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" Appareillage mobile pour purifier complètement l'air de la fumée et des germes "
L'invention a trait aux appareillages mobi- les utilisés pour purifier complètement l'air de la fumée et des germes qu'il contient et en même temps chauffer , refroidir, humidifier ou sécher de grands locaux .
L'invention a pour but de permettre de réa- liser ces nombreux effets par des moyens aussi simples que possible, et, dans une certaine limite, quelles que soient les dimensions, la forme et la configuration des locaux à traiter .
Il existe déjà des installations employées pour l'élimination de la fumée et des germes , dans les-
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quelles l'air est entraîne au moyen d'un ventilateur dont le moteur actionne un appareil élévateur de liquide .
Dans ce même ordre d'idées , l'invention résout le problème d'effectuer le traitement complet de l'air dans de très grands locaux , et même dans les locaux les plus vastes, au moyen d'installations mobiles de di- mensions très réduites. Un semblable traitement complet de l'air est désigné sous le nom de ventilation ou de olimaté- risation .Par conséquent, avec ces petites installations, l'air doit être débarrassé non seulement de la fumée et des germes , mais doit en même temps être chauffé ou refroidi et finalement être aussi de plus humidifié ou, suivant le cas, être sèché .
La solution de ce problème du traitement de très vastes locaux au moyen d'une installation de dimensions aussi réduites que possible oomportait de grandes diffioul- tés techniques qui, malgré les diverses solutions déjà oon- nues, ne pouvait être réalisée. qu'au prix de recherches re- lativement étendues .
La solution n'a pu être trouvée qu'en répon- dant aux deux questions suivantes :
1.- Le volume de liquide mis en mouvement doit- il dépasser d'un multiple élevé la quantité nécessaire à 1' évaporation ;
2.- Le liquide doit-il être opposé à l'air, non pas sous forme de gouttes, mais comme pellicule sur des surfaces fixes de grande étendue.
Ce n'est que lorsque l'on est arrivé à cons- truire des installations qui remplissent effectivement ces conditions que le problème posé a pu être résolu .
En conséquence, l'invention consiste à faire tourbillonner, entre un récipient collecteur disposé sur
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le sol et un appareil distributeur ou pulvérisateur , un volume de liquide plus considérable que celui qui est nécessaire à l'évaporation, et à introduire, dans le cir- cuit liquide, des corps à grandes surfaces à travers les- quels l'air est refoulé au moyen du ventilateur .
Considérée dans ses détails , l'installation établie conformément à l'invention est construite de la manière ci-après décrite :
Un ventilateur centrifuge ou à hélioe , ac- tionné par un moteur , aspire l'air et l'entraîne à tra- vers des surfaces filtrantes ou de lavage mouillée de li- quide, l'arrosage étant effectué par un liquide animé d' un mouvement de rotation, au moyen d'un élévateur de li- quide actionné simultanément par le moteur du ventilateur.
Le chauffage et l'humidification sont effectués au moyen d'un appareil de chauffage du type connu qui peut être intercalé d'une manière quelconque, ou au moyen d'un corps chauffant immergé dans le liquide de lavage .Un accroisse- ment de l'effet de refroidissement et par suite du sécha- ge de l'air est réalisé par refroidissement direct du li- quide de lavage au moyen de glace , ou par refroidisse- ment indirect par l'intermédiaire de surfaces de refroi- dissement intercalaires . La désodorisation, et , en par- tioulier l'élimination des oomposés de pyrite de la fumée de tabao, s'effectue par l'addition au liquide d'humidi- fication de sels appropriés , en particulier de chlorure de fer ; l'élimination des germes est effectuée par ozo- nisation de l'air .L'ozone est produit de la manière con- nue et mélangé à l'air avant son admission dans l'appareil.
L'action de l'ozone peut être accrue en mélangeant au li- quide de lavage des sels capables de dégager de l'oxygène .
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La glace ajoutée en été pour produire le refroidissement pourra avantageusement contenir lesdits sels en solution.
