Brevet FR3081213A1 — publié le 20191122

Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne le domaine du traitement de l'air. Elle concerne plus précisément les dispositifs d'épuration et de désinfection de l'air. Plusieurs méthodes sont connues pour améliorer la qualité de l'air ambiant en milieu tertiaire. Il existe actuellement des solutions de filtration utilisant différents types de filtres, tels que les filtres gravimétriques ou opacimétriques. Il est également connu d'utiliser la filtration électrostatique ou par ionisation afin de provoquer la sédimentation des particules présentent dans l'air ambiant. Pour améliorer de façon efficace la qualité de l'air, il convient donc de connaître précisément la nature de la pollution affectant l'air, et ce afin d'être en mesure de choisir le type de filtre apte à traiter la pollution. En pratique, cela est très difficile car la nature de la pollution peut être multiple et changer au cours du temps. Objet et résumé de l'invention Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de traitement de l'air permettant de traiter plusieurs types de pollution de façon particulièrement efficace. Pour ce faire, le dispositif de traitement de l'air selon l'invention s'étend selon une direction longitudinale et comprend : une partie inférieure munie d'une entrée d'air ; une partie supérieure munie d'une sortie d'air ; un premier filtre à air disposé au-dessus de l'entrée d'air; un ventilateur configuré pour générer un flux d'air vers la partie supérieure, le ventilateur étant disposé au-dessus du premier filtre à air ; un ensemble à catalyse hétérogène, disposé au-dessus du premier filtre à air ; et de préférence, un second filtre à air disposé entre le ventilateur et la sortie d'air. On comprend que l'air ambiant pollué entre dans le dispositif de traitement de l'air selon l'invention par l'entrée d'air et que l'air traité sort dudit dispositif de traitement de l'air par la sortie d'air. La direction longitudinale est préférentiellement verticale. 2 L'air vicié entrant dans le dispositif de traitement de l'air subit une première étape de filtration mise en oeuvre par le premier filtre à air afin d'éliminer les particules ou poussières contenues dans l'air entrant. L'air filtré par le premier filtre pénètre ensuite dans l'ensemble à 5 catalyse hétérogène. Cet ensemble a pour fonction de traiter les composés organiques volatils (COV), les bactéries, les virus, ou bien encore les champignons contenus dans l'air. Lorsqu'il est présent, le second filtre à air a notamment pour effet avantageux de traiter les particules susceptibles d'être encore présentes 10 dans le dispositif de traitement de l'air, en aval du premier filtre. Il permet par exemple de traiter les particules ayant pu traverser le premier filtre, ce qui a pour effet d'améliorer encore la qualité de l'air sortant du dispositif de traitement de l'air selon l'invention. On comprend donc que le dispositif de traitement de l'air selon 15 l'invention est particulièrement efficace dans la mesure où il agit à la fois sur les aspects particulaire et moléculaire, ainsi que sur les organismes vivants présents dans l'air ambiant. Le dispositif de traitement de l'air peut avantageusement fonctionner en recyclage de l'air de l'environnement dans lequel il est 20 installé. A ce titre, le dispositif de traitement de l'air pourra avantageusement est installé dans un bâtiment recevant du public, telle qu'une crèche, une salle de classe maternelle, une salle d'attente de cabinet médical, ou tout autre local recevant un public ayant notamment 25 une santé fragile. L'invention trouvera notamment une application avantageuse en milieu urbain pollué. Avantageusement, l'ensemble à catalyse hétérogène est disposé au-dessus ou bien en dessous du ventilateur. Autrement dit, le ventilateur peut être disposé en partie centrale du 30 dispositif de traitement de l'air. Préférentiellement, l'ensemble à catalyse hétérogène comporte un média catalyseur et un organe d'éclairage UV. Le média catalyseur est un réacteur catalytique, connu par ailleurs. Avantageusement, le premier filtre à air appartient à la classe F7, 35 F8 ou F9, de préférence à la classe F7, au sens de la norme EN 779:2012 ou ePM1>50% au sens de la norme NF EN ISO 16890. 3 De façon connue, un filtre F7 répondant à cette norme doit dépasser 35% d'efficacité à 0.4 micron. Ce premier filtre à air permet de traiter efficacement les particules contenues dans l'air vicié entrant dans le dispositif de traitement de l'air 5 selon l'invention. Avantageusement, le second filtre à air est un filtre très haute efficacité NEPA au sens de la norme EN 1822. Il permet de traiter les particules de diamètre de l'ordre de 0.3 micromètres. 