**ATTENTION** debut du champ DESC peut contenir fin de CLMS **.
REVENDICATIONS
1. Epurateur de fluide gazeux comprenant un moteur et un rotor entraîné par le moteur, caractérisé en ce que le rotor est agencé pour produire un flux turbulent lorsqu'il est entraîné par le moteur et présente des surfaces rugueuses disposées de telle manière que le flux gazeux produit par sa rotation lèche ces surfaces rugueuses sans les traverser et que les impuretés contenues dans le flux de gaz soient déposées et retenues sur ces surfaces.
2. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor est réalisé à partir d'un matériau fibreux tissé ou non tissé.
3. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor est réalisé à partir de feuilles de papier cellulose semi-rigides à surface rugueuse.
4. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor est réalisé à partir d'un matériau plastique alvéolaire.
5. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor comprend au moins un disque plissé.
6. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor comprend des aubes se présentant sous forme de bandes régulièrement réparties radialement sur au moins un support annulaire plan.
7. Epurateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bandes radiales placées sur au moins un support annulaire comprennent des parties en zigzag.
8. Epurateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bandes radiales s'étendent sur le support annulaire selon des spirales.
9. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor comprend des tubes ou troncs de cône régulièrement répartis radialement sur au moins un support annulaire plan.
10. Epurateur selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les bandes ou les tubes ou troncs de cône sont placés entre deux supports annulaires.
11. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau du rotor est imbibé d'un réactif chimique apte à fixer des particules de composant gazeux non désirables contenues dans le fluide à épurer.
12. Epurateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le réactif chimique est du bioxyde de manganèse activé contenant ou non du permanganate de potassium.
13. Epurateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le réactif chimique est une substance basique apte à fixer les produits acides d'oxydation des impuretés contenues dans le fluide à épurer.
14. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor est imbibé d'un agent germicide.
15. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour imbiber d'eau le rotor et fonctionner comme épurateur-humidificateur.
16. Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor est entouré d'un corps sensiblement cylindrique fixe permettant de dévier le fluide gazeux à la sortie de ladite turbine.
17. Epurateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que le corps cylindrique est réalisé en un matériau poreux.
18. Epurateur selon la revendication 17, caractérisé en ce que le corps poreux est imbibé d'un réactif chimique apte à fixer des composants gazeux non désirables contenus dans le fluide à épurer.
19. Epurateur selon la revendication 17, caractérisé en ce que le corps poreux est imbibé d'un agent germicide.
20. Epurateur selon la revendication 17, caractérisé en ce que le corps poreux est imbibé de parfum.
21. Epurateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que le corps cylindrique est en un métal relié à un dispositif d'apport de froid.
L'invention a pour objet un épurateur de fluide gazeux comprenant un moteur et un rotor entraîné par le moteur.
On connaît une multitude d'épurateurs de fluide gazeux, notamment d'épurateurs d'air. Ces épurateurs présentent un organe de ventilation qui consiste en un rotor entraîné par un moteur et un organe de filtration qui consiste généralement en un filtre placé dans le courant du fluide produit par l'organe de filtration et traversé par le courant. Les particules en suspension contenues dans le fluide à épurer sont donc retenues dans le filtre qui se sature ou se colmate plus ou moins rapidement selon la quantité et la nature des particules à retenir.
Le but de l'invention est de proposer un épurateur présentant un filtre qui n'est plus traversé par le courant de fluide gazeux à épurer.
L'épurateur de fluide gazeux selon l'invention est caractérisé en ce que le rotor est agencé pour produire un flux turbulent lorsqu'il est entraîné par le moteur et présente des surfaces rugueuses disposées de telle manière que le flux gazeux produit par sa rotation lèche ces surfaces rugueuses sans les traverser et que les impuretés contenues dans le flux de gaz soient déposées et retenues sur ces surfaces.
Dans l'épurateur selon l'invention, le filtre n'est plus traversé par le courant de fluide à épurer, ses surfaces étant léchées par ledit courant. D'autre part, la fonction d'épuration ainsi que la fonction de ventilation sont effectuées par les mêmes moyens, c'est-à-dire les surfaces rugueuses du rotor.
Le matériau du rotor peut être imbibé d'un réactif chimique apte à fixer des particules de composant gazeux non désirable contenu dans le fluide à épurer.
Le dessin représente, à titre d'exemples, plusieurs modes d'exécution d'un épurateur de fluide gazeux selon l'invention.
