EP2994700B1 - Dispositif de désenfumage et de traitement des fumées - Google Patents

Dispositif de désenfumage et de traitement des fumées Download PDF

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EP2994700B1
EP2994700B1 EP14729400.3A EP14729400A EP2994700B1 EP 2994700 B1 EP2994700 B1 EP 2994700B1 EP 14729400 A EP14729400 A EP 14729400A EP 2994700 B1 EP2994700 B1 EP 2994700B1
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EP
European Patent Office
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housing
smoke
ventilation means
ceiling
fans
Prior art date
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Active
Application number
EP14729400.3A
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German (de)
English (en)
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EP2994700A2 (fr
EP2994700B8 (fr
Inventor
Mathieu TIMMERMAN
Marc TIMMERMAN
Jean-Paul DATICHE
Laurent CHARLEY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Groupe Cde Blangis
Original Assignee
DT Filtres Sarl
Groupe Cde Blangis
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Filing date
Publication date
Application filed by DT Filtres Sarl, Groupe Cde Blangis filed Critical DT Filtres Sarl
Publication of EP2994700A2 publication Critical patent/EP2994700A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2994700B1 publication Critical patent/EP2994700B1/fr
Publication of EP2994700B8 publication Critical patent/EP2994700B8/fr
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/80Self-contained air purifiers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/33Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/14Details or features not otherwise provided for mounted on the ceiling

Definitions

  • the present invention relates to the field of smoke treatment and its object, more particularly, a device for smoke extraction and treatment of smoke, autonomous, intended to be installed on the ceiling in private homes or in industries, as well as use of this device, in the event of a fire, fixed to the ceiling, to filter the smoke from a room and reject it in the same room.
  • This device is thus provided for removing smoke from a room and treating the smoke, and in particular for treating opacity.
  • the invention will find particular application in the treatment, in a room, of fumes originating from a fire which has occurred in an adjacent room.
  • These fumes contain a concentration of toxic elements which most often have an irreversible impact on human health.
  • the risk of injury caused by smoke for example by poisoning or by pulmonary irritation, are the major causes of death in a fire. In fact, only 20% of deaths in a fire are directly attributable to the flames.
  • one of the direct consequences of the smoke is the strong opacity obtained in the room after only a few minutes, and even after the fire has been extinguished, generally creating particularly dangerous panic phenomena. It is therefore necessary to be able to partially remove smoke from a room as quickly as possible in order to restore visibility and avoid total blindness of people in a room during, for example, a fire.
  • the device is a device fixed on a foot, intended to be placed on the floor of a space, the fumes being drawn in from the top of the device housing, generally filtered by three types of filters and rejected by the ventilation system, in the lower part. device, at ground level.
  • this device creates a layer of treated air, in the lower part of the space, below the fumes, a layer of treated air which increases during operation of the device.
  • this device has a complex structure, with several filtration stages which create a significant pressure drop.
  • the ventilation system is a reaction turbine whose power must be relatively high, sized to take into account the high pressure drops of the filtration system, while making it possible to create an intense convection capable of treating all the fumes, and in particular those accumulating in the upper part of the space.
  • Such a device will require a source of electrical energy of significant capacity and thus batteries of substantial sizes which will encumber the size of the device.
  • the objective of the invention is therefore to alleviate the aforementioned drawbacks by proposing a device for smoke extraction and for treating smoke, which is simple, autonomous and efficient, making it possible, in the event of a fire, to extend the life span and visibility in a confined room. , until help arrives.
  • the invention relates to a device for treating the opacity of the fumes.
  • Another objective of the invention is to provide a device that is inexpensive and as compact as possible, compatible with a domestic application.
  • the subject of the invention is a device for smoke extraction and treatment of smoke, independent, comprising the characteristics of claim 1.
  • Smoke extraction is understood to mean reducing the smoke that can be caused by fires.
  • the term “smoke treatment” is understood to mean any action carried out on this smoke with a view to improving the sanitary conditions of the room invaded by the smoke.
  • the particles forming the smoke are mainly soot and ash. These particles are mixed with combustion gases and hot vapors.
  • One of the consequences of smoke is the resulting high opacity.
  • the invention therefore makes it possible to treat the soot particles and the ash from the smoke and thus to limit this opacity.
  • the fumes sucked in by the ventilation means of the housing are thus filtered and rejected, thus creating a breathable “air curtain”, less opaque and discharged of a large quantity of soot.
  • said device has means for automatically triggering the device comprising a smoke detector, able to start said ventilation means. No manual intervention is therefore necessary in the event of a fire to activate the device.
  • the automatic triggering means trigger, in addition to the ventilation means, an audible alarm, in the event of smoke detection.
  • the ventilation means are fans, said device comprising a system of batteries for the electrical supply of the fans.
  • This battery system ensures the operation of the device even in the event of a power cut.
  • the battery system is sized to ensure efficient operation device only for a time compatible with the arrival of emergency services: this time is between 20 minutes and 100 minutes.
  • said fans are preferably two in number.
  • the collection of fumes in the vicinity of the ceiling is carried out by means of suction openings arranged on the side walls of the housing, preferably regularly over the entire circumference of the housing, said suction openings communicating on a suction distribution chamber, depressurized by the ventilation means.
  • the suction openings include oblong holes, oriented along the length of the side walls of the housing.
  • said filtration means comprise a HEPA filter.
  • Said ventilation means are determined so as to create a turbulent flow through said HEPA filter.
  • the HEPA filter is not preceded by any pre-filter capable of increasing the pressure drops and requiring the use of more powerful fans and consumers of electrical energy.
  • said filtration means and said ventilation means are determined to ensure a flow of filtered air of between 150 m 3 / h and 450 m 3 / h, for example 300 m 3 / h, when said means of filtration are new.
  • the upper wall of the housing is intended to be fixed to the ceiling, directly or indirectly via a mounting plate. fixing, the suction openings being located, at least in part, at a distance L from the upper wall of the housing of less than 10 cm, preferably 5 cm.
  • the housing may include at least one peripheral chamber (acting as a suction distribution chamber), the space of which is defined between at least one of the side walls of said internal chamber. and at least one of the side walls of said housing.
  • the ventilation means are arranged in such a way as to place the peripheral chamber (s) under negative pressure at a pressure lower than atmospheric pressure.
  • the suction openings can be arranged on the side walls of the box allowing the entry of the fumes to be filtered into the peripheral chamber (s).
  • the peripheral chamber (s) and the side openings in particular have a function of distributing the suction over all or part of the circumference of the device housing, in particular as close as possible to the ceiling. This avoids, or at least limits the presence of side zone to the device where the fumes accumulate and are not sucked.
  • the fumes enter the peripheral chamber (s) through the side suction openings on the circumference of the device housing, pass through the ventilation means and are thus conveyed into the internal chamber, before passing through the filtration means under the effect of the pressure difference between the internal chamber and the external atmosphere.
  • the housing can comprise a single peripheral chamber surrounding the entire periphery of the internal chamber, the suction openings being arranged on the housing in such a way as to allow the fumes to be sucked over the entire circumference of the housing.
  • This single peripheral chamber can be placed in a vacuum by the ventilation means by limiting the number of fans required of said ventilation means, preferably two in number.
  • the box can delimit several non-communicating peripheral rooms, for example by means of partitions.
