CH718170A2 - Air purifying device with cooling means. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif mobile de purification d'air par plasma (1) organise de sorte à traiter des particules aérosols présentes au sein d'un flux d'air passant à travers ledit dispositif ; lequel dispositif comprend notamment un ionisateur (2) felié à la source de puissance et qui est positionné de sorte à recevoir le flux d'air et au moins un moyen de refroidissement (5) qui est positionné de sorte à recevoir le flux d'air en amont de l'ionisateur.The invention relates to a mobile plasma air purification device (1) organized in such a way as to treat aerosol particles present within an air flow passing through said device; which device comprises in particular an ionizer (2) connected to the power source and which is positioned so as to receive the flow of air and at least one cooling means (5) which is positioned so as to receive the flow of air upstream of the ionizer.
Description
Domaine de l'invention:Field of invention:
[0001] La présente invention appartient au domaine de la purification de l'air, et concerne plus particulièrement un dispositif mobile de purification d'air comprenant un moyen de refroidissement, un procédé de purification et de refroidissement de l'air, ainsi qu'une utilisation d'un dispositif mobile pour la purification et le refroidissement de l'air. The present invention belongs to the field of air purification, and relates more particularly to a mobile air purification device comprising a cooling means, a method of purifying and cooling the air, as well as use of a mobile device for air purification and cooling.
Art antérieurPrior art
[0002] De nombreuses activités, notamment médicales, ont besoin d'un environnement présentant un air exempt de pathogènes et de particules. C'est le cas des actes chirurgicaux, qui se déroulent dans des blocs opératoires où la qualité de l'air est très surveillée, ou encore des hospitalisations de patients immunodéprimés qui ont lieu dans des chambres stériles. Il est connu de l'art antérieur des dispositifs permettant la purification de l'air, par exemple en utilisant des cellules plasma à effet corona, tel que décrites dans la demande de brevet FR 3065615. Maintenant, la garantie d'une qualité de l'air optimale n'est pas compatible avec l'utilisation de climatiseurs pour rafraichir l'air. Durant la saison estivale, et notamment pendant les épisodes caniculaires, les dispositifs de l'art antérieure ne permettent pas de produire une atmosphère purifiée présentant une température confortable pour les patients ou les autres utilisateurs. D'autres part, le maintien d'une atmosphère tempéré peut s'avérer nécessaire en milieu hospitalier. C'est par exemple le cas dans les blocs opératoires, où la température doit être maintenue en dessous de 26°C (norme NFS 90-351). Si les structures hospitalières comprennent des systèmes de refroidissement centralisés, ceux-ci sont fixes et généralement limités à certains plateaux techniques. La création de nouvelles salles présentant une atmosphère purifiée et rafraichie au sein d'une structure existante n'est donc pas aisée sur le plan technique et peut s'avérer onéreuse. [0002] Many activities, in particular medical activities, require an environment with air that is free of pathogens and particles. This is the case of surgical procedures, which take place in operating theaters where the air quality is closely monitored, or even hospitalizations of immunocompromised patients which take place in sterile rooms. It is known from the prior art of devices allowing the purification of air, for example by using plasma cells with corona effect, as described in the patent application FR 3065615. Now, the guarantee of a quality of the Optimal air is not compatible with the use of air conditioners to cool the air. During the summer season, and in particular during heat waves, the devices of the prior art do not make it possible to produce a purified atmosphere having a comfortable temperature for the patients or the other users. On the other hand, maintaining a temperate atmosphere may prove necessary in a hospital setting. This is the case, for example, in operating theatres, where the temperature must be kept below 26°C (standard NFS 90-351). If hospital structures include centralized cooling systems, these are fixed and generally limited to certain technical platforms. The creation of new rooms with a purified and refreshed atmosphere within an existing structure is therefore not easy on the technical level and can prove to be expensive.
[0003] Ainsi, il est nécessaire de développer des dispositifs mobiles permettant non seulement la purification de l'air, mais aussi son refroidissement. [0003] Thus, it is necessary to develop mobile devices allowing not only the purification of the air, but also its cooling.
Exposé de l'inventionDisclosure of Invention
[0004] Les inventeurs ont mis au point un dispositif mobile de purification d'air intégrant un moyen de refroidissement, permettant de surmonter les difficultés énoncées précédemment. [0004] The inventors have developed a mobile air purification device incorporating a cooling means, making it possible to overcome the difficulties set out above.