Dans le dessin:
la fig. 1 est une vue schématique de dessus d'un premier mode d'exécution d'un épurateur de fluide gazeux comprenant un rotor faisant fonction de filtre centrifuge,
la fig. 2 est une vue de côté du rotor de la fig. 1,
la fig. 3 est une vue de dessus d'une variante du rotor du premier mode d'exécution des fig. 1 et 2,
la fig. 4 est une vue de côté de la variante de la fig. 3,
la fig. 5 est une vue de dessus d'un deuxième mode d'exécution d'un épurateur de fluide gazeux comprenant également un rotor faisant fonction de filtre,
la fig. 6 est une coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 5,
la fig. 7 représente une vue partielle de dessus d'une variante du rotor du mode d'exécution des fig. 5 et 6,
la fig. 8 est une vue de dessus d'un troisième mode d'exécution d'un épurateur de fluide gazeux,
la fig. 9 est une vue de côté de l'épurateur de la fig. 9,
la fig.
10 est une vue de dessus d'un quatrième mode d'exécution d'un épurateur de fluide gazeux, et
la fig. il est une vue de côté de l'épurateur représenté dans la fig. 10.
L'épurateur de fluide gazeux représenté dans les fig. 1 et 2 comprend un rotor 1 agencé pour fonctionner sans carter dans un fluide gazeux à épurer. Le rotor 1 se présente sous la forme d'un disque plissé fixé sur un axe 2 au moyen de deux rondelles supérieure et inférieure 3 et 4. L'axe 2 est entraîné par un moteur non représenté. La réalisation du disque 1 est simple et s'effectue à partir d'une bande rectangulaire d'un matériau mince à face rugueuse ou alvéolaire, qui est plissé dans le sens de la largeur et dont les deux extrémités sont réunies bout à bout pour former un plissé soleil. Le disque présente en son centre un trou central à travers lequel sera introduit l'axe 2. Les rondelles 3 et 4 qui sont destinées à serrer le disque 1 peuvent être de simples rondelles à friction montées sur l'axe 2 ou peuvent être fixées sur l'axe au moyen de vis non représentées.
L'assemblage formé par l'axe 2 et le disque 1 et éventuellement les rondelles 3 et 4 peut également être rendu solidaire de l'axe 2 par collage.
Le disque plissé 1, lorsqu'il est mis en rotation à une vitesse
adéquate dans un fluide à épurer, provoque un brassage du fluide gazeux dû à la force centrifuge et un entraînement turbulent dudit fluide à proximité de sa surface. Cet entraînement turbulent du fluide le long des plis du disque amène les particules en suspension dans le fluide en contact avec la surface rugueuse ou alvéolaire du disque, où elles sont retenues.
Le disque 1 représenté aux fig. 1 et 2 est réalisé à partir d'un papier cellulose poreux et rugueux. Alternativement, le disque 1 peut également être réalisé à partir d'un matériau tissé ou non tissé avec toutes espèces de fibres (coton, laine, polyester, verre, etc.) ou en une matière plastique alvéolaire. De bons résultats ont été obtenus avec tous les matériaux cités ci-dessus. Le matériau utilisé doit être un matériau présentant une surface susceptible de retenir des particules, c'est-à-dire une surface avec des aspérités apparentes sur lesquelles les particules en suspension dans le fluide gazeux pourront s'accrocher.
D'autre part, le matériau à surface rugueuse pourra être choisi parmi des matériaux absorbants pour pouvoir être imprégné ou enduit d'au moins un réactif chimique capable de réagir avec des gaz polluants ou des particules odorantes contenus dans le fluide gazeux à épurer et que l'on désire capter. Le réactif chimique destiné à imprégner le matériau absorbant à surface rugueuse sera choisi de manière à pouvoir transformer chimiquement en sels les gaz polluants ou les particules odorantes que l'on désire fixer lorsque ceux-ci viennent en contact avec les surfaces imprégnées du disque 1, les sels restant fixés sur la surface rugueuse du matériau.
Le matériau absorbant peut également être imprégné d'un agent bactériologique, par exemple de solutions germicides destinées à tuer les micro-organismes vivants contenus dans le fluide à épurer.
Le dispositif d'épuration décrit en regard de la fig. 1 convient particulièrement bien pour l'épuration de l'air, car la simple présence d'un rotor multiplis dans une enceinte fermée, par exemple une chambre, provoque, par sa rotation, une circulation de l'air dans cette enceinte, avec l'épurateur comme point de convergence. Cette aspiration naturelle de l'air ambiant au travers de l'épurateur se fait sans bruit car, à faible vitesse de rotation déjà, les débits d'air qui passent au travers de l'épurateur sont très importants. Le disque plissé 1 remplit parfaitement sa fonction de ventilation et de filtration. Les débits d'air entraînés par le disque 1 d'un diamètre extérieur de 400 mm tournant à 200 t/mn sont de l'ordre de 300 m3/h par face du disque, ou 600 m3/h pour les deux faces du rotor plissé. A cette très faible vitesse de rotation, l'épurateur ne fait aucun bruit.
Le disque de 400 mm de diamètre, avec lequel les débits d'air donnés ci-dessus ont été mesurés, a été réalisé avec un papier cellulose d'une épaisseur d'environ 1 mm, le disque plissé 1 ayant une épaisseur de 3 à 4 cm.