  • One embodiment given by way of simple illustrative and non-limiting example, will for example include two peripheral chambers, each having at least one lateral opening, the two peripheral chambers being depressed respectively by two fans separate from said ventilation means.
  • the fan (s) of the ventilation means may have an axis of rotation inclined at an angle ⁇ with respect to the plane of the upper wall of the housing, which defines the upper wall of the internal chamber, so as to dimension the height of the internal chamber to a value less than the diameter d.
  • This inclination of the ventilation means thus makes it possible to confer less bulk on the box, depending on the height of the box.
  • the ventilation means comprise one or more fan (s) fixed to at least one side wall of the internal chamber.
  • the internal chamber of the housing has two diametrically opposed lateral faces, trapezoidal, providing the other two side walls of the internal chamber, supporting said ventilation means, an angle of inclination relative to the upper wall of the housing equal to 90 ° - ⁇ .
  • the upper wall of the housing is intended to be fixed to the ceiling, directly or indirectly, by means of a fixing plate.
  • This upper wall is preferably devoid of suction opening, thus avoiding suction from the top of the device.
  • the suction openings of the housing may be in the form of oblong holes, oriented at least in part along the length of the side walls of the housing. This particular shape allows optimum aspiration of the fumes inside on the circumference of the case.
  • the dimensioning of the side openings is determined as a function of the power of the ventilation means so as to create a sufficient pressure drop necessary for the depressurization of said peripheral chamber (s).
  • the suction openings are located, preferably, at least in part, at a distance from the upper wall of the housing of less than 10 cm, preferably 5 cm. It is known that in a fire, the fumes accumulate upwards and are therefore more important at the level of the ceiling of a room than at the level of the ground. This particular arrangement, placing the suction openings in the immediate vicinity of the ceiling, therefore allows optimum suction of the smoke, without requiring the power of the ventilation means to be oversized.
  • the invention also relates to the use of the device in a room, during a fire fixed to the ceiling, for filtering the smoke contained in said room, and rejecting the filtered smoke in the same room.
  • the general principle of the invention is based on the implementation of a device intended to be fixed to the ceiling sucking the fumes from a room and rejecting them once filtered in the same room.
  • the device comprises a housing 1 in which an internal chamber 4 is defined.
  • One of the lower walls of this internal chamber 4 is formed by filtration means 2.
  • the filtration means used can be Hepa class filters (H, very high efficiency), preferably H14 filters, and advantageously filtering particles above 0.3 microns.
  • the filter may be an accordion pleated filter, held in a frame.
  • the HEPA filter (s) are preferably used in turbulent flow, namely passing air through the HEPA filter for speeds greater than or equal to 0.8 m / s, whereas this type of filter is usually used in the field of air filtration, in laminar flow for speeds not exceeding 0.44 m / s according to the standards in force.
  • this type of filter is usually used in the field of air filtration, in laminar flow for speeds not exceeding 0.44 m / s according to the standards in force.
  • the air flow through the HEPA filter must be laminar, typically at a speed of the order of 0.44 m / s, and non-turbulent, which creates risks of the fibers being released.
  • the speed of the flow through the HEPA filter can be between 0.9 m / s and 5 m / s (for air at ambient temperature).
  • the air flow rate filtered by the device can be between 150 m 3 / h and 450 m 3 / h at least when the filter is new.
  • the filtration means consist of the HEPA filter or filters, the HEPA filter not being preceded by any pre-filter.
  • the fumes are only treated by passing through the HEPA filter.
  • the outlet of the filtered gases is lower than the box, so as to create a downward flow of filtered air.
  • This device is able to collect the fumes in the vicinity of the ceiling, laterally to the box and to discharge the filtered fumes in a downward flow, below the box.
  • the housing of the device preferably comprises suction openings 8, intended to collect the fumes in the vicinity of the ceiling.
  • these openings 8 are distributed regularly over the entire circumference of the housing so as to avoid the accumulation of smoke.
  • the device also comprises ventilation means 3, placed upstream of the internal chamber 4 according to the direction of flow of the gases.
  • the ventilation means are thus arranged so as to pressurize said internal chamber 4 to a pressure greater than the pressure downstream of the filtration means 2.
  • the overpressure in this internal chamber 4 can be of the order of 0.4 Pascal to 5 Pascal.
  • the ventilation means 3 can be generally, but not limited to, direct current fans, in particular electronically commutated fans with an external rotor motor.
  • the fan (s) may be of plastic reinforced fiberglass.
  • the fans can be direct current, for example from 12 V to 27 V and can thus be connected in parallel to the network and / or to a battery system of the device.
  • the device thus comprises a system of batteries allowing its operation, even during an outage of the electrical network.
  • the number of fans is limited to two in order to limit the electrical consumption and thus to extend the operating time of the device when the latter operates only on battery.
  • the collection of fumes in the vicinity of the ceiling is carried out by means of said suction openings 8 arranged on the side walls of the housing 1, said openings 8 communicating on a suction distribution chamber, depressurized by the means of ventilation 3.
  • this distribution chamber is to ensure a homogeneous distribution of the suction at the level of the suction openings 8 on the circumference of the housing 1, by using fans (ie two fans) in a smaller number compared to the number of suction openings 8.
  • This distribution chamber is a peripheral chamber, marked 6, for the embodiment of figures 2 to 5 .
  • this chamber marked 61 extends above the internal chamber 4.
  • the figure 1 illustrates a particular embodiment of the invention according to which the housing 1 has only said internal chamber, the volume of which is defined by the side walls of the housing.
  • the ventilation means comprise fans, two in number which suck the gases laterally to the case, at the level of two side openings located on two opposite sides of the case.
  • the two fans allow the internal chamber to be pressurized. Under the action of this pressure, the gases pass through the filtration means.
  • the device according to the embodiment of figure 1 creates a curtain of filtered air downward.
  • the fume suction is not homogeneous over the entire circumference of the box, fumes can accumulate on the ceiling at the level of the walls of the box without opening.
  • FIGS 2 to 5 conform to another particular advantageous embodiment of the invention according to which one or more peripheral chambers, provided with side openings, are present in the housing 1.
  • said housing 1 can thus for example comprise a peripheral chamber 6, which extends over the circumference of the housing in whole or in part.
  • This peripheral chamber 6 can extend over one or more sides of the box. At least one side wall of the internal chamber 5 is then separate from the side wall of the corresponding housing 7.
  • the side of the housing concerned contains two opposite walls: the internal wall of the housing, ie the side wall of the internal chamber 5, and the wall of the housing itself, ie the side wall of the housing 7.
  • the volume of the housing peripheral chamber 6 is thus delimited between said side wall of internal chamber 5 and said side wall of housing 7 which is opposite to it.
  • One or more suction openings 8 are arranged on the wall of the housing 7 to allow the entry of the fumes to be filtered into the peripheral chamber 6.
  • the ventilation means 3 place the internal chamber 4 and the peripheral chamber in communication. These ventilation means 3 thus make it possible to put the peripheral chamber 6 under negative pressure and the internal chamber 4 under pressure, relative to atmospheric pressure.
  • the ventilation means 3 between the peripheral chamber 6 and the internal chamber 4 allow the entry of the fumes to be filtered inside the internal chamber 4.
  • the housing 1 can thus comprise several peripheral chambers 6, the volumes of which are then defined, as previously explained, between the side walls 5 concerned of the internal chamber and the diametrically opposed side walls of the housing 7. These peripheral chambers 6 are separated by partitions. , not shown, and are non-communicating.