[0005] Ainsi, un premier objet de l'invention concerne un dispositif mobile de purification d'air par plasma organisé de sorte à traiter des particules aérosols présentes au sein d'un flux d'air passant à travers ledit dispositif ; lequel dispositif comprend : au moins une source de puissance électrique ; au moins un ionisateur relié à la source de puissance et qui est positionné de sorte à recevoir le flux d'air ; au moins un filtre, de préférence électrostatique, situé en aval de l'ionisateur; au moins un moyen de mise en surpression de l'air pour permettre la mise en place du flux d'air au sein du dispositif ;caractérisé en ce que ledit dispositif comprend en outre : au moins un moyen de refroidissement qui est positionné de sorte à recevoir le flux d'air, de préférence ledit moyen de refroidissement est positionné en amont de l'ionisateur ; au moins deux capteurs de température disposés respectivement en amont et en aval du moyen de refroidissement, lesquels deux capteurs de température sont positionnés de sorte à déterminer la température du flux d'air en entrée et en sortie du moyen de refroidissement respectivement ; et au moins un microcontrôleur qui permet de réguler, en fonction des valeurs de température mesurées en amont et en aval du moyen de refroidissement, l'au moins un moyen de refroidissement de sorte à obtenir la valeur de température recherchée pour le flux d'air en sortie du dispositif.Thus, a first object of the invention relates to a mobile plasma air purification device organized so as to treat aerosol particles present within an air flow passing through said device; which device comprises: at least one electrical power source; at least one ionizer connected to the power source and which is positioned to receive the airflow; at least one filter, preferably electrostatic, located downstream of the ionizer; at least one air overpressure means to allow the establishment of the air flow within the device; characterized in that said device further comprises: at least one cooling means which is positioned so as to receive the air flow, preferably said cooling means is positioned upstream of the ionizer; at least two temperature sensors arranged respectively upstream and downstream of the cooling means, which two temperature sensors are positioned so as to determine the temperature of the air flow entering and leaving the cooling means respectively; and at least one microcontroller which makes it possible to regulate, as a function of the temperature values measured upstream and downstream of the cooling means, the at least one cooling means so as to obtain the desired temperature value for the air flow in device output.
[0006] Selon un premier mode de réalisation particulier, le moyen de refroidissement d'un dispositif selon l'invention est un groupe froid. According to a first particular embodiment, the cooling means of a device according to the invention is a cold unit.
[0007] Selon un second mode de réalisation particulier, le moyen de refroidissement d'un dispositif selon l'invention est un échangeur air/eau relié à un circuit d'eau froide externe, lequel moyen de refroidissement intègre une entrée d'eau et une sortie d'eau permettant de connecter l'échangeur air/eau à un circuit d'eau froide externe, de préférence d'eau glacée. According to a second particular embodiment, the cooling means of a device according to the invention is an air/water exchanger connected to an external cold water circuit, which cooling means incorporates a water inlet and a water outlet allowing the air/water exchanger to be connected to an external cold water circuit, preferably chilled water.
[0008] De manière avantageuse, le moyen de refroidissement comprend en outre un bac à condensat, lequel est associé de préférence à un capteur de niveau et à une pompe à condensat permettant sa vidange. Advantageously, the cooling means further comprises a condensate pan, which is preferably associated with a level sensor and a condensate pump allowing it to be emptied.
[0009] De manière avantageuse, de tels dispositifs selon l'invention comprennent en outre au moins une interface utilisateur, laquelle permet de préférence à l'utilisateur de sélectionner la valeur de température recherchée pour le flux d'air en sortie du dispositif. [0009] Advantageously, such devices according to the invention further comprise at least one user interface, which preferably allows the user to select the desired temperature value for the air flow at the outlet of the device.
[0010] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention comprend en outre au moins un filtre en amont de l'ionisateur. According to a particular embodiment, the device according to the invention further comprises at least one filter upstream of the ionizer.
[0011] Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend en outre au moins un catalyseur en aval de l'ionisateur, lequel catalyseur permet la décomposition de l'ozone. Advantageously, the device according to the invention further comprises at least one catalyst downstream of the ionizer, which catalyst allows the decomposition of ozone.
[0012] De manière particulièrement avantageuse, l'au moins un moyen de refroidissement est présent au sein d'un tiroir amovible au sein dudit dispositif. [0012] Particularly advantageously, the at least one cooling means is present within a removable drawer within said device.
[0013] Un deuxième objet de l'invention concerne un procédé de purification et de refroidissement de l'air d'un volume caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : a. Connexion d'un dispositif selon l'invention audit volume et b. Mise en route dudit dispositif en vue d'insuffler un air purifié et refroidi au sein dudit volume.A second object of the invention relates to a process for purifying and cooling the air of a volume characterized in that it comprises at least the following steps: a. Connection of a device according to the invention to said volume and b. Start-up of said device with a view to blowing purified and cooled air within said volume.
[0014] Enfin, un troisième objet de l'invention concerne une utilisation d'un dispositif selon l'invention pour la purification et le refroidissement d'un volume d'air. Finally, a third object of the invention relates to a use of a device according to the invention for the purification and cooling of a volume of air.
Description des figuresDescription of figures
[0015] La figure 1 schématise un dispositif dans lequel le moyen de refroidissement est un échangeur air/eau relié à un circuit d'eau froide externe. [0015] Figure 1 schematically shows a device in which the cooling means is an air / water exchanger connected to an external cold water circuit.
[0016] La figure 2 schématise un dispositif dans lequel le moyen de refroidissement est un groupe froid. [0016] Figure 2 shows a device in which the cooling means is a cold unit.
