FR2747181A1

FR2747181A1 - Energy recovery apparatus for purification of air in room

Info

Publication number: FR2747181A1
Application number: FR9604630A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-09
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1997-10-10
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: FR2747181B1

Abstract

The apparatus includes two tanks (4,5) each containing a stack (14,15) of metallic grids for periodic storage of heat extracted from the stale air, which is inducted through a dust filter (2) and fan (1) into each tank in turn via cyclically programmed (13) electrically operated valves (3). Fresh air is drawn through another filter (11) and fan (10) and similar valves (12) into whichever tank is not being supplied with the stale air. The two half-cycles are programmed to be of exactly equal duration.

Description

La présente invention concerne un appareil utilisable pour le renouvellement de l'air destiné à la respiration humaine, ce renouvellement étant obtenu par remplacement de l'air vicié à l'intérieur de l'immeuble par de l'air propre extérieur. La combinaison des différentes parties qui le constituent permet de renouveler l'air non seulement des locaux d'habitation mais également des bureaux, des ateliers, des éc@les, des hôpitaux ou des locaux à usage commercial. The present invention relates to an apparatus for use in the renewal of air for human respiration, this renewal being obtained by replacing the stale air inside the building with clean outside air. The combination of the different parts of it makes it possible to renew the air not only of the living quarters but also of offices, workshops, schools, hospitals or premises for commercial use.

ETAT DE L'ART ANTERIEUR
Lorsque l'air extérieur est relativement propre la méthode traditionnelle de dépollution d@s locaux consiste à renouveler l'air par aération (ouverture des fenêtres) ou circulation forcée du type ventilation mécanique contrôlée (VMC)
L'inconvénient principal de ces méthodes, en plus des problèmes de poussières et de bruit, es@ le cout énergétique du renouvellement, l'air i@@érieur étant typiquement à 22 0C tan@@@ que l'air extérieur pe@t être à -5 C (hiver) ou +32 C (été
On a proposé, mai, uni ement pour des locaux de a-s grana volume, de r@2upérer l'énergie des effluents gazeux, à l'aide d'appareils dérivés du préchauffeur Ljungstrom, un système contim. et régénératif utilisant un rotor et une séparation de l'air chaud et He l'air frcid avec des joints appropriés.STATE OF THE PRIOR ART
When the outside air is relatively clean the traditional method of depollution d @ s local is to renew the air by ventilation (opening windows) or forced circulation type mechanical ventilation controlled (VMC)
The main disadvantage of these methods, in addition to the problems of dust and noise, is the energy cost of renewal, the air being typically 22 ° C tan @@@ that the outside air pe @ t be at -5 C (winter) or +32 C (summer)
It has been proposed, in May, for rooms of large volume, to recover the energy of the flue gases, using appliances derived from the preheater Ljungstrom, a contim system. and regenerative using a rotor and a separation of hot air and He air frcid with appropriate joints.

Initialement ce type d'appareil était réservé à des applicaticis industrielles (rotor de t de diamètre et température de l'air chaud pouvant atteir re 800 C) : voir Chemical Engineers'Handbook, rection 9, .eat Generation and
Transport .Initially this type of device was reserved for industrial applicaticis (rotor diameter t and hot air temperature up to 800 C): see Chemical Engineers' Handbook, Rec. 9,.
Transport.

Cependant à l'échelle industrielle on r'a jamais recherché à réduire simulta@ément le volume des échangeurs, le coût énergétique et le coût d'investissement de ces appareils ainsi que leur niveau sonore, 1 quantité de ca@orie@ récupérables (températures élevées et/fru dé its très importants) était en effet compatible a ec ces coûts et ces nuisance
Ces réductions simultanées sont un facteur essentiel pour qu'un appareil ait un prix acceptable pour les applications qui concernent plus directement les gens qui ont besoin d'air purifié, c'est à dire que pour la dépollution des locaux le coût unitaire du m3 doit être très bas.However, on an industrial scale, it has never been sought to simultaneously reduce the volume of the exchangers, the energy cost and the investment cost of these apparatuses as well as their noise level, a quantity of recoverable particles (temperatures high and very high) was indeed compatible with these costs and nuisance
These simultaneous reductions are an essential factor for a device to have an acceptable price for applications that are more directly relevant to people who need purified air, ie for the depollution of premises the unit cost of the m3 must to be very low.

