Brevet FR3004792A1 — publié le 20141024

DISPOSITIF DE DÉPOLLUTION ET D'ÉCLAIRAGE D'UNE ENCEINTE L'invention concerne la dépollution et l'assainissement de l'air contenu dans les enceintes de certains systèmes. On entend ici par « enceinte » un espace confiné comme par exemple un habitacle de véhicule, éventuellement de type automobile, ou une pièce ou salle d'un bâtiment, ou encore une véranda. Comme le sait l'homme de l'art, certaines enceintes, comme par 1 o exemple les habitacles de véhicule, comportent des substances chimiques provenant de l'extérieur ou produites intérieurement, comme par exemple des oxydes d'azote (ou N0x), de l'ozone, de l'ammoniac, des particules passées au travers du filtre à air, des composés organiques volatiles (ou COVs), ou des micro-organismes en suspension dans l'air (tels que des bactéries, des 15 spores ou des virus). Il apparaît donc particulièrement utile de dépolluer les enceintes de ces substances, autant que possible. Plusieurs types de dispositif ont été proposés pour dépolluer certaines enceintes. Un premier type concerne les ioniseurs. Ces derniers s'avèrent relativement compacts et donc peuvent être assez facilement 20 intégrés dans une planche de bord, une console ou un plafonnier d'un véhicule, ou dans un système de climatisation de véhicule ou de bâtiment, ou bien peuvent être installés temporairement dans une enceinte par raccordement à une source d'alimentation électrique (comme par exemple une prise d'allume cigare d'un véhicule). 25 Hélas, il n'existe pas de véritable preuve attestant de la capacité d'un ioniseur à dépolluer convenablement une enceinte. En effet, lorsque l'ioniseur est couplé à un système de climatisation d'un véhicule, les variations de débit d'air, nécessaires au confort thermique, ne lui permettent pas de traiter la pollution de l'air car il n'est pas capable d'adapter son traitement à la variation 30 de débit (laquelle peut en outre engendrer des réactions non complètes et produire des substances non désirées). De même, lorsque l'ioniseur est raccordé à une prise d'alimentation électrique de l'enceinte, il n'est pas balayé par un flux d'air, même minime, et donc il n'y a aucune garantie que l'air de l'enceinte soit effectivement traité. Un second type concerne les purificateurs d'air qui comprennent des moyens de traitement propres, en présence de photons ultraviolets, à dépolluer par photo-catalyse un flux d'air qui est issu de l'enceinte pour alimenter cette dernière en flux d'air dépollué. Du fait de leur encombrement relativement important, ces purificateurs d'air viennent compléter des systèmes de climatisation de systèmes qui disposent de place, comme par exemple des hôpitaux ou des ambulances, et donc sont très difficilement implantables dans certains véhicules. De plus, comme dans le cas du premier type, le couplage d'un purificateur d'air à un système de climatisation d'un véhicule faisant l'objet de variations de débit d'air ne permet pas de traiter la pollution de l'air du fait de son incapacité à adapter son traitement à la variation de débit. En outre, les photons (ou rayonnement lumineux) qui provoque(nt) la photo-catalyse étant ultraviolet(s), ils sont donc dangereux pour les humains, les animaux et certains matériaux environnants, et donc ne peuvent pas être utilisés en parallèle pour l'éclairage, ce qui, dans certaines applications, contraint à utiliser en parallèle des sources d'éclairage. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation lorsqu'un éclairage doit être prévu en complément d'une dépollution et d'un assainissement de l'air d'une enceinte. Elle propose notamment à cet effet un dispositif, destiné à équiper une enceinte d'un système, et comprenant : - un équipement de traitement, destiné à être placé derrière une paroi solidarisée à l'enceinte et comportant, d'une part, des moyens de traitement propres, en présence de photons dont le spectre se situe dans le domaine du visible, à dépolluer par photo-catalyse un flux d'air qui est issu de l'enceinte pour alimenter cette dernière en flux d'air dépollué, et, d'autre part, une source de lumière propre à fournir les photons aux moyens de traitement et à au moins une ouverture définie dans la paroi, et - des moyens d'obturation propres à prendre au moins des première et seconde positions dans lesquelles ils obturent, respectivement n'obturent pas, l'ouverture afin d'empêcher, respectivement permettre, le passage d'une partie des photons dans l'enceinte. On dispose ainsi d'un dispositif qui utilise très avantageusement une partie de la puissance lumineuse inoffensive, qui est produite par la source de lumière visible de l'équipement de traitement, pour éclairer l'enceinte lorsqu'une personne le désire. Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses moyens de traitement peuvent comprendre un réacteur photo- catalytique entouré au moins partiellement par la source de lumière, et un 1 o filtre à air couplé au réacteur photo-catalytique ; > le réacteur photo-catalytique peut comprendre des électrodes semiconductrices nano-structurées, comportant des complexes catalytiques et des chromophores propres à permettre la création d'une surface photosensible, oxydante et réductrice ; 15 - sa source de lumière peut comprendre un groupe de diodes électroluminescentes (ou LEDs) ; il peut comprendre un pulseur propre à aspirer de l'air dans l'enceinte, via une entrée définie dans la paroi, et à alimenter en flux d'air pulsé les moyens de traitement ; 20 - ses moyens d'obturation peuvent comprendre au moins une plaque propre à coulisser par rapport à une face interne de la paroi ; > ses moyens d'obturation peuvent comprendre un moteur électrique propre à faire coulisser sur ordre la plaque. L'invention propose également un plafonnier, destiné à équiper un 25 système comprenant une enceinte, et comprenant un dispositif du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un système comprenant une enceinte et un plafonnier du type de celui présenté ci-avant. Un tel système peut, par exemple, être agencé sous la forme d'un 30 véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un habitacle définissant son enceinte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe dans un plan longitudinal (XZ), une partie d'un plafonnier de véhicule équipé d'un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention, placé dans un premier état n'autorisant que la dépollution et l'assainissement de l'air de l'enceinte, et - la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe dans le plan longitudinal (XZ), la partie du plafonnier de la figure 1 1 o avec son dispositif placé dans un second état autorisant l'éclairage de l'habitacle, et la dépollution et l'assainissement de l'enceinte. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif D destiné à permettre la dépollution et l'assainissement de l'air contenu dans une enceinte H d'un système V et l'éclairage d'une partie de cette enceinte H. 15 On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'enceinte est un habitacle de véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'enceinte. Elle concerne en effet tout type d'enceinte (ou espace confiné) faisant partie d'un système, et notamment les habitacles de véhicule, quel qu'en soit le type (terrestre (y 20 compris les trains et tramways), maritime (ou fluvial) et aérien), les pièces ou salles de bâtiments, et les vérandas. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif D est destiné à être implanté dans un plafonnier PV, lui-même destiné à être solidarisé à la partie de la carrosserie du véhicule V 25 qui définit le toit (ou pavillon). Mais il pourrait être implanté dans une console centrale, un montant, un accoudoir, ou un siège de véhicule, ou bien dans un plancher, (faux) plafond, toit ou mur d'un bâtiment ou d'une véranda. Sur les figures 1 et 2 la direction X est une direction dite longitudinale, parallèle aux côtés longitudinaux du véhicule V, la direction Y est une 30 direction dite transversale, laquelle est sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est une direction dite verticale, laquelle est sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. Comme illustré sur les figures 1 et 2, un dispositif D, selon l'invention, comprend au moins un équipement de traitement ET et des moyens d'obturation MO. Comme indiqué plus haut, dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif D équipe un plafonnier PV qui est solidarisé fixement au toit (ou pavillon) TV d'un véhicule V. Par ailleurs, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le dispositif D peut comprendre un boîtier BD dans lequel se trouvent installés son équipement de traitement ET et ses moyens d'obturation MO, et qui est io solidarisé fixement au plafonnier PV. Mais ce boîtier BD n'est pas obligatoire. L'équipement de traitement ET est destiné à être placé derrière une paroi PV qui est solidarisée à l'enceinte H. On comprendra qu'ici cette paroi PV est le plafonnier. Mais dans une variante de réalisation il pourrait s'agir d'une paroi du boîtier BD. 15 Cet équipement de traitement ET comporte des moyens de traitement MT et une source de lumière SL. Les moyens de traitement MT sont agencés, lorsqu'ils reçoivent des photons dont les fréquences appartiennent au spectre visible (par l'oeil humain), pour dépolluer par photo-catalyse un flux d'air F1 qui est issu de 20 l'enceinte H (ici l'habitacle) pour alimenter cette dernière (H) en flux d'air dépollué F4. Par exemple, les moyens de traitement MT peuvent comprendre un réacteur photo-catalytique RP qui est entouré au moins partiellement par la source de lumière SL, et un filtre à air FA qui est couplé à une sortie du 25 réacteur photo-catalytique RP. Sous l'effet des photons (ou rayonnement lumineux) le réacteur photo-catalytique RP produit des espèces oxydantes (comme par exemple de l'hydroxyle et du superoxyde) et des trous dans le matériau qui le compose (par