Description détailléedetailed description
[0017] Selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif 1 mobile de purification d'air par plasma organisé de sorte à traiter des particules aérosols présentes au sein d'un flux d'air passant à travers ledit dispositif. According to a first aspect, the invention relates to a mobile plasma air purification device 1 organized so as to treat aerosol particles present within an air flow passing through said device.
[0018] Avantageusement, le dispositif 1 selon l'invention est destiné à la purification de l'air. 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 5 µm et/ou la concentration en particules fines dont le diamètre est inférieur à 2,5 µm (PM 2.5), et/ou la concentration en particules fines dont le diamètre est inférieur à 1 µm, et/ou la concentration en particules fines dont le diamètre est inférieur à 0,5 µm etc. Advantageously, the device 1 according to the invention is intended for air purification. By „air purification“, we mean obtaining a good quality ambient air. The good quality of ambient air can be assessed on the basis of various parameters, and for example the concentration of volatile organic compounds (VOC), the concentration of fine particles, such as the concentration of fine particles whose diameter is less than 10 µm (PM 10), and/or the concentration of fine particles whose diameter is less than 5 µm and/or the concentration of fine particles whose diameter is less than 2.5 µm (PM 2.5), and /or the concentration of fine particles whose diameter is less than 1 µm, and/or the concentration of fine particles whose diameter is less than 0.5 µm, etc.
[0019] Un tel dispositif 1 comprend de manière connue au moins une source de puissance électrique choisie de manière à pouvoir délivrer une puissance suffisante pour permettre le fonctionnement de l'ensemble de ces composant, ainsi qu'une tension suffisante pour permettre à l'ionisateur de générer un plasma. Such a device 1 comprises in known manner at least one electric power source chosen so as to be able to deliver sufficient power to allow the operation of all of these components, as well as a sufficient voltage to allow the ionizer to generate a plasma.
[0020] Le dispositif 1 selon l'invention comprend également un ionisateur 2, relié à la source de puissance, et positionné de sorte à recevoir le flux d'air F. The device 1 according to the invention also comprises an ionizer 2, connected to the power source, and positioned so as to receive the air flow F.
[0021] De manière préférée, un tel ionisateur 2 compris dans un dispositif 1 selon l'invention peut prendre la forme d'au moins une cellule plasma à effet corona comprenant une électrode polarisée sensiblement en forme d'aiguille et une électrode de terre, disposée en regard de l'électrode polarisée, comprenant un cylindre sensiblement centré sur l'électrode polarisée et un film poreux sensiblement plan perpendiculaire à l'électrode polarisée. Un tel ionisateur 2 est ainsi apte à générer un plasma que le flux d'air viendrait traverser, ce qui permettait de charger électriquement les particules présentes dans l'air afin que celles-ci soient retenues dans au moins un filtre électrostatique. Un tel ionisateur 2 est bien connu de l'homme du métier. A titre d'exemple, un tel ionisateur est décrit dans le brevet français FR 3065615. [0021] Preferably, such an ionizer 2 included in a device 1 according to the invention can take the form of at least one corona-effect plasma cell comprising a polarized electrode substantially in the shape of a needle and a ground electrode, arranged opposite the polarized electrode, comprising a cylinder substantially centered on the polarized electrode and a substantially planar porous film perpendicular to the polarized electrode. Such an ionizer 2 is thus able to generate a plasma that the air flow would pass through, which made it possible to electrically charge the particles present in the air so that they are retained in at least one electrostatic filter. Such an ionizer 2 is well known to those skilled in the art. By way of example, such an ionizer is described in French patent FR 3065615.
[0022] Le dispositif 1 selon l'invention comprend un filtre 3, de préférence électrostatique, situé en aval de l'ionisateur 2, lequel filtre 3 peut être réalisé en matière minérale tel que le verre ou la céramique, et de manière particulièrement préférée en fibre de verre. De manière avantageuse, un tel filtre 3, traversé par le flux d'air F, est apte à retenir les particules chargées par l'ionisateur 2. The device 1 according to the invention comprises a filter 3, preferably electrostatic, located downstream of the ionizer 2, which filter 3 can be made of mineral material such as glass or ceramic, and particularly preferably fiberglass. Advantageously, such a filter 3, through which the air flow F passes, is capable of retaining the particles charged by the ionizer 2.