Cette invention souligne que, par la combinaison de différents moyens, on peut obtenir sim@ltarément une réduction importante du volume de l'appareil, de sa consommation d'énergie et de son coût d'investissement et, par conséquent, obtenir un système à bas prix qui peut être installé à proximité des gens (maisort, atelier, école, commerce, etc...)
Comme nous le verrons dans ce qui suit, cette réduction importante des coûts, telle qu'elle résulte de la présente invention permet non seulement e concevoir un appareil électroménager de bas prix, ^-is également un appareil capable de traiter de plus granos débits d'air pour des locaux plus mporta@ts. En d'a@tres termes, les appareils se@@@
@invention, peuve@@ purifier des débits d'air compris en @@ 100 m3/heure et 20000 m3/heurn et les principes de le@r construction @ont identiques dans es deux cas extrême
Les détails caractéristiques Je ce purificateur sont indiqués clairement dans la description qui suit et dans le dessin qui l'accompagne à titre d'illustration et utilisant les mêmes signes de référence.This invention emphasizes that, by the combination of different means, a significant reduction in the volume of the apparatus, in its energy consumption and investment cost can be achieved in a sim- low price that can be installed near people (maisort, workshop, school, trade, etc ...)
As will be seen in the following, this significant reduction in costs, as a result of the present invention, not only makes it possible to design a low-cost household appliance, but also an appliance capable of handling more granite flow rates. air for more mporta @ ts premises. In other words, the devices themselves
@invention, can purify air flow included in @ 100 m3 / hour and 20000 m3 / hour and the principles of @ construction @ are identical in both extreme cases
The characteristic details of this purifier are clearly indicated in the description which follows and in the drawing which accompanies it by way of illustration and using the same reference signs.

DESCRIPTION DU DESSIN DE L'INVENTION
a figure 1 montre le schéma de @ @incipe du purificateur.DESCRIPTION OF THE DRAWING OF THE INVENTION
Figure 1 shows the @ @incipe diagram of the purifier.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Un ventilateur (1), muni d'un filtre (2) destiné 3 éliminer les poussières, les @@rticules en suspension, etc. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A fan (1) provided with a filter (2) for removing dust, suspended particles, etc.

souffle l'air à purifier (air vicié) provenant de l'immeuble lui-même et est équipé de deux électrovannes (3) qui, par action d'un programmateur cyclique (13) permettent d'introduire cet air à l'un ou l'aut@e des deux bacs (4 et 5). Dans la position indiquée dans la figue, l'air entre en (6) en haut du premier tac et sort en 7). Dans la deuxième moitié du cycle, après l'inversion des électrovannes, l'air vicié entre en haut du deuxième bac (8) et sort en (9).blows the air to be purified (stale air) from the building itself and is equipped with two solenoid valves (3) which, by action of a cyclic controller (13) allow to introduce this air to one or the other two bins (4 and 5). In the position indicated in the fig, the air enters in (6) at the top of the first tac and goes out in 7). In the second half of the cycle, after the inversion of the solenoid valves, the stale air enters at the top of the second tank (8) and leaves in (9).

L'air propre, actionné par un deuxième ventilateur (10), également équipé d'un filtre (11) et de deux électrovannes (12) circule en sens inverse (de bas en haut), dans le bac non alimenté en air vicié. Le programmateur cyclique est programmé pour établir deux demi-cycles de durée, rigoureusement identiques. The clean air, actuated by a second fan (10), also equipped with a filter (11) and two solenoid valves (12) circulates in the opposite direction (from bottom to top), in the tank not supplied with stale air. The cyclic programmer is programmed to establish two half cycles of duration, strictly identical.

Chacun des deux bacs est partiellement rempli par un empilement de toiles métalliques (14 et 15). Ces empilements jouent le rôle d'échangeurs de chaleur ou plus exactement d'accumulateurs. L'air qui traverse un empilement pendant un demi-cycle cède ou récupère une partie très importante de l'enthalpie accumulée dans le métal pendant le demi-cycle précédent. Each of the two bins is partially filled by a stack of wire cloths (14 and 15). These stacks act as heat exchangers or more precisely accumulators. The air passing through a stack during a half cycle gives up or recovers a very large part of the enthalpy accumulated in the metal during the preceding half-cycle.

La propriété essentielle de l'appareil selon l'invention est de minimiser l'énergie corsommée par les ventilateurs (1) et (10) et par conséquent lswr niveau sonore et cela sans préjudice pour la récupération d'énergie et sans augmentation du Cott d'investissement. The essential property of the apparatus according to the invention is to minimize the energy consumed by the fans (1) and (10) and consequently lswr sound level and this without prejudice to the energy recovery and without increasing the Cott d 'investment.