La nouveauté de cette oombinaison réside dans le fait qu'à l'aide d'un moteur unique toute la masse d'air traité est entraînée à force à travers des filtres ou des surfaces de lavage maintenues constamment humides , auxquels sont amenés non seulement l'eau d' évaporation mais encore un excèdent considérable de li- quide tourbillonnant, à l'état finement divisé. Il en ré- sulte que de petites installations mobiles ayant un moteur unique comme source totale de force motrice produisent le même effet, au point de vue physique , chimique et bactériologique que les grandes installations fixes .
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemples, divers modes de réalisation de l'invention .
Sur la fig.l, désigne une enveloppe en tôle de fer, de laiton ,de cuivre ou l'équivalent, qui est reliée directement au récipient e contenant le liqui- de .Un ventilateur à hélice b commandé par un moteur élec- trique o , aspire l'air du local, dans le sens indiqué par les flèches et le refoule à travers un filtre qui est arrosé uniformément sur toute sa surface au moyen d'un liquide pulvérisé par des tuyères . Ce filtre peut être constitué au moyen de tôles parallèles taillées en zigzag, de tôles perforées plaoées les unes derrière les autres , de toiles métalliques, ou encore d'une couche de remplissage intercalée entre des fonds filtrants .
Le liquide qui ruisselle s'accumule , en tant qu' il ne s'évapore pas, dans le réoipient e , d'où il est aspiré par une pompe à engrenages qui est mon- tée sur l'axe du moteur et est refoulé dans les tuyères pour participer à un nouveau cycle opératoire .
Dans ce
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mode de réalisation, au filtre est adjoint un sécheur - séparateur d'air spécial h destiné à éliminer du courant d'air les gouttes d'eau qui ont pu être entraînées .Le ré- servoir à liquide e est muni dtun robinet de vidange, d'un indicateur de niveau d'eau constitué par un indicateur à tube de verre ou de deux regards de niveau d'eau et, de plus , d'une ouverture d'admission pour la glace .Le ré- glage du degré d'humidification est réalisé avantageuse- ment au moyen d'une soupape de réglage! montée dans la conduite de refoulement .
Les appareils de ohauffage de réfrigération et d'ozonisation, connus en eux-mêmes qui peuvent être né- oessaires pour compléter l'installation ne sont pas re- présentés sur le dessin .
La fig.2 montre un appareil à axe vertical dans lequel il est fait usage d'un ventilateur centrifuge et d'un élévateur d'eau basé sur le phénomène physique bien connu du parabololde hydraulique . Dans ce mode de cons- truction, dans l'enveloppe a sont montés un réservoir in- férieur e et un réservoir supérieur! .Ici, l'air du lo- oal est aspiré à travers un filtre oomposé de plusieurs couches de tissu et est de nouveau refoulé dans le local, à une grande vitesse , par le ventilateur centrifuge b actionné par le moteur électrique c, de sorte que le rayon d'action, c'est-à-dire le rayon du cercle dont la surface est couverte par le traitement actif de l'air est de 10m.
au moins .Si l'installation est disposée librement dans le local, la position concentrique des surfaces d'ad- mission et de sortie de l'air donne lieu à cet effet nou- veau que les chambres d'aspiration et de refoulement cons- tituent des corps de révolution concentriques qui ne pé- nètrent pas l'un dans l'autre et par conséquent n'agissent
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pas l'un sur l'autre . Dans ce cas, ainsi que l'indi- quent les flèches de la fig.2, la zone d'aspiration est une demi-sphère de petit diamètre , par contre la zone de pression est un cylindre de faible hauteur et de grand diamètre .
Grâce à cette disposition une grande capacité se trouve par conséquent traitée avec une uniformité telle qu'il n'existe pratiquement aucune différence de tempéra- ture et de degré d'humidité .Au cas où à la sortie oertai- nes directions devraient être favorisées et d'autre négli- gées, l'ouverture de sortie annulaire sera en partie obtu- rée par des segments de tiroirs ou registres à lumières ou l'équivalent .
