EP0046137B1 - Hotte d'épuration de fluides gazeux - Google Patents

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EP0046137B1
EP0046137B1 EP81810313A EP81810313A EP0046137B1 EP 0046137 B1 EP0046137 B1 EP 0046137B1 EP 81810313 A EP81810313 A EP 81810313A EP 81810313 A EP81810313 A EP 81810313A EP 0046137 B1 EP0046137 B1 EP 0046137B1
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EP
European Patent Office
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hood
rotor
cleansing
fact
fluid
Prior art date
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Expired
Application number
EP81810313A
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German (de)
English (en)
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EP0046137A1 (fr
Inventor
Pierre De Castella
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0046137A1 publication Critical patent/EP0046137A1/fr
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Publication of EP0046137B1 publication Critical patent/EP0046137B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/20—Removing cooking fumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area

Definitions

  • the subject of the invention is a hood for purifying gaseous fluids comprising an external frame, a motor driving a rotor.
  • Purification hoods for gaseous fluids are generally constructed on the principle of filtration by the forced passage of the fluid, under the action of a fan, through one or more filters placed in series in the hood.
  • electrostatic separators in which the gaseous fluid, sucked in by a fan, travels through a battery of electrodes charged with static electricity on which the impurities are deposited.
  • the filters which retain the impurities are more or less quickly saturated, and they must then be cleaned or changed to fulfill their function again.
  • the electrodes must be cleaned frequently, otherwise the electrical circuit will fail or harmful gas produced.
  • German publication DE-B-1 190 157 describes a purification hood comprising a rotor consisting of a ring of porous material placed inside a basket driven by a motor and acting as a fan. This porous ring is crossed by the fluid to be purified. The pores of the material constituting the ring, however, clog very quickly and the filter thus formed becomes ineffective.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks and to present a hood in which the purification of the gaseous fluid is carried out in two stages: firstly the retention of solid and liquid particles, of all sizes, on the rotor surfaces without crossing them, and then neutralization of undesirable gaseous components by the filter placed at the outlet of the hood.
  • the hood according to the invention comprising a rotor arranged to simultaneously generate a ventilation function and a purification function of the solid and liquid polluting particles suspended in the fluid to be purified is characterized in that the polluting particles are purified by absorption on rough surfaces which constitute said rotor, so as to produce a turbulent flow around these surfaces and force said flow to lick these surfaces without passing through them, the rotor being followed by a filter arranged to neutralize or transform the undesirable gaseous components contained in said fluid after the purification due to the rotor.
  • the rotor has a sun pleated shape, it is executed in a fibrous material with rough surfaces.
  • the degree of fouling of the rotor surfaces is measurable at all times since they are not crossed by the impurities they retain.
  • the rotor is replaced by standard exchange and destroyed, it can also be executed in a solid and washable material, but this operation is certainly more expensive than the price of a new rotor.
  • the pressure drops at the suction of the gaseous fluid in the hood according to the invention are very low, since the flow of the fluid to be purified enters freely in the hood as soon as the rotor is set in motion. This results in the possibility of using low power motors rotating at low speeds to drive the rotor. At equal flow, the hood will be less noisy and more economical in energy consumption if a comparison is made with traditional hoods which purify by means of filters through which the flow of the gaseous fluid passes.
  • an aerodynamic seal is placed in the inlet opening of the gaseous fluid in the hood, so as to extend over part of the periphery of the rotor without touching it.
  • This aerodynamic seal is produced in the form of a folded strip forming a coil surrounding the inlet opening of the hood, or of a smooth frustoconical surface whose surface of the suction hole is smaller than the surface of the rotor.
  • This aerodynamic seal is intended to oppose the discharge of gaseous fluid through the suction port of the hood.
  • the filter placed at the outlet of the hood according to the invention is crossed by a flow of the gaseous fluid physically purified from the solid and liquid particles which it conveyed at the inlet of the hood.
  • This filter is therefore protected against the influence of these pollutants.
  • This filter can be impregnated with a reagent intended to neutralize or transform the particles of undesirable gaseous components still contained in the fluid to be purified.
  • This reagent can consist of a chemical impregnation of the filter, of water or of steam to humidify the purified gaseous fluid, of perfume or on the contrary of deodorant, etc.
  • this filter consists of a bed of granulated charcoal, the effectiveness of which is not impaired, even after three years of use, thanks to the good protection provided by the rotor. , which perfectly retains water vapor and grease.
  • the hood according to the invention is light and compact. It is independent of any pipe and requires only a low-voltage single-phase socket for its power supply. By allowing the recycling of the purified and deodorized fluid in the ambient air, this hood does not cause any heat loss in the room in which it is installed.
  • the filter placed at the top of the hood practically does not clog, since the particles which clog the filters of the hoods of art anterior are retained on the surfaces of the adsorbent rotor. This has the consequence that the hood has an efficiency much higher than that of conventional hoods in operation.