exemple un semiconducteur), dont la grande réactivité permet des réactions d'oxydo-réduction des molécules qui entrerons 30 en contact avec elles. Les réactions chimiques engendrées lors de ces contacts permettent la transformation des polluants en substances inoffensives (majoritairement en H20 et CO2), et le filtre FA piège les molécules restantes qui ne sont pas de l'eau ou du dioxyde de carbone. A titre d'exemple illustratif, le réacteur photo-catalytique RP peut comprendre des électrodes semiconductrices nano-structurées (par exemple en dioxyde de titane (Ti02), comportant des complexes catalytiques, comme le trioxyde de tungstène, et des chromophores (complexes métalliques autour d'un métal de transition). La surface ainsi constituée absorbe les photons générés par la source de lumière SL pour produire des produits très réactifs photo-générés. Lorsque la source de lumière SL et l'éventuel moyen aéraulique PA (décrit plus loin) sont alimentés électriquement, le réacteur photo-catalytique 1 o RP est prêt à fonctionner et donc à participer à la dépollution et à l'assainissement de l'air. La source de lumière SL est agencée de manière à fournir les photons dans le spectre visible aux moyens de traitement MT et à au moins une (première) ouverture 01 qui est définie dans la paroi PV (ici le plafonnier). 15 Par exemple, la source de lumière SL comprend un groupe de diodes électroluminescentes (ou LEDs) agencées sous la forme d'une espèce de ceinture entourant le réacteur photo-catalytique RP. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré, la paroi du boîtier BD, qui est placée entre le plafonnier PV et une partie de la source de lumière 20 SL, comprend au moins une seconde ouverture 02 située au même niveau que la (qu'une) première ouverture 01, de manière à permettre le passage d'une partie des photons visibles en direction de l'habitacle H. Les moyens d'obturation MO sont agencés de manière à prendre au moins une première position illustrée sur la figure 1 et dans laquelle ils 25 obturent la (chaque) première ouverture 01 (ainsi qu'ici la (chaque) seconde ouverture 02) afin d'empêcher le passage d'une partie des photons visibles dans l'habitacle (ou enceinte) H, et une seconde position illustrée sur la figure 2 et dans laquelle ils n'obturent pas la (chaque) première ouverture 01 (ainsi qu'ici la (chaque) seconde ouverture 02) afin de permettre le passage d'une 30 partie des photons visibles dans l'habitacle (ou enceinte) H. On comprendra que lorsque les moyens d'obturation MO sont placés dans leur première position, la source de lumière SL ne peut pas éclairer l'habitacle H. Par conséquent, soit les moyens de traitement MT et l'éventuel moyen aéraulique PA ne fonctionnent pas et donc le dispositif D ne dépollue pas l'air de l'habitacle H, soit les moyens de traitement MT, l'éventuel moyen aéraulique PA, et la source de lumière SL fonctionnent et donc le dispositif D ne fait que dépolluer et assainir l'air de l'habitacle H. En revanche, lorsque les moyens d'obturation MO sont placés dans leur seconde position, soit les moyens de traitement MT et l'éventuel moyen aéraulique PA ne fonctionnent pas (pas de dépollution et d'assainissement de l'air) et la source de lumière SL est automatiquement activée par l'ouverture des moyens d'obturation MO et donc éclaire l'habitacle H, soit les moyens de traitement MT, l'éventuel 1 o moyen aéraulique PA, et la source de lumière SL fonctionnent et donc le dispositif D dépollue et assainit l'air de l'habitacle H et éclaire l'habitacle H. Le mode de fonctionnement du dispositif D, à savoir inactif ou actif (dépollution et/ou éclairage), peut être contrôlé par actionnement d'au moins un organe de commande installé dans l'habitacle H (par exemple dans une 15 console centrale ou dans la planche de bord ou dans le plafonnier PV ou encore dans un accoudoir). On notera que les moyens d'obturation MO peuvent être éventuellement placés dans au moins une autre position intermédiaire entre les première et seconde positions, et dans laquelle ils obstruent partiellement 20 les première(s) 01 et seconde(s) 02 ouvertures. Cela permet de faire varier l'intensité de l'éclairage. On notera également, comme illustré sur les figures 1 et 2, que les moyens d'obturation MO peuvent comprendre au moins une plaque PC propre à coulisser par rapport à une face interne de la paroi PV (ici le 25 plafonnier). En fait, dans l'exemple illustré la plaque PC est montée à coulissement (transversal (suivant Y)) sur la face interne du boîtier BD (c'est pourquoi elle apparaît en pointillés sur la figure 2 pour matérialiser son retrait transversal). Mais dans des variantes de réalisation la plaque PC pourrait être montée à coulissement (transversal (suivant Y)) sur la face interne du 30 plafonnier PV ou bien sur une face externe du boîtier BD. On entend ici par « face interne » une face qui est orientée vers le toit TV et donc opposée à l'habitacle H et par « face externe » une