FR3055044A1 - Procede et installation de controle de la qualite de l’air dans un etablissement recevant du public - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé de contrôle de la qualité de l'air dans un établissement recevant du public comprenant une salle (1) ouverte (2) vers l'extérieur et éventuellement une terrasse couverte (14, 15), dans lequel on met en œuvre un rideau d'air (5) de manière à former une barrière gazeuse devant l'ouverture (2) de la salle (1), le rideau d'air (5) étant dirigé de haut en bas ; on extrait (8) au moins une partie de l'air de la salle (1); on purifie (9) au moins une partie de l'air de la salle (1); et on crée au moins une partie du rideau d'air (5) avec de l'air ainsi aspiré et purifié. Installation de mise en œuvre.
Description
Titulaire(s) : L'AIR LIQUIDE, SOCIETE ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE Société anonyme.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : L'AIR LIQUIDE.
PROCEDE ET INSTALLATION DE CONTROLE DE LA QUALITE DE L'AIR DANS UN ETABLISSEMENT RECEVANT DU PUBLIC.
FR 3 055 044 - A1
L'invention porte sur un procédé de contrôle de la qualité de l'air dans un établissement recevant du public comprenant une salle (1) ouverte (2) vers l'extérieur et éventuellement une terrasse couverte (14, 15), dans lequel on met en oeuvre un rideau d'air (5) de manière à former une barrière gazeuse devant l'ouverture (2) de la salle (1), le rideau d'air (5) étant dirigé de haut en bas; on extrait (8) au moins une partie de l'air de la salle (1); on purifie (9) au moins une partie de l'air de la salle (1 ); et on crée au moins une partie du rideau d'air (5) avec de l'air ainsi aspiré et purifié. Installation de mise en oeuvre.
L’invention concerne un procédé de contrôle de la qualité de l’air dans un établissement recevant du public comprenant une salle ouverte sur l’extérieur, c'est-à-dire sur la rue ou analogue, et comprenant éventuellement une terrasse couverte, en particulier un établissement de consommation de nourriture et/ou de boissons, tels que restaurants, bars, cafés, cafés-tabac, salons de thé....
La qualité de l’air est une problématique majeure en environnement urbain du fait des répercussions négatives des polluants atmosphériques sur la santé des populations.
Bien qu’il soit aisé de filtrer, purifier ou contrôler l’air dans des espaces confinés, gérer la qualité de l’air dans des environnements urbains non-clos est souvent complexe car il est difficile de contrôler les flux d’air, c'est-à-dire l’air circulant.
Or, les environnements urbains sont particulièrement prônes à la pollution de l’air car ils regroupent de nombreuses sources de polluants aériens provenant de l’activité humaine, comme par exemple les particules fines, les oxydes d’azote (NOx) et des composés volatiles organiques (COV).
Les restaurants et les magasins qui sont généralement situés à proximité immédiate des routes ou des rues, et qui ont habituellement un taux de fréquentation humaine élevé, sont des lieux où l’on retrouve des concentrations en polluants élevées : rejets des véhicules, fumée de cigarette...
En particulier, la qualité de l’air dans les établissements de consommation de boissons et/ou de nourriture, tels que les cafés, les restaurants, les salons de thé, les bars ou analogues, et surtout de leurs terrasses couvertes peut être particulièrement mauvaise.
Or, quand les beaux jours reviennent de nombreux clients de ces établissements apprécient de pouvoir s’assoir en terrasse, s’exposant alors, sans le savoir, aux pics de pollution atmosphérique les plus importants. La pollution augmente encore par temps plus froid, lorsque l’utilisation de chauffages d’appoint rajoute des polluants supplémentaires.
Pouvoir contrôler la qualité de l’air est primordial pour améliorer le confort et le bien-être des clients de ces établissements accueillant le public et ce, que ce soit dans l’établissement luimême et/ou sur sa terrasse couverte.
Une solution connue est d’agencer une cloison de type paroi amovible en plastique transparent autour de la terrasse du restaurant, café ou analogue, et formant ainsi un espace semiclos avec le toit recouvrant la terrasse, typiquement un toit formé d’une paroi en toile imperméable ou analogue, ou un toit rigide.
Or, une telle solution n’est pas idéale car, outre son côté peu esthétique, devoir ajouter une telle cloison va à l’encontre de ce que les gens recherchent, à savoir être en terrasse « à l’extérieur » de l’établissement, et surtout elle ne permet pas de lutter vraiment contre l’entrée des polluants dans la salle de l’établissement et/ou l’espace de sa terrasse.