  • the drawing shows, by way of example, an embodiment of a gaseous fluid purification hood according to the invention.
  • the exhaust gas cleaning hood shown in Figs. 1 and 2 of the accompanying drawing comprises a circular frame 1 in the form of a cylinder and having inside it two annular rings 2 and 3 (Fig. 2) which will serve as support for retaining the internal parts of the hood described more far.
  • a circular base plate 4 intended to form the horizontal frame of the hood and on which is fixed a motor 5 by means of fixing lugs 6.
  • a protective cylinder 7 is placed around the motor 5 and fixed on the plate 4.
  • the plate 4 has openings 8 regularly distributed over its periphery and placed adjacent to the interior surface of the circular frame 1.
  • the crowns 2, 3 and the plate 4 are fixed to the frame 1 by welding, same as the protective cylinder 7 which is itself welded to the plate 4.
  • the parts 2, 3, 4 and 7 can be joined by any other known means, for example riveting, bonding, etc. or be formed in one piece with the circular mantle 1 in the case where the hood is produced by molding.
  • the hood casing made up of parts 1, 2, 3, 4 and 7 can be made of sheet metal, light metal or plastic. It is obvious to a person skilled in the art that the frame 1 can also be presented for example in square form, so that it can be embedded in an arrangement of prefabricated modules, as is the case for example for the arrangement of kitchens. or laboratories.
  • the motor 5 comprises a shaft 9 whose axis coincides with the vertical axis of symmetry 10 of the hood shown in the drawing.
  • the shaft 9 of the motor 5 crosses at 11 the plate 4 and has at its free end a locking sleeve 12 on which is fixed a pleated rotor 13 by means of a circular plate 14, itself fixed on a neck 15 integral with the sleeve 12.
  • the pleated rotor 13 is in the form of a pleated disc having at its center a central opening whose diameter is larger than that of the sleeve 12 on which the pleated disc is centered.
  • the central opening of the pleated disc is maintained at a constant diameter by a wire represented at 16 adjacent to the opening and passing through all the folds of the rotor 1 and the pleated disc is maintained on the plate 14 at its periphery by any known means such as such as bonding, riveting, etc.
  • the pleated disc can be made of any thin material having rough surfaces. According to one embodiment, it is produced from a cellulose paper with a rough surface, such as blotting paper.
  • the pleated rotor or disc 13 can also be produced from a cellular plastic material.
  • the material used to produce the rotor 13 must have only one important characteristic: it must have a rough surface with visible asperities on which the liquid and solid particles in suspension in the gaseous fluid to be purified by means of the hood can hang and fix.
  • the plate 14 can also be made of the same material as the pleated disc 13 and constitute a removable assembly with said disc. In the case where the plate 14 will only be a support piece, it will have hooking means, not shown, to allow the pleated disc or the VELCRO @ supports to be fixed .
  • a removable base 17 in the form of an annular crown with a central circular opening 18 is applied against the crown 3 of the frame 1 and fixed in a removable manner against the latter by means not shown.
  • the removable bottom 17 has on its upper surface a cylindrical part 19 concentric with the opening 18 and intended to retain a fixed aerodynamic seal 20 produced from a pleated strip the two ends of which are joined to form an annular coil.
  • the seal can be made of the same material as the rotor 13. As shown in the drawing, it covers part of the periphery of the rotor 13, without touching said rotor. Like the rotor, it is interchangeable after removing the removable base 17.
  • the removable base 17a is in the form of a truncated cone 23 diverging upwards, surrounded by an annular crown 24, applied against the crown 3 of the frame 1.
  • the annular crown 24 has approximately the same internal diameter B that the outside of the rotor and the lower end of the frusto-conical part 23 has a smaller diameter A, serving as a central circular opening through which the gaseous fluid enters the hood.
  • the height of this truncated cone is such that its side walls form an angle of about 30 ° with the base.
  • This removable bottom acts as a replacement for the aerodynamic seal 20 (Fig. 2) by providing a turbulence chamber under the rotor favorable for the deposition of impurities on the surface of the rotor.
  • the diameter A of the central circular opening must be equal to or less than 0.75 times the internal diameter B of the annular ring 24.
  • a conventional filter 21 intended for example to chemically neutralize gaseous toxic particles contained in the fluid to be purified or to neutralize unpleasant odors or else to retain any particle which would not have not attached to the pleated rotor.
  • the fixed aerodynamic seal 20 placed between the rotor 13 and the suction hole 18 has a particularly important function. As mentioned above, it partially covers the periphery of the rotor 13 (approximately 1/8 of the radius of the rotor 13), without however touching said rotor.
  • This seal 20, usually made of the same material as the rotor 13 is interchangeable like it, it prevents the backflow of the air sucked in and it thus allows a certain pressure to be obtained inside the hood, which forces the fluid gas through the conventional filter 21 and out of the hood with a satisfactory flow.
  • This fixed aerodynamic seal 20 is pleated, the folds being placed radially relative to the suction hole, without touching the rotor 13.