  • the device has a single peripheral chamber 6 extending over the entire periphery of the device, around said internal chamber 2.
  • each side of the housing has at least one side opening in order to avoid leaching. accumulation of smoke against a wall without opening.
  • the figure 3 illustrates a case having side openings on each side of the case while the figure 4 illustrates a case not having it on the major part of two of its sides.
  • the single peripheral chamber 6 defined according to this particular embodiment of the invention allows suction on all sides of the housing.
  • the pressurization of the internal chamber 4 and the depressurization of the peripheral chamber can advantageously be obtained by means of two fans only.
  • the side suction openings 8 can advantageously be in the form of oblong holes, at least partially oriented along the side walls of the housing.
  • the upper wall of the housing 10 is intended to be fixed to the ceiling, directly or indirectly by means of a fixing plate, not shown in the figures.
  • the upper wall 10 is preferably devoid of a suction opening in order to prevent suction from the top of the housing 1, this part being in any case intended to be fixed to the ceiling.
  • the suction openings 8 are advantageously located, at least in part, at a distance L from the upper wall of the box 10 of less than 10 cm, preferably 5 cm, allowing optimum suction of the smoke in the immediate vicinity of the ceiling.
  • the upper wall of the housing 10 defines the upper wall of the internal chamber.
  • One or more fans of diameter d may have an axis of rotation inclined at an angle a, for example between 30 ° and 70 °, relative to the plane of the upper wall of the housing 10.
  • the inclination of the ventilation means 3 allows the height h of the internal chamber, defined between the upper wall of the filtration means 10 and the upper wall of the housing 9 to be dimensioned, to a value less than the diameter d.
  • the size of the housing 1 depending on its height will be less with a high angle of inclination ⁇ .
  • At least one fan can be attached directly to a side wall 51a, 51b of the internal chamber 4, inside said chamber.
  • two opposite side walls 51b of the internal chamber support the ventilation means 3 and are inclined relative to the upper wall at an angle of 90 ° - ⁇ so as to incline the axis of the fans with respect to to this upper wall by an angle ⁇ .
  • the two opposite side walls 51a not supporting the ventilation means 3 then each have a trapezoidal shape, as illustrated on figure 5 .
  • the device can be started up automatically by means of a smoke detector 11.
  • This device triggering means is capable of automatically starting the ventilation means. 3 and thus makes it possible to avoid manual switching on of said device when smoke is present.
  • This smoke detector may be chosen without limitation from those bearing the mention EN 14 604, or even the standard NF 292. These smoke detectors are not described because they form part of general knowledge for those skilled in the art. They can be used to trigger an audible alarm, in addition to triggering the fans, in the event of smoke detection.
  • This device 1 comprises a housing 1, said ventilation means 3, and filtration means 2 which are inside the housing 1.
  • the ventilation means 3 are constituted by electric fans, preferably two in number. These ventilation means allow the pressurization of an internal chamber, marked 4, the lower wall of which is formed by the filtration means 2.
  • the filtration means consist of a HEPA filter, preferably H14, pleated accordion-style and held in a frame.
  • the fans are vertical axis, in order to limit the size of the box according to the height.
  • the side walls of the housing are provided with suction openings 8, evenly distributed around the circumference of the housing 1.
  • the ventilation means 3 allow, in operation, the depressurization of a chamber 61 positioned upstream of the fans, and the function of which is to distribute the suction uniformly at the level of the suction openings 8. This ensures homogeneous smoke extraction, near the ceiling, around the circumference of the box 1.
  • the box 1 receives a battery system 12 making it possible to ensure its operation, and in particular the power supply to the fans, even in the event of a power cut to the electrical network, as well as the control electronics necessary for its operation.
  • the device also comprises a smoke detector 11, preferably received in the housing 1.
  • This device works as follows, attached to its upper wall to the ceiling, preferably in the center of the room.
  • the control electronics start the fans.
  • the fumes accumulating on the ceiling are sucked through the suction openings 8, on all the side walls of the casing, in the chamber 61 put under vacuum by the fans.
  • the fumes pass through the fans and enter the internal chamber 4, placed under overpressure, then are filtered by a single pass through the HEPA filter. No pre-filter is used downstream of the HEPA filter.
  • the fans and the filtration means provide a high flow rate, for example 300 m 3 / h (when the filter is new, that is to say not clogged).
  • the battery system and the fans are sized to ensure operation of the device for a period of preferably greater than 15 minutes, for example 20 minutes.
  • the device can comprise a light source, preferably with diodes.
  • This light source is only lit during operation of the device, namely during the filtration of the fumes.
  • the lighting of this light source can be conditioned by a presence detector 14.
  • the battery system is sized to ensure operation of the device only for a time compatible with the arrival of emergency services.
  • This time can be between 20 minutes and 100 minutes, preferably between 20 minutes and 60 minutes.
  • a reference test 1 was carried out without any smoke extraction system, and a reference test 2 was carried out with the device according to the present invention.
  • a fire was caused in an 8m 3 enclosure, by a hearth comprising: 2 x PA, 2 x PP, 2 x ABS, 2 x Si rubber, 2 x PU foam, 2 x PVC, i.e. approximately 500g of combustible material.
  • the temperatures recorded during test 2 are approximately 30% lower than those recorded during test 1.
  • the device according to the present invention therefore has a positive impact on the average temperatures of the room.
  • test 1 the light point formed by the bulb close to the focus disappears in 399s and the light point formed by the bulb in the middle of the room disappears in 570s.

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Description

  • La présente invention concerne le domaine des traitements de la fumée et elle a pour objet, plus particulièrement, un dispositif de désenfumage et de traitement des fumées, autonome, prévu pour être installé au plafond chez le particulier ou encore dans les industries, ainsi que l'utilisation de ce dispositif, en cas d'incendie, fixé au plafond, pour filtrer les fumées d'une pièce et les rejeter dans cette même pièce.
  • Ce dispositif est ainsi prévu pour désenfumer une pièce et traiter les fumées, et en particulier pour traiter l'opacité.
  • Ainsi, l'invention trouvera une application particulière dans le traitement, dans une pièce, de fumées provenant d'un incendie survenu dans une pièce adjacente. Ces fumées contiennent une concentration d'éléments toxiques ayant le plus souvent un impact irréversible sur la santé humaine. Ainsi, les risques de lésions causées par les fumées, par exemple par empoisonnement ou par irritations pulmonaires, sont les causes majeures de mortalité dans un incendie. En effet, seuls 20% des décès dans un incendie sont imputables aux flammes directement.
    En outre, une des conséquences directe de la fumée est la forte opacité obtenue dans la pièce au bout de quelques minutes seulement, et même après extinction du feu, créant généralement des phénomènes de panique particulièrement dangereux.
    Il est donc nécessaire de pouvoir désenfumer le plus rapidement possible une pièce en partie afin de restaurer la visibilité et éviter l'aveuglement total des personnes présentes dans une pièce lors, par exemple, d'un incendie.
  • En l'état actuel, on connaît déjà des groupes d'extraction d'air, hors de la pièce enfumée ou même hors d'un bâtiment, comme décrit par exemple dans la demande FR 2916518 . L'installation de ces groupes d'extraction est cependant complexe et nécessite notamment la présence d'un système de raccordement à des conduits d'extraction, rejetant l'air à l'extérieur de la pièce enfumée. Un tel raccordement doit être prévu à l'origine de la construction du bâtiment, ou faire l'objet de travaux importants en rénovation.