En effet, une telle cloison ne constitue pas une barrière très efficace contre les entrées d’air pollué. D’ailleurs, une telle cloison doit forcément comporter une ou des découpes formant une ou des portes permettant l’accès à la terrasse et/ou à la salle de l’établissement, lesquelles constituent autant d’entrées d’air pollué.
Une telle solution ne permet donc pas d’assurer une bonne qualité d’air ni dans l’établissement lui-même, ni sur sa terrasse.
Le problème qui se pose est dès lors de pouvoir assurer une bonne qualité d’air non seulement dans une salle ouverte vers l’extérieur d’un établissement accueillant le public mais aussi sur la terrasse extérieure couverte d’un tel établissement, en particulier un établissement de type restaurant, café-tabac, bar, salon de thé....
La solution porte alors sur un procédé de contrôle de la qualité de l’air, typiquement pour améliorer la qualité de l’air, dans un établissement recevant du public comprenant une salle ouverte vers l’extérieur, et éventuellement une terrasse couverte, dans lequel :
a) on met en œuvre un rideau d’air de manière à former une barrière gazeuse devant l’ouverture de la salle ouverte, le rideau d’air étant dirigé de haut en bas,
b) on extrait au moins une partie de l’air de la salle,
c) on purifie au moins une partie de l’air de la salle, et
d) on crée au moins une partie du rideau d’air mis en œuvre à l’étape a) avec de l’air aspiré et purifié aux étapes b) et c).
Selon le cas, le procédé de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes :
- les étapes a) à d) sont répétées de manière cyclique de manière à créer un cycle de convection d’air, c'est-à-dire une circulation cyclique de l’air qui est aspiré dans la salle puis redistribué sous forme de rideau d’air.
- à l’étape b), l’extraction d’air est opérée par aspiration.
- à l’étape b), l’extraction d’air est opérée au moyen d’une turbine d’aspiration d’air.
- à l’étape a), le rideau d’air est créé au moyen d’une pluralité de buses de distribution d’air ou de tout autre système d'accélération de l'air, telles une ou des lames d’air, par exemple une lame d’air formée d’une rampe en aluminium ou autre comprenant une fine rainure permettant de projeter l’air à vitesse élevée et créer ainsi le rideau d’air.
- à l’étape c), la purification d’air est obtenue par filtration, adsorption et/ou catalyse d’au moins une partie des polluants gazeux ou aérosols se trouvant dans l’air aspiré.
- la salle ouverte est précédée d’une terrasse couverte par un toit, le rideau d’air étant distribué en périphérie de la terrasse couverte.
- à l’étape a), on contrôle ou ajuste l’orientation ou l’inclinaison du rideau d’air distribué de haut en bas, par exemple pour tenir compte de la force ou de la direction du vent, ou d’une absence de vent.
- à l’étape a), le rideau d’air est distribué de haut en bas en étant légèrement incliné vers l’intérieur de la salle, c'est-à-dire typiquement selon un angle < 30°, de préférence < 20°, de préférence encore <10° par rapport à la verticale.
- de façon alternative, à l’étape a), le rideau d’air est distribué de haut en bas en étant légèrement incliné vers l’extérieur de la salle.
- de façon alternative, à l’étape a), le rideau d’air est distribué de haut en bas en étant perpendiculaire par rapport au sol,
- à l’étape a), on crée le rideau d’air incliné en ajustant l’orientation les buses de distribution d’air, notamment pour prendre en compte l’orientation et/ou la force du vent et/ou pour améliorer le cycle de convection d’air qui se crée dans la salle de l’établissement.
- l’établissement est un établissement de consommation de nourriture et/ou de boissons, notamment un restaurant, bar, café, café-tabac, salon de thé.... ou tout autre débit de boissons.
Par ailleurs, l’invention concerne aussi une installation de contrôle de la qualité de l’air dans un établissement recevant du public comprenant une salle ouverte vers l’extérieur et éventuellement une terrasse couverte, susceptible de mettre en œuvre du procédé selon l’invention, comprenant :
- des moyens d'accélération d'air, en particulier une pluralité de buses, configurés et agencés de manière à distribuer un rideau d’air formant une barrière gazeuse devant l’ouverture de la salle ouverte de l’établissement, le rideau d’air étant dirigé de haut en bas,
- des moyens d’extraction d’air permettant d’extraire au moins une partie de l’air de la salle,
- des moyens de purification d’air permettant d’éliminer au moins une partie des polluants contenus dans l’air de la salle, et
- des moyens de recirculation d’air permettant d’envoyer aux moyens d'accélération d'air, typiquement à la pluralité de buses, de l’air extrait et purifié par les moyens d’extraction et les moyens de purification.