On peut également en disposant du coté de 1' admission d'air un dispositif collecteur en forme de cais- se, établir sans difficulté un raccord de conduite pour la prise d'air venant de l'extérieur ou d'une direction choisie déterminée.
L'appareil élévateur de liquide d est oonsti- tué par un corps de révolution creux, pourvu d'une ouver- ture à sa partie inférieure, et comportant plusieurs tôles intérieures disposées radialement et plusieurs ouvertures ou tubes de sortie .L'ensemble de l'appareil est relié rigidement à l'arbre moteur et,en tournant,imprime un mouvement de rotation au liquide contenu à l'intérieur , de sorte que sous l'effet de la force centrifuge oelui- ci s'élève sur le pourtour et est projeté par les ouver- tures de pression, ou les tuyaux de sortie , dans le ré- servoir de liquide! . Au cas où cela serait nécessaire on disposera un séparateur de gouttes entre l'élévateur de liquide d et la roue à ailettes b .
Les autres dispositifs de remplissage, de vi- dange,de réohauffage et d'ozonisation sont par conséquent
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semblables à ceux de l'installation représentée sur la fig.l, Dans ce mode de construction, l'appareil de re- froidissement est constitué spécialement par un serpentin k , monté dans le réservoir d'eau , dont les extrémités se prolongent hors de ce dernier .L'agent de refroidisse- ment dont on dispose suivant le cas : eau de puits, eau douoe refroidie, ou eau salée, est amené , par le serpen- tin et recueille ainsi la chaleur de l'eau de lavage .
La fig. 3 représente une installation avec ventilateur à hélice b , à axe vertical, dans laquelle 1' appareil laveur est constitué par des tôles arrosées , disposées en cercle et conformées en zigzag ( fig.4) .L'ap- pareil élévateur d'eau! est constitué ici par des bras élévateurs disposés en bas et actionnés par le moteur o par l'intermédiaire d'un arbre flexible, et deux conduites de refoulement montantes, dont les extrémités sont recourbées et arrosent.les surfaces de lavage .Les bras élévateurs présentent, dans le sens de la rotation, des profils qui n'opposent aucune résistance afin d'empêcher la rotation du liquide .Cette aotion est favorisées par des surfaces directrices montées radialement et fixées au récipient a, qui ne sont pas représentées sur le dessin .
La fig.5 représente un mode de construction de l'appareil établi en¯vue de son utilisation sur des vé- hioules, tels que voitures de chemins de fer, autobus , navires, eto.., dans lequel la force motrioe pour le ven- tilateur est fournie pendant la marche par un moteur à air c. Celui-ci est placé au-dessus de l'ouverture d'aspira- tion de l'air, au-dessus du toit, de sorte que la mobilité de l'appareil est limitée dans une certaine mesure par l'ouverture du plafond .On pourrait aussi employer une simple manohe de prise de pression au lieu du moteur à air aveo ventilateur .Dans tous les véhicules,
l'air ex-
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térieur est de préférence aspiré et après traitement est envoyé à l'intérieur ce qui a pour effet de oréer en marne temps dans le véhicule une surpression qui est seule capable d'empêcher les dérangements causés par la poussière et par les courants d'air . Si l'on désire ob- tenir l'effet de ventilation complet, même lorsque le véhicule est arrêté , l'on prévoit pour la roue à ailet- tes du ventilateur un deuxième appareil moteur indépen- dant de l'air de déplacement : un moteur électrique par exemple . Sur le dessin le filtre ± qui est représenté est constitué par une oouohe de remplissage intercalée entre deux fonds perforés oonoentriques , cylindriques .
