement de telle sorte que soit évitée la pollution du milieu ambiant par les mauvaises odeurs. Comme chacun sait, les substances qui ont la plus forte odeur sont généralement d'origine organique, ces substances étant, pour différentes causes, et sur- tout du fait de leur taille moléculaire très variable, le plus souvent difficiles à filtrer par les installa- tions de filtration, même lorsqu'on utilise des filtres étagés ayant une efficacité sélective A titre d'exem- ple, on peut citer les odeurs polluant l'air évacué des grandes cuisines, qui posent un problème important surtout du fait des particules de graisse chargées de substances odorantes C'est ainsi, par exemple, que des mesures ont montré que l'air évacué de la cuisine d'un seul et unique établissement gastronomique installé dans une grande ville allemande, contient environ 600 kg de graisse par mois sous forme très finement dispersée, quantité sur laquelle les deux tiers environ seulement peuvent être filtrés dans des conditions techniques acceptables malgré des installations de filtration modernes très coûteuses Le reste chargé d'odeurs fortes de cui- sine et de nourriture représentant environ 200 à 300 kg de graisse par mois, continue d'être insuflé dans l'air ambiant ce qui constitue ainsi une gêne considérable pour le voisinage environnant respirant les mauvaises odeurs. Des problèmes similaires sont posés par les mauvaises odeurs dans d'autres secteurs tels que des usines chi- miques ou pharmaceutiques, les usines de transformation des matières plastiques, les charcuteries, etc. Pour supprimer, tout au moins partiellement, ces mauvaises odeurs, on utilise ce qu'il est convenu d'appeler les adsorbants désodorisants masquants dont l'efficacité est cependant très limitée. La présente invention a pour but d'éviter les mau- vaises odeurs dues en particulier aux composants orga- niques très odorants existant en suspension dans les courants d'évacuation d'air des cuisines, usines de transformation des matières plastiques, etc. La solution de ce problème posé par la présente invention consiste en un dispositif de neutralisation des odeurs de l'air chargé de composants odorants, di- rigés dans un canal d'écoulement, à l'aide d'un adsor- bant désodorisant caractérisé par un réservoir, qui contient l'adsorbant déso- dorisant de préférence sous forme liquide et relié par une conduite au canal d'écoulement de telle sorte qu'une extrémité ouverte de la conduite débouche dans la partie intérieure libre du canal d'écoulement, un dispositif produisant une différence de pression entre l'intérieur du réservoir et l'intérieur du canal d'écoulement et un dispositif d'ionisation haute tension qui d'une part, ionise au moins partiellement le courant d'air évacué par l'intermédiaire d'un élément métallique avec arête vive dépassant à l'intérieur du canal d'écoulement, qui est relié à l'un des pôles d'un générateur haute tension, et qui d'autre part, ionise au potentiel contraire, les particules de l'adsorbant désodorisant amenées à sortir du réservoir du fait de la différence de pression et à parvenir dans le canal d'écoulement par l'intermédiaire de la conduite. Du fait de l'ionisation haute tension de l'air évacué contenant encore en suspension des particules nocives odorantes, s'écoulant de préférence dans un canal d'évacuation d'air après passage sur un filtre, obtenue en agissant sur la polarité de l'un des pôles (de préférence le pôle moins) d'un générateur haute tension et par aspiration ou pulvérisation departicules d'adsorbant désodorisant dans le courant d'air évacué, qui sont ionisées sur le potentiel contraire (de préfé- rence par conséquent, le potentiel plus), on obtient une neutralisation remarquablement satifaisante des odeurs telles que les particules chargées en sens contraire contenues, d'une part, dans les composants odorants de l'air évacué et dans l'adsorbant désodorisant, d'autre part, forment un composé relativement stable sous forme de complexe neutralisant les odeurs. Des essais ont montré que la pollution de l'envi- ronnement déplorée jusqu'ici, provoquée