  • On connaît toutefois de la demande de brevet international WO 2007/113472 un dispositif de désenfumage, autonome, en ce qu'il ne nécessite pas d'extraction de la fumée vers l'extérieur. Ce système est en particulier adapté aux navires et notamment aux sous-marins et trouve une application particulière pour filtrer les fumées une fois que l'incendie est éteint.
  • Le dispositif est un dispositif fixé sur pied, destiné à être posé au sol d'un espace, les fumées étant aspirées par le haut du boitier du dispositif, filtrées généralement par trois types de filtres et rejetées par le système de ventilation, en partie basse du dispositif, au niveau du sol.
  • En fonctionnement ce dispositif crée une couche d'air traité, en partie basse de l'espace, en dessous des fumées, couche d'air traité qui grossit au cours du fonctionnement du dispositif.
  • Ce dispositif présente toutefois une structure complexe, avec plusieurs étages de filtration qui créent une perte de charge importante.
  • La collecte des fumées en partie supérieure du dispositif et la création d'un flux d'air constant doit permettre, selon le fonctionnement décrit dans cette antériorité, de former un courant de convection assez puissant pour traiter la totalité des fumées présentes dans l'espace.
  • Le système de ventilation est une turbine à réaction dont la puissance doit être relativement conséquente, dimensionnée pour tenir compte des fortes pertes de charge du système de filtration, tout en permettant de créer une intense convection susceptible de traiter la totalité des fumées, et en particulier celles s'accumulant en partie supérieure de l'espace.
  • Un tel dispositif nécessitera une source d'énergie électrique de capacité importante et ainsi des batteries de tailles conséquentes qui grèveront l'encombrement du dispositif.
  • On connait encore du document US 5.992.412 un dispositif de filtration autonome, illustré aux figures 2 et 3, et trouvant une application particulière monté au plafond entre une zone fumeur et une zone non-fumeur (colonne 1 lignes 50- 55) : ce dispositif se destine donc à la filtration de fumées de cigarettes : il aspire les fumées latéralement à son boitier et refoule les fumées filtrées selon un flux descendant.
  • On connait encore du document US 4.094.232 un dispositif de traitement et de filtration d'air en vue d'hygiéniser l'air d'une salle blanche ou d'une salle chirurgicale (colonne 1 lignes 9 à 13). Ce dispositif se fixe au plafond, aspire l'air latéralement à son boitier et refoule l'air hygiénisé selon un flux descendant.
  • L'invention a donc pour objectif de pallier les inconvénients précités en proposant un dispositif de désenfumage et de traitement des fumées, simple, autonome et efficace, permettant, en cas d'incendie de prolonger la durée du vie et la visibilité dans une pièce confinée, et ce jusqu'à l'arrivée des secours.
  • En particulier, l'invention concerne un dispositif de traitement de l'opacité des fumées.
  • Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif peu onéreux et le moins encombrant possible, compatible avec une application domestique.
  • D'autres buts et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
  • Afin de résoudre ces problèmes, l'invention a pour objet un dispositif de désenfumage et de traitement des fumées, autonome, comprenant les caractéristiques de la revendication 1.
  • On entend par désenfumage le fait de réduire les fumées que peuvent provoquer des incendies.
  • On entend par traitement des fumées toute action effectuée sur ces fumées en vue d'améliorer la sanité de la pièce envahie par les fumées. Les particules formant la fumée sont principalement de la suie et des cendres. Ces particules sont mélangées aux gaz de combustion et aux vapeurs chaudes. Une des conséquences de la fumée est la forte opacité qui en résulte. L'invention permet donc de traiter les particules de suies et les cendres de la fumée et ainsi, de limiter cette opacité.
  • Les fumées, aspirées par les moyens de ventilation du boîtier sont ainsi filtrées et rejetées, créant ainsi un «rideau d'air» respirable, moins opaque et déchargé d'une quantité importante de suies.
  • De préférence, ledit dispositif présente des moyens de déclenchement automatique du dispositif comportant un détecteur de fumées, apte à mettre en marche lesdits moyens de ventilation. Aucune intervention manuelle n'est donc nécessaire en cas d'incendie pour activer le dispositif.
  • Eventuellement, les moyens de déclenchement automatique, déclenchent, outre les moyens de ventilation, une alarme sonore, dans le cas d'une détection de fumées.
  • Les moyens de ventilation sont des ventilateurs, ledit dispositif comportant de un système de batteries pour l'alimentation électrique des ventilateurs. Ce système de batteries assure le fonctionnement du dispositif même dans le cas d'une coupure d'électricité. Le système de batteries est dimensionné pour assurer un fonctionnement du dispositif uniquement pour un temps compatible avec l'arrivée des secours : ce temps est compris entre 20 minutes et 100 minutes.
  • Afin d'augmenter la durée de fonctionnement du dispositif fonctionnant sur batterie, tout en permettant une bonne répartition de l'aspiration autour du boitier, lesdits ventilateurs sont de préférence au nombre de deux.
  • De préférence, la collecte des fumées au voisinage du plafond est réalisée par l'intermédiaire d'ouvertures d'aspiration agencées sur les parois latérales du boîtier, de préférence régulièrement sur la totalité de la circonférence du boîtier, lesdites ouvertures d'aspiration communicant sur une chambre de répartition de l'aspiration, mise en dépression par les moyens de ventilation.
  • Par exemple, les ouvertures d'aspiration comprennent des trous oblongs, orientés suivant la longueur des parois latérales du boîtier.
  • De préférence, lesdits moyens de filtration comprennent un filtre HEPA. Lesdits moyens de ventilation sont déterminés de manière à créer un écoulement turbulent au travers dudit filtre HEPA.
  • De préférence, le filtre HEPA n'est précédé d'aucun pré-filtre susceptible d'augmenter les pertes de charge et requérant l'utilisation de ventilateurs plus puissants et consommateurs en énergie électrique.
  • Selon l'invention, lesdits moyens de filtration et lesdits moyens de ventilation sont déterminés pour assurer un débit d'air filtré compris entre 150 m3/h et 450 m3/h, par exemple 300 m3/h, lorsque lesdits moyens de filtration sont neufs.
  • Selon un mode de réalisation, la paroi supérieure du boîtier est destinée à être fixée au plafond, directement ou indirectement par l'intermédiaire d'une platine de fixation, les ouvertures d'aspiration étant situées, au moins en partie, à une distance L de la paroi supérieure du boitier inférieure à 10 cm, de préférence 5 cm.
  • Selon un aspect avantageux de l'invention, le boîtier peut comporter au moins une chambre périphérique (à fonction de chambre de répartition de l'aspiration), dont l'espace est défini entre l'une au moins des parois latérales de ladite chambre interne et l'une au moins des parois latérales dudit boîtier. Les moyens de ventilation sont agencés de telle façon à mettre en dépression la ou les chambre(s) périphérique(s) à une pression inférieure à la pression atmosphérique.
  • Les ouvertures d'aspiration peuvent être agencées sur les parois latérales du boitier permettant l'entrée des fumées à filtrer dans la ou les chambre(s) périphérique(s).