[0023] Le dispositif selon l'invention comprend également un moyen de mise en surpression de l'air 4 pour permettre la mise en place du flux d'air F au sein du dispositif 1. Par „mise en place du flux d'air au sein du dispositif“, on entend l'aspiration de l'air à purifier, son écoulement à travers les différents éléments du dispositif 1, tel que l'ionisateur 2, les différents filtres 3, 9, et le moyen de refroidissement 5, ainsi que son évacuation à l'extérieur du dispositif 1. Avantageusement, un tel moyen de mise en surpression de l'air 4 peut prendre la forme d'un ventilateur ou d'une turbine. De préférence, un tel moyen de mise en surpression de l'air 4 est une turbine. Un tel moyen de mise en surpression de l'air 4 est de manière avantageuse relié à la source de puissance électrique. De manière préférée, le moyen de mise en surpression de l'air 4 permettra la reprise, la circulation, et le soufflage de l'air à un débit compris entre 100 et 1700 m<3>/h. De manière encore plus préférée, le moyen de mise en surpression de l'air 4 ne permettra pas la reprise, la circulation et le soufflage de l'air à un débit supérieur à 1700 m<3>/h, afin de limiter les risques d'entrainement des condensats dans le circuit d'air. The device according to the invention also comprises an air overpressure means 4 to allow the establishment of the air flow F within the device 1. By "setting up the air flow within the device “means the suction of the air to be purified, its flow through the various elements of the device 1, such as the ionizer 2, the various filters 3, 9, and the cooling means 5, as well as its evacuation to the outside of the device 1. Advantageously, such a means of putting the air under pressure 4 can take the form of a fan or a turbine. Preferably, such an air overpressure means 4 is a turbine. Such an air overpressure means 4 is advantageously connected to the electrical power source. Preferably, the air overpressure means 4 will allow the recovery, circulation, and blowing of the air at a flow rate of between 100 and 1700 m<3>/h. Even more preferably, the air overpressure means 4 will not allow the recovery, circulation and blowing of air at a flow rate greater than 1700 m<3>/h, in order to limit the risks condensate entrainment in the air circuit.
[0024] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention 1 comprend en outre au moins un filtre 9 en amont de l'ionisateur 2. De manière préférée, ledit au moins un filtre 9 en amont de l'ionisateur 2 est un filtre de type mécanique, apte à permettre l'entrée de l'air dans le dispositif 1 selon l'invention tout en retenant les grosses particules. Un tel au moins un filtre 9 en amont de l'ionisateur 2 pourra être constitué d'un matériau souple alvéolaire de type mousse, par exemple du polyéther, ou encore un tissu. According to a particular embodiment, the device according to the invention 1 further comprises at least one filter 9 upstream of the ionizer 2. Preferably, said at least one filter 9 upstream of the ionizer 2 is a filter of the mechanical type, able to allow the entry of air into the device 1 according to the invention while retaining large particles. Such at least one filter 9 upstream of the ionizer 2 may consist of a flexible alveolar material of the foam type, for example polyether, or else a fabric.
[0025] Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention 1 comprend en outre au moins un catalyseur 10 en aval de l'ionisateur 2, lequel catalyseur 10 permet la décomposition de l'ozone. En effet, les ionisateurs comprenant des cellules plasma génèrent de l'ozone, dont le pouvoir oxydant permet d'ameliorer l'élimination des polluants résiduels après la traversée de la cellule plasma. Maintenant, l'ozone généré par l'ionisateur 2 doit être éliminé du flux d'air avant sa sortie du dispositif de l'invention 1, ce que permet avantageusement le catalyseur 10 compris dans le dispositif selon l'invention 1. Un tel catalyseur 10 peut être choisi parmi le charbon actif, la zéolithe ou l'oxyde de manganèse (Mn02), qui sont apte à permettre une décomposition rapide de l'ozone et des oxydes d'azote à température ambiante. Un tel catalyseur 10 prend de manière préférée la forme d'un substrat en nid d'abeille, par exemple en aluminium, lequel est recouvert d'oxyde de manganèse. Avantageusement, un tel substrat en nid d'abeille devra présenter une épaisseur d'au moins 10 mm pour présenter une efficacité suffisante dans la neutralisation de l'ozone. According to another particular embodiment, the device according to the invention 1 further comprises at least one catalyst 10 downstream of the ionizer 2, which catalyst 10 allows the decomposition of ozone. Indeed, ionizers comprising plasma cells generate ozone, whose oxidizing power makes it possible to improve the elimination of residual pollutants after passing through the plasma cell. Now, the ozone generated by the ionizer 2 must be eliminated from the air flow before it leaves the device of the invention 1, which advantageously allows the catalyst 10 included in the device according to the invention 1. Such a catalyst 10 can be selected from activated carbon, zeolite or manganese oxide (Mn02), which are capable of allowing rapid decomposition of ozone and nitrogen oxides at room temperature. Such a catalyst 10 preferably takes the form of a honeycomb substrate, for example aluminum, which is coated with manganese oxide. Advantageously, such a honeycomb substrate should have a thickness of at least 10 mm to be sufficiently effective in neutralizing ozone.
[0026] De manière particulièrement avantageuse, le dispositif selon l'invention 1 comprend au moins un moyen de refroidissement 5, apte à permettre le refroidissement du flux d'air F jusqu'à une température recherchée. Le moyen de refroidissement 5 est positionné de sorte à recevoir le flux d'air F en amont de l'ionisateur 2. Particularly advantageously, the device according to the invention 1 comprises at least one cooling means 5, capable of allowing the cooling of the air flow F to a desired temperature. The cooling means 5 is positioned so as to receive the air flow F upstream of the ionizer 2.
