Brevet FR3067947A1 (20181228)

REVENDICATIONS1. Dispositif de purification cryogénique d'un flux de gaz et notamment d'air, comprenant un circuit (4) de purification comprenant une première entrée (5) de gaz à purifier et un premier ensemble de filtres (6, 7, 8,\n<CLM>\1\tdisposés en série en aval de la première entrée (5), le premier ensemble de filtres comprenant un échangeur (9) de chaleur terminal en échange thermique avec une source froide (11) cryogénique, le circuit (4) de purification comprenant, en aval de l'échangeur (9) terminal, une première sortie (15) de gaz purifié, le dispositif (1) comprenant au moins un organe (12,\n<CLM>\1\tmoteur destiné à mettre en mouvement le flux de gaz dans le circuit (4) de purification entre la première entrée (5) et la première sortie (15), caractérisé en ce que le circuit (4) de purification comprend en outre, entre l'échangeur (9) terminal et la première sortie (15), un second ensemble de filtre(s) (16, 17,\n<CLM>\1\tet en ce que, le au moins un organe (12,\n<CLM>\1\tmoteur est configuré pour mettre en mouvement deux volumes de gaz à purifier successifs selon des sens de circulations opposés dans le circuit (4), c'est-à-dire qu'un premier volume de gaz à purifier circule de la première entrée (5) de gaz vers la première sortie (15) puis un second volume de gaz à purifier pénètre dans le circuit (4) via la première sortie (15) de gaz et sort purifié via la première entrée (5).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filtre(s) (6, 7, 8, 9, 16, 17,\n<CLM>\1\tcomprennent au moins l'un parmi : un filtre à poussière, un filtre (6) à eau, un filtre (7) à composés organiques volatiles, un filtre (8) à dioxyde de carbone.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un au moins des filtre(s) (6, 7, 8, 9, 16, 17,\n<CLM>\1\test un filtre de type cryogénique c'est-à-dire assurant un piégeage de polluant(s) par refroidissement du flux de gaz en dessous de la température de condensation ou de solidification des polluants.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'un au moins des filtre(s) (6, 7, 8, 9, 16, 17,\n<CLM>\1\test un 11 filtre du type régénératif c'est-à-dire un filtre piégeant un polluant et susceptible d'être régénéré et purgé des polluants piégés.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un au moins des filtre(s) (6, 7, 8, 9, 16, 17,\n<CLM>\1\ta une 5 structure poreuse d'échangeur notamment une porosité comprise entre 50 et 99%.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure poreuse d'échangeur est composée de l'un au moins parmi : un empilement de maillages, un textile, un feutre, de la laine, un aérogel, une masse 10 obtenue par impression en trois dimensions.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la structure poreuse d'échangeur est composée de l'un au moins des matériaux parmi : un métal ou alliage métallique, de l'acier inoxydable, du titanium, un plastique, un minéral. 15\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la structure poreuse d'échangeur a une capacité calorifique comprise entre 100 J.kg-1.K-1 et 2000 J.kg-1.K-1 et une conductivité thermique comprise entre 0,01 W.m-1.K-1 et 100 W.m-1.K-1.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 20 caractérisé en ce que l'un au moins de la première entrée (5) et de la première sortie (15) est relié à un collecteur (19) de gaz, le collecteur (19) de gaz étant relié à une arrivée (20) de gaz et/ou une sortie (21) de gaz.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la source froide (11) cryogénique comprend au moins 25 l'un parmi : un refroidisseur cryogénique du type à fonctionnement Turbo- Brayton, Stirling, Tube à gaz pulsé, Gifford McMahon ou un cycle à réfrigérants mélangés.\n<CLM>\1\tProcédé de purification d'un flux de gaz et notamment d'air au moyen d'un dispositif de purification conforme à l'une quelconque des 30 revendications 1 à 10 dans lequel un premier volume de gaz à purifier est mis en circulation la première entrée (5) de gaz la première sortie (15) au cours d'une première phase puis un second volume de gaz à purifier est mis en circulation en sens inverse dans le circuit (4) au cours d'une seconde phase 12 de façon à entrer via la première sortie (15) de gaz et sortir purifié via la première entrée (5).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première ou la seconde phase a une durée comprise entre 10 secondes et 5 30 minutes.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque de revendications 11 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de régénération du premier ensemble de filtres (6, 7, 8,\n<CLM>\1\tet/ou du second ensemble de filtre(s) (16, 17,\n<CLM>\1\tdu durant laquelle les filtres sont purgés d'au moins une partie des 10 polluants pigés en leur sein.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape de régénération comprend un chauffage et/ou une mise sous vide du ou des filtres.\n<CLM>\1\tEngin de locomotion dans l'atmosphère ou l'espace extra- 15 atmosphérique tel qu'un aéronef ou engin spatial comprenant un moteur (2), un volume (3) de travail contenant un gaz respirable et un dispositif (1) de purification du gaz respirable du volume (3) de travail, dans lequel le dispositif (1) de purification du gaz respirable est alimenté en gaz provenant du volume (3) de travail pour le purifier et renvoyer le gaz purifié au sein du 20 volume (3) de travail, caractérisé en ce que le dispositif (1) de purification est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10 et comprend un circuit de purification du gaz comprenant un ensemble de filtres en série dont au moins un filtre cryogénique configuré pour refroidir le flux de gaz à une température comprise entre 90 K et 223K et notamment 120K.