Brevet FR2785550A1 — publié le 20000512

La présente invention concerne un dispositif antipollution d'air à système aé- rohydraulique pourvu de divers moyens permettant de filtrer, d'épurer et de régénérer l'air sortant d'un conduit d'échappement, tel un tuyau d'échappement de véhicule à moteur ou une cheminée d'usine. Le problème de la pollution de l'air est un des fléaux majeur de notre époque, puisque sa toxicité affecte grandement la santé de toute vie sur terre. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. II comporte selon une première caractéristique un réservoir et des filtres. Le réservoir contient un liquide et présente deux orifices. Le liquide permet d'engloutir les fumées grâce à la pression d'échappement qui propulse les fumées dans le liquide. Selon des modes particuliers de réalisation, en référence aux dessins annexés et en particulier la figure 1 : Le dispositif présente au moins un réservoir R1 qui possède deux orifices, un orifice 1 d'entrée de fumées et un orifice 2 de sortie de l'air après épuration. Ce réservoir comporte également deux autres orifices 3 et 3', dont l'un 3 se situe environ aux 3/5èmes de la hauteur du réservoir en partant du bas et l'autre 3', prévu pour la vidange des eaux polluées, se situe au-dessous du réservoir. Les deux orifices possèdent un bouchon à vissage hermétique. Le réservoir d'eau étant rempli au-dessous de l'orifice 3, il laisse de ce fait un espace libre entre le liquide et l'orifice 2 de sortie d'air, ce qui permet un appel d'air. Un regard permet de vérifier le niveau du liquide. Pour éviter les éventuelles éclaboussures, une chicane 4 de protection est située au-dessus du niveau du liquide. Le réservoir est doté d'un couvercle qui permet d'accéder à l'intérieur du réservoir. L'intérieur du couvercle est doté d'une cartouche 5 munie de quelques filtres à air spécifiques, qui permet de piéger les micro-particules de fumées volatiles qui auraient pu échapper au bain d'épuration. La cartouche de filtre se remplace lorsque celle-ci est saturée d'impuretés. La cartouche de filtre est prévue pour la circulation des véhicules en ville. Le dispositif est précédé d'un pré-dispositif de refroidissement de petite taille pouvant tre mécanique et permet aux gaz d'tre refroidis avant que ces derniers ne plongent dans le réservoir R1 du dispositif. Un tel procédé permet d'éviter au liquide une trop rapide évaporation due à une température trop élevée puisqu'il permet de faire pénétrer de l'air frais dans ce dernier lorsque le véhicule roule. Cet air venant de l'extérieur est amené à l'intérieur dudit pré-dispositif. Les figures 1 à 4 concement un mode de réalisation dans le secteur des pollutions produites par les véhicules à moteur : -La figure 1 représente en coupe ou par transparence un dispositif simplifié selon l'invention, soit un dispositif pourvu d'un seul réservoir garni de sa cartouche à filtres et chicane ; -La figure 2 représente en coupe ou par transparence un dispositif pourvu de trois réservoirs ; -La figure 3 représente la chicane dotée de petits trous rapprochés sur les côtés en forme de tuiles ondulées puis recouverte d'un micro-grillage qui permet de laisser passer l'air tout en retenant les impuretés qui retombent dans le liquide. -La figure 4 représente les pièces détachées de la cartouche de filtres. Les filtres (figures 4) ressemblent à des filtres de hotte f1, ou à des microgrilles de filtres à café f2. Il sont disposés de manière séparée les uns des autres, pris en sandwich par des grilles rigides qui les maintiennent en place. Cette cartouche de filtres est logée à l'intérieur dans le couvercle du réservoir. Un espace est volontairement laissé entre la cartouche de filtres et l'orifice pour assurer une bonne circulation de l'air. L'air alors épuré par les filtres s'échappe dans l'atmosphère par l'orifice 2 de sortie d'air ou bien continue son trajet dans les réservoirs suivants. Dans le cas où le dispositif ne posséderait qu'un seul réservoir, un diffuseur d'huile essentielle pourra tre placé sur le côté du réservoir ou au-dessus des filtres. Le réservoir R1 contient de l'eau ou un autre liquide dont on aura rajouté un produit dégraissant naturel, de l'antigel ou du liquide de refroidissement (été-hiver). Le réservoir R2 (figure 2) suivant le premier, permet à l'air de se débarrasser des odeurs d'émanation des gaz d'échappement. Le réservoir R3 permet à l'air de se purifier et de se ré-oxygéner. Le réservoir R2 contient un liquide d'une solution désodorisante et le réservoir R3 contient un liquide pourvu d'un produit régénérant à base de plantes essentielles. En référence à ces dessins, le dispositif est relié au véhicule par l'intermé- diaire du pré-dispositif précité qui lui se trouve fixé au conduit d'échappement. Un long tuyau (figures 1 et 2) ou