[0027] Selon un premier mode de réalisation particulier, le moyen de refroidissement 5,5' d'un dispositif selon l'invention est un groupe froid 5. On entend par „groupe froid“ ou groupe frigorifique, un dispositif mécanique permettant la production de froid en faisant intervenir un cycle thermodynamique reposant sur la compression et la détente d'un fluide frigorigène ainsi que sur l'évacuation de calories dans un échangeur de chaleur (condenseur à plaque). According to a first particular embodiment, the cooling means 5.5′ of a device according to the invention is a cold unit 5. The term “cold unit” or refrigerating unit means a mechanical device allowing the production cooling by involving a thermodynamic cycle based on the compression and expansion of a refrigerant as well as the evacuation of calories in a heat exchanger (plate condenser).
[0028] Dans le détail, un groupe froid d'un dispositif selon l'invention peut comprendre un circuit frigorifique comprenant un évaporateur apte à assurer le transfert de calories du flux d'air à refroidir vers le fluide frigorigène, un compresseur apte à assurer la compression du fluide frigorigène et son refoulement vers le condenseur, un condenseur permettant le transfert de calorie du fluide frigorigène vers un circuit secondaire et un détendeur apte à injecter le fluide frigorigène dans l'évaporateur. Typiquement, le groupe froid peut prendre la forme d'une pompe à chaleur air/eau intégrant un compresseur à puissance variable. Selon un mode de réalisation préféré, le circuit secondaire, permettant l'évacuation des calories du fluide frigorigène hors du système, est un circuit d'eau, ladite eau provient du réseau d'eau sanitaire, et est rejetée à l'égout. [0028] In detail, a refrigeration unit of a device according to the invention may comprise a refrigeration circuit comprising an evaporator capable of ensuring the transfer of calories from the air flow to be cooled to the refrigerant, a compressor capable of ensuring the compression of the refrigerant and its discharge to the condenser, a condenser allowing the transfer of heat from the refrigerant to a secondary circuit and an expansion valve capable of injecting the refrigerant into the evaporator. Typically, the chiller can take the form of an air/water heat pump incorporating a variable power compressor. According to a preferred embodiment, the secondary circuit, allowing the evacuation of the calories of the refrigerant fluid out of the system, is a water circuit, said water comes from the sanitary water network, and is discharged into the drain.
[0029] Un tel circuit secondaire comprend avantageusement une vanne pressostatique permettant d'ajuster le débit d'eau de circuit à la pression de condensation, limitant ainsi la consommation d'eau du dispositif au strict nécessaire. Ainsi, le débit d'eau du circuit secondaire varie en fonction de la puissance du compresseur. A titre d'exemple, la consommation d'eau du circuit secondaire d'un groupe froid d'un dispositif selon l'invention sera de 60 1/h pour une puissance du compresseur de 0,5 kW, 1001/h pour une puissance de 0,9 kW, 1601/h pour une puissance de 1,4 kW. De manière alternative, le circuit secondaire peut être branché sur un circuit d'eau glacé raccordé à groupe de refroidissement de type „waterchiller“. [0029] Such a secondary circuit advantageously comprises a pressostatic valve making it possible to adjust the circuit water flow to the condensation pressure, thus limiting the water consumption of the device to what is strictly necessary. Thus, the water flow of the secondary circuit varies according to the power of the compressor. By way of example, the water consumption of the secondary circuit of a refrigeration unit of a device according to the invention will be 60 1/h for a compressor power of 0.5 kW, 1001/h for a power of 0.9 kW, 1601/h for a power of 1.4 kW. Alternatively, the secondary circuit can be connected to a chilled water circuit connected to a “waterchiller” type cooling unit.
[0030] Enfin, le circuit frigorifique d'un groupe froid 5 d'un dispositif selon l'invention 1 peut comprendre également tout type de capteur permettant de surveiller divers paramètres tel que la pression ou la température du fluide frigorigène. Finally, the refrigeration circuit of a refrigeration unit 5 of a device according to the invention 1 can also include any type of sensor making it possible to monitor various parameters such as the pressure or the temperature of the refrigerant.
[0031] Une telle configuration permet avantageusement l'utilisation du dispositif 1 mobile selon l'invention sans que ce dernier ne soit nécessairement raccordé à un réseau d'eau glacé, limitant ainsi les coûts d'installation. Such a configuration advantageously allows the use of the mobile device 1 according to the invention without the latter necessarily being connected to a chilled water network, thus limiting installation costs.