face qui est orientée vers l'habitacle H et donc opposée au toit TV. Dans une autre variante de réalisation la (chaque) plaque PC pourrait être constituée d'au moins deux sous-parties pouvant coulisser selon un même sens ou selon des sens opposés. Lorsque l'on prévoit plusieurs premières ouvertures 01 et plusieurs secondes ouvertures 02, alors on peut utiliser plusieurs plaques PC. On notera également que les moyens d'obturation MO peuvent comprendre un moteur électrique propre à faire coulisser sur ordre la (chaque) plaque PC et contrôlable par actionnement d'un organe de commande installé dans l'habitacle H (par exemple dans une console centrale 1 o ou dans la planche de bord ou dans le plafonnier ou encore dans un accoudoir). Ce moteur est alors placé entre le toit TV et le plafonnier PV, ou bien à l'intérieur du boîtier BD. Afin de permettre une dépollution et un assainissement efficace de l'air qui est contenu dans l'habitacle H, il est particulièrement avantageux que 15 le dispositif D comprenne, comme illustré, également un moyen aéraulique PA, comme par exemple un pulseur, chargé d'aspirer de l'air (flèche Fi) dans l'habitacle H, via une première entrée El définie dans le plafonnier PV (ainsi que via une seconde entrée E2 définie dans une première paroi transversale du boîtier BD), et d'alimenter en flux d'air pulsé (flèche F2) les moyens de 20 traitement MT (et plus précisément le réacteur photo-catalytique RP. Ce flux d'air (F2) peut ensuite être traité (dépollué) lors de son trajet dans le réacteur photo-catalytique RP et le filtre à air FA (flèche F3), avant d'être expulsé dans l'habitacle H (flèche F4), via une première sortie Si définie dans le plafonnier PV (ainsi que via une seconde sortie S2 définie dans une seconde paroi 25 transversale du boîtier BD). Ainsi, le dispositif D dispose de son propre flux d'air à dépolluer et donc n'est pas sujet aux variations de débit d'air qui sont fréquemment imposées dans l'habitacle H par un éventuel système de climatisation, chargé d'assurer le confort thermique des passagers. Il peut donc fonctionner 30 indépendamment de cet éventuel système de climatisation. Grâce à l'invention, une unique source de lumière visible peut avantageusement servir à la fois à dépolluer de l'air contenu dans une enceinte et à éclairer une partie de cette enceinte lorsque cela est souhaité, REVENDICATIONS1. Dispositif (D) pour une enceinte (H) d'un système (V), caractérisé en ce qu'il comprend i) un équipement de traitement (ET) destiné à être placé derrière une paroi (PV) solidarisée à ladite enceinte (H) et comportant des moyens de traitement (MT) propres, en présence de photons dans le spectre visible, à dépolluer par photo-catalyse un flux d'air issu de ladite enceinte (H) pour alimenter cette dernière (H) en flux d'air dépollué, et une source de 1 o lumière (SL) propre à fournir lesdits photons auxdits moyens de traitement (MT) et à au moins une ouverture (01) définie dans ladite paroi (PV), et ii) des moyens d'obturation (MO) propres à prendre au moins des première et seconde positions dans lesquelles ils obturent, respectivement n'obturent pas, ladite ouverture (01) afin d'empêcher, respectivement permettre, le passage 15 d'une partie desdits photons dans ladite enceinte (H). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un pulseur (PA) propre à aspirer de l'air dans ladite enceinte (H), via une entrée (El) ) définie dans ladite paroi (PV), et à alimenter en flux d'air pulsé lesdits moyens de traitement (MT). 20 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (MT) comprennent un réacteur photo-catalytique (RP) entouré au moins partiellement par ladite source de lumière (SL), et un filtre à air (FA) couplé audit réacteur photo-catalytique (RP). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit 25 réacteur photo-catalytique (RP) comprend des électrodes semiconductrices nano-structurées, comportant des complexes catalytiques et des chromophores propres à permettre la création d'une surface photosensible, oxydante et réductrice. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 30 ladite source de lumière (SL) comprend un groupe de diodes électroluminescentes. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obturation (MO) comprennent au moins une plaque (PC)propre à coulisser par rapport à une face interne de ladite paroi (PV). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obturation (MO) comprennent un moteur électrique propre à faire coulisser sur ordre ladite plaque. 8. Plafonnier (PV) pour un système (V) comprenant une enceinte (H), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (D) selon l'une des revendications précédentes. 9. Système (V) comprenant une enceinte (H), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un plafonnier (PV) selon la revendication 8. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est agencé sous la forme d'un véhicule comprenant un habitacle définissant ladite enceinte (H).