  • This fixed pleated seal can also be replaced by a series of straight or V or S folded strips or any another form opposing the discharge of the fluid towards the outside of the hood.
  • a prototype of the hood which has just been described with reference to FIGS. 1 and 2 were produced for an application of an air recirculation kitchen hood.
  • This prototype was produced in the official standards for the size of current hoods and has been tested. It was equipped with a 90 watt, 220 volt motor to drive an adsorbent rotor with an outside diameter of 400 mm rotating at variable speeds between 500 and 1,200 rpm.
  • the aerodynamic seal 20 had an inside diameter of 350 mm and an outside diameter of 400 mm.
  • the filter 21 consisted of a bed of agglomerated activated carbon with a capacity of 3 liters on a surface of 0.22 m 2 placed at the top of the hood. It ensured complete deodorization of the cooking vapors so that there was no longer any inconvenience in letting the air escape into the kitchen.
  • the purification of the liquid and solid parts was carried out by means of the pleated rotor 13 and the aerodynamic seal 20 made of interchangeable blotting paper.
  • the lower opening 18 of the hood makes it possible to see the pleated rotor 13 and the dynamic seal 20. It is thus possible to check at a glance the degree of fouling of the seal and of the rotor; the latter can then be replaced by standard exchange when it is saturated, that is to say when its folds are filled with dust and fat. This operation should not take place more than three or four times a year in the normal use of a hood for a private housewife. Since the rotor is made of a paper-based material, its destruction poses no problem.
  • Flammability tests of this rotor unprotected against fire over a fryer or a kitchen stove, have been carried out and have shown that when the rotor is in motion the flames reaching it do not can communicate the fire to the hood. Rotation of the rotor prevents the flame from igniting its surfaces, however saturated with grease. During the tests which were carried out, it was impossible to set the rotor on fire. This fact is a considerable advantage, because in conventional hoods provided with metallic fire-resistant grates, these quickly clog up, they must be washed frequently under penalty of a significant reduction in the flow of aspirated air.
  • the hood which has just been described with its 90 watt motor implements a lower power than that which is necessary to overcome the pressure drops produced through the conventional filters which equip the hoods of the prior art and which gradually become blocked.
  • the hood which has just been described can also be used to humidify the air. It will then suffice to add a vaporizing device or simply to humidify a filter such as the filter 21 and to operate the hood which has the advantage of being able to dust and disinfect the air before its humidification without having to change or constantly wash clogged filters, as is the case in prior art devices.
  • Another embodiment was carried out to purify the ambient air of an autogenous soldering station.
  • the soot particles were fixed on the rotor while the metal oxides were neutralized by the filter 21.
  • the purification of the welding fumes being total, it is no longer necessary to evacuate the air to the exterior, which represents a serious saving of heat energy and investment.
  • styrene vapors when making molded parts made of polyester reinforced with glass fibers is harmful. Face masks with activated carbon filters are unpleasant to wear and quickly blocked by glass fibrils.
  • the production and installation of a hood according to the present invention made it possible to collect dust, glass fibers and styrene aerosols on the rotor 13 and to neutralize the styrene vapors with the active carbon filter 21. a yield greater than 90%. The air thus purified can be recycled in the workshop without inconvenience.
  • a pleated rotor has been shown and described forming a "sun pleated consisting of folds starting from a center and moving away radially towards the periphery of the rotor. It is obvious that this pleated rotor can be replaced by other similar rotors in particular by a pleated rotor made up of several stages or a rotor made up of channels established between two flat discs.
  • any rotor which has parts of alternating left surfaces or parts of plane surfaces forming angles therebetween and arranged to produce a turbulent flow of gaseous fluids which they move is more or less effective, it being understood that the rotor surfaces must be rough to retain and fix solid and liquid particles. The same applies to the fixed aerodynamic seal placed between the rotor and the gaseous fluid suction hole in the hood.
  • the filter 21 could be soaked with water by means of a suitable device and that the hood could serve as a humidifier for a living room, it being understood that the humidified air was previously purified by the action of the rotor.
  • the filter 21 can also be impregnated with a perfume or a deodorant intended to neutralize odors or else be soaked with a germicidal agent.
  • the filter 21 can also be formed from a solid honeycomb body, conditioned in temperature to heat or cool the flow leaving the hood.
  • This device becomes a complete air conditioner since it is able to purify the ambient air of its solid, liquid and gaseous pollutants, to humidify or dry the purified air, to heat or cool it at will. This succession of operations is carried out almost noiselessly and without deploying excessive energy.

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Description

  • L'invention a pour objet une hotte d'épuration de fluides gazeux comprenant un bâti extérieur, un moteur entraînant un rotor.