[0032] Selon un second mode de réalisation particulier, le moyen de refroidissement d'un dispositif selon l'invention est un échangeur air/eau 5' relié à un circuit d'eau froide externe 7, lequel moyen de refroidissement intègre une entrée d'eau et une sortie d'eau permettant de connecter l'échangeur air/eau 5' à un circuit d'eau froide externe 7, de préférence d'eau glacée. On entend par „échangeur air/eau“ tout échangeur thermique apte à permettre le refroidissement du flux d'air en permettant le transfert de calorie dudit flux d'air vers l'eau d'un circuit d'eau froide, de préférence d'eau glacé. De tels circuits d'eau froide ou réseaux d'eau glacée sont couramment présent en milieu hospitalier. A titre d'exemple, la température de l'eau présente dans de tels circuits d'eau froide peut est comprise entre 5 et 10 °C. De manière avantageuse, ledit échangeur air/eau 5' est relié au circuit d'eau froide 7 par une boucle comprenant une vanne de régulation 11 apte à réguler le débit d'eau froide traversant l'échangeur. Le débit d'eau froide traversant l'échangeur dépendra de la puissance frigorifique désirée. A titre d'exemple, un débit d'eau froide (7°C) de 300 1/h permettra d'obtenir une puissance frigorifique de 1,5 kW, un débit de 500 1/h permettra d'obtenir une puissance frigorifique de 2,2 kW, un débit de 800 1/h permettra d'obtenir une puissance frigorifique de 3,9 kW et un débit de 1200 1/h permettra d'obtenir une puissance 1200 1/h. According to a second particular embodiment, the cooling means of a device according to the invention is an air/water exchanger 5' connected to an external cold water circuit 7, which cooling means incorporates an inlet of 'water and a water outlet for connecting the air / water exchanger 5' to an external cold water circuit 7, preferably chilled water. The term "air/water exchanger" means any heat exchanger capable of allowing the cooling of the air flow by allowing the transfer of calories from said air flow to the water of a cold water circuit, preferably of ice water. Such cold water circuits or chilled water networks are commonly present in hospitals. By way of example, the temperature of the water present in such cold water circuits can be between 5 and 10°C. Advantageously, said air/water exchanger 5' is connected to the cold water circuit 7 by a loop comprising a regulating valve 11 capable of regulating the flow of cold water passing through the exchanger. The flow of cold water passing through the exchanger will depend on the desired cooling capacity. For example, a flow of cold water (7°C) of 300 1/h will provide a cooling capacity of 1.5 kW, a flow of 500 1/h will provide a cooling capacity of 2.2 kW, a flow rate of 800 1/h will provide a cooling capacity of 3.9 kW and a flow rate of 1200 1/h will provide a power of 1200 1/h.
[0033] Une telle configuration permet avantageusement de limiter le niveau sonore lors du fonctionnement du dispositif selon l'invention 1, par rapport à une configuration avec groupe froid 5. De plus, une telle configuration permet de réduire la consommation électrique intrinsèque du dispositif selon l'invention 1 lors de son fonctionnement. Such a configuration advantageously makes it possible to limit the sound level during operation of the device according to the invention 1, compared to a configuration with cold unit 5. In addition, such a configuration makes it possible to reduce the intrinsic electrical consumption of the device according to invention 1 during its operation.
[0034] Le moyen de refroidissement 5 d'un dispositif selon l'invention 1 comprend en outre un bac à condensat 8. Un tel bac à condensat 8 est apte à récupérer l'eau de condensation produite au cours du refroidissement de l'air par l'évaporateur, l'échangeur air/eau, ou le condensateur selon la configuration du moyen de refroidissement 5. De préférence, le bac à condensat 8 est en acier inoxydable. The cooling means 5 of a device according to the invention 1 further comprises a condensate pan 8. Such a condensate pan 8 is capable of recovering the condensation water produced during the cooling of the air by the evaporator, the air/water exchanger, or the condenser depending on the configuration of the cooling means 5. Preferably, the condensate pan 8 is made of stainless steel.
[0035] De manière avantageuse, le bac à condensat 8 d'un moyen de refroidissement 5 d'un dispositif selon l'invention 1 est associé à un capteur de niveau et à une pompe à condensat 8' permettant sa vidange. A titre d'exemple, un tel capteur de niveau peut être un capteur optique, apte à déclencher la vidange du bac à condensat par la pompe à condensat. Les condensats sont évacués de préférence dans le réseau des eaux usées. Une telle vidange permet avantageusement de limiter les risques sanitaires que représente la stagnation de l'eau dans le bac à condensat 8. Advantageously, the condensate pan 8 of a cooling means 5 of a device according to the invention 1 is associated with a level sensor and a condensate pump 8' allowing it to be emptied. By way of example, such a level sensor can be an optical sensor, capable of triggering the emptying of the condensate tray by the condensate pump. The condensates are preferably discharged into the waste water network. Such emptying advantageously makes it possible to limit the health risks represented by the stagnation of water in the condensate pan 8.
[0036] Un dispositif selon l'invention 1 comprend en outre au moins deux capteurs de température 6, 6' disposés relativement en amont et en aval du moyen de refroidissement 5. Avantageusement, les au moins deux capteurs de température 6,6' sont positionnés de sorte à déterminer la température du flux d'air F en entrée et en sortie du moyen de refroidissement 5, 5'. A device according to the invention 1 further comprises at least two temperature sensors 6, 6 'arranged relatively upstream and downstream of the cooling means 5. Advantageously, the at least two temperature sensors 6,6' are positioned so as to determine the temperature of the air flow F at the inlet and at the outlet of the cooling means 5, 5'.