  • La ou les chambre(s) périphérique(s) et les ouvertures latérales ont en particulier une fonction de distribution de l'aspiration sur tout ou partie de la circonférence du boitier du dispositif, en particulier au plus près du plafond. On évite ainsi, ou à tout le moins on limite la présence de zone latérale au dispositif où les fumées s'accumulent et ne sont pas aspirées.
  • En fonctionnement, les fumées entrent dans la ou les chambre(s) périphérique(s) par les ouvertures latérales d'aspiration sur la circonférence du boitier du dispositif, traversent les moyens de ventilation et sont ainsi acheminées dans la chambre interne, avant de traverser les moyens de filtration sous l'effet de la différence de pression entre la chambre interne et l'atmosphère extérieure.
  • Avantageusement, le boîtier peut comprendre une seule chambre périphérique entourant toute la périphérie de la chambre interne, les ouvertures d'aspiration étant agencées sur le boitier de telle façon à permettre l'aspiration des fumées sur toute la circonférence du boîtier.
  • Les ouvertures d'aspiration latérales sont ainsi réparties sur le boîtier permettant d'éviter une accumulation et une stagnation des fumées contre une paroi sans ouvertures. Cette unique chambre périphérique peut être mise en dépression par les moyens de ventilation en limitant le nombre de ventilateurs nécessaires desdits moyens de ventilation, de préférence au nombre de deux.
  • Selon une autre approche, le boîtier peut délimiter plusieurs chambres périphériques non communicantes par exemple au moyen de cloisons.
  • Un mode de réalisation, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, comprendra par exemple deux chambres périphériques, possédant chacune au moins une ouverture latérale, les deux chambres périphériques étant mises en dépression respectivement par deux ventilateurs distincts desdits moyens de ventilation.
  • Selon un autre mode de réalisation non illustré, notamment dans le cas d'un boitier à quatre côtés, en augmentant par exemple le nombre de ventilateurs à quatre, c'est-à-dire en plaçant un ventilateur à chaque côté du boîtier, et par conséquence en augmentant le nombre de chambres périphériques à quatre : on augmente l'efficacité de l'aspiration, ainsi réalisée sur toute la circonférence du boîtier. Ce mode de réalisation est toutefois plus onéreux en ce qu'il nécessite quatre ventilateurs, et non seulement deux.
  • Selon une caractéristique avantageuse, le ou le(s) ventilateur(s) des moyens de ventilation, de diamètre d, peuvent présenter un axe de rotation incliné d'un angle α par rapport au plan de la paroi supérieure du boitier, qui définit la paroi supérieure de la chambre interne, de telle façon à dimensionner la hauteur de la chambre interne à une valeur inférieure au diamètre d. Cette inclinaison des moyens de ventilation permet ainsi de conférer un encombrement moindre au boîtier, suivant la hauteur du boitier.
  • Préférentiellement, les moyens de ventilation comprennent un ou plusieurs ventilateur(s) fixé(s) à au moins une paroi latérale de la chambre interne.
  • Selon un mode particulier de l'invention combinant ces deux caractéristiques, la chambre interne du boîtier comporte deux faces latérales diamétralement opposées, trapézoïdales, procurant aux deux autres parois latérales de la chambre interne, supportant lesdits moyens de ventilation, un angle d'inclinaison par rapport à la paroi supérieure du boitier égal à 90°- α.
  • Selon un aspect particulier de l'invention, la paroi supérieure du boîtier est destinée à être fixée au plafond, directement ou indirectement, par l'intermédiaire d'une platine de fixation. Cette paroi supérieure est de préférence dépourvue d'ouverture d'aspiration, évitant ainsi une aspiration par le haut du dispositif.
  • Les ouvertures d'aspiration du boîtier peuvent être en forme de trous oblongs, orientés au moins en partie suivant la longueur des parois latérales du boitier. Cette forme particulière permet une aspiration optimale des fumées à l'intérieur sur la circonférence du boitier. Le dimensionnement des ouvertures latérales est déterminé en fonction de la puissance des moyens de ventilation de manière à créer une perte de charge suffisante nécessaire à la mise en dépression de la ou lesdites chambre(s) périphérique(s).
  • Les ouvertures d'aspiration, latérales au dispositif, sont situées, de préférence, au moins en partie, à une distance de la paroi supérieure du boitier inférieure à 10 cm, de préférence 5 cm. Il est connu que dans un incendie, les fumées s'accumulent en vers le haut et sont donc plus importantes au niveau du plafond d'une pièce qu'au niveau du sol. Cet agencement particulier, disposant les ouvertures d'aspiration à proximité immédiate du plafond, permet donc une aspiration optimale de la fumée, sans nécessiter de surdimensionner la puissance des moyens de ventilation.
  • L'invention concerne également l'utilisation du dispositif dans une pièce, au cours d'un incendie fixé au plafond, pour filtrer les fumées contenues dans ladite pièce, et rejeter les fumées filtrées dans la même pièce.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante du mode de réalisation particulier de l'invention traitant contre l'opacité des fumées, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
    • la figure 1 est une vue de dessous, en perspective, de la chambre interne du boîtier d'un dispositif conforme à l'invention, selon un mode de réalisation, sans chambre périphérique;
    • la figure 2 est une vue de dessus, en perspective, de l'intérieur du boîtier d'un dispositif conforme à l'invention, selon un second mode de réalisation, possédant une chambre périphérique s'étendant sur toute la circonférence du dispositif;
    • la figure 3 est une vue en perspective de l'intérieur du boitier du dispositif de la figure 2, illustrant ladite chambre périphérique et ses ouvertures latérales réparties sur toute la circonférence du boîtier;
    • la figure 4 est une vue en perspective du boîtier du dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention, possédant deux chambres périphériques, non communicantes, et des ouvertures latérales ;
    • la figure 5 est une vue en coupe transversale du boîtier du dispositif selon la figure 3 ;
    • la figure 6 est un graphisme illustrant le suivi des températures avec dispositif conforme à l'invention (essai 2) et sans dispositif (essai 1),
    • la figure 7 est une vue de dessus d'un dispositif conforme à l'invention selon un troisième mode de réalisation (couvercle retiré),
    • la figure 8 est une vue en perspective, de dessous du dispositif de la figure 7,
    • la figure 9 est une vue de côté (petit côté) du dispositif de la figure 7,
    • la figure 10 est une vue selon la coupe B-B de la figure 9,
    • la figure 11 est une vue de côté (grand côté) du dispositif de la figure 7,
    • la figure 12 est une vue selon la coupe A-A de la figure 11.
  • Comme précédemment évoqué, le principe général de l'invention repose sur la mise en œuvre d'un dispositif destiné à être fixé au plafond aspirant les fumées d'une pièce et les rejetant une fois filtrées dans la même pièce.
  • Le dispositif comprend un boîtier 1 dans lequel est définie une chambre interne 4. Une des parois, inférieure, de cette chambre interne 4 est formée par des moyens de filtration 2. Les moyens de filtration utilisés peuvent être des filtres de classe Hepa (H, très haute efficacité), de préférence des filtres H14, et filtrant avantageusement les particules au-delà de 0,3 microns. Le filtre peut être un filtre plissé en accordéon, maintenu dans un cadre.