par les odeurs "de graisse" provenant des cuisines d'une entreprise gastronomique-, pouvait être complètement ou largement supprimée Des essais similaires effectués avec des substances chargées de mauvaises odeurs d'une-autre composition, donnent d'ores et déjà des premiers résultats également prometteurs Au cours des essais ci-dessus, de neutralisation de l'air évacué dans une entreprise gastronomique, on a utilisé avec succès un adsorbant désodorisant liquide commercialisé sous la marque "LH 2954-Globol". La tension de service du dispositif haute tension était de l'ordre de 15 k V environ avec une puissance haute tension de là 40 Watt environ, c'està-dire avec un courant de service de 0,06 à 2,7 m A environ La plage d'intensité recommandée était de 1 à 2,5 m A. La haute tension de service ou puissance haute tension nécessaire, peut varier dans de vastes limites 254 117 selon les utilisations En ce qui concerne un petit appareil auxiliaire à usage ménager, qui peut être installé dans une hotte filtrante d'une cuisine domestique, des hautes tensions de 5 à 6 k V sont suffisantes mais l'on obtient une meilleure neutralisation de l'air avec des tensions de service plus élevées Sur les installa- tions importantes, par contre, on utilise des hautes tensions de service de 30 k V et plus Mais dans tous les cas, la puissance haute tension nécessaire est relativement faible. Indépendamment de la neutralisation des odeurs provenant de la nourriture et des cuisines, la présente invention est surtout appliquée dans les usines trans- formant les matières plastiques, les installations d'élevage du bétail, les jardins zoologiques, les entreprises agricoles, les abattoirs, etc, mais cette invention n'est absolument pas limitée aux secteurs d'utilisation ci-dessus. La présente invention et ses intéressantes carac- téristiques sont décrites en détail ci-après sous forme exemplaire, en se référant au dessin dans lequel: La figure 1 est le schéma de principe d'un dispo- sitif de neutralisation des odeurs conformément à la présente invention et la figure 2 est une autre forme de réalisation d'un dispositif conforme à la présente invention et la figure 3 représente un appareil concrètement réalisé avec succès pour neutraliser les odeurs confor- mément à la présente invention. Les mêmes références caractérisent sur les diffé- rentes figures les pièces correspondantes. Un canal d'écoulement de l'air évacué 1 contient une série de différents étages filtrants 2,3, qui peu- vent par exemple comprendre un filtre préparatoire mécanique et un filtre fin En aval des étages filtrants 2,3, un élément métallique 10 pénètre à l'intérieur du canal d'écoulement de l'air-évacué par l'intermédiaire d'un passage isolé 11, cet,élément pouvant revêtir par exemple la forme d'une lame de scie 14 car, pour obtenir un excellent-effet d'ionisation, les arêtes vives et les pointes doivent être aussi nombreuses que possible sur lesquelles se produisent des intensités de champ partiel- lement élevées nécessaires pour obtenir une ionisation satisfaisante Cet élément ionisant métallique 10 peut être évidemment conçu sous une autre forme, par exemple sous la forme d'une brosse ronde métallique ou autre Ces éléments ionisants sont, en principe, déjà connus. L'élément métallique 10 est branché, de préférence, et pour d'autres raisons expliquées plus loin, sur le pôle négatif d'un générateur haute tension 23 (figure 3). En aval de l'élément métallique 10, une conduite pénètre à l'intérieur du canal d'écoulement 1 et pos- sède une embouchure libre située à peu près dans l'axe du canal d'écoulement 1 L'autre-extrémité de cette conduite 5 pénètre dans un réservoir 4 qui peut être, par exemple, construit en matière plastique aussi bien qu'en métal et rempli d'un adsorbant désodorisant liquide 9 Le réservoir 4 est fermé et calfeutré suffisamment à l'endroit du passage de la conduite 5 et à l'endroit du passage d'un autre tuyau d'arrivée d'air 7 Le ré- servoir 4 peut être équipé d'un raccord de remplissage ou d'un couvercle démontable 15 permettant de regarnir l'adsorbant désodorisant 