Selon le cas, l’installation de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes :
- les moyens d'accélération d'air comprennent une ou plusieurs buses, lames d’air ou tout autre dispositif permettant de distribuer de l’air en rideau gazeux.
- avantageusement, le rideau d’air est créé par une rampe de buses comprenant au moins 10 buses alignées.
- les moyens d’extraction d’air comprennent une pompe ou une turbine aspirante, de préférence ils sont agencés en aval des moyens de purification d’air.
- les moyens de purification d’air comprennent un filtre et/ou un lit d’adsorbant et/ou de catalyse
- les moyens d’extraction d’air sont commandés par des moyens de pilotage, par exemple un automate, un ordinateur, une armoire de commande ou analogue.
- les moyens de pilotage sont reliés à un ou des capteurs mesurant la teneur en un ou plusieurs polluants dans l’air intérieur et/ou extérieur.
L’invention porte en outre sur un établissement de consommation de nourriture et/ou de boissons, notamment un restaurant, bar, café, café-tabac, salon de thé.... ou tout autre débit de boissons, comprenant une installation de contr ôle de la qualité de l’air selon l’invention.
L’invention va maintenant être mieux comprise grâce à la description détaillée suivante, faite à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles :
- la Figure 1 représente un mode de réalisation d’une buse de distribution d’air utilisable pour la mise en œuvre de l’invention,
- la Figure 2 schématise la mise en œuvre de l’invention dans une salle de restaurant, et
- la Figure 3 est analogue à la Figure 2 mais schématise la mise en œuvre de l’invention en terrasse du restaurant.
La Figure 1 représente un mode de réalisation d’une buse 20 de distribution d’air utilisable pour la mise en œuvre de l’invention qui comprend une entrée d’air 21 et des sorties d’air 22. L’air y pénètre par l’entrée d’air 21 et y circule en direction des sorties d’air 22 par lesquelles il en ressort. Les sorties d’air 22 se présentent sous forme d’une succession de busettes 23 alignées et configurées pour distribuer l’air sous forme d’une « bande » d’air formée d’une succession de jets d’air 24 parallèles les uns aux autres. En agençant plusieurs buses 20 les unes à côté des autres, on peut créer ainsi un rideau d’air utilisable dans le procédé et l’installation de l’invention.
La Figure 2 schématise la mise en œuvre de l’invention dans une pièce ou salle de restaurant 1 délimitée par des murs 3, un plafond et un sol, et comprenant une ouverture 2 vers l’extérieur, typiquement une rue ou une route, par laquelle des polluants atmosphériques sont susceptibles de pénétrer dans la salle de restaurant 1.
Afin de contrôler et d’améliorer la qualité de l’air dans la la salle de restaurant 1 qui est ouverte vers l’extérieur, on met en œuvre des moyens d'accélération d'air, en particulier ici une pluralité de buses 20 configurées et agencées sur une rampe 4 de distribution de manière à former et distribuer un rideau d’air 5 formant une barrière gazeuse devant l’ouverture 2 de la salle 1.
Le rideau d’air 5 est dirigé de haut en bas en étant légèrement incliné (en 6) vers l’intérieur de la salle 1 de sorte de créer une circulation cyclique d’air 7 au sein de la salle 1. Cette circulation cyclique d’air 7 est obtenue grâce à des moyens d’extraction d’air 8, telle une pompe ou une turbine aspirante ou analogue, permettant d’extraire l’air de la salle 1 et de l’envoyer vers la rampe 4 à buses 20, via des moyens de recirculation d’air 10, en particulier une ou des conduites d’acheminement de gaz qui peuvent être équipées de vannes, de clapets antiretour...
Des moyens de purification d’air 9 permettant d’éliminer au moins une partie des polluants contenus dans l’air extrait de la salle 1 sont prévus. De préférence, les moyens de purification d’air 9 sont agencés en amont des moyens d’extraction d’air 8 de manière à utiliser l’aspiration pour faire circuler l’air au travers des moyens de purification d’air 9.