  • Les hottes d'épuration pour fluides gazeux sont construites en général sur le principe de la filtration par le passage forcé du fluide, sous l'action d'un ventilateur, au travers d'un ou plusieurs filtres placés en série dans la hotte. Il existe également des séparateurs électrostatiques, dans lesquels le fluide gazeux, aspiré par un ventilateur, se déplace à travers une batterie d'électrodes chargée d'électricité statique sur laquelle les impuretés se déposent. Dans le premier cas, les filtres qui retiennent les impuretés sont plus ou moins rapidement saturés, et ils doivent alors être nettoyés ou changés pour remplir à nouveau leur office. De même, dans le second cas, les électrodes doivent être fréquemment nettoyées sous peine de panne du circuit électrique ou production de gaz nocif.
  • La publication allemande DE-B-1 190 157 décrit une hotte d'épuration comprenant un rotor constitué d'un anneau de matériau poreux placé à l'intérieur d'une corbeille entraînée par un moteur et faisant office de ventilateur. Cet anneau poreux est traversé par le fluide à épurer. Les pores du matériau constituant l'anneau se bouchent cependant très vite et le filtre ainsi constitué devient inefficace.
  • Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients et de présenter une hotte dans laquelle l'épuration du fluide gazeux s'effectue en deux temps : la retenue tout d'abord des particules solides et liquides, de toutes dimensions, sur les surfaces du rotor sans les traverser, et la neutralisation ensuite des composants gazeux indésirables par le filtre placé à la sortie de la hotte.
  • La hotte selon l'invention comprenant un rotor agencé pour engendrer simultanément une fonction de ventilation et une fonction d'épuration des particules polluantes solides et liquides en suspension dans le fluide à épurer est caractérisée en ce que les particules polluantes sont épurées par absorption sur des surfaces rugueuses qui constituent ledit rotor, de manière à produire un flux turbulent autour de ces surfaces et obliger ledit flux à lécher ces surfaces sans les traverser, le rotor étant suivi d'un filtre agencé pour neutraliser ou transformer les composants gazeux non désirables contenus dans ledit fluide après l'épuration due au rotor.
  • Il y a donc dans un premier temps épuration physique de toutes les particules solides et liquides en suspension dans le fluide à épurer, suivie d'une neutralisation, d'un conditionnement du fluide, ou d'une épuration chimique des gaz nocifs, dans le filtre conditionné à cet effet et placé après le rotor.
  • Selon un mode d'exécution préféré, le rotor a une forme de plissé soleil, il est exécuté dans un matériau fibreux à surfaces rugueuses. Le degré d'encrassement des surfaces du rotor est en tout temps mesurable à vue puisqu'elles ne sont pas traversées par les impuretés qu'elles retiennent. A saturation d'impuretés, le rotor est remplacé par échange standard et détruit, il peut aussi être exécuté dans un matériau solide et lavable, mais cette opération est certainement plus coûteuse que le prix d'un rotor neuf.
  • Les pertes de charge à l'aspiration du fluide gazeux dans la hotte selon l'invention sont très faibles, car le flux du fluide à épurer entre librement dans la hotte dès la mise en mouvement du rotor. Il en résulte la possibilité d'utiliser des moteurs de faibles puissances tournant à faibles vitesses pour entraîner le rotor. A débit égal, la hotte sera moins bruyante et plus économique en énergie consommée si on effectue une comparaison avec les hottes traditionnelles qui épurent au moyen de filtres traversés par le flux du fluide gazeux.
  • Pour s'opposer au refoulement du fluide mis en pression dans la hotte par le mouvement du rotor, un joint aérodynamique est placé dans l'ouverture d'entrée du fluide gazeux dans la hotte, de manière à s'étendre sur une partie de la périphérie du rotor sans le toucher. Ce joint aérodynamique est réalisé sous forme d'une bande pliée formant serpentin entourant l'ouverture d'entrée de la hotte, ou d'une surface tronconique lisse dont la surface du trou d'aspiration est plus petite que la surface du rotor. Ce joint aérodynamique est destiné à s'opposer au refoulement du fluide gazeux par l'orifice d'aspiration de la hotte.
  • Le filtre placé à la sortie de la hotte selon l'invention est traversé par un flux du fluide gazeux épuré physiquement des particules solides et liquides qu'il véhiculait à l'entrée de la hotte. Ce filtre est de ce fait protégé contre l'influence de ces polluants. Ce filtre peut être imprégné d'un réactif destiné à neutraliser ou à transformer les particules de composants gazeux non désirables encore contenues dans le fluide à épurer. Ce réactif peut être constitué d'une imprégnation chimique du filtre, d'eau ou de vapeur d'eau pour humidifier le fluide gazeux épuré, de parfum ou au contraire de déodorant, etc. Pour la neutralisation des odeurs de cuisson des aliments, ce filtre est constitué d'un lit de charbon de bois granulé dont l'efficacité n'est pas altérée, même après trois ans d'utilisation, grâce à la bonne protection assurée par le rotor, qui retient parfaitement la vapeur d'eau et les graisses.