Lorsque l'épurateur des fig. 1 et 2 est utilisé pour épurer l'air, on pourra par exemple choisir comme réactif chimique un oxydant tel qu'un permanganate et/ou du bioxyde de manganèse activé. Ce bioxyde de manganèse activé (MnO2) est bien connu de l'homme du métier; il exerce une action oxydante plus élevée et plus rapide que le MnO2 ordinaire et se forme par réduction partielle et prudente du KMnO4. On suppose que le MnO2 activé contient encore du KMnO4. Il a été trouvé, de manière inattendue, que ce MnO2 activé se forme quasi automatiquement lorsqu'on imprègne un papier d'une solution aqueuse de KMnO4.
On pense que les hémicelluloses que renferme le papier servent d'agent réducteur pour la transformation du KMnO4 en MnO2 activé. Il suffit d'imprégner les feuilles de papier d'une solution aqueuse diluée de KMnO4 et de les laisser sécher pour que la transformation du KMnO4 en MnO2 activé se fasse.
Le système KMnO4/MnO2 a encore un autre avantage. Etant donné que les sels de Mn(II) qui se forment lorsque l'oxydant s'épuise sont incolores, ce système sert de son propre indicateur.
On voit donc par décoloration que la matière active arrive à l'épuisement, et l'on change alors le filtre.
D'autres oxydants qui peuvent être utilisés pour l'imprégna
tion ou l'enduction des disques, par exemple des sels, oxydes ou
hydroxxydes de Fe(III), les chromates et bichromates, les bro
mates, des sels de Sn(IV), de Pb(IV), de Ce(III), de Ti(IV), de
vanadium, etc. Sont également utilisables les cyanoferrates (III) et
les composés d'addition de H2O2, par exemple les perborates, le peroxyde d'urée, etc. Ces agents oxydants, y compris le KMnO4
et le MnO2 activé, peuvent être utilisés seuls ou en mélange.
On préfère utiliser un oxydant car les impuretés de l'air les
plus courantes sont facilement oxydables. Ces impuretés sont par
exemple le H2S, le SO2, les vapeurs de solvants (alcools, cétones,
esters, hydrocarbures, aldéhydes), les amines, les graisses, les
mercaptans, etc.
Certaines de ces impuretés donnent des produits d'oxydation qui sont des acides. Par exemple, le H2S et le SO2 sont oxydés en
SO3. Normalement, ces produits oxydés sont retenus sur la surface du disque, par exemple selon l'équation suivante:
SOS + MnO#MnSO4, le MnO étant le produit de la réaction
SO2 + MnO##SOs + MnO.
Afin d'augmenter encore le pouvoir de rétention du filtre, on peut ajouter, au réactif oxydant qui sert d'imprégnation ou d'enduction des disques, une base comme le KOH ou le NaOH, ou bien le Na2CO3 ou le K2COS. Il est également possible d'appliquer l'oxydant à la partie médiane des feuilles et de les imprégner ou enduire leurs parties périphériques de cet agent basique. En variante, on peut placer une feuille circulaire ou non autour du disque et l'air entraîné par le disque vient frapper cette feuille circulaire qui est imprégnée d'un agent basique et retient les produits acides d'oxydation.
Comme mentionné plus haut, le disque 1 peut, lors d'une utilisation pour l'épuration de l'air, être imprégné de parfums ou d'agents germicides. D'autre part, l'épurateur des fig. 1 et 2 peut également réaliser une fonction additionnelle d'humidification, si le disque 1 est imbibé d'eau. L'humidification du disque de l'épurateur des fig. 1 et 2 est très simple à réaliser et ne sera pas décrite en détail. Il suffit par exemple, de diriger le jet d'une buse alimentée en eau contre le disque ou de réaliser l'axe du disque en une matière poreuse en contact avec de l'eau contenue par exemple dans un bac.
La variante des fig. 3 et 4 comprend trois disques 5, 6 et 7 semblables au disque 1 du mode d'exécution des fig. 1 et 2 et séparés par des feuilles planes 8, 9, 10 et 11 (fig. 4) en un matériau semblable à celui des disques plissés 5 à 7. Le plissage des disques 5 à 7 est réalisé de manière à laisser un trou central 12 et les feuilles planes 8, 9 et 10 présentent également une ouverture circulaire correspondante, de sorte que, lorsque la turbine formée de trois pliages 5, 6 et 7 est mise en rotation, un appel d'air se crée au centre de la turbine, et l'air aspiré montré par les flèches 13 dans la fig. 4 pénètre à l'intérieur du trou 12 pour s'écouler entre les plis des trois disques 5, 6 et 7 et les feuilles planes 8, 9, 10 et 11.