Pour atteindre ce résultat, on a trouvé que le système d'échange de chaleur (sections 14 et 15) devait satisfaire aux conditions suivantes
a) Augmentation de l'efficacité de l'échange de chaleur grâce à l'utilisation d'un garnissage de grande surface spécifique (mètres carrés de surface par mètre cube de garnissage). Cela ne peut être obtenu que par utilisation de fils métalliques de petit diamètre d'un matériau relativement inoxydable. L'efficacité d'un garnissage est définie en termes scientifiques, par le NTU (nimber of Transfer Units) c'est à sire Nombre d'Unités de Transfert, par unité de longueur. Pour une même longueur du garnissage, l'échauffement et le refroidissement seront d'autant plus grand que la valeur du NTU est grande.To achieve this result, it was found that the heat exchange system (sections 14 and 15) had to satisfy the following conditions
(a) Increased efficiency of heat exchange through the use of high surface area packing (square meters of surface per cubic meter of packing). This can only be achieved by using small diameter wires of a relatively stainless material. The effectiveness of a packing is defined in scientific terms, by NTU (nimber of Transfer Units) that is to say Number of Transfer Units, per unit of length. For the same length of the lining, the warming up and the cooling will be even greater than the value of the NTU is large.

Avec les fibres métalliques, ze très petit diamètre, on peut augmenter cette efficacité et réduire ainsi la longueur de garnissage nécessaire mais il en résulte une perte de pression dans le garnissage trop élevée, ce qui n'est pas compatible avec les critères mentionnés, relatifs à un appareil économique et de faible niveau acoustique. With the metal fibers, a very small diameter, this efficiency can be increased and thus reduce the length of packing required but this results in a loss of pressure in the lining too high, which is not compatible with the criteria mentioned, relating to to an economical apparatus and low acoustic level.

b) On a trouvé que le meilleur compromis entre volume, efficacité thermique et perte de charge s'obtient à l'aide de garnissages de porosité volumique relativement élevée (75 à 95z) constitués de fils d'un diamètre, ni trop petit, ni trop grand, compris entre 0,lmm et lmm. b) It has been found that the best compromise between volume, thermal efficiency and pressure drop is obtained by means of relatively high volume porosity packings (75 to 95z) consisting of wires of a diameter, neither too small nor too big, between 0, lmm and lmm.

c) La fréquence du cycle d'inversion de flux doit être élevée et dans tous les cas supérieur à 60 cycles à l'heure. c) The frequency of the flow reversal cycle must be high and in all cases greater than 60 cycles per hour.

d) Il est également indispensable que les fils métalliques qui constituent le garnissage soient placés dans une position globalement perpendiculaire aux flux de l'air. De préférence, on utilise des toiles métalliques, coupées en forme de grilles de section carrée (ou rectangulaire). d) It is also essential that the metal wires forming the lining be placed in a position generally perpendicular to the air flows. Preferably, metal screens cut in the form of grids of square (or rectangular) section are used.

Comme nous le verrons dans la description des exe-.lples illustratifs, quand ces conditioro sont satisfaites, on obtient un appareil qui combine les caracteristiques suivantes
Son volume est petit
Sa perte de pression ainsi que le coût des ventilateurs et le niveau acoustique sont faibles
Son efficacité thermique est élevée.As we will see in the description of illustrative exe-.lples, when these conditioro are satisfied, one obtains an apparatus which combines the following characteristics
Its volume is small
Its pressure loss as well as the cost of the fans and the acoustic level are low
Its thermal efficiency is high.

L'eLt~~acité thermique peut être définie par référence à un échangeur classique continu à contre-courant. Les différences de température entre le fluide chaud et le fluide froid aux deux extrémités de cet échangeur équivalent, ne devrait pas dépasser 2 ou 3 C. Nous verrons dans les exemples qui suivent quelles sont dans ces conditions les différences d'enthalpie entre l'air rejeté à l'extérieur et l'air introduit à l'intérieur. Il faut toutefois souligner que dans le cas de l'accumulateur cyclique les températures des deux fluides (vicié et propre) à la sortie de l'appareil évoluent au cours du temps, pendant un demi-cycle. Les différences de températire mentionnées (2 ou 30C) représentent donc la moyenne entre les écarts au début et à la fin d'un demi-cycle. The thermal efficiency can be defined by reference to a conventional countercurrent continuous heat exchanger. The differences in temperature between the hot fluid and the cold fluid at the two ends of this equivalent exchanger should not exceed 2 or 3 C. In the following examples, we will see what are the differences in enthalpy between air and air. rejected on the outside and the air introduced inside. It should be noted however that in the case of the cyclic accumulator the temperatures of the two fluids (stale and clean) at the output of the device change over time, during a half cycle. The temperature differences mentioned (2 or 30C) therefore represent the average between the deviations at the beginning and at the end of a half-cycle.