  • La hotte selon l'invention est légère et peu encombrante. Elle est indépendante de toute canalisation et ne nécessite pour son alimentation qu'une prise de courant monophasé basse tension. En permettant le recyclage du fluide épuré et désodorisé dans l'air ambiant, cette hotte ne provoque aucune perte calorifique dans la pièce dans laquelle elle est installée. Le filtre placé à la partie supérieure de la hotte ne s'encrasse pratiquement pas, puisque les particules qui encrassent les filtres des hottes de l'art antérieur sont retenues sur les surfaces du rotor- adsorbant. Ceci a pour conséquence que la hotte présente en fonctionnement une efficacité bien supérieure à celle des hottes conventionnelles.
  • Le dessin représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution d'une hotte d'épuration de fluides gazeux selon l'invention.
  • Dans le dessin :
    • la Figure 1 représente une vue en perspective de dessous d'un mode d'exécution de la hotte d'épuration,
    • la Figure 2 une coupe à travers la hotte selon la ligne II-II de la Fig. 1, et
    • la Figure 3 une coupe à travers une variante du bas de la hotte de la Fig. 2.
  • La hotte d'épuration de fluides gazeux représentée dans les Fig. 1 et 2 du dessin annexé comprend un bâti circulaire 1 se présentant sous forme d'un cylindre et présentant à son intérieur deux couronnes annulaires 2 et 3 (Fig. 2) qui serviront d'appui pour retenir les parties internes de la hotte décrites plus loin. Entre les couronnes 2 et 3 est fixée une plaque de base circulaire 4 destinée à former l'armature horizontale de la hotte et sur laquelle est fixé un moteur 5 au moyen de pattes de fixation 6. Un cylindre de protection 7 est placé autour du moteur 5 et fixé sur la plaque 4. La plaque 4 présente des ouïes 8 régulièrement réparties sur sa périphérie et placées adjacentes à la surface intérieure du bâti circulaire 1. Les couronnes 2, 3 et la plaque 4 sont fixées au bâti 1 par soudure, de même que le cylindre de protection 7 qui est lui-même soudé sur la plaque 4. Il va de soi que les pièces 2, 3, 4 et 7 peuvent être réunies par tout autre moyen connu, par exemple rivetage, collage, etc. ou être formées d'une seule pièce avec le manteau circulaire 1 dans le cas où la hotte est réalisée par moulage. La carcasse de la hotte formée des pièces 1, 2, 3, 4 et 7 peut être réalisée en tôle, en métal léger ou en matière plastique. Il est évident pour l'homme du métier que le bâti 1 peut également se présenter par exemple sous forme carrée, de manière à pouvoir être encastré dans un agencement de modules préfabriqués, comme c'est le cas par exemple pour l'agencement des cuisines ou des laboratoires.
  • Le moteur 5 comprend un arbre 9 dont l'axe coïncide avec l'axe de symétrie vertical 10 de la hotte représentée dans le dessin. L'arbre 9 du moteur 5 traverse en 11 la plaque 4 et présente à son extrémité libre un manchon de blocage 12 sur lequel est fixé un rotor plissé 13 par l'intermédiaire d'une plaque circulaire 14, elle-même fixée sur un col 15 solidaire du manchon 12.
  • Le rotor plissé 13 se présente sous la forme d'un disque plissé présentant en son centre une ouverture centrale dont le diamètre est plus grand que celui du manchon 12 sur lequel le disque plissé est centré. L'ouverture centrale du disque plissé est maintenue à un diamètre constant par un fil représenté en 16 adjacent à l'ouverture et traversant tous les plis du rotor 1 et le disque plissé est maintenu sur la plaque 14 à sa périphérie par tout moyen connu tel que collage, rivetage, etc. Le disque plissé peut être réalisé dans tout matériau mince présentant des surfaces rugueuses. Selon un mode d'exécution, il est réalisé à partir d'un papier cellulose à surface rugueuse, tel qu'un papier buvard. Selon d'autres variantes, il peut être réalisé à partir de toutes espèces de fibres (coton, laine, polyester, verre) agglomérées ou tissées de manière à se présenter sous forme d'une feuille d'aspect rugueux. Il peut encore être réalisé à partir d'un agglomérat de fibres ou fils métalliques ou d'une tôle mince sur les surfaces de laquelle sont agglomérées une mince couche de laine ou de fils métalliques. Selon une autre variante, le rotor ou disque plissé 13 peut également être réalisé à partir d'une matière plastique alvéolaire.
  • L'homme du métier comprendra aisément que le matériau utilisé pour réaliser le rotor 13 doit présenter une seule caractéristique importante : il doit présenter une surface rugueuse avec des aspérités apparentes sur lesquelles les particules liquides et solides en suspension dans le fluide gazeux à épurer au moyen de la hotte pourront s'accrocher et se fixer.
  • La plaque 14 peut également être réalisée dans le même matériau que le disque plissé 13 et constituer un ensemble amovible avec ledit disque. Dans le cas où la plaque 14 ne sera qu'une pièce support, elle présentera des moyens d'accrochage non représentés pour permettre la fixation du disque plissé, ou des supports VELCRO@.
