Brevet FR2861319A1 — publié le 20050429

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de contrôle de la saturation des filtres gaz, en particulier les filtres à gaz utilisés dans le domaine industriel ou militaire. Dans ces domaines, on utilise couramment des filtres à gaz basés sur le principe de l'adsorption. Les filtres sont constitués d'une couche de matière connue pour être adsorbante, en particulier concernant les molécules de gaz à filtrer. La matière la plus utilisée est le charbon de houille ou végétal, imprégné d'éléments chimiques qui améliorent l'adsorption des gaz, ce qu'on nomme couramment du charbon actif. Il est important, pour les utilisateurs, de savoir quand ces filtres sont saturés et donc inutiles. Cependant, il n'existe pas à ce jour de méthode fiable de contrôle de l'état d'un filtre. Actuellement, la méthode utilisée est le remplacement pur et simple à période fixe des filtres. Cependant, l'estimation de la durée de vie des filtres est basée sur l'expérience. La connaissance des filtres et l'estimation du niveau de concentration des gaz auquel les filtres seront confrontées. Cette méthode implique donc une grande marge de sécurité dans les calculs, afin d'éviter toute période d'utilisation de filtres saturés et donc sans filtration des gaz, ce qui implique donc une perte d'argent et un gaspillage de filtres pour les utilisateurs. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de contrôle de la saturation des filtres à gaz qui permettent de surmonter de tels inconvénients sans être trop coûteuse ni impliquer une modification importante des structures d'accueil des filtres à gaz. L'invention a donc pour objet un dispositif de contrôle de la saturation d'un filtre à gaz du type comportant un filtre principal disposé dans un circuit principal de filtration, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre secondaire placé en dérivation dans un circuit secondaire, ledit filtre secondaire étant représentatif de l'état du filtre principal et étant apte à un contrôle immédiat. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de contrôle comprend un injecteur de gaz traceurs an amont du filtre secondaire, un capteur en aval du filtre secondaire pour détecter la présence des gaz injectés et un moyen d'alarme activé par le capteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'injecteur de gaz traceurs est alimenté par une réserve de gaz traceurs. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de contrôle comprend un ventilateur principal et un ventilateur secondaire disposés respectivement en amont ou en aval des filtres principal et secondaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le filtre secondaire est sous dimensionné par rapport au filtre principal et est homothétique à ce dernier en ce qui concerne le produit filtrant, le temps de contact, la vitesse de passage et la géométrie. Enfin, selon encore une caractéristique de l'invention, 20 les gaz traceurs injectés en amont du filtre secondaire sont représentatifs des gaz filtrés. Un tout premier avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait que le contrôle de saturation se fait sur le filtre secondaire. La procédure est ainsi plus simple que le contrôle sur le filtre principal que l'on pourrait imaginer et ne nécessite pas de capteurs de grande sensibilité. Un autre avantage réside dans le fait que le filtre principal étant surdimensionné, il ne sera pas saturé quand le dispositif de contrôle donnera l'alerte de la saturation du filtre secondaire. Un autre avantage du dispositif réside dans son faible coût. Il est en effet possible d'utiliser comme filtres secondaires, des cartouches industrielles ou militaires NBC standard, ce qui réduit les coûts de l'installation complémentaire, du remplacement du filtre secondaire ainsi que les surcoûts dus à la mise en place d'un second circuit de filtration. Un autre avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait qu'il permet de conserver le montage actuel de tous les filtres existants en leur ajoutant simplement un circuit de filtration secondaire dont l'encombrement est faible. Par ailleurs, cette solution permet de maintenir le prix des filtres existants car il n'y a pas de modifications sur le filtre lui-même, mais uniquement sur l'installation finale. D'autres caractéristiques, détails et avantages de IO l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec un dessin dans lequel la figure unique 1 représente un schéma de réalisation du circuit principal et du circuit secondaire de filtration des gaz. Le circuit principal Cl de filtration des gaz comprend un filtre 1 et un ventilateur 2. Le circuit secondaire C2 de filtration des gaz comprend un injecteur de gaz traceurs 3, connecté à une réserve de gaz traceurs 4, un filtre 5, un capteur 6 relié à un boîtier d'alarme 7 et un ventilateur 8. L'air à filtrer entre dans les circuits Cl et C2 par une entrée d'air 9 et sort du circuit principal Cl par une sortie d'air 10 et du circuit secondaire C2 par une sortie d'air 11. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. L'air à filtrer entre par l'entrée d'air 9 et s'engage dans les deux circuits, principal et secondaire. Dans le circuit principal Cl, il est filtré par le filtre et sort par la sortie d'air 10. Le circuit peut comprendre un ventilateur 2 placé en aval du filtre 1 comme représenté sur la figure, ou bien en amont de ce filtre 1. Simultanément, l'air passe dans le circuit secondaire C2. Il traverse un injecteur de gaz traceurs 3, qui ajoute à l'air à filtrer des gaz représentatifs des gaz filtrés par le filtre. Cet injecteur 3 se trouve en amont du filtre et est connecté à une réserve de gaz traceurs 4, dont l'ouverture est contrôlée par une vanne 12. Une fois enrichi en gaz traceurs, l'air traverse le filtre secondaire 5. En aval du filtre, un capteur 6 est disposé pour détecter la présence ou non de gaz traceurs. Ce capteur est relié à un moyen d'alarme 7 qui se déclenche quand le capteur détecte la présence de gaz traceurs. Le circuit C2 peut également comprendre un ventilateur 8, comme représenté sur la figure, qui peut se trouver en amont ou en aval du filtre. L'air filtré quitte le circuit secondaire C2 de filtration par la sortie d'air 11. Le dispositif de contrôle de la saturation du filtre donne une information sur le niveau de saturation dudit filtre. Ce contrôle peut se faire de manière quelconque mais il n'est pas nécessaire de procéder en continu car la saturation est un phénomène lent qui, de plus, n'a lieu qu'en cas de présence de toxiques. En dehors de tout risque toxique avéré, le dispositif ne sera activé qu'une fois par semaine par exemple. En cas de risque toxique, il sera possible de l'utiliser plusieurs fois par jour. Ainsi, le dispositif de contrôle de la saturation du filtre est activé, ce qui provoque l'injection de gaz traceurs, afin de connaître le degré de saturation du filtre. La durée de cette activation et, donc, du temps d'injection des gaz traceurs, est prédéterminé de façon à permettre le test tout en étant assez court pour limiter la quantité de gaz traceur injecté. Il s'ensuit que la réserve de gaz peut être très réduite et facilement remplaçable. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de la saturation d'un filtre à gaz du type comportant un filtre principal (1) disposé dans un circuit principal Cl de filtration, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre secondaire (5) placé en dérivation dans un circuit secondaire C2, ledit filtre secondaire (5) étant représentatif de l'état du filtre principal (1) et étant apte à un contrôle immédiat. 2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce qu'il comprend: - un injecteur (3) de gaz traceurs en amont du filtre secondaire (5), - un capteur (6) en aval du filtre secondaire (5) pour détecter la présence des gaz injectés, - un moyen d'alarme (7) activé par le capteur (6). 5. Dispositif de contrôle selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'injecteur (3) de gaz traceurs est alimenté par une réserve (4) de gaz traceurs. 6. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un ventilateur principal (2) et un ventilateur secondaire (8) disposés respectivement en amont ou en aval des filtres principal (1) et secondaire (5). 7. Dispositif de contrôle selon l'une quelconques des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filtre secondaire (5) est sous-dimensionné par rapport au filtre principal (1) et est homothétique à ce dernier en ce qui concerne le produit filtrant, le temps de contact, la vitesse de passage et la géométrie. 6. Dispositif de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce que les gaz traceurs injectés en amont du filtre secondaire sont représentatifs des gaz filtrés.