10 Afin de faciliter son déplacement, par exemple entre les salles de classe d'une école, le dispositif de traitement de l'air selon l'invention comporte en outre un châssis dont l'extrémité inférieure comporte des roulettes pour déplacer le dispositif. De préférence, les roulettes sont escamotables afin d'éviter un déplacement intempestif du dispositif de 15 traitement de l'air après qu'il a été positionné dans l'environnement à traiter. Pour protéger les éléments constitutifs du second filtre à air, la partie supérieure comporte préférentiellement, mais non nécessairement, une grille. 20 Avantageusement, le dispositif de traitement de l'air selon l'invention comporte en outre un carter enveloppant le premier filtre à air, le ventilateur, l'ensemble à catalyse hétérogène et le second filtre à air. Le carter permet d'empêcher l'accès aux éléments du dispositif de traitement de l'air, grâce à quoi il peut être placé sans risque dans les locaux 25 accueillant du public, et notamment en milieu scolaire. De préférence, le carter est constitué d'une pluralité de plaques qui recouvrent les faces latérales du dispositif de traitement de l'air. Selon un aspect particulièrement avantageux, le ventilateur est un ventilateur centrifuge à roue libre, l'axe de rotation du ventilateur étant 30 parallèle à la direction longitudinale. Un intérêt du ventilateur centrifuge à roue libre est sa légèreté due à l'absence de stator. De préférence, le carter joue le rôle de stator, ce qui permet de réduire le nombre de pièce et la masse du dispositif. En outre, il pourra être choisi en matériau plastique afin de réduire encore la masse 35 du ventilateur. 4 Aussi, grâce à l'invention, le dispositif de traitement de l'air est léger et, par voie de conséquence, facile à manier et déplacer. De préférence, le ventilateur centrifuge à roue libre est du type à réaction. Un intérêt est de ce type de ventilateur est de fournir une 5 pression sensiblement plus importante qu'un ventilateur classique hélicoïdal tout en délivrant un flux d'air axial. En outre, à caractéristiques identiques, le ventilateur centrifuge à réaction est plus compact et plus léger qu'un ventilateur classique, ce qui permet avantageusement de diminuer l'encombrement et le poids du dispositif de traitement de l'air. 10 Comme exposé précédemment, la direction longitudinale est préférentiellement verticale. Aussi le flux d'air est dirigé verticalement de la partie inférieure vers la partie supérieure du dispositif de traitement de l'air, en traversant successivement le premier filtre à air, l'ensemble à catalyse hétérogène et le second filtre à air. En conséquence, l'air traité 15 est expulsé vers la partie supérieure du local, par exemple vers le plafond. Grâce à quoi, le flux d'air expulsé ne gêne pas les occupants du local traité. Avantageusement, l'invention comporte en outre au moins un capteur de pollution relié à un organe de commande du dispositif de 20 traitement de l'air pour actionner le dispositif de traitement de l'air lorsqu'un seuil de pollution, déterminé par ledit capteur, franchit un seuil prédéterminé. Brève description des dessins 25 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'une mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif de traitement de l'air selon l'invention ; et 30 la figure 2 illustre le dispositif de la figure 1 sans le carter. Description détaillée de l'invention Sur les figures 1 et 2, on a illustré un dispositif de traitement de l'air 10 conforme à la présente invention. Comme on le constate sur cette 35 figure, le dispositif de traitement de l'air 10 s'étend selon une direction longitudinale L, parallèle à une direction verticale, entre une partie 5 inférieure 12 munie d'une entrée d'air 14 et une partie supérieure 16 munie d'une sortie d'air 18. Dans cet exemple, la partie supérieure 16 comporte une grille 20 constituant la sortie d'air 18. Le dispositif de traitement de l'air 10 comporte par ailleurs un 5 châssis 22 définissant successivement quatre compartiments. Ce châssis comporte tout d'abord un premier compartiment 24 disposé au-dessus de l'entrée d'air 14, dans lequel est logé un premier filtre à air 26. Le châssis comporte par ailleurs un deuxième compartiment 28, disposé au-dessus du premier compartiment 24, et recevant un ventilateur 30 configuré 10 pour générer un flux d'air F orienté vers la partie supérieure 16. Comme on le constate sur la figure 2, le ventilateur 30 est disposé au-dessus du premier filtre à air 26. Le châssis 22 définit en outre un troisième compartiment 32, disposé au-dessus du deuxième compartiment 28, le troisième 15 compartiment recevant un ensemble à catalyse hétérogène 34, disposé au-dessus du premier filtre à air 26, et également au-dessus du ventilateur 30. Dans cet exemple, le châssis définit en outre un quatrième compartiment 36, disposé entre la grille 20 et le troisième compartiment 20 32, le quatrième compartiment 36 étant destiné à recevoir un second filtre à air 38, qui est donc disposé entre le ventilateur 30 et la sortie d'air 18. Dans cet exemple, l'ensemble à catalyse hétérogène 34 comporte un média catalyseur 40 et un organe d'éclairage ultraviolet (UV) 42. 