On obtient donc une efficacité thermique élevée combinée à une faible perte de charge grâce au choix des caractéristiques des toiles métalliques et à la fréquence élevée d'inversion du flux gazeux. Ce phénomène avait été revendiqué précédemment par l'auteur de la présente demande ; la revendication avait été présenté dans la demande PCT/FR93/00693 du 6 Juillet 1993 mais elle concernait un appareil catalytique opérant à température relativement élevée destiné à détruire les polluants. A high thermal efficiency combined with a low pressure drop is therefore obtained by virtue of the choice of the characteristics of the wire cloths and the high frequency of reversal of the gas flow. This phenomenon had been previously claimed by the author of the present application; the claim had been presented in application PCT / FR93 / 00693 of 6 July 1993 but it concerned a catalytic apparatus operating at relatively high temperature for destroying pollutants.

Les deux empilements de toiles métalliques et la couche catalytique étaient disposés en série ce qui, associé a la nécessité d'obtenir une efficacité thermique encore plus élevée (le nombre de grilles par empilement étant plus du double de celui actuellement revendiqué), entraînait une perte de charge totale dans les trois couches supérieure de 4 à 5 fois à la perte de charge des empilements 14 ou 15. Une perte de charge élevée est favorable à l'obtention de profils de vitesse relativement plats dans une section transversale et par conséquent der profils de température également plats et cela bien que les conditions régnant à l'entrée et à la sortie des empilements ne soient pas idéales (changement de direction en particulier). The two stacks of wire mesh and the catalytic layer were arranged in series which, combined with the need to obtain an even higher thermal efficiency (the number of grids per stack being more than double that currently claimed), resulted in a loss. total load in the three upper layers of 4 to 5 times the pressure drop of the stacks 14 or 15. A high pressure drop is favorable to obtain relatively flat speed profiles in a cross section and therefore profiles Even though the conditions prevailing at the entrance and exit of the stacks are not ideal (change of direction in particular).

Les données présentées dans l'art antérieur ne permettaient donc pas de conclure que le choix des caractéristiques des toiles et le choix de .a fréquence d'inversion seraient identiques dans les deux cas. The data presented in the prior art therefore did not make it possible to conclude that the choice of the characteristics of the fabrics and the choice of the frequency of inversion would be identical in both cases.

Pour minimiser la distorsion des profils de vitesse dans une section de l'empilement les essais préliminaires ont conduit à adopter la géométrie de l'appareil présentée dans la figure 1. L'espace libre dans chaque bac, au dessus et au dessous de l'empilement, est relativement important, supérieur au volume de l'empilement lui-même, et l'air entre dans ce volume horizontalement grâce au volet de la vanne qui joue également le rôle d'un déflecteur. Par ailleurs au dessus de chaque empilement on dispose un distributeur spécifique consistant en une plaque perforée d'environ 60 trous aJnt les diamètres peuvent être différents les uns des autres ; l'exemple 3 indiquera comment on détermine les diamètres de ces trous. To minimize the distortion of velocity profiles in a section of the stack, the preliminary tests led to adopt the geometry of the apparatus shown in Figure 1. The free space in each tank, above and below the stack, is relatively large, greater than the volume of the stack itself, and the air enters this volume horizontally through the flap of the valve which also plays the role of a deflector. Furthermore, above each stack is a specific distributor consisting of a perforated plate of about 60 holes, the diameters may be different from each other; Example 3 will show how the diameters of these holes are determined.

Mais l'effet du distributeur serait annulé si on ne respectait pas rigoureusement le principe fondamental de construction d'un appareil symétrique :après l'inversion de flux les conditions aérauliques en amont et en aval de l'empilement doivent rester identiques. But the effect of the distributor would be canceled if we did not strictly respect the fundamental principle of construction of a symmetrical device: after the flow reversal the aeraulic conditions upstream and downstream of the stack must remain identical.

De même le gain important résultant du rapport très élevé entre la conductivité radiale et la conductivité axiale de ces empilements, phénomène déjà mentionné dans la demande précédente serait en grande partie annulé si les conditions précédentes n'étaient pas remplies. Similarly the significant gain resulting from the very high ratio between the radial conductivity and the axial conductivity of these stacks, a phenomenon already mentioned in the previous application would be largely canceled if the previous conditions were not met.