conduit adapté à la suite du pré-dispositif de refroidissement monte jusqu'au niveau du haut du réservoir et redescend pour rejoindre l'orifice 1 d'entrée des fumées. Ce chemin s'avère important puisque l'orifice 1 se trouvant à la base du réservoir, il interdit au liquide d'tre refoulé. La fumée qui sort par l'orifice 1 s'étale le long d'un gros conduit 4', ou plaque, doté de petits trous très rapprochés. Cette plaque est placée au-dessus de l'orifice 1 d'un bout à l'autre du réservoir. La fumée remplie de particules de métaux lourds se disperse dans le liquide qui l'engloutit, alors que l'air plus léger, aspiré par l'appel d'air, remonte vers l'orifice 2 de sortie. Le dispositif selon la figure 1 et 2 est relié au tuyau rallongé par un système de vissage à bague pour permettre au dispositif d'tre retiré si nécessaire. Le dispositif est prévu pour tre logé dans un endroit du véhicule où il y a de la place, en l'occur- rence dans le coffre à bagages. Les figures 5 et 6 également annexées, concernent le secteur des pollutions de l'air provoquées par les cheminées d'usines. Pour devenir opérationnel dans ce secteur, le dispositif nécessite la construction d'une colonne tout autour de la cheminée surmontée d'un globe ouvert à sa base. Ce globe est doté d'un chapeau 11 avec une commande électronique ou autre qui permet l'ouverture (figure 6) et la fermeture (figure 5) dudit chapeau afin d'évacuer les fumées en cas de coupure de courant prolongée. Le globe rejoint la colonne par le contour de leurs extrémités, le tout étant scellé hermétiquement. Le dispositif selon l'invention nécessite aussi l'utilisation d'un appareil soufflant de l'air froid, et d'aspirateurs placés à la base de la colonne en sous-sol. Dans le secteur des cheminées d'usines, le pré-dispositif est un réfrigérateur, ou congélateur, qui refroidit les gaz et fumées avant que ces dernières se déversent dans le dispositif de l'invention. Le pré-dispositif, si besoin est, pourra tre remplacé par un frigorifique pouvant descendre à des températures particulièrement basses au-dessous de zéro, pour permettre de transformer les gaz d'échappement en liquide, ainsi ce dernier pourra resservir en tant que carburant. Le pré-dispositif dans ce cas peut presque représen- ter un dispositif de substitution. Le gaz rendu liquide par ce moyen sera récupéré par une cuve attenante. Dans le contexte cité plus haut, les conduits des appareils de refroidissement soufflants et aspirateurs remontent le long de la colonne entourant la cheminée, pour diffuser autour du globe interne de l'air froid, refroidissant ainsi les fumées sorties du conduit de cheminée, qui aspirées par les aspirateurs, passent par le pré-dispositif avant de se déverser dans le dispositif de l'invention. Le dispositif selon la figure 5 représente en coupe ou par transparence l'agencement indispensable pour le fonctionnement de ce dispositif qui concerne le secteur des cheminées d'usines. Le dispositif est semblable à celui de la figure 1 et 2, sauf qu'un agencement plus important est nécessaire afin d'obtenir des résultats satisfaisants dans ce secteur. L'eau ou le liquide saturé par le contenu des fumées, particules de métaux lourds, oxydes de carbone et autres, sera vidangé puis filtré par un appareil d'épuration, et ensuite, au moyen d'une pompe à eau, ledit liquide retournera à son point de départ, c'est-à-dire dans le réservoir R1, et ainsi de suite. Le dispositif selon l'invention est fondé sur des procédés simples, réunissant divers moyens et systèmes pour lui permettre d'tre efficace dans divers secteurs, puisque ces aides complémentaires permettent de capter, de refroidir, d'immerger, de filtrer, de stocker, de transformer et de séparer l'air de ses impuretés avant qu'il ne s'échappe dans l'atmosphère. Les références numériques concernant la figure 5 sont les suivantes : Pré-réservoir de refroidissement des gaz et fumées 1', réservoir principal R1, second réservoir R2, troisième réservoir R3, conduit ou plaque à multi-trous 4', épurateur d'eau 12, pompe à eau 6, aspirateur 7, refroidisseur d'air 8, frigorifique ou réfri- gérateur ou congélateur mme numérique que le pré-réservoir 1', colonne en globe dur 9, tuyau d'aspirateur 7', conduit du refroidisseur d'air soufflant 8', regard 10, filtre à air dans la cartouche interchangeable 5. Le dispositif selon l'invention s'avère tre le résultat d'une troisième étude de recherche dans le domaine de la pollution de l'air dont le premier dépôt de brevet fut enregistré le 23 Août 1996 sous le numéro 9610390, lequel fut abandonné. Le second brevet date du 15 Octobre 1996 sous le numéro 9612536. Le premier dépôt de brevet concernait le boîtier antipollution d'air à filtres spécifiques se fixant au pot d'échappement des véhicules à moteur, le second brevet concerne le dispositif