La feuille plane de base 11 présente une ouverture centrale plus petite que celle des feuilles 8, 9 et 10 et destinée à recevoir un axe d'entraînement 14 d'un moteur non représenté. La feuille circulaire 11 est fixée à l'axe 14 au moyen de deux rondelles 15 et 16 et la turbine formée des disques plissés 5 et 7 et des feuilles planes intermédiaires 8 à 11 peut être assemblée par collage.
Le matériau utilisé pour réaliser la turbine de la variante des fig. 3 et 4 est le même matériau que celui décrit pour le mode d'exécution des fig. 1 et 2 et peut par conséquent subir tous les traitements décrits plus haut.
La turbine qui vient d'être décrite en regard des fig. 3 et 4 peut avantageusement être enfermée dans un carter, par exemple un carter se présentant sous forme circulaire avec entrée centrale et sortie radiale ou sous forme de volute.
Le mode d'exécution représenté dans les fig. 5 et 6 comprend une turbine 17 présentant deux feuilles annulaires inférieure et supérieure 18 et 19. Entre ces feuilles 18 et 19, sont intercalées des bandes 20 régulièrement espacées les unes des autres et réparties radialement autour de la circonférence. Comme dans la variante des fig. 3 et 4, la turbine 17 formée des feuilles 18, 19 et des bandes 20 peut être assemblée, par exemple par collage lorsque le matériau qui la constitue est un papier ou un aggloméré de fibres tissées ou non tissées. Dans le cas où le matériau est un matériau plastique alvéolaire semi-rigide, l'assemblage peut être réalisé par exemple par soudure thermoplastique.
Il va cependant de soi pour l'homme du métier que l'assemblage des turbines de tous les modes d'exécution de l'épurateur peut être réalisé par tout autre moyen connu, notamment agrafage, rivetage, assemblage par points ou suite de points de couture, etc.
La turbine assemblée 17 est maintenue entre deux flasques circulaires 21 et 22 montés sur un axe 23 d'un moteur non représenté, les deux flasques présentant des ouvertures d'entrée d'air 24. Lorsque la turbine 17 est mise en rotation, le fluide gazeux aspiré entre par les ouvertures 24 des flasques circulaires 21, 22 pour s'écouler dans les canaux radiaux délimités par les feuilles supérieure et inférieure 18, 19 et les bandes 20. Comme pour le mode d'exécution précédent, la turbine 17 peut être enfermée dans un boîtier non représenté avec des ouvertures centrales d'aspiration et une ou des sorties latérales permettant de canaliser le fluide gazeux épuré vers un emplacement déterminé ou de prélever du fluide vicié à épurer au moyen d'une tubulure.
Dans la variante de la fig. 7, les bandes 20 de la turbine 17 ne se présentent plus sous la forme d'un plan comme dans le mode d'exécution des fig. 5 et 6, mais sous forme de parties pliées en zigzag 20a permettant de faire subir au fluide des changements de direction qui amèneront les particules en suspension ou les particules de gaz à fixer en contact avec les parois des parties pliées 20a des bandes.
La turbine 25, représentée dans les fig. 8 et 9, présente deux feuilles annulaires inférieure et supérieure 26, 27 maintenues entre deux flasques 28, 29 fixés sur un axe 30 d'un moteur non représenté. Entre les deux feuilles 26 et 27 s'étendent des bandes 31 se présentant sous forme de spirales régulièrement réparties radialement autour de l'axe 30. Les deux flasques 28, 29 sont identiques aux flasques 21, 22 du mode d'exécution des fig. 5 et 6. La réalisation de la turbine 25 se fait de la même manière et avec le même matériau que celui utilisé pour la fabrication des turbines décrites en regard des fig. 1 à 6.
Dans le mode d'exécution des fig. 10 et 11, la turbine 31 comprend également les deux feuilles annulaires 32, 33 entre
lesquelles sont intercalés radialement des tubes ou des troncs de
cône 34 réalisés en un même matériau que celui des feuilles 32, 33.
L'ensemble est, comme dans les modes d'exécution précédents, maintenu par collage ou par tous moyens connus de l'homme du métier, tels qu'agrafage, rivetage, couture, etc. La turbine ainsi formée est maintenue entre deux flasques 35, 36 montés sur un axe 37 d'un moteur non représenté comme dans les modes d'exécution des fig 5 à 9.
Les bandes 20, 20a respectivement des fig. 5 et 7, de même que les bandes 31 ou les tubes 34 des fig. 8 à 11 peuvent selon des variantes non représentées être disposés en forme d'aubes et fixées sur un seul disque annulaire 18 ou 19, respectivement 26, 27; 32, 33, selon les techniques connues de construction des rotors ou turbines des ventilateurs centrifuges.