La réduction des perturbations dans les espaces vides et la correction des perturbations résiduelles grâce aux deux distributeurs spécifiques 16 et 17 imposent de façon pratiquement unique le dessin de l'appareil. L'utilisation de deie bacs superposés (4 et 5) quI permeL de réduire l'encombrement total tout en contribuar@@@à à l'établissement dUs conditions aérauliques symétriques est donc indispensable ou du moins extrêmement souhaitable. The reduction of the disturbances in the empty spaces and the correction of the residual disturbances thanks to the two specific distributors 16 and 17 almost uniquely impose the design of the apparatus. The use of stacked bins (4 and 5) to reduce overall bulk while contributing to the establishment of symmetrical aeraulic conditions is therefore essential or at least extremely desirable.

Nous avons construit un appareil unique conforme au schéma de la figure 1 équipé des deux distributeurs spécifiques définis par la procédure de l'exemple 3 et dont les caractéristiques principales sont les suivantes
Section des bacs : 30cm x 30cm
Nature des empilements : toile acier galvanisé type moustiquaire, ouverture nominale 1,5 mm, diamètre des fils 0,315 mm, porosité volumique 84%
Hauteur des empilements : environ 4cm pour 60 grilles de 0,63 mm d'épaisseur
Surface métallique d'un empilement : 7,3 m2
Hauteur des espaces vides : 6,6 cm et 10 cm
Diamètre des turbines des ventilateurs : 20 cm
Vitesse de rotation : 2475 tr/mn
:Débit d'air : 300m3/h (22oC, 1 Bar) (on néglige la vartion de débit avec la teneur en eau)
Fréquence d'inversion du flux : dans tous les exemples qui suivent cette fréquence était de 6 cycles par minute, c'est à dire qu'un demi-cycle durait 10 secondes.We have built a single device according to the diagram of Figure 1 equipped with two specific distributors defined by the procedure of Example 3 and whose main characteristics are as follows
Bins section: 30cm x 30cm
Stacking type: Galvanized steel mesh screen type, nominal opening 1.5 mm, wire diameter 0.315 mm, volume porosity 84%
Height of the stacks: about 4cm for 60 grids of 0.63 mm thick
Metal surface of a stack: 7.3 m2
Height of the empty spaces: 6.6 cm and 10 cm
Diameter of the fans turbines: 20 cm
Rotation speed: 2475 rpm
: Air flow: 300m3 / h (22oC, 1 Bar) (we neglect the variation of flow with the water content)
Frequency of inversion of the flow: in all the examples which follow this frequency was of 6 cycles per minute, that is to say that a half-cycle lasted 10 seconds.

EXEMPLE 1
RECUPERATION DES CALORIES DE L'AIR VICIE
Cet exemple correspond au fonctionnement en hiver. Air vicié : 220C, humidité Relative (HR) 60%, enthalpie totale pour 400m3,31700 Kioules(KJ), Air frais : 0 C, HR 100% soit enthalpie : 13100 KJ,
On a mesuré les grandeurs suivantes
Air vicié refroidi : 30C, HR 100% soit enthalpie 15900 KJ,
Air frais préchauffé : 20 C, HR 50% soit enthalpie 27200
KJ.EXAMPLE 1
RECOVERY OF CALORIES OF AIR VICIE
This example corresponds to winter operation. Exhaust air: 220C, relative humidity (RH) 60%, total enthalpy for 400m3.31700 Kioules (KJ), Fresh air: 0 C, 100% RH or enthalpy: 13100 KJ,
The following quantities were measured
Stale air cooled: 30C, 100% RH or enthalpy 15900 KJ,
Preheated fresh air: 20 C, 50% RH, enthalpy 27200
K J.

Le bilan enthalpique fait apparaître un déficit apparent de 1795 KJ/h qui ne sont pas transférés à l'air frais, ce déficit est même égal à 2500KJ si on tient compte des 720
KJ dégagés par les deux ventilateurs.The enthalpy balance shows an apparent deficit of 1795 kJ / h which is not transferred to fresh air, this deficit is even equal to 2500 kJ if we take into account the 720
KJ released by both fans.

L'expliçation est simple : pendant un demi-cycle l'air vicié condense sur les fils des toiles métalliques environ 8,2g d'eau dans chacun des bacs, dont les 2/3 sont revaporisés par l'air frais dans le demi-cycle suivant. Il y a un écoulement de l'eau vers le bas (et c'est la raison principale du choix de l'écoulement vertical de haut en bas pour l'air vicié). La quantité recueillie dans le fond du bac est de 8,2/3 = 2,7g par cycle complet soit 985g/h. The explanation is simple: during a half-cycle the stale air condenses on the wires of the wire cloths about 8.2g of water in each of the tanks, 2/3 of which are revaporized by the fresh air in the half next cycle. There is a downward flow of water (and this is the main reason for choosing vertical flow from top to bottom for stale air). The quantity collected in the bottom of the tank is 8.2 / 3 = 2.7 g per complete cycle, ie 985 g / h.