  • De manière caractéristique, le ou les filtres HEPA sont de préférence utilisés en flux turbulent, à savoir un passage au travers du filtre HEPA de l'air pour des vitesses supérieures ou égales à 0,8 m/s, alors que ce type de filtre s'utilise habituellement, dans le domaine de la filtration de l'air, en flux laminaire pour des vitesses n'excédant pas 0,44 m/s selon les normes en vigueur. En particulier, dans le domaine médical, lorsque ces filtres HEPA sont utilisés pour hygiéniser l'air, le flux d'air au travers du filtre HEPA doit être laminaire, typiquement de vitesse de l'ordre de 0,44 m/s, et non turbulent ce qui engendre des risques de largage des fibres.
  • Dans l'invention, préférentiellement, la vitesse du flux au travers du filtre HEPA peut être comprise entre 0,9 m/s et 5 m/s (pour de l'air à température ambiante).
  • Selon l'invention, il est ainsi possible de traiter une grande quantité de fumées. Le débit d'air filtré par le dispositif peut être compris entre 150 m3/h et 450 m3/h au moins lorsque le filtre est neuf.
  • De préférence, les moyens de filtration consistent en le ou les filtres HEPA, le filtre HEPA n'étant précédé d'aucun pré-filtre. Ainsi de préférence, les fumées ne sont traitées que par un passage au travers du filtre HEPA.
  • La sortie des gaz filtrés est inférieure au boitier, de manière à créer un flux d'air filtrée descendant. Ce dispositif est apte à collecter les fumées au voisinage du plafond, latéralement au boitier et à refouler les fumées filtrées selon un flux descendant, en dessous du boitier.
  • A cet effet, le boitier du dispositif comporte de préférence des ouvertures d'aspiration 8, destinées à collecter les fumées au voisinage du plafond. De préférence, ces ouvertures 8 sont réparties régulièrement sur toute la circonférence du boîtier de manière à éviter l'accumulation de fumées.
  • Le dispositif comprend également des moyens de ventilation 3, placés en amont de la chambre interne 4 selon le sens d'écoulement des gaz.
    Les moyens de ventilation sont ainsi agencés de manière à mettre en pression ladite chambre interne 4 à une pression supérieure à la pression en aval des moyens de filtration 2.
    La surpression dans cette chambre interne 4 peut être de l'ordre de 0,4 Pascal à 5 Pascal.
  • La différence de pression entre la chambre interne 4 et l'extérieur du boîtier 1 est ainsi engendrée par les moyens de ventilation. Ainsi, après que la fumée soit entrée dans le dispositif par l'intermédiaire des moyens de ventilation 3, elle est entraînée, sous l'action de cette différence de pression, à travers les moyens de filtration 2.
    Les moyens de ventilation 3 peuvent être généralement, mais non limitativement, des ventilateurs à courant continu, en particulier à commutation électronique avec moteur à rotor extérieur. Le ou les ventilateurs peuvent être en fibre de verre renforcée de plastique. Ces moyens de ventilation doivent en général assurer un débit suffisant pour purifier l'air d'une pièce de taille moyenne par exemple de 15 m3 à 40 m3, en 20 minutes environ.
  • Les ventilateurs peuvent être à courant continu, par exemple de tension 12 V à 27 V et peuvent ainsi être connectés de façon parallèle au réseau et/ou à un système de batteries du dispositif.
  • De préférence, le dispositif comprend ainsi un système de batteries permettant son fonctionnement, même lors d'une coupure du réseau électrique.
  • De préférence, le nombre des ventilateurs est limité à deux afin de limiter la consommation électrique et ainsi de prolonger la durée de fonctionnement du dispositif lorsque ce dernier fonctionne uniquement sur batterie.
  • L'utilisation de deux ventilateurs est, selon les inventeurs, un bon compromis, en ce qu'ils permettent d'obtenir une bonne répartition de l'aspiration au niveau des ouvertures d'aspiration 8, tout en assurant une maîtrise de la consommation électrique du dispositif.
  • Le fait d'utiliser un seul étage de filtration, en particulier une filtration des fumées directement par le filtre HEPA, (sans pré-filtre) permet de diminuer les pertes de charge au sein du dispositif, et ainsi éviter l'emploi de ventilateur plus consommateur en énergie ou de batterie plus conséquente. L'objectif recherché est d'obtenir une durée de fonctionnement la plus grande possible lorsque le dispositif fonctionne uniquement sur batterie.
  • De préférence, la collecte des fumées au voisinage du plafond est réalisée par l'intermédiaire desdites ouvertures d'aspiration 8 agencées sur les parois latérales du boîtier 1 lesdites ouvertures 8 communicant sur une chambre de répartition de l'aspiration, mise en dépression par les moyens de ventilation 3.
  • La fonction de cette chambre de répartition est d'assurer une répartition homogène de l'aspiration au niveau des ouvertures d'aspiration 8 sur la circonférence du boîtier 1, en utilisant des ventilateurs (i.e. deux ventilateurs) en nombre inférieur par rapport au nombre des ouvertures d'aspiration 8.
  • Cette chambre de répartition est une chambre périphérique, repérée 6, pour le mode de réalisation des figures 2 à 5.
  • Selon le mode de réalisation des figures 7 à 12, cette chambre repérée 61 s'étend au dessus de la chambre interne 4.
  • La figure 1 illustre un mode particulier de l'invention selon lequel le boîtier 1 ne dispose que de ladite chambre interne dont le volume est défini par les parois latérales du boîtier.
  • Selon ce mode de réalisation, les moyens de ventilation comprennent des ventilateurs, au nombre de deux qui aspirent les gaz latéralement au boitier, au niveau de deux ouvertures latérales situées sur deux cotés opposés du boitier. Les deux ventilateurs permettent la mise en pression de la chambre interne. Sous l'action de cette pression, les gaz traversent les moyens de filtration.
  • Le dispositif conforme au mode de réalisation de la figure 1 permet de créer un rideau d'air filtré descendant. En revanche l'aspiration des fumées n'est pas homogène sur toute la circonférence du boitier, des fumées pouvant s'accumuler au plafond au niveau des parois du boitier sans ouverture.
  • Les figures 2 à 5 sont conformes à un autre mode particulier de l'invention avantageux selon lequel une ou plusieurs chambres périphériques, pourvue d'ouvertures latérales, sont présentes dans le boîtier 1.
  • Selon ce mode particulier de l'invention, illustré non limitativement aux figures 2, 3 et 5, ledit boîtier 1 peut ainsi par exemple comporter une chambre périphérique 6, qui s'étend sur la circonférence du boitier en tout ou partie. Cette chambre périphérique 6 peut s'étendre sur un ou plusieurs cotés du boitier. Au moins une paroi latérale de la chambre interne 5 est alors distincte de la paroi latérale du boîtier 7 correspondante.
  • Cela signifie que le côté du boîtier concerné contient deux parois opposées: la paroi interne au boîtier, i.e. la paroi latérale de la chambre interne 5, et la paroi du boîtier lui-même, i.e. la paroi latérale du boîtier 7. Le volume de la chambre périphérique 6 est ainsi délimité entre ladite paroi latérale de la chambre interne 5 et ladite paroi latérale du boîtier 7 qui lui est opposée. Une ou plusieurs ouvertures d'aspiration 8 sont agencées sur la paroi du boîtier 7 pour permettre l'entrée des fumées à filtrer dans la chambre périphérique 6.