9 liquide de préférence Le tuyau d'alimentation d'air 7 est relié à une pompe 6 qui aspire l'air frais par l'intermédiaire d'une con- duite aspirante 8 et l'envoie sous pression dans le réservoir 4 par l'intermédiaire du tuyau d'alimentation d'air 7, tandis que l'embouchure du tuyau d'alimentation d'air 7 à l'intérieur du réservoir 4, peut se trouver au-dessus ou en-dessous du niveau du liquide constitué par l'adsorbant désodorisant. La conduite 5 peut être composée d'un matériau conducteur au moins partiellement de l'électricité, tel qu'un métal Comme indiqué, cette conduite est reliée de préférence au pôle plus mis à la masse du générateur haute tension (non représenté) de réservoir 4 devrait être potentiellement coordonné avec la con- duite 5. Le dispositif de neutralisation des odeurs conforme à la figure 1, fonctionne comme suit Le courant d'air évacué conternanlt en suspension des composants dégageant une mauvaise odeur et péné- trant en aval des filtres 2,3 dans le canal d'écoulement 1, indiqué par un nuage moléculaire électriquement neu- tre 20, commence par franchir l'élément métallique 10 muni d'arêtes vives et de pointes 14 pénétrant dans le canal d'écoulement, en étant ionisé, et en particulier les molécules relativement grandes des composants olfac- tifs indésirables (nuage ionique 20 a) L'ionisation s'effectue comme on le voit sur le potentiel moins. Sous l'effet de la pression relativement faible exercée par la pompe 6 d'un réservoir 4, des particules de l'adsorbant désodorisant liquide sont envoyées sous pression dans la conduite 5-et sont chargées, par rap- port au courant d'air évacué, à un potentiel contraire (par exemple potentiel plus) C'est sous cette forme finement dispersée qu'elles parviennent comme aérosol et nuage adsorbant désodorisant chargés positivement 21 dans le canal d'écoulement 1 Dans le secteur de l'ouverture d'embouchure de la conduite 5 ou peu après, on obtient par accumulation ou par les forces d'attrac- tion électriques, un composé relativement stable inté- rieurement formé par les particules d'adsorbant désodo- risant chargé positivement et des particules odorantes ionisées ou chargées négativement à l'intérieur du courant d'air évacué tandis que l'accumulation réciproque produit une combinaison complexe neutralisant les odeurs qui ne se dissocient pas d'elles-mêmes. Pour neutraliser parfaitement les odeurs, il est important et préférable de pouvoir régler le débit de la pompe 6, c'est-à-dire la quantité de particules d'adsorbant des odeurs parvenant dans le canal d'écou- lement 1 sous forme de nuage d'adsorbant des odeurs chargé positivement 21, au débit du courant d'air évacué. Si la quantité de particules d'adsorbant des odeurs est trop faible dans le canal d'écoulement 1, un reliquat de composant odorant non neutralisé reste dans le courant d'air évacué, ce qui revient à dire que la neu- tralisation de l'odeur est incomplète Par contre, si le débit d'adsorbant désodorisant est trop élevé, l'odeur spécifique de l'adsorbant désodorisant prédomi- nera dans le courant d'air évacué L'air évacué dont l'odeur a été neutralisée situé en aval du canal d'écou- lement 1, est représenté sur la figure 1 par un nuage moléculaire neutralisé 22. Dans le mode de réalisation de l'invention repré- senté sur la figure 2, la pompe 1 avec le canal d'air frais 8 et le tuyau d'alimentation d'air 7 peuvent être supprimés Dans ce cas, le canal d'écoulement 1 est conçu sous la forme d'un tube Venturi dans le secteur de l'élé- ment ionisant 10, de sorte que l'élément 10 s'arrête à peu près dans la zone de vitesse d'écoulement maximum, tandis que l'embouchure de la canalisation 5 se termine dans la zone de dépression, de telle sorte-que les par- ticules liquides de l'adsorbant désodorisant 9 sont entraînées par un écoulement dépressif dirigé depuis l'atmosphère ambiante, dans le réservoir 4 par l'inter- médiaire d'une ouverture d'entrée d'air 12 et ensuite dirigées dans la zone de dépression du canal d'écoulement 1 en passant par la conduite 5 Même avec cette forme -541117 de réalisation, la quantité