Une quantité égale est recueillie dans le deuxième bac. An equal amount is collected in the second bin.

L'eau condensée est éliminée par l'intermédiaire de 2 siphons.Condensed water is removed via 2 siphons.

On voit donc que l'entraînement vers le bas d'une partie de l'eau condensée permet de déshumidifier le local puisque dans le cas étudié 24 l d'eau seraient ainsi éliminés chaque jour. En vérité le rendement de la déshumidification doit être évalué autrement
Les 400 m3/h d'air frais à la sortie de l'appareil contiennent 1,471 d'eau en mins que l'air vicié, ce qui veut dire que le rendement vrai est de 351/jour.So we see that the downward drive of some of the condensed water can dehumidify the room since in the case studied 24 liters of water would be eliminated every day. In truth the performance of dehumidification must be evaluated otherwise
The 400 m3 / h of fresh air at the outlet of the unit contains 1.471 water in mins that stale air, which means that the true yield is 351 / day.

De même le rendement thermique global est le suivant
consommation de 0,2kw des ventilateurs, consommation de 0,27 kw pour ramener la température de l'air frais à la température du local par chauffage classique (c'est à dire échauffement de 20 C à 22 C). Il en coûterait 3kw (plus l'énergie d'un ventilateur de ventilation mécanique contrôlée) pour effectuer le renouvellement et le chauffage sans utiliser l'appareil selon l'invention et l'air introduit serait trop sec (ce qui conduirait à utiliser un humidificateur plus un complément de chauffage pour compenser le refroidissement associé à la saturation adiabatique).Similarly the overall thermal efficiency is as follows
consumption of 0.2kw fans, consumption of 0.27 kw to bring the temperature of fresh air to room temperature by conventional heating (ie heating from 20 C to 22 C). It would cost 3kw (plus the energy of a controlled mechanical ventilation fan) to perform the renewal and heating without using the apparatus according to the invention and the introduced air would be too dry (which would lead to use a humidifier plus additional heating to compensate for cooling associated with adiabatic saturation).

En d'autres termes l'appareil selon l'invention permet d'éliminer les polluants atmosphériques sans trop éliminer l'humidité concenue dans l'air du local. In other words, the apparatus according to the invention makes it possible to eliminate atmospheric pollutants without excessively eliminating the moisture concen- trated in the room air.

EXEMPLE 2
RECUPERATION DES FRIGORIES DE L'AIR VICIE
Cet exemple correspond au fonctionnement en été. L'air vicié à l'entrée de l'appareil (à l'aspiration du ventilateur) est à@ 220C, HR 90%, ''air extérieur est à 320C, HR 90% également à l'aspiration ts ventilateur. EXAMPLE 2
RECOVERY OF VICIE AIR REFRIGERANTS
This example corresponds to the operation in summer. The stale air at the inlet of the appliance (at the fan suction) is @ 220C, RH 90%, '' outdoor air is at 320C, HR 90% also at the suction ts fan.

On a mesuré les grandeurs suivantes
Air vicié réchauffé : 300C, HR 90%,
Air frais prérefroidi : 240C, HR 100%. The following quantities were measured
Exhaust air heated: 300C, 90% RH,
Fresh pre-cooled air: 240C, 100% RH.

En tenant compte des 720 KJ/h (200 watts) dégagés par les deux ventilateurs, le bilan enthalpique est globalement satisfaisant. On n'observe pas de condensation dans les fonds des bacs. Taking into account the 720 KJ / h (200 watts) released by the two fans, the enthalpy balance is globally satisfactory. No condensation is observed in the bottoms of the tanks.

L'air chaud extérieur Ferd 4,15 kw en traversant l'échangeur, eoit un gain de 3,95 kw, si on déduit l'énergie consommée par les ventilateurs. Le climatiseur nécessaire pour compenser cette énergie thermique devrait avoir une puissance mécanique de 1,5 kw, ce qui représente un appareil dont le coût opératoire, l'investissement et le coût d'installation sont élevés. The outside hot air Ferd 4.15 kw crossing the exchanger, was a gain of 3.95 kw, if we deduce the energy consumed by the fans. The air conditioner needed to compensate for this thermal energy should have a mechanical power of 1.5 kw, which represents a device whose operating cost, investment and installation cost are high.