Il va sans dire que rien ne s'oppose à ce qu'il soit fait usage de l'un des systèmes de filtres déjà mention- nés .L'élévateur de liquide est une pompe à hélioe d, actionnée par l'arbre du ventilateur, qui travaille dans un oyliddre creux plongeant dans le niveau inférieur de liquide , élève le liquide et le distribue en même temps par une fente annulaire à l'extrémité supérieure .En cas de néoessité , un appareil séparateur, du genre de celui représenté sur la fig.l, peut aussi être agencé derrière le filtre .Il va sans dire que l'on peut employer , au lieu de la pompe à hélice tout autre type de pompe, coma mandée par l'arbre moteur du ventilateur d'une manière quelconque ,par exemple par l'intermédiaire de courroies de transmission, d'un engrenage conique ,d'un arbre flexible ou l'équivalent .
Pour le mode d'exécution représenté sur la fig.5, on a aussi représenté l'appareil de chauffage comme étant constitué par un serpentin tubulaire en hé- lice! .L'agent de chauffage peut être l'eau chaude, la vapeur ou le courant éleotrique, cela est sans importan- ce au point de vue du résultat .Conformément à l'inven-
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tion, l'agenoement de la surface de chauffe dans la oham- bre à air arrosée de liquide permet d'obtenir le résultat spéoial suivant .
Si l'on désire ohauffer simplement sans humidifier, l'installation ne comportera pas d' alimentation d'eau et fonctionnera par conséquent à seo ; l'air circule alors à une grande vitesse au contact de l'appareil de ohauffage et est ainsi réohauffé , néanmoins si l'on désire obtenir en même temps l'humidification, la surface de ohauf- fe sera arrosée de tous o8tés par le liquide de lavage qui descend en ruisselant, de sorte que la ohaleur sera trans- mise de la surface de ohauffe au liquide .
REVENDICATIONS
1 . Appareillage mobile pour purifier complète- ment l'air en le débarrassant de la fumée et des germes, aveo réchauffage ,refroidissement, humidification ou séohage de grands locaux , dans lequel l'air est entraîné par un ventilateur et dans lequel le moteur de ce ventila- teur actionne un appareil élévateur de liquide , oaraoté- risé par le fait qu'un volume de liquide beauooup plus grand que celui qui est nécessaire à la pulvérisation est amené à tourbillonner entre un récipient collecteur placé sur le sol et un appareil de distribution ou de pulvérisation, et que dans le circuit du liquide sont interposés des corps à grandes surfaces à travers lesquels l'air venant du ventilateur est refoulé .
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"Mobile device to completely purify the air of smoke and germs"
The invention relates to mobile devices used to completely purify the air of the smoke and germs which it contains and at the same time to heat, cool, humidify or dry large rooms.
The object of the invention is to make it possible to achieve these numerous effects by means that are as simple as possible, and, to a certain limit, whatever the dimensions, shape and configuration of the premises to be treated.
There are already installations used for the elimination of smoke and germs, in the
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which air is driven by means of a fan whose motor drives a liquid lifting device.
In the same vein, the invention solves the problem of carrying out the complete air treatment in very large rooms, and even in the largest rooms, by means of mobile installations of very large dimensions. reduced. Such a complete treatment of the air is referred to as ventilation or olimatisation. Therefore, with these small installations, the air must be free not only of smoke and germs, but must at the same time be free. heated or cooled and finally be further humidified or, as the case may be, be dried.
The solution of this problem of treating very large premises by means of an installation as small as possible involved great technical difficulties which, despite the various solutions already mentioned, could not be achieved. than at the cost of relatively extensive research.
The solution could only be found by answering the following two questions:
1.- Should the volume of liquid set in motion exceed by a high multiple the quantity necessary for evaporation;
2.- Should the liquid be opposed to air, not in the form of drops, but as a film on fixed surfaces of great extent.
It was only when we had succeeded in constructing installations which effectively meet these conditions that the problem posed could be solved.
Accordingly, the invention consists of swirling, between a collecting vessel disposed on
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the soil and a dispensing or spraying apparatus, a volume of liquid greater than that which is necessary for evaporation, and to introduce, into the liquid circuit, bodies with large surfaces through which the air is discharged by means of the fan.