antipollution d'air à système aérohydraulique. Après des expériences et des résultats insuffisamment satisfaisants, de nouvelles recherches furent entreprises pour pouvoir trouver ce nouveau dispositif, qui en partie est un complément des deux inventions réunies, plus des apports supplémentaires de dispositifs, de techniques et de conceptions qui permettent de dépasser de loin les performances des deux premiers brevets d'invention. Le dispositif selon l'invention est basé sur un procédé aérohydraulique doté de différents moyens, systèmes et procédés permettant l'épuration de gaz et fumées d'échappement sortant d'un conduit d'évacuation de véhicules à moteur et cheminées d'usines. Le dispositif selon l'invention est donc plus particulièrement destiné aux secteurs des véhicules à moteur et cheminées d'usines, notamment chimiques. REVENDICATIONS 1) Dispositif antipollution d'air, du type aérohydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un réservoir (R1) rempli d'un liquide, ce réservoir étant prévu pour tre disposé à la sortie d'un conduit d'échappement de fumées à dépolluer. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir comporte deux orifices principaux (1 et 2) dont l'un (1), placé à la base du réservoir, est prévu pour recevoir les fumées sortant du conduit d'échappement, tandis que l'autre orifice (2) est placé en haut du réservoir, lequel comporte un couvercle, cet orifice (2) assurant la sortie de l'air après épuration. 3) Dispositif selon l'une revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle du réservoir est doté d'un boîtier de différents filtres interchangeables. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir comporte deux autres orifices secondaires (3, 3'), destinés respectivement, pour l'un, (3), au remplissage du liquide et pour l'autre, (3'), à la vidange de celui-ci, l'orifice (3) de remplissage se situant à distance de l'ouverture du couvercle pour mé- nager un espace au-dessus du liquide, espace dans lequel est placé une chicane évi- tant aux éventuelles éclaboussures de liquide d'aller plus haut. 5) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs chicanes dont l'une (4) est en forme de tuiles ondulées dotée sur ses côtés de petits trous recouvert d'une micro-grille qui évite aux particules de métaux lourds de remonter avec l'air. 6) Dispositif selon l'une des revendications de 2 à 5, caractérisé en ce que le couvercle du réservoir comporte un compartiment où sont logés les filtres, lesquels sont maintenus par des plaques rigides à grilles dotées d'un rebord de maintien et peuvent assurer un maximum d'épuration en étant de diverses natures, tels que filtres de hotte, micro-grilles, et autres. 7) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 6, caractérisé en ce que le tuyau d'arrivée des fumées monte jusqu'au niveau du haut du réservoir avant de redescendre rejoindre l'orifice (1) d'entrée des fumées, un gros conduit ou plaque (4') muni de petits trous rapprochés part de l'orifice 1 pour rejoindre l'autre extrémité du réservoir, les fumées étant évacuées à l'intérieur des eaux sous la plaque trouée qui permet à l'air épurée de s'échapper. 8) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce qu'il dispose d'un pré-dispositif lui permettant de refroidir les gaz et fumées avant qu'ils ne parviennent dans le réservoir. 9) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte trois réservoirs en série (R1, R2, R3), le deuxième et troisième réservoirs étant destinés respectivement à désodoriser les gaz épurés, à les purifier et les réoxygéner, le deuxième réservoir contenant à cet effet un additif désodorisant et le troisième réservoir contenant des extraits de plantes en huiles essentielles. 10) Le dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le pré-dispositif est relié au conduit d'échappement d'un véhicule par une soudure, tandis que le réservoir selon l'invention se fixe au tuyau rallonge par un système de vissage à bague ou autre système pratique permettant au dispositif d'tre retiré ou déplacé. 11) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 10, caractérisé en ce que sa forme et son volume sont prévus pour qu'il soit placé dans un endroit disposant d'un espace adéquate, et notamment dans le coffre d'un véhicule à moteur. 12) Dispositif pour cheminée d'usine selon l'une des revendications de 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un aspirateur (7), un refroidisseur d'air soufflant (8), un épurateur d'eau (12), une pompe à eau (6) et un congélateur (1'), ce dernier faisant office dans cette application de pré-dispositif (1') pouvant au besoin tre remplacé par un frigorifique, à grande puissance de froid en degrés au-dessous de zéro, pour permettre au besoin de transformer les gaz volatiles en gaz liquide pour récupérer du carburant.