Tous les modes d'exécution qui viennent d'être décrits fonctionnement de la même manière. L'écoulement du flux gazeux à travers les turbines est un écoulement turbulent. C'est avec un écoulement de ce type que les particules en suspension, ou les particules de gaz non désirées que l'on veut fixer dans le cas où la turbine est traitée avec un réactif chimique, ont la probabilité la plus grande d'être retenues sur les surfaces rugueuses de la turbine. Il est, d'autre part, évident que plusieurs turbines du type décrit dans les fig. 5 à 11 peuvent être assemblées pour former des ensembles à plusieurs étages, comme représenté dans le mode d'exécution des fig. 3 et 4 et que les turbines peuvent être enfermées ou non dans des boîtiers ou carters avec orifices d'entrée et de sortie d'air.
Il va, d'autre part, de soi que les turbines qui viennent d'être décrites sont interchangeables ou qu'elles peuvent même être nettoyées pour être réutilisées. Leur prix de revient est très raisonnable. La matériau qui les compose peut être traité chimiquement, par exemple enduit de bioxyde de manganèse activé, contenant ou non du permanganate de potassium, ou d'une substance basique apte à fixer les produits acides d'oxydation des impuretés. Ils peuvent également être enduits de parfums ou d'agents bactériolo- giques. On comprend aisément que le matériau peut être enduit avec non pas un seul, mais plusieurs réactifs chimiques, chacun des réactifs étant choisi en fonction du composant gazeux qu'il doit fixer.
Un corps cylindrique ou en forme de tronc de cône fixe peut être placé autour de la turbine de l'épurateur afin de dévier vers le haut et/ou vers le bas le courant de fluide gazeux engendré par la turbine. Ce corps peut comporter au moins un réactif chimique apte à réagir avec les produits de réaction des impuretés qui s'échappent du filtre, et à les fixer ou être imprégné ou enduit d'un parfum et/ou être imprégné d'un agent germicide. Il peut encore être imprégné d'eau pour humidifier l'air épuré qui s'échappe du rotor plissé. Alternativement, ce corps circulaire peut être une surface métallique refroidie par apport de froid pour le séchage de l'air épuré sortant à la périphérie de la cartouche filtrante (condensation de l'eau contenue dans l'air sur la surface froide).
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CLAIMS
1. A gaseous fluid scrubber comprising a motor and a rotor driven by the motor, characterized in that the rotor is arranged to produce a turbulent flow when driven by the motor and has rough surfaces arranged such that the flow. gas produced by its rotation licks these rough surfaces without passing through them and that the impurities contained in the gas flow are deposited and retained on these surfaces.
2. A purifier according to claim 1, characterized in that the rotor is made from a woven or non-woven fibrous material.
3. Scrubber according to claim 1, characterized in that the rotor is made from sheets of semi-rigid cellulose paper with a rough surface.
4. Purifier according to claim 1, characterized in that the rotor is made from a cellular plastic material.
5. Scrubber according to claim 1, characterized in that the rotor comprises at least one pleated disc.
6. Scrubber according to claim 1, characterized in that the rotor comprises vanes in the form of bands regularly distributed radially on at least one flat annular support.
7. Purifier according to claim 6, characterized in that the radial bands placed on at least one annular support comprise zigzag parts.
8. Purifier according to claim 6, characterized in that the radial bands extend over the annular support in spirals.
9. A purifier according to claim 1, characterized in that the rotor comprises tubes or truncated cones regularly distributed radially on at least one flat annular support.
10. Purifier according to one of claims 6 to 9, characterized in that the bands or tubes or truncated cones are placed between two annular supports.
11. A purifier according to claim 1, characterized in that the material of the rotor is impregnated with a chemical reagent capable of fixing undesirable gaseous component particles contained in the fluid to be purified.
12. A scrubber according to claim 11, characterized in that the chemical reagent is activated manganese dioxide containing or not containing potassium permanganate.
13. Purifier according to claim 11, characterized in that the chemical reagent is a basic substance capable of fixing the acid oxidation products of the impurities contained in the fluid to be purified.
14. Purifier according to claim 1, characterized in that the rotor is soaked in a germicidal agent.
15. Scrubber according to claim 1, characterized in that it comprises means for soaking the rotor with water and operating as a purifier-humidifier.
16. A purifier according to claim 1, characterized in that the rotor is surrounded by a substantially fixed cylindrical body making it possible to deflect the gaseous fluid at the outlet of said turbine.
17. Purifier according to claim 16, characterized in that the cylindrical body is made of a porous material.
18. Purifier according to claim 17, characterized in that the porous body is soaked in a chemical reagent capable of fixing undesirable gaseous components contained in the fluid to be purified.
19. A scrubber according to claim 17, characterized in that the porous body is impregnated with a germicidal agent.
20. A purifier according to claim 17, characterized in that the porous body is impregnated with perfume.
21. Purifier according to claim 16, characterized in that the cylindrical body is made of a metal connected to a cold supply device.
The subject of the invention is a gaseous fluid purifier comprising a motor and a rotor driven by the motor.