  • Un fond amovible 17 se présentant sous forme d'une couronne annulaire avec une ouverture circulaire centrale 18 est appliquée contre la couronne 3 du bâti 1 et fixée de manière amovible contre celle-ci par des moyens non représentés. Le fond amovible 17 présente sur sa surface supérieure une partie cylindrique 19 concentrique à l'ouverture 18 et destinée à retenir un joint aérodynamique fixe 20 réalisé à partir d'une bande plissée dont les deux extrémités sont réunies pour former un serpentin annulaire. Le joint peut être réalisé dans le même matériau que le rotor 13. Comme représenté dans le dessin, il recouvre une partie de la périphérie du rotor 13, sans toucher ledit rotor. Comme le rotor, il est interchangeable après avoir enlevé le fond amovible 17.
  • Selon la variante de la Fig. 3, le fond amovible 17a se présente sous forme d'un tronc de cône 23 divergeant vers le haut, entouré d'une couronne annulaire 24, appliquée contre la couronne 3 du bâti 1. La couronne annulaire 24 présente approximativement le même diamètre intérieur B que celui extérieur du rotor et l'extrémité inférieure de la partie en tronc de cône 23 présente un diamètre inférieur A, faisant office d'ouverture circulaire centrale par laquelle le fluide gazeux entre dans la hotte. La hauteur de ce tronc de cône est telle que ses parois latérales forment avec la base un angle d'environ 30°. Ce fond amovible fait office et remplace le joint aérodynamique 20 (Fig. 2) en ménageant sous le rotor une chambre de turbulence favorable au dépôt des impuretés sur la surface du rotor. Le diamètre A de l'ouverture circulaire centrale devra être égal ou inférieur à 0,75 fois le diamètre intérieur B de la couronne annulaire 24.
  • A la partie supérieure de la hotte contre la couronne annulaire 2 est placé un filtre conventionnel 21 destiné par exemple à neutraliser chimiquement des particules toxiques gazeuses contenues dans le fluide à épurer ou à neutraliser des odeurs désagréables ou encore à retenir toute particule qui ne se serait pas fixée sur le rotor plissé.
  • La hotte d'épuration de fluides gazeux qui vient d'être décrite en regard des Fig. 1 et 2 fonctionne comme suit :
    • Pour mettre la hotte en fonctionnement, on met en marche le moteur 5, qui met en rotation le disque plissé 13. Lorsqu'il est en rotation, le disque plissé 13 fonctionne comme l'hélice d'un ventilateur, c'est-à-dire qu'il crée une circulation du fluide à épurer à travers la hotte. Le fluide gazeux à épurer est par conséquent aspiré à travers l'ouverture 18 du fond 17, passe le long des surfaces du disque plissé 13 sans les traverser selon la ligne indiquée en 22, traverse les ouïes 8 aménagées dans la plaque 4 supportant le moteur 5 pour se répartir ensuite dans l'espace ménagé sous le filtre conventionnel 21. Le rotor ou disque plissé 13 provoque un brassage du fluide gazeux à épurer et entraîne ledit fluide dans la hotte selon un flux turbulent. Ce flux turbulent s'avance le long des plis du disque plissé sans les traverser et arrive au contact avec la surface rugueuse dudit disque où les particules solides et liquides sont retenues par adsorption. Le disque plissé ou rotor 13 a donc en plus de sa fonction de ventilation une fonction d'épuration par la rétention des particules solides et liquides qui se fixent sur sa surface rugueuse. Le rotor peut donc se charger d'impuretés sans perdre son efficacité et le fluide partiellement épuré, en particulier épuré des particules solides et liquides, peut traverser le filtre conventionnel 21 selon la flèche 22, sans boucher ledit filtre 21, qui sera en général un filtre choisi pour épurer chimiquement le fluide. Il pourra donc être imprégné de substances chimiques adéquates choisies en fonction des gaz que ces substances sont sensées neutraliser ou fixer. L'avantage de la hotte qui vient d'être décrite réside dans la combinaison des deux filtres, c'est-à-dire le rotor plissé adsorbant destiné à réaliser la première épuration des polluants liquides et solides, et un deuxième filtre conventionnel qui pourra lui être traversé sans risque d'être trop rapidement bouché puisque la première épuration a déjà été réalisée à l'aide du rotor 13.
  • Le joint aérodynamique fixe 20 placé entre le rotor 13 et le trou d'aspiration 18 a une fonction particulièrement importante. Comme mentionné plus haut, il recouvre partiellement la périphérie du rotor 13 (environ 1/8 du rayon du rotor 13), sans cependant toucher ledit rotor. Ce joint 20, réalisé habituellement dans le même matériau que le rotor 13 est interchangeable comme lui, il empêche le refoulement de l'air aspiré et il permet d'obtenir ainsi une certaine pression à l'intérieur de la hotte, qui oblige le fluide gazeux à traverser le filtre conventionnel 21 et à sortir de la hotte avec un débit satisfaisant.
