Brevet FR3119334A1 — publié le 20220805

L’invention concerne un dispositif (1) destiné à la purification de l’air comprenant 1) au moins une embase (2), laquelle embase (2) présente de préférence un contour rectangulaire, 2) au moins quatre parois latérales (3) comprenant chacune au moins un filtre (4), lesquelles parois latérales sont de préférence perpendiculaires à l’embase (2), 3) au moins une paroi supérieure (5), sur la face opposée à son embase (à son sommet) comprenant au moins un filtre (6), 4) moins une source de puissance électrique, 5) au moins un moyen de mise en surpression (7) de l’air relié à la source de puissance et permettant d’assurer l’écoulement de l’air (A) à travers le dispositif (1), 6) au moins un conduit (8) entre l’au moins un filtre (6) situé sur la paroi supérieure (5) et le moyen de mise en surpression (7) de l’air, dans lequel le moyen de surpression (7) permet d’assurer l’aspiration de l’air à travers l’au moins un filtre (6) situé sur la paroi supérieure (5) vers le moyen de mise en surpression (7) de l’air, puis son écoulement depuis le moyen de mise en surpression (7) à travers chacun des au moins un filtre (4) présent dans chacune des quatre parois latérales avant son évacuation vers l’extérieur du dispositif (1). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de taille réduite destiné à la purification de l’air La présente invention appartient au domaine de la purification de l’air, et concerne un dispositif de taille réduite destiné à la purification de l’air, un procédé de filtration de l’air, ainsi que l’utilisation d’un tel dispositif pour la filtration de l’air. Les inventeurs ont maintenant développé un dispositif de filtration d’air qui, malgré son faible encombrement, n’en permet pas moins une très bonne filtration de l’air d’un volume supérieur à 50m 3 . Cette très bonne efficacité est le fait d’une architecture particulière dans laquelle l’air est aspiré par la partie supérieure et est rejeté par les 4 faces latérales du dispositif, soit à l’inverse de ce qui était réalisé jusqu’alors. Outre le fait que cette architecture permet un débit conséquent, il a pu être démontré que le profil aéraulique de cette solution était très bon avec une efficacité de filtration aussi bonne qu’inattendue. En conséquence, un premier objet de l’invention concerne un dispositif (1) destiné à la purification de l’air comprenant : au moins une embase (2), laquelle embase (2) présente de préférence un contour rectangulaire, au moins quatre parois latérales (3) comprenant chacune au moins un filtre (4), lesquelles parois latérales sont de préférence perpendiculaires à l’embase (2), au moins une paroi supérieure (5), sur la face opposée à son embase (à son sommet) comprenant au moins un filtre (6), d) au moins une source de puissance électrique, e) au moins un moyen de mise en surpression (7) de l’air relié à la source de puissance et permettant d’assurer l’écoulement de l’air (A) à travers le dispositif (1), caractérisé en ce que ce dispositif comprend en outre au moins un conduit (8) entre l’au moins un filtre (6) situé sur la paroi supérieure (5) et le moyen de mise en surpression (7) de l’air, et en ce que le moyen de surpression (7) permet d’assurer l’aspiration de l’air à travers l’au moins un filtre (6) situé sur la paroi supérieure (5) vers le moyen de mise en surpression (7) de l’air, puis son écoulement depuis le moyen de mise en surpression (7) à travers chacun des au moins un filtre (4) présent dans chacune des quatre parois latérales avant son évacuation vers l’extérieur du dispositif. Le dispositif (1) selon l’invention est capable, malgré des dimensions très réduites (hauteur maximum : 600 mm, largeur maximum : 600 mm, profondeur maximum : 600 mm), de purifier efficacement l’air d’une pièce tout en étant en outre extrêmement discret du fait du silence de fonctionnement associée à son efficacité améliorée. Avantageusement, un dispositif (1) selon l’invention présente : - une hauteur comprise entre 250 mm et 900 mm, de préférence entre 300 m et 800 mm, - une largeur comprise entre 200 mm à 700 mm, de préférence entre 300 mm et 600 mm, et - une profondeur comprise entre 300 mm et 600 mm, de préférence entre 400 et 500 mm. Un second objet de l’invention concerne un procédé de filtration de l’air caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes : mise en place d’un dispositif (1) selon l’invention dans une pièce, puis mise en route du moyen de surpression (7) de l’air relié à la source de puissance. Un troisième objet de l’invention concerne une utilisation d’un dispositif (1) selon l’invention pour la filtration de l’air. représente le mode de fonctionnement d’un dispositif (1) selon l’invention. est une vue de côté d’un dispositif (1) selon l’invention en fonctionnement. est une vue du dessus d’un dispositif (1) selon l’invention en fonctionnement. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : Description détaillée de l’invention Selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif (1) destiné à la purification de l’air. Typiquement, le dispositif selon l’invention prendra la forme d’un prisme, de préférence d’un prisme droit, dont l’embase (2) et la paroi supérieure (5) sont les bases. Typiquement ce prisme pourra prendre la forme par exemple d’un prisme à base rectangulaire, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octogonal. De préférence, le dispositif (1) selon l’invention prendra la forme d’un prisme à base rectangulaire et, de manière particulièrement préférée d’un prisme droit à base rectangulaire. Par « purification de l’air », on entend l’obtention d’un air ambiant de bonne qualité. La bonne qualité de l’air ambiant peut être évaluée sur la base de différents paramètres, et à titre d’exemple la concentration en composés organiques volatils (COV), la concentration en particules fines, telle que la concentration en particules fines dont le diamètre est inférieur à 10 µm (PM 10) et/ou la concentration en particules fines dont le diamètre est inférieur à 2,5 µm (PM 2.5), etc. En l’espèce, on entend par « purification de l’air », l’obtention d’un air présentant une concentration plus réduite en particules fines. Le dispositif (1) selon l’invention est capable, malgré des dimensions très réduites (hauteur maximum : 900 mm, largeur maximum : 700 mm, profondeur maximum : 600 mm), de purifier efficacement l’air d’une pièce tout en étant en outre extrêmement discret du fait du silence de fonctionnement associée à son efficacité améliorée. Typiquement, un dispositif (1) selon l’invention présentera une hauteur comprise entre 250 mm et 900 mm, voir entre 300 mm et 800 mm, une largeur comprise entre 200 mm à 700 mm, voir entre 300 mm et 600 mm, et une profondeur comprise entre 300 mm et 600 mm, de préférence entre 400 et 500 mm. Les éléments de structures d’un dispositif (1) selon l’invention, que sont l’embase (2), les au moins quatre parois latérales (3) et la paroi supérieure (5) sont réalisées en métal, en plastique ou encore en composite. La surface de la paroi supérieure (5) du dispositif (1) est ajourée pour au moins 70% de la surface totale de cette paroi supérieure (5), de préférence pour au moins 80% et, de manière particulièrement préférée pour au moins 90% de la surface totale de la paroi supérieure (5). En ce qui concerne la nature de ce filtre (6), il pourra s’agir d’un « préfiltre » apte à permettre l’entrée de l’air (A) vers l’intérieur du dispositif (1) selon l’invention et à retenir les grosses particules. Un tel filtre (6) de type préfiltre pourra être constitué d’un matériau souple alvéolaire de type mousse, par exemple du polyéther, ou encore d’un tissu. Avantageusement, le filtre (6) pourra comprendre du charbon actif de sorte à pouvoir capter les composés organiques volatils (COV) présents dans l’air. Pour le filtre (6) (préfiltre), celui-ci est tel