[0037] Un dispositif selon l'invention 1 comprend également au moins un microcontrôleur ou unité centrale de traitement. Un tel au moins un microcontrôleur d'un dispositif selon l'invention 1 est avantageusement connecté à l'ensemble des éléments électroniques du dispositif 1, notamment aux capteurs de température 6,6' disposés en amont et en aval du moyen de refroidissement 5, 5', à l'au moins un moyen de refroidissement 5, 5' et à l'au moins un ionisateur 2. Un tel au moins un microcontrôleur d'un dispositif selon l'invention 1 permet de réguler l'au moins un moyen de refroidissement 5, 5' en fonction des valeurs de température mesurées en amont (température de reprise) et en aval (température de soufflage) de celui-ci, de sorte à obtenir la valeur de température recherchée (température consigne) pour le flux d'air F en sortie de dispositif 1. A device according to the invention 1 also comprises at least one microcontroller or central processing unit. Such at least one microcontroller of a device according to the invention 1 is advantageously connected to all of the electronic elements of the device 1, in particular to the temperature sensors 6,6' arranged upstream and downstream of the cooling means 5, 5', to at least one cooling means 5, 5' and to at least one ionizer 2. Such at least one microcontroller of a device according to the invention 1 makes it possible to regulate the at least one means cooling 5, 5 'according to the temperature values measured upstream (return temperature) and downstream (blowing temperature) thereof, so as to obtain the desired temperature value (setpoint temperature) for the flow of air F at the outlet of device 1.
[0038] Dans le détail, le microcontrôleur va calculer l'écart entre la température de reprise mesurée en amont du moyen de refroidissement et la température consigne, puis va commander (ou non) le fonctionnement du moyen de refroidissement 5,5'. Les paramètres de fonctionnement du moyen de refroidissement 5,5' pourront varier en fonction dudit écart de température calculé par le microcontrôleur. In detail, the microcontroller will calculate the difference between the recovery temperature measured upstream of the cooling means and the setpoint temperature, then will control (or not) the operation of the cooling means 5.5'. The operating parameters of the cooling means 5.5' may vary according to said temperature difference calculated by the microcontroller.
[0039] A titre d'exemple, le microcontrôleur pourra, si le au moins un moyen de refroidissement est un groupe froid 5, commander la vitesse du compresseur, en fonction de la charge thermique et de la température consigne, de sorte à obtenir une température du flux d'air en aval du moyen de refroidissement (température de soufflage) sensiblement égale à la température consigne. La vitesse du compresseur pourra varier, par exemple, de 12 à 90 tours par seconde. For example, the microcontroller may, if the at least one cooling means is a cold unit 5, control the speed of the compressor, depending on the thermal load and the setpoint temperature, so as to obtain a temperature of the air flow downstream of the cooling means (blowing temperature) substantially equal to the setpoint temperature. The speed of the compressor may vary, for example, from 12 to 90 rotations per second.
[0040] Toujours à titre d'exemple, le microcontrôleur pourra, si le au moins un moyen de refroidissement est un échangeur air/eau 5' connecté à un circuit d'eau froide 7, commander le débit d'eau froide dans ledit échangeur air/eau 5', en fonction des caractéristiques du circuit d'eau froide et de la température consigne, de sorte à obtenir une température du flux d'air en aval du moyen de refroidissement (température de soufflage) sensiblement égale à la température consigne. Le débit de l'eau froide dans l'échangeur air/eau pourra varier, par exemple, de 200 à 1500 1/h. Still by way of example, the microcontroller may, if the at least one cooling means is an air/water exchanger 5' connected to a cold water circuit 7, control the flow of cold water in said exchanger air/water 5', depending on the characteristics of the cold water circuit and the set temperature, so as to obtain a temperature of the air flow downstream of the cooling means (blowing temperature) substantially equal to the set temperature . The flow rate of cold water in the air/water exchanger may vary, for example, from 200 to 1500 1/h.
[0041] Avantageusement, le dispositif selon l'invention 1 comprendra en outre au moins une interface utilisateur prenant de préférence la forme d'un écran tactile, et reliée au microcontrôleur. Un telle interface utilisateur permet à l'utilisateur d'avoir un suivi visuel des paramètres de fonctionnement du dispositif selon l'invention. A titre d'exemple, l'interface utilisateur pourra afficher le débit d'air traité par le dispositif selon l'invention 1, un témoin de fonctionnement du moyen de refroidissement 5,5', la température de reprise mesurée en amont du moyen de refroidissement 5,5', la température consigne recherchée en sortie de dispositif 1. De manière avantageuse, l'interface utilisateur d'un dispositif selon l'invention 1 permet à l'utilisateur de configurer les paramètres de fonctionnement du dispositif 1, par le biais de l'écran tactile, ou de boutons de navigations. A titre d'exemple, l'interface utilisateur pourra permettre à l'utilisateur de régler la température désirée pour le flux d'air F en sortie de dispositif et le débit d'air traité par le dispositif 1. Advantageously, the device according to invention 1 will further comprise at least one user interface preferably taking the form of a touch screen, and connected to the microcontroller. Such a user interface allows the user to visually monitor the operating parameters of the device according to the invention. By way of example, the user interface may display the flow of air treated by the device according to the invention 1, an operating indicator of the cooling means 5.5', the return temperature measured upstream of the means of cooling 5.5', the setpoint temperature sought at the output of device 1. Advantageously, the user interface of a device according to the invention 1 allows the user to configure the operating parameters of device 1, by the through the touch screen, or navigation buttons. For example, the user interface may allow the user to set the desired temperature for the air flow F at the device outlet and the air flow treated by the device 1.