A multitude of gaseous fluid purifiers are known, in particular air purifiers. These purifiers have a ventilation member which consists of a rotor driven by a motor and a filtration member which generally consists of a filter placed in the stream of fluid produced by the filtration member and traversed by the current. The particles in suspension contained in the fluid to be purified are therefore retained in the filter which becomes saturated or clogged more or less rapidly depending on the quantity and nature of the particles to be retained.
The aim of the invention is to provide a purifier having a filter which is no longer traversed by the stream of gaseous fluid to be purified.
The gaseous fluid scrubber according to the invention is characterized in that the rotor is arranged to produce a turbulent flow when it is driven by the motor and has rough surfaces arranged such that the gas flow produced by its rotation licks these rough surfaces without passing through them and that the impurities contained in the gas flow are deposited and retained on these surfaces.
In the purifier according to the invention, the filter is no longer passed through by the stream of fluid to be purified, its surfaces being licked by said stream. On the other hand, the cleaning function as well as the ventilation function are performed by the same means, that is to say the rough surfaces of the rotor.
The rotor material can be impregnated with a chemical reagent capable of fixing particles of undesirable gaseous component contained in the fluid to be purified.
The drawing represents, by way of examples, several embodiments of a gaseous fluid purifier according to the invention.
In the drawing:
fig. 1 is a schematic top view of a first embodiment of a gaseous fluid purifier comprising a rotor acting as a centrifugal filter,
fig. 2 is a side view of the rotor of FIG. 1,
fig. 3 is a top view of a variant of the rotor of the first embodiment of FIGS. 1 and 2,
fig. 4 is a side view of the variant of FIG. 3,
fig. 5 is a top view of a second embodiment of a gaseous fluid purifier also comprising a rotor acting as a filter,
fig. 6 is a section along the line VI-VI of FIG. 5,
fig. 7 shows a partial top view of a variant of the rotor of the embodiment of FIGS. 5 and 6,
fig. 8 is a top view of a third embodiment of a gaseous fluid purifier,
fig. 9 is a side view of the purifier of FIG. 9,
fig.
10 is a top view of a fourth embodiment of a gaseous fluid purifier, and
fig. there is a side view of the purifier shown in FIG. 10.
The gaseous fluid purifier shown in fig. 1 and 2 comprises a rotor 1 arranged to operate without a housing in a gaseous fluid to be purified. The rotor 1 is in the form of a pleated disc fixed on an axis 2 by means of two upper and lower washers 3 and 4. The axis 2 is driven by a motor, not shown. The realization of the disc 1 is simple and is made from a rectangular strip of a thin material with a rough face or honeycomb, which is pleated in the direction of the width and whose two ends are joined together end to end to form a sun pleated. The disc has in its center a central hole through which the axis 2 will be introduced. The washers 3 and 4 which are intended to clamp the disc 1 can be simple friction washers mounted on the axle 2 or can be fixed on the axis by means of screws not shown.
The assembly formed by the axis 2 and the disc 1 and possibly the washers 3 and 4 can also be made integral with the axis 2 by gluing.
The pleated disc 1, when rotated at a speed
adequate in a fluid to be purified, causes stirring of the gaseous fluid due to the centrifugal force and a turbulent entrainment of said fluid near its surface. This turbulent entrainment of fluid along the folds of the disc brings particles suspended in the fluid into contact with the rough or honeycomb surface of the disc, where they are retained.
The disc 1 shown in FIGS. 1 and 2 is made from a porous and rough cellulose paper. Alternatively, the disc 1 can also be made from a woven or non-woven material with all kinds of fibers (cotton, wool, polyester, glass, etc.) or from a cellular plastic material. Good results have been obtained with all of the materials mentioned above. The material used must be a material having a surface capable of retaining particles, that is to say a surface with apparent roughness on which the particles in suspension in the gaseous fluid can cling.
On the other hand, the material with a rough surface can be chosen from absorbent materials in order to be able to be impregnated or coated with at least one chemical reagent capable of reacting with polluting gases or odorous particles contained in the gaseous fluid to be purified and that we want to capture. The chemical reagent intended to impregnate the absorbent material with a rough surface will be chosen so as to be able to chemically transform into salts the polluting gases or the odorous particles which it is desired to fix when they come into contact with the impregnated surfaces of the disc 1, the salts remaining fixed on the rough surface of the material.
The absorbent material can also be impregnated with a bacteriological agent, for example germicidal solutions intended to kill the living microorganisms contained in the fluid to be purified.