qu’il permet la filtration de 90 à 100% des particules présentant un diamètre supérieur ou égal à 5.0µm Pour ce qui est maintenant des quatre parois latérales (3), et comme c’est le cas pour la paroi supérieure (5), la surface de chacune de ces quatre parois latérales (3) du dispositif (1) est ajourée pour au moins 70% de la surface totale de cette paroi latérale (3), de préférence pour au moins 80% et, de manière particulièrement préférée pour au moins 90% de la surface totale de cette paroi latérale (3). De la sorte, le dispositif selon l’invention présente, malgré ses faibles dimensions, une très grande compacité. Dans cette architecture, la disposition des filtres (4) terminaux permet également d’avoir une grande surface de filtration pour une perte de charge faible. Pour ce qui est de la nature des filtres (4) compris au sein des parois latérales (3) du dispositif (1) selon l’invention, ils peuvent être constitués d’un ou plusieurs matériaux poreux, fibreux, granulaires ou de leurs mélanges. De préférence, les filtres (4) sont réalisés en matériau fibreux tels que la fibre de verre et le polytétrahydrofluoroéthyèle (PTFE) et, de manière particulièrement préférée en PTFE. Ces filtres (4) sont tels qu’ils permettent une filtration supérieure ou égale à 99,99% des particules présentant un diamètre supérieur ou égal à 0.3µm Selon un mode de réalisation particulier, les filtres (4) sont des filtres à air à haute efficacité de type HEPA. On entend par filtre HEPA un filtre capable de filtrer, en un passage, au moins 99,97 % des particules de diamètre supérieur ou égal à 0,3 µm. Maintenant, chacun de ces filtres (4 et 5) pourra être formés, ou non, d’une superposition de plusieurs couches d’un même matériau ou de différents matériaux. Ces filtres (4 et 5) ont une épaisseur suffisante pour permettre une filtration de l’air efficace. Typiquement, lesdits filtres (4 et 5) ont une épaisseur égale ou supérieure à 3 mm, de préférence égale ou supérieure à 5 mm et, de manière encore plus préférée, égale ou supérieure à 8 mm. A noter que la surface de chacun des filtres (4 et 5) pourra être plane ou présentant des plis multiples (V) de sorte à augmenter la surface de contact. Le moyen de mise en surpression (7) de l’air pourra prendre la forme d’un ventilateur ou d’une turbine, de préférence, d’une turbine. Typiquement, le moyen de surpression de l’air (7) d’un dispositif (1) selon l’invention permet d’obtenir un débit de fonctionnement compris entre 400 et 3 000 m 3 /h, de préférence entre 500 et 2 200 m 3 /h. La source de puissance électrique à laquelle est relié le moyen de mise en surpression (7) de l’air peut prendre la forme d’un raccordement au réseau électrique domestique ou d’une batterie d’accumulateurs. Optionnellement, la source de puissance électrique peut être couplée à un transformateur afin de délivrer au moyen de surpression de l’air (7) un courant électrique présentant des caractéristiques adaptées à son bon fonctionnement. Selon un mode de réalisation particulier, au moins une des parois latérales (3) est mobile et apte à permettre l’accès à l’intérieur du dispositif (1) selon l’invention, de préférence à permettre d’accéder au moyen de mise en surpression (7) de l’air. Ladite au moins une paroi latérale (3) mobile peut comprendre, ou non, au moins une charnière la reliant au dispositif (1) selon l’invention et apte à permettre son pivotement. En lien avec l’embase (2), celle-ci peut comprendre des patins, pieds ou embouts lui permettant de ne pas être en contact direct avec la surface sur laquelle elle est posée. Avantageusement, un dispositif (1) selon l’invention comprend un interrupteur apte à commander l’alimentation électrique du moyen de mise en surpression (7) de l’air. Alternativement, un tel interrupteur (30) peut être commandé à distance, par exemple à l’aide d’une télécommande. De manière avantageuse, un dispositif (1) selon l’invention comprend un