[0042] Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de refroidissement 5,5' d'un dispositif selon l'invention 1 est avantageusement compris dans un tiroir amovible 12. Par tiroir amovible, on entend un casier pouvant être racké dans un compartiment du dispositif selon l'invention 1. Un tel tiroir amovible 12 permet avantageusement de faciliter l'accès et le retrait du moyen de refroidissement 5,5' pour permettre sa maintenance, par exemple. According to a particular embodiment, the cooling means 5.5 'of a device according to the invention 1 is advantageously included in a removable drawer 12. By removable drawer is meant a locker that can be racked in a compartment of the device according to the invention 1. Such a removable drawer 12 advantageously facilitates access to and removal of the cooling means 5.5' to allow its maintenance, for example.
[0043] Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de purification et de refroidissement de l'air d'un volume caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes : a. Connexion d'un dispositif selon l'invention 1 audit volume et b. Mise en route dudit dispositif 1 en vue d'insuffler un air purifié et refroidi au sein dudit volume.[0043] According to a second aspect, the invention relates to a process for purifying and cooling the air of a volume, characterized in that it comprises at least the following steps: a. Connection of a device according to the invention 1 to said volume and b. Start-up of said device 1 with a view to blowing purified and cooled air within said volume.
[0044] On entend par procédé de purification selon l'invention un procédé apte à permettre 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. Purification process according to the invention means a process suitable for obtaining good quality ambient air. The good quality of ambient air can be assessed on the basis of various parameters, and for example the concentration of volatile organic compounds (VOC), the concentration of fine particles, such as the concentration of fine particles whose diameter is less than 10 µm (PM 10) and/or the concentration of fine particles whose diameter is less than 2.5 µm (PM 2.5), etc.
[0045] On entend par procédé de refroidissement selon l'invention un procédé apte à permettre le soufflage d'un air présentant une température inférieure à la température à laquelle ledit air a été repris par un dispositif selon l'invention. The term cooling method according to the invention means a method capable of allowing the blowing of air having a temperature below the temperature at which said air was taken up by a device according to the invention.
[0046] A titre d'exemple, un volume au sein duquel l'air est purifié et refroidit par un procédé selon l'invention peut être une salle blanche, une chambre stérile mobile ou fixe, une salle de laboratoire, une salle de bloc chirurgical, etc... [0046] By way of example, a volume within which the air is purified and cooled by a method according to the invention can be a clean room, a mobile or fixed sterile room, a laboratory room, a block room surgery, etc.
[0047] Selon un dernier aspect, l'invention concerne une utilisation d'un dispositif selon l'invention 1 pour la purification et le refroidissement d'un volume d'air. According to a final aspect, the invention relates to a use of a device according to invention 1 for the purification and cooling of a volume of air.
[0048] D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture des exemples nonlimitatifs donnés ci-après. Other advantages of the invention will appear on reading the nonlimiting examples given below.
Exemples :Examples:
[0049] Exemple 1 : Niveau sonore de dispositifs selon l'invention : Les niveaux sonores de deux dispositifs selon l'invention (comprenant un groupe froid ou un échangeur air/eau connecté à un réseau d'eau froide) sont mesurés selon la norme NF EN ISO 3744 (Février 2012), à 2 m des dispositifs. Example 1: Sound level of devices according to the invention: The sound levels of two devices according to the invention (comprising a cold unit or an air/water exchanger connected to a cold water network) are measured according to the standard NF EN ISO 3744 (February 2012), 2 m from the devices.
[0050] Les mesures de niveaux sonores sont présentées dans le tableau suivant : [0050] The sound level measurements are presented in the following table:
[Tableau 1][Table 1]
[0051] Moyen de refroidissement Vitesse compresseur (tr/s) 500 1000 1500 1700 Groupe froid 30 30 34 41 44 60 35 37 42 44 90 45 45 46 49 Réseau eau froide NCO < 30 35 41 43[0051] Cooling medium Compressor speed (rps) 500 1000 1500 1700 Cooling unit 30 30 34 41 44 60 35 37 42 44 90 45 45 46 49 Cold water network NCO < 30 35 41 43
[0052] Comme le montrent les données présentées dans le tableau 1, les dispositifs selon l'invention présentent une émission sonore limitée, garantissant un confort pour les utilisateurs (par exemple des patients) restant à proximité de tels dispositifs en fonctionnement. As shown by the data presented in Table 1, the devices according to the invention have a limited sound emission, guaranteeing comfort for the users (for example patients) remaining close to such devices in operation.
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