On notera que l'air qui contient la plus forte teneur en eau circule cette fois de bas @@ haut, c'est à dire que l'eau condensée n'est pas entraînée rers les fonds des bacs mais revaporisée sur les garnissages. 14g d'eau sont condensés à chaque passage mais si on tient compte de la surface totale des fils d'un garnissage (7,3m2), la couche de condensat est d'environ 0,002mm à la fin d'un demi-cycle, soit 0,6% du diamètre des fils. It will be noted that the air which contains the highest water content circulates this time from below, that is to say that the condensed water is not entrained at the bottoms of the tanks but is vaporized on the packings. 14g of water are condensed at each pass but if we take into account the total area of the wires of a lining (7.3m2), the condensate layer is about 0.002mm at the end of a half cycle, that is 0.6% of the diameter of the wires.

Les raccordements de l'appareil ne sont donc pas différents pour le fonctionnement en été ou en hiver; la différence principale est que les fonds des bacs et les siphons se maintiennent secs. The connections of the device are therefore not different for operation in summer or winter; the main difference is that bottoms of bins and siphons are kept dry.

EXEMPLE 3
FONCTIONNEMENT DANS DES CONDITIONS CLIMATIQUES INTERMEDIAIRES
Sans modifier les branchements, l'appareil peut également fonctionner lorsque l'air extérieur est à une température et à une humidité relative intermédiaires entre les deux cas précédents, et cela qu'il y ait ou non présence d'eau liquide dans les fonds des bacs.EXAMPLE 3
OPERATION IN INTERMEDIATE CLIMATE CONDITIONS
Without modifying the connections, the apparatus can also function when the outside air is at a temperature and a relative humidity intermediate between the two preceding cases, and that there is or not presence of liquid water in the bottoms of the trays.

Lorsqu'il en est ainsi on obtient soit un rendement thermique intermédiaire ou plus simplement lorsque les températures et les humidités extérieures sogt voisines, une ventilation mécanique à double flux. Ce système de -zentilation es@ souvent préconisé, mais rarement utilisé jusqu'ici pour de petites installations, alors qu'il permettrait de supprimer la dépression du logement tout en utilisant des filtres à pc+ zules qui contribuent à maintenir le logement propre. When this is so, one obtains either an intermediate thermal efficiency or more simply when the temperatures and the external humidities are close, a mechanical ventilation with double flow. This system of ventilation is often advocated, but rarely used until now for small installations, whereas it would make it possible to suppress the depression of the housing while using PC + zules filters which contribute to keep the dwelling clean.

Ce système à double flux est plus efficace, ce qui est égaienttnt le cas pour les exemples précédents, si l'air vicié est prélevé dans une pièce polluée (cuisine par exemple) et refoulé dans une pièce propre (salle de séjour ou chambre). This dual flow system is more efficient, which is also the case for the previous examples, if the stale air is taken in a polluted room (kitchen for example) and returned to a clean room (living room or room).

En général on équipe le ventilateur de l'air extérieur avec un filtre de fibres qui peut être lavé dans un lave vaisselle ; on notera cependant que l'inversion du flux gazeux contribue beaucoup, par effet de décolmatage, à la propreté des empilements de grilles. In general, fan the outside air with a fiber filter that can be washed in a dishwasher; it should be noted, however, that the inversion of the gas flow contributes a lot, by unclogging effect, to the cleanliness of the stacks of grids.

EXEMPLE 4
CARACTERISTIQUES DES DISTRIBUTECRS SPECIFIQUES
Les deux distributeurs spécifiques, 16 et 17, placés en haut des empilements de grilles sont deux plaques percées d'environ 60 trous équidistants mais dont les diamètres peuvent être différents les uns des autres.EXAMPLE 4
CHARACTERISTICS OF SPECIFIC DISTRIBUTECRS
The two specific distributors, 16 and 17, placed at the top of the stacks of grids are two plates pierced with about 60 equidistant holes but whose diameters can be different from each other.

En effet l'efficacité de l'appareil suivant l'invention peut être améliorée si on redéfinit le diamètre des trous par la procédure suivante. Indeed the efficiency of the apparatus according to the invention can be improved if the hole diameter is redefined by the following procedure.

En l'absence de plaque perforée on note la perte de charge à travers l'empilement. Pour 400m3/h et 60 grilles cette perte de charge est de 11 mm-eau (10,8 Pa). On adjoint la plaque percée de 60 trous identiques de 3,5 cm de diamètre. On augmente la vitesse de rotation du ventilateur pour que le débit d'air soit à nouveau égal à 400m3/h. La perte de charge du distributeur + empilement est égale à 14 mm-eau, une augmentation de 3,0 mm-eau. In the absence of perforated plate, the pressure drop is noted through the stack. For 400m3 / h and 60 grids this pressure drop is 11 mm-water (10.8 Pa). The plate is drilled with 60 identical holes 3.5 cm in diameter. The speed of rotation of the fan is increased so that the air flow is again equal to 400m3 / h. The pressure drop of the distributor + stack is equal to 14 mm-water, an increase of 3.0 mm-water.