  • Ce joint aérodynamique fixe 20 est plissé, les plis étant posés radialement par rapport au trou d'aspiration, sans toucher le rotor 13. Ce joint plissé fixe peut également être remplacé par une suite de lamelles droites ou pliées en V ou en S ou toute autre forme s'opposant au refoulement du fluide vers l'extérieur de la hotte.
  • Un prototype de la hotte qui vient d'être décrite en regard des Fig. 1 et 2 a été réalisé pour une application d'une hotte de cuisine à recyclage d'air. Ce prototype a été réalisé dans les normes officielles d'encombrement des hottes actuelles et a été testé. Il était équipé d'un moteur de 90 watts, 220 volts, pour entraîner un rotor adsorbant de 400 mm de diamètre extérieur tournant à des vitesses variables entre 500 et 1 200 t/min. Le joint aérodynamique 20 présentait un diamètre intérieur de 350 mm et un diamètre extérieur de 400 mm. L'air entrait dans la hotte à une vitesse de 2 m/seconde environ, et la hotte présentait un débit de 600 m3 à l'heure. Le filtre 21 consistait en un lit de charbon actif aggloméré d'une capacité de 3 litres sur une surface de 0,22 m2 placé à la partie supérieure de la hotte. Il assurait une désodorisation complète des vapeurs de cuisson de telle sorte qu'il n'y avait plus d'inconvénients à laisser l'air s'échapper dans la cuisine. L'épuration des parties liquides et solides (vapeurs d'eau, suies, graisses, etc.) était réalisée au moyen du rotor plissé 13 et du joint aérodynamique 20 en papier buvard interchangeable.
  • L'ouverture inférieure 18 de la hotte permet de voir le rotor plissé 13 et le joint dynamique 20. Il est ainsi possible de contrôler d'un coup d'oeil le degré d'encrassement du joint et du rotor ; ce dernier pourra alors être remplacé par échange standard lorsqu'il sera à saturation, c'est-à-dire lorsque ses plis seront remplis de poussière et de matières grasses. Cette opération ne doit pas avoir lieu plus de trois ou quatre fois par an dans l'utilisation normale d'une hotte pour une ménagère privée. Le rotor étant construit dans un matériau à base de papier, sa destruction ne pose aucun problème.
  • Des tests d'inflammabilité de ce rotor, non protégé contre l'incendie au-dessus d'une friteuse ou d'un fourneau de cuisine, ont été réalisés et ont montré que lorsque le rotor est en mouvement les flammes qui l'atteignent ne peuvent communiquer l'incendie à la hotte. La rotation du rotor empêche la flamme de mettre le feu à ses surfaces, aussi saturées de graisse soient- elles. Lors des essais qui ont été faits, il a été impossible de mettre le feu au rotor. Ce fait est un avantage considérable, car dans les hottes classiques pourvues de grilles métalliques pare-feu, celles-ci s'encrassent rapidement, il faut les laver fréquemment sous peine d'une diminution importante du flux d'air aspiré.
  • A débit d'air égal, la hotte qui vient d'être décrite avec son moteur de 90 watts met en oeuvre une puissance plus faible que celle qui est nécessaire pour vaincre les pertes de charge produites à travers les filtres conventionnels qui équipent les hottes de l'art antérieur et qui se bouchent progressivement.
  • La hotte qui vient d'être décrite peut également être utilisée pour humidifier l'air. Il suffira alors d'adjoindre un dispositif vaporisateur ou simplement d'humidifier un filtre tel que le filtre 21 et de faire fonctionner la hotte qui a l'avantage de pouvoir dépoussiérer et désinfecter l'air avant son humidification sans être obligé de changer ou de laver constamment des filtres qui s'obstruent, comme c'est le cas dans les appareils de l'art antérieur.
  • Un autre mode d'exécution a été réalisé pour épurer l'air ambiant d'une station de soudure autogène. Dans cet exemple, les particules de suies étaient fixées sur le rotor alors que les oxydes métalliques étaient neutralisés par le filtre 21. L'épuration des fumées de soudure étant totale, il n'est plus nécessaire d'évacuer l'air à l'extérieur, ce qui représente une sérieuse économie d'énergie calorifique et d'investissement.
  • Le dégagement de vapeurs de styrène lors de la confection de pièces moulées en polyester armé de fibres de verre est nocif. Les masques faciaux avec filtres en charbon actif sont désagréables à porter et rapidement bouchés par les fibrilles de verre. La réalisation et l'installation d'une hotte selon la présente invention a permis de capter sur le rotor 13 les poussières, les fibres de verre et les aérosols de styrène et de neutraliser par le filtre en charbon actif 21 les vapeurs de styrène, avec un rendement supérieur à 90 %. L'air ainsi épuré peut être recyclé dans l'atelier sans inconvénient.