The purification device described with reference to FIG. 1 is particularly suitable for air purification, because the mere presence of a multiply rotor in a closed enclosure, for example a chamber, causes, by its rotation, a circulation of air in this enclosure, with the purifier as a point of convergence. This natural aspiration of ambient air through the purifier is done without noise because, already at low speed of rotation, the air flows which pass through the purifier are very high. The pleated disc 1 perfectly fulfills its ventilation and filtration function. The air flow rates driven by the disc 1 with an external diameter of 400 mm rotating at 200 rpm are of the order of 300 m3 / h per face of the disc, or 600 m3 / h for both sides of the rotor pleated. At this very low speed of rotation, the purifier does not make any noise.
The 400 mm diameter disc, with which the air flow rates given above were measured, was made with cellulose paper with a thickness of about 1 mm, the pleated disc 1 having a thickness of 3 to 4 cm.
When the purifier of fig. 1 and 2 is used to purify the air, for example, an oxidant such as a permanganate and / or activated manganese dioxide can be chosen as the chemical reagent. This activated manganese dioxide (MnO2) is well known to those skilled in the art; it exerts a higher and faster oxidizing action than ordinary MnO2 and is formed by partial and careful reduction of KMnO4. It is assumed that the activated MnO2 still contains KMnO4. It has been found, unexpectedly, that this activated MnO2 is formed almost automatically when a paper is impregnated with an aqueous solution of KMnO4.
The hemicelluloses in the paper are believed to serve as a reducing agent for the conversion of KMnO4 to activated MnO2. It suffices to impregnate the sheets of paper with a dilute aqueous solution of KMnO4 and to let them dry so that the transformation of KMnO4 into activated MnO2 takes place.
The KMnO4 / MnO2 system has yet another advantage. Since the Mn (II) salts which form when the oxidant is depleted are colorless, this system serves as its own indicator.
It is therefore seen by discoloration that the active material is exhausted, and the filter is then changed.
Other oxidants that can be used to impregnate
tion or coating of discs, for example salts, oxides or
Fe (III) hydroxides, chromates and dichromates, bro
mates, salts of Sn (IV), of Pb (IV), of Ce (III), of Ti (IV), of
vanadium, etc. Cyanoferrates (III) and
H2O2 adducts, for example perborates, urea peroxide, etc. These oxidizing agents, including KMnO4
and activated MnO2, can be used alone or as a mixture.
We prefer to use an oxidant because the impurities in the air
most common are easily oxidized. These impurities are by
example H2S, SO2, solvent vapors (alcohols, ketones,
esters, hydrocarbons, aldehydes), amines, fats,
mercaptans, etc.
Some of these impurities give oxidation products which are acids. For example, H2S and SO2 are oxidized to
SO3. Normally, these oxidized products are retained on the surface of the disc, for example according to the following equation:
SOS + MnO # MnSO4, MnO being the product of the reaction
SO2 + MnO ## SOs + MnO.
In order to further increase the retention capacity of the filter, a base such as KOH or NaOH, or else Na2CO3 or K2COS, can be added to the oxidizing reagent which serves as impregnation or coating of the discs. It is also possible to apply the oxidant to the middle part of the leaves and to impregnate them or coat their peripheral parts with this basic agent. As a variant, one can place a circular sheet or not around the disk and the air entrained by the disk strikes this circular sheet which is impregnated with a basic agent and retains the acid oxidation products.
As mentioned above, the disc 1 can, when used for cleaning the air, be impregnated with perfumes or germicidal agents. On the other hand, the purifier of FIGS. 1 and 2 can also perform an additional humidification function, if the disc 1 is soaked with water. The humidification of the scrubber disc of fig. 1 and 2 is very easy to make and will not be described in detail. It suffices, for example, to direct the jet of a nozzle supplied with water against the disc or to produce the axis of the disc in a porous material in contact with the water contained, for example, in a tank.
The variant of fig. 3 and 4 comprises three discs 5, 6 and 7 similar to disc 1 of the embodiment of FIGS. 1 and 2 and separated by flat sheets 8, 9, 10 and 11 (fig. 4) in a material similar to that of the pleated discs 5 to 7. The pleating of the discs 5 to 7 is made so as to leave a central hole 12 and the flat sheets 8, 9 and 10 also have a corresponding circular opening, so that when the turbine formed of three folds 5, 6 and 7 is rotated, an air intake is created in the center of the turbine , and the aspirated air shown by arrows 13 in fig. 4 penetrates inside the hole 12 to flow between the folds of the three discs 5, 6 and 7 and the flat sheets 8, 9, 10 and 11.
The flat base sheet 11 has a central opening smaller than that of the sheets 8, 9 and 10 and intended to receive a drive shaft 14 of a motor, not shown. The circular sheet 11 is fixed to the axis 14 by means of two washers 15 and 16 and the turbine formed of the pleated discs 5 and 7 and the intermediate flat sheets 8 to 11 can be assembled by gluing.
The material used to make the turbine of the variant of fig. 3 and 4 is the same material as that described for the embodiment of FIGS. 1 and 2 and can therefore undergo all the treatments described above.