Les moyens de recirculation d’air 10 permettent donc d’envoyer à la pluralité de buses 20, de l’air extrait et purifié par les moyens d’extraction 8 et les moyens de purification 9 d’air.
Les moyens de purification d’air 9 comprennent, selon la composition de l’air à purifier, c'est-à-dire la nature et la concentration en polluants qu’il contient, un (ou des) filtre et/ou un ou plusieurs lits d’adsorption et/ou de catalyse, par exemple un ou des filtres HEPA et/ou un ou des lits d’adsorption et/ou chemisorption, notamment un ou des lits de dessiccation.
L’invention permet donc de créer un espace où la composition de l’air est contrôlée et où les flux d’air seront maîtrisés.
Les polluants atmosphériques provenant de la rue ne peuvent pas y pénétrer grâce au fin rideau gazeux 5 créé par l’air distribué par les buses de soufflage 20 (Figure 1), ce qui permet de compartimenter le volume intérieur de la salle 1 et d’y garantir un air purifié.
Les flux d’air sont contrôlés car les moyens d’extraction 8 d’air, par exemple des moyens d’aspiration d’air, telle une turbine, et la rampe 4 de buses 20 de distribution d’air, en créant un cycle de convection d’air 11 dans la salle 1.
Les flux d’air peuvent être contrôlés par le positionnement du système d’aspiration, ainsi que par la vitesse et l’angle d’injection de l’air comprimé qui est distribué de haut en bas et par exemple de manière légèrement inclinée (en 6) vers l’intérieur de la salle 1, comme illustré sur les Figures 2 et 3, notamment pour prendre en compte la force et l’orientation des vents 12 soufflant à l’extérieur.
F’action combinée de l’aspiration d’air et de l’injection d’air permet de créer un cycle de convection d’air 11 en mettant en mouvement les volumes d’air intérieur afin d’améliorer leur homogénéisation et purification grâce à leur recyclage.
Grâce à l’invention, le besoin est filtration est moins important que dans un système traditionnel car la majorité de l’air traité par les moyens de purification d’air 9 est de l'air intérieur, donc de l’air ayant déjà été purifié qui est en fait recirculé.
Fe démarrage et l’arrêt des moyens d’extraction d’air 8 peuvent être commandés par des moyens de pilotage, par exemple une armoire de contrôle électronique ou autre, qui peut être reliées à un ou des capteurs, par exemple des capteurs situés dans la salle 1 et à l’extérieur du bâtiment pour par exemple démarrer le processus lorsque la teneur en un ou plusieurs polluants atmosphériques devient supérieure à un (ou des) seuils donnés, c'est-à-dire lorsque la qualité de l’air est jugée mauvaise.
On peut par exemple suivre les teneurs en CO2, en particules fines 2,5 et 10PM, et/ou en formaldéhyde, voire même l’hygrométrie de l’air, afin de contrôler de façon automatisée (ou non) la vitesse de renouvellement d’air au niveau du système d’aspiration. En effet, plus le système d’aspiration fonctionne à haut débit, plus le débit d’air en sortie du système d’injection sera important, et plus le rideau d’air sera efficace et le cycle de convection d’air intérieur sera rapide.
En faisant varier l’angle de distribution du rideau d’air 5, notamment en fonction de la force et/ou de l’orientation des vents extérieurs 12, on peut contrôler le mélange de l’air formant le rideau d’air 5 avec l’air extérieur, donc la quantité de polluants susceptibles d’être aspirés et entraînés vers l’intérieur de la salle 1. De préférence, on distribue le rideau d’air 5 selon un angle inférieur à 30° par rapport à la verticale, avantageusement inférieur à 20°, voire inférieur à 10°, et avantageusement orienté vers l’intérieur de la salle 1 ; toutefois, le rideau d’air 5 pourrait être strictement vertical ou alternativement orienté vers l’extérieur.
Du fait des propriétés isolantes du rideau d’air 5 et de la recirculation du volume d’air injecté par le rideau 5, la conservation d’énergie thermique ou frigorifique est améliorée par rapport à l’absence de toute solution de gestion de flux d’air.
Le rideau d’air 5 a en outre une influence sur la perception des bruits de part et d’autre du rideau d’air 5, et a donc aussi des propriétés d’insonorisation.