  • D'autres tests ont été réalisés dans des applications médicales et hospitalières. En faisant fonctionner une hotte semblable à celle décrite dans les Fig. 1 et 2, on a constaté qu'il était possible d'abaisser rapidement le taux de contamination bactérienne d'un local et de le maintenir dans des normes acceptables de contamination permanente, tout en neutralisant les odeurs par un filtre en charbon actif.
  • Dans les modes d'exécution mentionnés ci- dessus, il a été représenté et décrit un rotor plissé formant un « plissé soleil constitué de plis partant d'un centre pour s'éloigner radialement vers la périphérie du rotor. Il est évident que l'on peut remplacer ce rotor plissé par d'autres rotors semblables notamment par un rotor plissé constitué de plusieurs étages ou un rotor constitué par des canaux établis entre deux disques plans. En variante, tout rotor qui présente des parties de surfaces gauches alternées ou des parties de surfaces planes formant des angles entre elles et agencées pour produire un flux turbulent de fluides gazeux qu'elles déplacent convient avec plus ou moins d'efficacité, étant entendu que les surfaces du rotor doivent être rugueuses pour permettre de retenir et de fixer des particules solides et liquides. Il en est de même pour le joint aérodynamique fixe placé entre le rotor et le trou d'aspiration du fluide gazeux dans la hotte.
  • Il a été dit plus haut que le filtre 21 pouvait être imbibé d'eau au moyen d'un dispositif adéquat et que la hotte pouvait servir d'humidificateur pour une pièce de séjour, étant entendu que l'air humidifié était préalablement épuré par l'action du rotor.
  • En variante, le filtre 21 peut également être imprégné d'un parfum ou d'un déodorant destiné à neutraliser des odeurs ou encore être imbibé d'un agent germicide.
  • Le filtre 21 peut aussi être constitué à partir d'un corps alvéolaire solide, conditionné en température pour réchauffer ou refroidir le flux sortant de la hotte. Cet appareil devient un climatiseur complet puisqu'il est capable d'épurer l'air ambiant de ses polluants solides, liquides et gazeux, d'humidifier ou de sécher l'air épuré, de le réchauffer ou de le refroidir à volonté. Cette succession d'opération se fait presque sans bruit et sans déploiement d'énergie excessive.

Claims (13)

1. Hotte d'épuration de fluides gazeux, comprenant un bâti extérieur (1), un moteur (5) entraînant un rotor (13) agencé pour engendrer simultanément une fonction de ventilation et une fonction d'épuration des particules polluantes solides et liquides en suspension dans le fluide à épurer caractérisée en ce que les particules polluantes sont épurées par adsorption sur des surfaces rugueuses qui constituent ledit rotor, de manière à produire un flux turbulent autour de ces surfaces et obliger ledit flux à lécher ces surfaces sans les traverser, le rotor étant suivi d'un filtre (21) agencé pour neutraliser ou transformer les composants gazeux non désirables contenus dans ledit fluide après l'épuration due au rotor.
2. Hotte d'épuration selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un élément aérodynamique anti-refoulement (12, 20 ; 23, 24) est placé dans l'ouverture d'entrée du fluide gazeux dans la hotte.
3. Hotte d'épuration selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément aérodynamique anti-refoulement du fluide gazeux aspiré dans la hotte est une bande pliée (20) formant un serpentin entourant l'ouverture d'entrée de la hotte.
4. Hotte d'épuration selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément aérodynamique anti-refoulement du fluide gazeux aspiré dans la hotte est un couvercle (23, 24) présentant une partie tronconique avec une ouverture centrale, la partie tronconique s'ouvrant dans le sens de déplacement du flux aspiré.
5. Hotte d'épuration selon la revendication 4, caractérisée en ce que le diamètre de l'ouverture centrale du couvercle tronconique est égal ou inférieur à 0,75 fois le diamètre de la partie tronconique dudit couvercle.
6. Hotte d'épuration selon la revendication 1, caractérisée en ce que le filtre (21) placé à la sortie de la hotte est constitué de matériaux fibreux, aggloméré ou granulé, traversé par le fluide gazeux aspiré dans la hotte par le rotor (13).
7. Hotte d'épuration selon la revendication 6, caractérisée en ce que le filtre (12) traversé par le fluide gazeux est imprégné d'un réactif apte à transformer des particules de composants gazeux non désirables contenues dans ledit fluide.
8. Hotte d'épuration selon la revendication 6, caractérisée en ce que le filtre (21) placé à la sortie de la hotte est constitué de charbon actif granulé.
9. Hotte d'épuration selon la revendication 7, caractérisée en ce que le réactif est un agent chimique.
10. Hotte d'épuration selon la revendication 7, caractérisée en ce que le réactif est de l'eau.
11. Hotte d'épuration selon la revendication 7, caractérisée en ce que le réactif est un parfum ou un agent déodorant.
12. Hotte d'épuration selon la revendication 7, caractérisée en ce que le réactif est un agent germicide.
13. Hotte d'épuration selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor (21) est un disque plissé.
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