The turbine which has just been described with reference to FIGS. 3 and 4 can advantageously be enclosed in a casing, for example a casing in circular form with central inlet and radial outlet or in the form of a volute.
The embodiment shown in FIGS. 5 and 6 comprises a turbine 17 having two lower and upper annular sheets 18 and 19. Between these sheets 18 and 19 are interposed strips 20 regularly spaced from one another and distributed radially around the circumference. As in the variant of fig. 3 and 4, the turbine 17 formed of sheets 18, 19 and strips 20 can be assembled, for example by gluing when the material which constitutes it is a paper or an agglomerate of woven or non-woven fibers. In the case where the material is a semi-rigid cellular plastic material, the assembly can be carried out for example by thermoplastic welding.
However, it goes without saying for those skilled in the art that the assembly of the turbines of all the embodiments of the purifier can be carried out by any other known means, in particular stapling, riveting, assembly by points or a series of sewing, etc.
The assembled turbine 17 is held between two circular flanges 21 and 22 mounted on a shaft 23 of a not shown motor, the two flanges having air inlet openings 24. When the turbine 17 is rotated, the fluid gas sucked between the openings 24 of the circular flanges 21, 22 to flow in the radial channels delimited by the upper and lower sheets 18, 19 and the bands 20. As for the previous embodiment, the turbine 17 can be enclosed in a housing, not shown, with central suction openings and one or more lateral outlets making it possible to channel the purified gaseous fluid to a determined location or to take the stale fluid to be purified by means of a pipe.
In the variant of FIG. 7, the bands 20 of the turbine 17 are no longer in the form of a plane as in the embodiment of FIGS. 5 and 6, but in the form of zigzag folded parts 20a allowing the fluid to undergo changes of direction which will bring the suspended particles or the gas particles to be fixed in contact with the walls of the folded parts 20a of the bands.
The turbine 25, shown in FIGS. 8 and 9, has two lower and upper annular sheets 26, 27 held between two flanges 28, 29 fixed on a shaft 30 of a motor, not shown. Between the two sheets 26 and 27 extend strips 31 in the form of spirals regularly distributed radially around the axis 30. The two flanges 28, 29 are identical to the flanges 21, 22 of the embodiment of FIGS. 5 and 6. The production of the turbine 25 is carried out in the same way and with the same material as that used for the manufacture of the turbines described with reference to FIGS. 1 to 6.
In the embodiment of FIGS. 10 and 11, the turbine 31 also comprises the two annular sheets 32, 33 between
which are radially interposed tubes or trunks of
cone 34 made of the same material as that of the sheets 32, 33.
The assembly is, as in the previous embodiments, maintained by gluing or by any means known to those skilled in the art, such as stapling, riveting, sewing, etc. The turbine thus formed is held between two flanges 35, 36 mounted on a shaft 37 of a motor, not shown, as in the embodiments of FIGS. 5 to 9.
The bands 20, 20a respectively of FIGS. 5 and 7, as well as the bands 31 or the tubes 34 of FIGS. 8 to 11 can according to variants not shown be arranged in the form of blades and fixed on a single annular disc 18 or 19, respectively 26, 27; 32, 33, according to known techniques for constructing rotors or turbines for centrifugal fans.
All the modes of execution which have just been described operate in the same way. The flow of gas flow through the turbines is turbulent flow. It is with a flow of this type that the particles in suspension, or the unwanted particles of gas which one wants to fix in the case where the turbine is treated with a chemical reagent, have the greatest probability of being retained on rough turbine surfaces. It is, on the other hand, obvious that several turbines of the type described in figs. 5 to 11 can be assembled to form multistage assemblies, as shown in the embodiment of FIGS. 3 and 4 and that the turbines may or may not be enclosed in boxes or housings with air inlet and outlet ports.
On the other hand, it goes without saying that the turbines which have just been described are interchangeable or that they can even be cleaned in order to be reused. Their cost price is very reasonable. The material of which they are made can be treated chemically, for example coated with activated manganese dioxide, whether or not containing potassium permanganate, or with a basic substance capable of fixing the acid oxidation products of the impurities. They can also be coated with perfumes or bacteriological agents. It is easily understood that the material can be coated with not just one, but several chemical reagents, each of the reagents being chosen according to the gas component that it is to fix.
A cylindrical body or in the form of a fixed truncated cone can be placed around the turbine of the scrubber in order to deflect upwards and / or downwards the stream of gaseous fluid generated by the turbine. This body can comprise at least one chemical reagent capable of reacting with the reaction products of the impurities which escape from the filter, and of fixing them or of being impregnated or coated with a perfume and / or being impregnated with a germicidal agent. It can still be impregnated with water to humidify the purified air which escapes from the pleated rotor. Alternatively, this circular body can be a metal surface cooled by the addition of cold for drying the purified air leaving the periphery of the filter cartridge (condensation of the water contained in the air on the cold surface).