programmateur. On entend par programmateur un système mécanique ou électronique, par exemple une unité centrale de traitement, capable de commander le fonctionnement du moyen de mise en surpression (7) de l’air, que ce soit pour ajuster son débit ou définir des plages temporelles de fonctionnement. Selon un mode de réalisation particulier un dispositif (1) selon l’invention peut comprendre au moins un capteur apte à mesurer la qualité de l’air ambiant. De manière non exhaustive, ce au moins un capteur peut être un capteur de composés organiques volatils (COV), un capteur de particules fines, par exemple un capteur de particules fines dont le diamètre est inférieur à 10 µm (PM 10) et/ou un capteur de particules fines dont le diamètre est inférieur à 2,5 µm (PM 2.5). Selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de filtration de l’air caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes de : - mise en place d’un dispositif (1) selon l’invention dans une pièce, puis - mise en route du moyen de surpression de l’air (7) relié à la source de puissance. Avantageusement, la mise en place d’un dispositif (1) selon l’invention dans une pièce ne se fera pas contre un mur de ladite pièce. Toujours avantageusement, un procédé de filtration de l’air selon l’invention peut être mis en œuvre de manière efficace dans une pièce ayant un volume inférieur ou égal à 100 m 3 , de préférence inférieur ou égal à 50 m 3 . On entend par mise en œuvre de manière efficace d’un procédé de filtration de l’air selon l’invention l’obtention d’un air ambiant de bonne qualité en un temps donné. En l’espèce, on entend par filtration de l’air, une réduction de la concentration en particules fines de la pièce d’au moins 90%, de préférence d’au moins 95% et de manière particulièrement préférée d’au moins 99%. A noter qu’une telle réduction est observée après au moins une heure de fonctionnement. Selon un dernier aspect, l’invention concerne une utilisation d’un dispositif (1) selon l’invention pour la filtration de l’air. Les exemples qui suivent sont fournis à titre d’illustration et ne sauraient limiter la portée de la présente invention. Exemples UN dispositif selon l’invention a été assemblé, lequel est représenté aux figures 1, 2 et 3 dans lequel Le dispositif a ensuite été mis en place au centre d’une pièce de 28 M3 et le débit du dispositif a été mis en marche avec un moyen de mise en surpression réglé sur un débit de 450, 600, 1 000 ou 2 200 m 3 /h avant de mesurer l’efficacité d’abattement particulaire au bout de 30 minutes. Les valeurs mesurées sont décrites dans le tableau 1. Canaux particulaires > 0,3µm > 0,5µm > 1µm > 5µm 15 vol/h (450m3/h) Nb particules avant 12 585 901 11 076 820 8 693 534 740 106 Nb particules après 122 409 61 885 36 048 866 Abattement (%) 99,027 % 99,441 % 99,585 % 99,883 % Classe particulaire avant ISO 9 Classe particulaire atteinte ISO 7 ISO 7 ISO 7 ISO 7 Classe particulaire globale atteinte ISO 7 Canaux particulaires > 0,3µm > 0,5µm > 1µm > 5µm 20 vol/h (600m3/h) Nb particules avant 13 509 293 11 132 968 7 840 742 499 223 Nb particules après 28 233 14 547 6 867 59 Abattement (%) 99,791 % 99,869 % 99,912 % 99,988 % Classe particulaire avant ISO9 Classe particulaire atteinte ISO 6 ISO 6 ISO 6 ISO 6 Classe particulaire globale atteinte ISO 6 Canaux particulaires > 0,3µm > 0,5µm > 1µm > 5µm 33 vol/h (1000m3/h) Nb particules avant 11 630 035 8 852 085 5 851 343 370 106 Nb particules après 30 306 14 823 5 783 18 Abattement (%) 99,739 % 99,833 % 99,901 % 99,995 % Classe particulaire avant ISO 9 Classe particulaire atteinte ISO 6 ISO 6 ISO 6 ISO 6 Classe particulaire globale atteinte ISO 6 Canaux particulaires > 0,3µm > 0,5µm > 1µm > 5µm 73 vol/h (2200 m3/h) Nb particules avant 11 668 410 9 664 841 7 204 735 779 788 Nb particules après 8 486 3 369 1 437 59 Abattement (%) 99,927 % 99,965 % 99,980 % 99,992 % Classe particulaire avant ISO 9 Classe particulaire atteinte ISO 5 