Considered in detail, the installation established in accordance with the invention is constructed as described below:
A centrifugal or propeller-driven fan, driven by a motor, sucks the air and drives it through filtering or washing surfaces wetted with liquid, the spraying being carried out by a liquid animated by a liquid. rotational movement, by means of a liquid elevator actuated simultaneously by the fan motor.
Heating and humidification are effected by means of a heater of the known type which can be inserted in any way, or by means of a heater immersed in the washing liquid. The cooling effect and consequently the drying of the air is achieved by direct cooling of the washing liquid by means of ice, or by indirect cooling by means of intermediate cooling surfaces. Deodorization, and in particular the removal of pyrite compounds from tabao smoke, is carried out by adding suitable salts to the humidifying liquid, in particular iron chloride; the elimination of germs is effected by ozonization of the air. Ozone is produced in the known manner and mixed with the air before it is admitted into the apparatus.
The action of ozone can be increased by mixing salts capable of liberating oxygen with the washing liquid.
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The ice added in summer to produce the cooling may advantageously contain said salts in solution.
The novelty of this combination lies in the fact that with the help of a single motor the entire mass of treated air is forced through filters or washing surfaces kept constantly humid, to which not only the water of evaporation but still a considerable excess of swirling liquid in a finely divided state. As a result, small mobile installations having a single motor as the total source of motive power produce the same effect from a physical, chemical and bacteriological point of view as large stationary installations.
The accompanying drawing shows, by way of examples, various embodiments of the invention.
In fig. 1, designates a casing made of sheet iron, brass, copper or the equivalent, which is connected directly to the receptacle e containing the liquid. A propeller fan b controlled by an electric motor o , sucks the air from the room, in the direction indicated by the arrows, and delivers it through a filter which is sprayed evenly over its entire surface by means of a liquid sprayed by nozzles. This filter can be formed by means of parallel sheets cut in zigzag, of perforated sheets placed one behind the other, of wire cloths, or even of a filling layer interposed between filter bases.
The trickling liquid accumulates, in so far as it does not evaporate, in the container e, from where it is sucked by a gear pump which is mounted on the motor shaft and is discharged into it. the nozzles to participate in a new operating cycle.
In this
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In this embodiment, a special air separator-dryer h is added to the filter, intended to eliminate any water drops which may have been entrained from the air stream. The liquid tank e is fitted with a drain valve, a water level indicator consisting of a glass tube indicator or two water level sight glasses and, moreover, an inlet opening for the ice. humidification is advantageously achieved by means of a regulating valve! mounted in the discharge line.
Refrigeration and ozonization heaters, known per se, which may be necessary to complete the installation, are not shown in the drawing.
Fig. 2 shows a vertical axis apparatus in which use is made of a centrifugal fan and a water elevator based on the well-known physical phenomenon of the hydraulic paraboloid. In this mode of construction, in the casing a are mounted a lower reservoir e and an upper reservoir! Here, the air from the room is sucked through a filter o made up of several layers of fabric and is again forced back into the room, at high speed, by the centrifugal fan b driven by the electric motor c, so that the radius of action, that is to say the radius of the circle whose surface is covered by the active air treatment is 10m.
at least. If the installation is freely arranged in the room, the concentric position of the air inlet and outlet surfaces gives rise to this new effect than the inlet and outlet chambers. form concentric bodies of revolution which do not penetrate one into the other and consequently do not act
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not on top of each other. In this case, as indicated by the arrows in fig. 2, the suction zone is a hemisphere of small diameter, on the other hand the pressure zone is a cylinder of low height and of large diameter.
By virtue of this arrangement a large capacity is therefore treated with such uniformity that there is practically no difference in temperature and degree of humidity. In case at the exit oertain directions should be favored and Otherwise neglected, the annular outlet opening will be partly blocked by segments of drawers or light registers or the equivalent.
It is also possible, by arranging a box-shaped collector device on the side of the air intake, to establish without difficulty a pipe connection for the intake of air coming from the outside or from a determined chosen direction.