d'adsorbant désodorisant peut être réglée, par exemple en modifiant la position de l'embouchure de la conduite 5 dans le canal d'écou- lement 1 - Le générateur haute tension non représenté sur les figures 1 et 2 peut être fixé en n'importe quel endroit par exemple directement sur la paroi du canal d'écoule- ment 1, sous forme de bloc entièrement scellé, et les deux pôles sont ensuite reliés directement d'une part avec l'élément 10 et d'autre part avec la conduite métallique 5 De même, le dispositif de neutralisation des odeurs conforme à la présente invention peut être conçu sous forme d'éléments susceptibles d'équiper par la suite les canaux d'évacuation d'air, tandis que sous une forme plus réduite il peut équiper surtout le canal d'évacuation d'air des hottes filtrantes des vapeurs de cuisine. La figure 3 montre sous forme schématique partielle, un appareil réalisé d'une façon concrète pour neutrali- ser les odeurs selon le principe de la présente inven- tion. S'écartant du mode de réalisation fondamentale de la figure 1, la conduite 5 est conçue sous la forme d'un tuyau en matière plastique souple dans lequel l'air trans- porté par la pompe 6 à l'aide du tube d'alimentation d'air 7 parvient dans une petite unité de construction 24 destinée à être fixée dans le canal d'écoulement 1; en entraînant une faible partie finement atomisée du liquide adsorbant contenue dans le réservoir 4 L'unité de construction 24 présente à sa partie avant représen- tée sur la figure 3 un tube d'injection 25 dépassant à l'intérieur du canal d'écoulement 1, perpendiculairement au sens de circulation de l'air évacué, ainsi qu'un élément métallique ionisant 10 conçu sous forme de lame de scie, qui est maintenu dans un passage haute tension isolé 26 et qui, après montage de l'unité de construc- tion 24 sur la paroi du canal d'écoulement 1, vient également se placer perpendiculairement au courant d'air évacué Le tube d'-injection 25 est bouché à son extré- mité opposée à l'unité de construction 24 et comporte, de préférence du côté opposé à l'élément métallique 10, une série de trous de sortie d'air 27 par lesquels s'écoule l'air transporté par la pompe 6 et chargé d'adsorbant désodorisant sous forme d'aérosol L'élément métallique 10 muni d'arêtes vives et de pointes 14, est relié par un câble blindé 28 avec le pôle négatif du générateur haute tension 23 dont le blindage 29 est d'une part à la masse tout en étant relié avec le pôle positif du générateur de courant continu 23 La liaison à la masse sur le pôle positif du générateur de tension continue s'étend au tube d'injection métallique 25 par l'intermédiaire du blindage 29, de sorte que ce tube d'injection est constamment au même potentiel massique et que toute différence de potentiel est exclue entre le tube d'injection 25, l'unité de construction 24 et la partie principale 30 de tout l'appareil, en particu- lier par rapport au carter de l'appareil 30 Sur le côté de l'appareil 30 se trouve une prise femelle 32 pour branchement d'une ligne secteur, un fusible clas- sique 31 et un interrupteur courant 33 L'alimentation en courant à l'intérieur de l'appareil répond évidemment aux normes de sécurité habituelles; elle n'est pas représentée en détail sur la figure 3 On notera en parti- culier qu'indépendamment de l'interrupteur actionné de l'extérieur 33, on a également prévu un interrupteur de sécurité interne permettant immédiatement de couper le courant et d'évacuer la haute tension lorsque, par exemple, la plaque frontale 34 de la partie principale de l'appareil 30 est ouverte A titre de sécurité sup- plémentaire, on peut aménager à l'intérieur de la par- tie principale de l'appareil 30, devant le générateur haute tension 23, une plaque de protection non repré- sentée sur la figure 3 permettant, lorsqu'elle est retirée, d'obtenir également une coupure totale du courant avec décharge de haute tension, par l'intermé- diaire de micro-interrupteurs A l'aide de cette plaque de sécurité supplémentaire (non représentée), on a la possibilité, par exemple, de retirer la plaque frontale ou de la rabattre vers