25 L'ensemble à catalyse hétérogène 34 comporte par ailleurs des ouvertures inférieure 34a et supérieure 34b afin de permettre le passage du flux d'air F, généré par le ventilateur 30, verticalement au travers du troisième compartiment 32. Le premier filtre à air 26 appartient, dans cet exemple, à la classe 30 F7 au sens de la norme EN 779:2012. En d'autres termes, le premier filtre air 26 est configuré pour filtrer les particules et poussières. Un tel filtre présente une efficacité supérieure à 35% à 0.4 micron. Le second filtre à air 38 est quant à lui un filtre très haute efficacité HEPA au sens de la norme EN 1822. Il s'agit par exemple des modèles 35 H13 ou H14. L'association du filtre F7 et du filtre HEPA permet d'éliminer 6 la quasi-totalité des particules que l'on trouve habituellement dans les locaux recevant du public. Par ailleurs, le ventilateur 30 est un ventilateur centrifuge à roue libre, du type à réaction. Comme on le constate sur la figure, l'axe de 5 rotation X du ventilateur 30 est parallèle à la direction longitudinale L. Le dispositif de traitement de l'air 10 selon l'invention comporte par ailleurs un carter 50 munie de plaques 51 qui couvrent le premier filtre à air 26, le ventilateur 30, l'ensemble à catalyse hétérogène 34 et le second filtre à air 38. Dans cet exemple, le dispositif de traitement de l'air 10 10 présente la forme générale d'un parallélépipède dont les faces latérales sont constituées par les éléments du carter, la face supérieure étant constituée par la grille 20, tandis que la face inférieure est constituée par l'ouverture formant l'entrée d'air 14. L'extrémité 60 du châssis 22 comporte des roulettes 62 pour 15 permettre le déplacement du dispositif de traitement de l'air 10. Dans cet exemple, les roulettes 62 sont escamotables, de sorte qu'elles présentent une position escamotée dans laquelle elles ne viennent pas en contact avec le sol, ce qui permet d'immobiliser le dispositif de traitement de l'air 10 pendant son fonctionnement. 20 Dans cet exemple, le dispositif de traitement de l'air présente un débit nominal de 2400 mètres-cube/heure, ce qui lui permet de traiter efficacement un volume allant jusqu'à 240 mètres-cube, soit une surface de 96 mètre-carré d'un REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement de l'air (10), caractérisé en ce qu'il s'étend selon une direction longitudinale (L) et comprend : une partie inférieure (12) munie d'une entrée d'air (14) ; une partie supérieure (16) munie d'une sortie d'air (18) ; un premier filtre à air (26) disposé au-dessus de l'entrée d'air; un ventilateur (30) configuré pour générer un flux d'air (F) vers la partie supérieure, le ventilateur étant disposé au-dessus du premier filtre à air (26) ; un ensemble à catalyse hétérogène (34), disposé au-dessus du premier filtre à air (26) ; et de préférence, un second filtre à air (38) disposé entre le ventilateur (30) et la sortie d'air (18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble à catalyse hétérogène (34) est disposé au-dessus ou bien en dessous du ventilateur (30). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble à catalyse hétérogène (34) comporte un média catalyseur (40) et un organe d'éclairage UV (42). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier filtre à air (26) appartient à la classe F7, F8 ou F9, de préférence à la classe F7, au sens de la norme EN 779:2012 ou ePM1>50% au sens de la norme NF EN ISO 16890. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second filtre à air (38) est un filtre très haute efficacité NEPA au sens de la norme EN 1822. 8 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un châssis (22) dont l'extrémité inférieure (66) comporte des roulettes (62) pour déplacer le dispositif. 5 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les roulettes (62) sont escamotables. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que la partie supérieure (16) comporte une grille (20). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un carter (50) 15 enveloppant le premier filtre à air (26), le ventilateur (30), l'ensemble à catalyse hétérogène (34) et le second filtre à air (38). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ventilateur (30) est un ventilateur 20 centrifuge à roue libre, l'axe de rotation (X) du ventilateur (30) étant parallèle à la direction longitudinale (L). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le ventilateur centrifuge à roue libre (30) est du type à réaction. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la direction longitudinale (L) est verticale. 25 30