On remplace le distributeur par une résistance électrique de 30 Ohms constituée de fils équidistants disposés horizontalement < ; la longueur totale de la résistance est supérieure à 30 fois la dimension de l'empilement, c'est à dire que chaste section élémentaire du haut de l'empilement reçoit le même flux thermique. The distributor is replaced by an electrical resistance of 30 ohms consisting of equidistant wires arranged horizontally <; the total length of the resistor is greater than 30 times the size of the stack, that is to say that chaste elementary section of the top of the stack receives the same heat flow.

L'échauffement moyen de l'air (mesuré à la sortie de l'appareil) est égal à 15,6 C mais un thermocouple déplacé horizontalement, suivant deux axes, à la sortie de l'empilement permet d'observer des différences de températures, ce qui correspond à des différences de débit sur les sections élémentaires. The average heating of the air (measured at the exit of the apparatus) is equal to 15,6 C but a thermocouple moved horizontally, according to two axes, at the exit of the stack makes it possible to observe differences of temperatures , which corresponds to flow differences on the elementary sections.

Grâce à ces données on calcule quel devrait être le diamètre de chacun des trous du distributeur qui permettrait de ramener le débit élémentaire au débit moyen. Dans la pratique on ne recalcule pas les 60 diamètres mais on regroupe par famille de 6 trous en utilisant le débit moyen correspondant à cet ensemble. With these data we calculate what should be the diameter of each of the holes of the distributor that would bring the elementary flow rate to the average flow. In practice we do not recalculate the 60 diameters but we group by family of 6 holes using the average flow corresponding to this set.

L'exemple 1 avait été obtenu avec un distributeur calculé ainsi. En l'absence de distributeur, pour obtenir 1f. même rendement le nombre de grilles a du être multiplié par 2,2, ce qui a conduit à une perte de charge de 24 mm-eau au débit de 400m3/h obtenu grâce à l'augmentation de la vitesse du ventilateur à 3300 tr/mn. Le volume sonore étant trop élevé, il s'est avéré indispensable de réduire le débit traité. Example 1 was obtained with a calculated dispenser as well. In the absence of a distributor, to obtain 1f. same efficiency the number of grids had to be multiplied by 2,2, which led to a pressure drop of 24 mm-water at the rate of 400m3 / h obtained by increasing the fan speed to 3300 rev / min. The sound volume being too high, it proved necessary to reduce the flow rate treated.

Le distributeur ainsi obtenu joue le même rôle dans les deux demi-cycles puisque les trajets aérauliques présentent les mêmes caractéristiques avant ou après l'inversion. The dispenser thus obtained plays the same role in the two half-cycles since the aeraulic paths have the same characteristics before or after the inversion.

Claims

do IIDICaT1S

1- reil to purify the air which comprises a heat exchanger consisting of two bins (4 and 5) each equipped with a stack of metal cloths (14 and 15) arranged horizontally and a tray for collecting and removing the condensed water, characterized in that it makes it possible to recover a part of the enthalpy of the stale air and to transmit it to the clean air thanks to the periodic storage of this enthalpy in the two stacks; the periodicity is obtained by inverting, with the aid of a cyclic controller (13), four solenoid valves (3 and 12) which, for durations of one half cycle, direct the stale air and the clean air towards the one or other of the two bins; the stale air is circulated by a centrifugal fan (1) and circulates up and down in the stacks, the clean air is itself actuated by a fan (10) and flows up and down in the stacks.

2- Apparatus according to claim 1, characterized in that the two bins are superimposed and fed horizontally stale or clean air along one of the sides of their square or rectangular section, this orientation being obtained through a deflector which can be the shutter of the solenoid valve

3- Apparatus according to claims 1 and 2, characterized in that the horizontal air supplies thus produced circulate in empty spaces whose volumes are greater than the volumes of the stacks and that the symmetry of its construction allows to obtain aeraulic paths essentially identical for the two dirty air circuits and the two clean air circuits

4- Apparatus according to claims 1 to 3 characterized in that there is arranged at the top of each of the two stacks a plate (16 and 17) perforated with many holes of different diameter, this dispenser being intended to flatten the speed and temperature profiles inside the stacks

5. Apparatus according to claims 1 to 4 characterized in that the inversion frequency is high, higher in all cases at one inversion per minute, and the metal cloths of the stacks have son of diameter between 0.1 mm and lmm and that the volume porosity of these fabrics is included between 75% and 95%.