  • Les moyens de ventilation 3 mettent en communication la chambre interne 4 et la chambre périphérique 6. Ces moyens de ventilation 3 permettent ainsi de mettre en dépression la chambre périphérique 6 et en surpression la chambre interne 4, par rapport à la pression atmosphérique. Les moyens de ventilation 3 entre la chambre périphérique 6 et la chambre interne 4, permettent l'entrée des fumées à filtrer à l'intérieur de la chambre interne 4.
  • Le boîtier 1 peut ainsi comporter plusieurs chambres périphériques 6 dont les volumes sont alors définis, comme précédemment expliqué, entre les parois latérales 5 concernées de la chambre interne et les parois latérales diamétralement opposées du boîtier 7. Ces chambres périphériques 6 sont séparées par des cloisons, non illustrées, et sont non communicantes.
  • Selon ce mode de réalisation illustré à la figure 4 il est indispensable, de disposer d'au moins un ventilateur des moyens de ventilation 3 par chambre périphérique 6.
  • Selon un mode particulièrement avantageux illustré à la figure 2, le dispositif présente une seule chambre périphérique 6 s'étendant sur toute la périphérie du dispositif, autour de ladite chambre interne 2.
  • Les ouvertures d'aspiration 8 sont alors réparties pour permettre l'aspiration sur toute la circonférence du boîtier 1. Dans le cas où le boitier présente plusieurs parois latérales, chaque côté du boîtier dispose d'au moins une ouverture latérale afin d'éviter l'accumulation de fumées contre une paroi sans ouverture. La figure 3 illustre un boîtier disposant d'ouvertures latérales sur chaque côté du boîtier tandis que la figure 4 illustre un boîtier n'en disposant pas sur la majeure partie de deux de ses côtés.
  • L'unique chambre périphérique 6 définie selon ce mode particulier de réalisation de l'invention permet l'aspiration sur tous les cotés du boitier.
  • La mise en pression de la chambre interne 4 et la mise en dépression de la chambre périphérique peuvent être avantageusement obtenues au moyen de deux ventilateurs seulement.
  • Comme plus particulièrement illustré à la figure 2, ainsi qu'aux figures 3 à 5, les ouvertures latérales d'aspiration 8 peuvent être avantageusement sous forme de trous oblongs, au moins orientés en partie le long des parois latérales du boitier.
  • Selon un mode particulier de l'invention, la paroi supérieure du boîtier 10 est destinée à être fixée au plafond, directement ou indirectement par l'intermédiaire d'une platine de fixation, non illustrée sur les figures. La paroi supérieure 10 est de préférence dépourvue d'ouverture d'aspiration afin d'éviter une aspiration par le dessus du boîtier 1, cette partie étant de toute façon destinée à être fixée au plafond.
  • Comme illustré à la figure 2, les ouvertures d'aspiration 8 sont avantageusement situées, au moins en partie, à une distance L de la paroi supérieure du boitier 10 inférieure à 10 cm, de préférence 5 cm, permettant une aspiration optimale de la fumée à proximité immédiate du plafond.
  • Comme illustré à la figure 5, à titre d'exemple non limitatif, la paroi supérieure du boitier 10 définit la paroi supérieure de la chambre interne. Un ou plusieurs ventilateurs de diamètre d peuvent présenter un axe de rotation incliné d'un angle a, par exemple compris entre 30° et 70°, par rapport au plan de la paroi supérieure du boitier 10. L'inclinaison des moyens de ventilation 3 permet de dimensionner la hauteur h de la chambre interne, définie entre la paroi supérieure du moyen de filtration 10 et la paroi supérieure du boîtier 9, à une valeur inférieure au diamètre d. L'encombrement du boîtier 1 selon sa hauteur sera moindre avec un angle d'inclinaison α élevé.
  • Comme illustré aux figures 2 et 5, au moins un ventilateur peut être fixé directement à une paroi latérale 51a, 51b de la chambre interne 4, à l'intérieure de ladite chambre.
  • Ainsi, comme on peut le voir sur les figures 2 et 5, selon un agencement particulier, deux parois latérales opposées 51b de la chambre interne supportent les moyens de ventilation 3 et sont inclinées par rapport à la paroi supérieure d'un angle de 90°- α de manière à incliner l'axe des ventilateurs par rapport à cette paroi supérieure d'un angle α. Les deux parois latérales opposées 51a ne supportant pas les moyens de ventilation 3 présentent alors chacune une forme en trapèze, comme illustrée à la figure 5.
  • Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la mise en marche du dispositif peut se faire automatiquement par l'intermédiaire d'un détecteur de fumées 11. Ce moyen de déclenchement du dispositif est apte à mettre en marche automatiquement les moyens de ventilation 3 et permet ainsi d'éviter une mise en marche manuelle dudit dispositif lors de la présence de fumées.
  • Ce détecteur de fumées pourra être choisi non limitativement parmi ceux portant la mention EN 14 604, voire la norme NF 292. Ces détecteurs de fumées ne sont pas décrits car faisant partie des connaissances générales pour l'homme du métier. Ils peuvent permettre de déclencher une alarme sonore, outre le déclenchement des ventilateurs, dans le cas d'une détection de fumées.
  • Nous décrivons un troisième mode de réalisation illustré non limitativement aux figures 7 à 12. Ce dispositif 1 comprend un boîtier 1, lesdits moyens de ventilation 3, et les moyens de filtration 2 qui sont intérieurs au boîtier 1.
  • Les moyens de ventilation 3 sont constitués par des ventilateurs électriques, de préférence au nombre de deux. Ces moyens de ventilation permettent la mise en pression d'une chambre interne, repérée 4 dont la paroi inférieure est formée par les moyens de filtration 2. Les moyens de filtration sont constitués par un filtre HEPA, de préférence H14, plissé en accordéon et maintenu dans un cadre.
  • Les ventilateurs sont d'axe vertical, afin de limiter l'encombrement du boîtier suivant la hauteur. Les parois latérales du boîtier sont pourvues d'ouvertures d'aspiration 8, régulièrement réparties sur la circonférence du boîtier 1.
  • Les moyens de ventilation 3 permettent, en fonctionnement, la mise en dépression d'une chambre 61 positionnée en amont des ventilateurs, et dont la fonction est de répartir de manière uniforme l'aspiration au niveau des ouvertures d'aspiration 8. On assure ainsi une aspiration homogène des fumées, au voisinage du plafond, sur la circonférence du boîtier 1.
  • Le boîtier 1 reçoit un système de batteries 12 permettant d'assurer son fonctionnement, et en particulier l'alimentation électrique des ventilateurs, même en cas de coupure d'alimentation du réseau électrique, ainsi que l'électronique de contrôle nécessaire à son fonctionnement.
  • Le dispositif comprend encore un détecteur de fumées 11, de préférence reçu dans le boîtier 1.
  • Ce dispositif fonctionne comme suit, fixé à sa paroi supérieure au plafond, de préférence au centre de la pièce.
  • Lorsque le détecteur de fumées détecte une fumée, l'électronique de contrôle déclenche la mise en marche des ventilateurs. Les fumées s'accumulant au plafond sont aspirées par les ouvertures d'aspiration 8, sur toutes les parois latérales du boîtier, dans la chambre 61 mise sous dépression par les ventilateurs.
  • Les fumées traversent les ventilateurs et entrent dans la chambre interne 4, mise en surpression, puis sont filtrées par un seul passage au travers du filtre HEPA. Aucun pré filtre n'est utilisé en aval du filtre HEPA.