The liquid lifting device d is constituted by a hollow body of revolution, provided with an opening at its lower part, and comprising several inner plates disposed radially and several openings or outlet tubes. The apparatus is rigidly connected to the motor shaft and, while rotating, imparts a rotational movement to the liquid contained therein, so that under the effect of the centrifugal force it rises around the periphery and is thrown through pressure openings, or outlet pipes, into the liquid reservoir! . If this is necessary, a droplet separator will be placed between the liquid elevator d and the impeller b.
The other filling, draining, reheating and ozonization devices are therefore
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similar to those of the installation shown in fig. 1, In this method of construction, the cooling apparatus is specially constituted by a coil k, mounted in the water tank, the ends of which extend out of The latter. The cooling agent which is available according to the case: well water, cooled soft water, or salt water, is brought through the coil and thus collects the heat of the washing water.
Fig. 3 shows an installation with a propeller fan b, with a vertical axis, in which the washing apparatus consists of watered sheets, arranged in a circle and shaped in a zigzag (fig.4). The water elevator apparatus! is constituted here by lifting arms arranged at the bottom and actuated by the motor o via a flexible shaft, and two rising delivery pipes, the ends of which are bent and water the washing surfaces. The lifting arms present , in the direction of rotation, profiles which do not oppose any resistance in order to prevent the rotation of the liquid. This aotion is favored by guiding surfaces mounted radially and fixed to the container a, which are not shown in the drawing.
Fig. 5 represents a method of construction of the apparatus established for its use on vehicles, such as railroad cars, buses, ships, etc., in which the motive force for the vehicle - the fan is supplied during operation by an air motor c. This is placed above the air intake opening, above the roof, so that the mobility of the device is limited to some extent by the ceiling opening. We could also use a simple pressure tap instead of the air motor with fan. In all vehicles,
ex- air
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The interior is preferably sucked and after treatment is sent inside which has the effect of creating in time in the vehicle an overpressure which alone is capable of preventing disturbances caused by dust and by drafts. If it is desired to obtain the complete ventilation effect, even when the vehicle is stationary, a second motor unit independent of the displacement air is provided for the fan impeller: a electric motor for example. In the drawing, the filter which is represented consists of a filling hole interposed between two perforated oonoentric, cylindrical bases.
It goes without saying that there is nothing to prevent the use of one of the filter systems already mentioned. The liquid elevator is a propeller pump driven by the fan shaft. , which works in a hollow oyliddre plunging into the lower level of liquid, raises the liquid and at the same time distributes it through an annular slit at the upper end. In case of necessity, a separating apparatus, of the kind shown in the figure fig.l, can also be arranged behind the filter.It goes without saying that one can use, instead of the propeller pump any other type of pump, controlled by the motor shaft of the fan in any way , for example via transmission belts, bevel gear, flexible shaft or the like.
For the embodiment shown in FIG. 5, the heating apparatus has also been shown as being constituted by a tubular helical coil! The heating agent can be hot water, steam or electric current, this is unimportant from the point of view of the result. According to the invention
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tion, the arrangement of the heating surface in the air chamber sprayed with liquid allows the following special result to be obtained.
If it is desired to simply heat without humidifying, the installation will not include a water supply and will therefore operate on seo; the air then circulates at a high speed in contact with the heating device and is thus reheated, however if it is desired to obtain at the same time humidification, the heating surface will be sprayed with all o8ties by the liquid of washing which flows down, so that the heat will be transferred from the heating surface to the liquid.
CLAIMS
1. Mobile device to completely purify the air by ridding it of smoke and germs, with heating, cooling, humidification or drying of large rooms, in which the air is driven by a fan and in which the motor of this ventila - tor actuates a liquid lifting device, enhanced by the fact that a volume of liquid much greater than that required for spraying is caused to swirl between a collecting container placed on the ground and a distribution device, or spray, and that in the liquid circuit are interposed bodies with large surfaces through which the air coming from the fan is forced.
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