le bas, afin de pouvoir regarnir, le cas échéant, le liquide adsorbant 9 dans le réservoir 4, même lorsque l'appareil est branché, Dans la forme de réalisation complète de l'appareil représenté sur la figure 3, la pompe 6 a par exemple un débit de 300 litres/heure et le réservoir 4 a une conte- nance de 800 cm 3 par exemple La consommation de liquide absorbant 9 par heure est par exemple de 3,5 cm 3, En branchant la pompe 6 on produit un écoulement continu d'air pur qui atomise le liquide adsorbant 9 contenu dans le réservoir 9 (formation d'aérosol) Cet aérosol est dirigé par la conduite 5 vers le tube d'in- jection 25 qui sert en même temps d'électrode branché sur le potentiel de la terre, de sorte qu'il y a ioni- sation du courant d'air chargé d'aérosol sortant par les ouvertures 27Au-voisinage du tube d'injection 25, il y a ensuite accumulation ou recombinaison de parti- cules en suspension odorantes déjà ionisées ou polari- sées sur l'élément métallique 10 La différence de potentiel électrostatique entre les molécules de l'aérosol adsorbant et les particules en suspension se traduit avec une efficience accrue, par une liaison intime des deux composants C'est ainsi que l'odeur est neutralisée en permanence L'équilibre au total non critique des deux composants, c'est-à-dire des particules en suspension d'une part et de l'aérosol adsorbant d'autre part, peut être réglé dans des condi- tions optimales par dosage de l'adsorbant à l'aide d'une vanne non représentée aménagée sur la pompe 6 En cas de gêne particulière due à une odeur, on peut également modifier en fonction des besoins la structure chimique du liquide adsorbant qui est par ailleurs parfaitement inoffensif pour la santé. L'appareil actuellement construit et essayé est conçu pour un débit d'air moyen dans le canal d'évacua- tion d'air de 6000 à 1000 m 3/heure, tandis que, par exemple, avec un volume d'air de 6000 m 3/heure, la con- sommation d'aérosol est de l'ordre de 3,63 cm 3/heure environ, en présence d'une teneur moyenne de l'air évacué en substances en suspension et en particulier de particules de graisse très odorantes Avec ce ren- dement moyen, l'appareil consomme environ 20 Watt. REVENDICATIONS 1 Dispositif de neutralisation des odeurs de l'air chargé de composants odorants dirigés dans un canal d'écoulement, à l'aide d'un adsorbant désodori- sant caractérisé par un réservoir ( 4), qui contient l'adsorbant déso- dorisant ( 9) de préférence sous forme liquide et relié par une conduite ( 5) au canal d'écoulement ( 1) de telle sorte qu'une extrémité ouverte de la conduite débouche dans la partie intérieure libre du canal d'écoulement, un dispositif ( 6-8; 13) produisant une diffé- rence de pression entre l'intérieur du réservoir et l'intérieur du canal d'écoulement ( 1) et un dispositif d'ionisation haute tension qui d'une part, ionise au moins partiellement le courant d'air évacué par l'intermédiaire d'un élément métallique avec arête vive ( 10) dépassant à l'intérieur du canal d'écoulement ( 1), qui est relié à l'un des pôles d'un générateur haute tension, et qui d'autre part, ionise au potentiel contraire, les particules de l'adsorbant désod risant amenées à sortir du réservoir ( 4) du fait de la différence de pression et à parvenir dans le canal d'écoulement ( 1) par l'intermédiaire de la conduite ( 5). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que l'élément métallique avec arête vive ( 10) est relié au pôle négatif du générateur haute ten- sion. 3 Dispositif selon lesrevendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la différence de pression est obtenue par une pompe à débit réglable ( 6,7,8) re- liée au réservoir ( 4). 4 Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le canal d'écoulement ( 1) est conçu sous forme de tube Venturi et que la con- duite ( 5) aboutit dans le canal d'écoulement ( 1) du côté de la dépression de l'écoulement venturi. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la conduite ( 5) se compose d'un matériau conducteur de l'électricité et qu'elle est reliée au pôle positif du générateur haute tension.