  • Les ventilateurs et les moyens de filtration assurent un débit important par exemple 300 m3/h (lorsque le filtre est neuf, c'est-à-dire non encrassé).
  • Le système de batteries et les ventilateurs sont dimensionnés pour assurer un fonctionnement du dispositif pendant une durée de préférence supérieure à 15 minutes, par exemple 20 minutes.
  • Eventuellement, et d'une manière générale, le dispositif peut comprendre une source lumineuse, de préférence à diodes. Cette source lumineuse est allumée uniquement lors du fonctionnement du dispositif, à savoir lors de la filtration des fumées. L'allumage de cette source lumineuse peut être conditionné par un détecteur de présence 14.
  • D'une manière générale, et afin de ne pas grever l'encombrement et le coût du dispositif, le système de batteries est dimensionné pour assurer un fonctionnement du dispositif uniquement pour un temps compatible avec l'arrivée des secours.
  • Ce temps peut être compris entre 20 minutes et 100 minutes, de préférence entre 20 minutes et 60 minutes.
  • Ce dispositif simple, peu encombrant, ne nécessitant aucun raccordement extérieur, résout de manière efficace les inconvénients existant des dispositifs connus.
  • Des essais ont été effectués afin de vérifier l'efficacité du système de désenfumage et de traitement des fumées.
  • Un essai référentiel 1 a été effectué sans aucun système de désenfumage, et un essai référentiel 2 a été effectué avec le dispositif selon la présente invention.
  • Pour ces essais, un incendie a été provoqué dans une enceinte de 8m3, par un foyer comprenant : 2 x PA, 2 x PP, 2 x ABS, 2 x caoutchouc Si, 2 x mousse PU, 2 x PVC, soit environ 500g de matière combustible.
  • Plusieurs suivis ont été effectués :
    • Suivi de températures: température à l'aspiration, au refoulement, température ambiante, température au sol.
    • Suivi visuel de l'opacité des fumées par le biais d'ampoules de 7W vers le foyer et au milieu de la pièce.
    Résultats concernant les températures
  • Les températures enregistrées en fonction du temps sont présentées figure 6.
  • Les températures relevées lors de l'essai 2 sont environ 30% moins élevées que celles relevées lors de l'essai 1. Le dispositif selon la présente invention a donc un impact positif sur les températures moyennes de la pièce.
  • Résultats concernant l'opacité
  • Dans l'essai 1, le point lumineux formé par l'ampoule proche du foyer disparaît en 399s et le point lumineux formé par l'ampoule au milieu de la pièce disparaît en 570s.
  • Dans l'essai 2 en revanche, aucun des deux points lumineux n'a disparu durant la durée de l'essai.
  • NOMENCLATURE
    • 1 : Boîtier
    • 2 : Moyen de filtration
    • 3 : Moyen de ventilation
    • 4 : Chambre interne
    • 5 : Paroi inférieure de la chambre interne
    • 6 : Chambre périphérique (Chambre de répartition de l'aspiration pour le mode de réalisation des figures 2 à 5),
    • 61. Chambre de répartition de l'aspiration (mode de réalisation des figures 7 à 12),
    • 51a: Paroi latérale trapézoïdale de la chambre interne
    • 51b: Paroi latérale non trapézoïdale de la chambre interne
    • 7 : Paroi latérale du boîtier
    • 8 : Ouverture d'aspiration
    • 9 : Paroi supérieure du boîtier
    • 10 : Paroi supérieure du moyen de filtration.
    • 11. Détecteur de fumées,
    • 12. Batterie électrique
    • 14. Détecteur de présence
    • d : Diamètre du ventilateur
    • h : Hauteur de la chambre interne
    • α : Angle d'inclinaison

Claims (15)

  1. Dispositif de désenfumage et de traitement des fumées d'incendie, autonome, comprenant :
    - un boîtier (1) équipé des moyens de filtration (2),
    - des moyens de ventilation (3) aptes à entraîner les fumées à travers lesdits moyens de filtration (2),
    et dans lequel le boitier comprend une chambre interne (4) dont la paroi inférieure (5) est formée par lesdits moyens de filtration (2), lesdits moyens de ventilation (3) étant agencés en amont de ladite chambre interne (4), permettant une mise en pression de ladite chambre interne (4), à une pression supérieure à la pression en aval des moyens de filtration (2) et dans lequel le dispositif est destiné à être fixé au plafond apte à collecter les fumées au voisinage du plafond, latéralement au boitier et à refouler les fumées filtrées selon un flux descendant, en dessous du boîtier
    caractérisé en ce que:
    - lesdits moyens de filtration (2) et lesdits moyens de ventilation (3) sont déterminés pour assurer un débit d'air filtré compris entre 150 m3/h et 450 m3/h
    - les moyens de ventilation (3) sont des ventilateurs, ledit dispositif comportant un système de batteries pour l'alimentation électrique des ventilateurs,
    - le système de batteries est dimensionné pour assurer un fonctionnement du dispositif pour une durée comprise entre 20 minutes et 100 minutes.
  2. Dispositif selon la revendication 1 présentant des moyens de déclenchement automatique dudit dispositif comportant un détecteur de fumées (11), apte à mettre en marche lesdits moyens de ventilation (3).
  3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de déclenchement automatique, déclenchent, outre les moyens de ventilation, une alarme sonore, dans le cas d'une détection de fumées.
  4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le détecteur de fumées est choisi parmi ceux portant la mention EN 14604 ou NF 292.
  5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel lesdits ventilateurs sont au nombre de deux.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le système de batteries est dimensionné pour assurer un fonctionnement du dispositif pour une durée comprise entre 20 minutes et 60 minutes.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la collecte des fumées au voisinage du plafond est réalisée par l'intermédiaire d'ouvertures d'aspiration (8) agencées sur les parois latérales du boîtier (1), lesdites ouvertures (8) communicant sur une chambre de répartition de l'aspiration, mise en dépression par les moyens de ventilation (3).
  8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les ouvertures d'aspiration sont agencées sur la totalité de la circonférence du boîtier (1).
  9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les ouvertures d'aspiration (8) comprennent des trous oblongs, orientés suivant la longueur des parois latérales du boîtier.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel lesdits moyens de filtration comprennent un filtre HEPA.
  11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel lesdits moyens de ventilation sont déterminés de manière à créer un écoulement turbulent au travers dudit filtre HEPA.
  12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, dans lequel le filtre HEPA n'est précédé d'aucun pré-filtre.
  13. Dispositif selon la revendication 11 seule ou prise en combinaison avec la revendication 12, dans lequel lesdits moyens de ventilations sont déterminés de telle façon à ce que la vitesse du flux d'air au travers du filtre HEPA est comprise entre 0,9 m/s et 5 m/s.
  14. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, dans lequel la paroi supérieure du boîtier (10) est destinée à être fixée au plafond, directement ou indirectement par l'intermédiaire d'une platine de fixation, les ouvertures d'aspiration (8) étant situées, au moins en partie, à une distance L de la paroi supérieure du boitier (10) inférieure à 10 cm, de préférence 5 cm.
  15. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 au cours d'un incendie, dans une pièce, fixé au plafond, pour filtrer les fumées contenues dans ladite pièce, et rejeter les fumées filtrées dans ladite pièce.
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