ISO 5 ISO 6 ISO 6 Classe particulaire globale atteinte ISO 6 Les résultats montrent que, malgré la taille très restreinte du dispositif selon l’invention, celui-ci permet d’obtenir un excellent abattement particulaire en peu de temps du fait de son architecture originale. Un dispositif (1) destiné à la purification de l’air comprenant : • au moins une embase (2), laquelle embase (2) présente de préférence un contour rectangulaire, • au moins quatre parois latérales (3) comprenant chacune au moins un filtre (4), lesquelles parois latérales sont de préférence perpendiculaires à l’embase (2), • au moins une paroi supérieure (5), sur la face opposée à son embase (à son sommet) comprenant au moins un filtre (6), • au moins une source de puissance électrique, • au moins un moyen de mise en surpression (7) de l’air relié à la source de puissance et permettant d’assurer l’écoulement de l’air (A) à travers le dispositif (1), caractérisé • en ce que ce dispositif comprend en outre au moins un conduit (8) entre l’au moins un filtre (6) situé sur la paroi supérieure (5) et le moyen de mise en surpression (7) de l’air, et • en ce que le moyen de surpression (7) permet d’assurer l’aspiration de l’air à travers l’au moins un filtre (6) situé sur la paroi supérieure (5) vers le moyen de mise en surpression (7) de l’air, puis son écoulement depuis le moyen de mise en surpression (7) à travers chacun des au moins un filtre (4) présent dans chacune des quatre parois latérales avant son évacuation vers l’extérieur du dispositif (1). Le dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il prend la forme d’un prisme, de préférence d’un prisme droit. Le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il présente une hauteur comprise entre 250 mm et 900 mm, voir entre 300 mm et 800 mm, une largeur comprise entre 200 mm à 700 mm, voir entre 300 mm et 600 mm, et une profondeur comprise entre 300 mm et 600 mm, de préférence entre 400 et 500 mm. Le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface de la paroi supérieure (5) du dispositif (1) est ajourée pour au moins 70% de la surface totale de cette paroi supérieure (5), de préférence pour au moins 80% et, de manière particulièrement préférée pour au moins 90% de la surface totale de la paroi supérieure (5). Le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filtre (6) est un préfiltre apte à permettre l’entrée de l’air (A) vers l’intérieur du dispositif (1) et à retenir les grosses particules, lequel est constitué de préférence d’un matériau souple alvéolaire de type mousse: Le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de chacune de ces quatre parois latérales (3) du dispositif (1) est ajourée pour au moins 70% de la surface totale de cette paroi latérale (3), de préférence pour au moins 80% et, de manière particulièrement préférée pour au moins 90% de la surface totale de cette paroi latérale (3). Le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les filtres (4) compris au sein des parois latérales (3) du dispositif (1) sont constitués d’un ou plusieurs matériaux poreux, fibreux, granulaires ou de leurs mélanges, de préférence, les filtres (4) sont réalisés en matériau fibreux tels que la fibre de verre et le polytétrahydrofluoroéthyèle (PTFE). Le dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de surpression de l’air (7) d’un dispositif (1) selon l’invention permet d’obtenir un débit de fonctionnement compris entre 400 et 3 000 m 3 /h, de préférence entre 500 et 2 200 m 3 /h. Un procédé de filtration de l’air caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes : • mise en place d’un dispositif (1) tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 8 pour la filtration de l’air dans une pièce, puis • mise en route du moyen de surpression (7) de l’air relié à la source de puissance. Une utilisation d’un dispositif (1) tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 8 pour la filtration de l’air.