La Figure 3 est analogue à la Figure 2, à l’exception qu’elle représente une mise en œuvre de l’invention au niveau de la terrasse 15 couverte d’un restaurant. La terrasse 15 est agencée extérieurement et devant la salle 1 du restaurant, et est recouverte par un toit 14, par exemple un auvent en toile ou analogue.
Dans ce cas, les buses 20 agencées sur la rampe 4 de distribution pour former le rideau d’air 5 et donc la barrière gazeuse devant l’ouverture 2 de la salle 1, sont agencées ici au niveau du pourtour du toit 14, c'est-à-dire à une extrémité du toit 14, comme sur la Figure 3, ou alors sur toute la périphérie dudit toit 14.
Le cycle de convection se forme alors dès la terrasse 15 du restaurant ou analogue, comme dans le cas précédent.
On pourrait aussi prévoir de mettre en œuvre deux rideaux d’air 5 en parallèle, l’un au niveau de la terrasse comme sur la Figure 3 et l’autre au niveau de l’ouverture 2 de la salle 1 comme sur la Figure 2.
La présente invention est particulièrement adaptée à une mise en œuvre en milieu urbain pollué.
Claims (15)
- Revendications1. Procédé de contrôle de la qualité de l’air dans un établissement recevant du public comprenant une salle (1) ouverte (2) vers l’extérieur et éventuellement une terrasse couverte, dans lequel :a) on met en œuvre un rideau d’air (5) de manière à former une barrière gazeuse devant l’ouverture de la salle (1) ouverte, le rideau d’air (5) étant dirigé de haut en bas,b) on extrait au moins une partie de l’air de la salle (1),c) on purifie au moins une partie de l’air de la salle (1),d) on crée au moins une partie du rideau d’air (5) mis en œuvre à l’étape a) avec de l’air aspiré et purifié aux étapes b) et c).
- 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les étapes a) à d) sont répétées de manière cyclique de manière à créer un cycle de convection d’air.
- 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étapeb), l’extraction d’air est opérée par aspiration.
- 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étapeb) , l’extraction d’air est opérée au moyen d’une turbine d’aspiration (8) d’air.
- 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étapea), le rideau d’air (5) est créé au moyen d’une pluralité de buses (20) de distribution d’air.
- 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étapec) , la purification d’air est obtenue par filtration, adsorption et/ou catalyse d’au moins une partie des polluants gazeux ou aérosols se trouvant dans l’air aspiré.
- 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la salle ouverte est précédée d’une terrasse couverte (15) par un toit (14), le rideau d’air (5) étant distribué en périphérie de ladite terrasse (15) couverte.
- 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étape a), le rideau d’air (5) est distribué de haut en bas en étant incliné vers l’intérieur ou l’extérieur de la salle (1).
- 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’à l’étape a), on crée le rideau d’air (5) incliné en ajustant l’orientation les buses (20) de distribution d’air.
- 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’établissement est un établissement de consommation de nourriture et/ou de boissons.
- 11. Installation de contrôle de la qualité de l’air dans un établissement recevant du public comprenant une salle (1) ouverte (2) vers l’extérieur et éventuellement une terrasse couverte (15), susceptible de mettre en œuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant :- des moyens d'accélération d'air (4, 20), de préférence une pluralité de buses (20), configurés et agencés de manière à distribuer un rideau d’air (5) formant une barrière gazeuse devant l’ouverture (2) de la salle (1) ouverte de l’établissement, le rideau d’air (5) étant dirigé de haut en bas,- des moyens d’extraction d’air (8) permettant d’extraire au moins une partie de l’air de la salle,- des moyens de purification d’air (9) permettant d’éliminer au moins une partie des polluants contenus dans l’air de la salle, et- des moyens de recirculation d’air permettant d’envoyer aux moyens d'accélération d'air (4, 20), de l’air extrait et purifié par les moyens d’extraction (8) et les moyens de purification (9).
- 12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le rideau d’air est créé par une rampe (4) de buses comprenant au moins 10 buses (20) alignées.
- 13. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens d’extraction d’air (8) comprennent une pompe ou une turbine aspirante, de préférence ils sont agencés en aval des moyens de purification d’air (9).
- 14. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les moyens de purification d’air (9) comprennent un filtre et/ou un lit d’adsorbant et/ou de catalyse.5
- 15. Installation selon l’une des revendications 11 ou 13, caractérisée en ce que les moyens d’extraction d’air sont commandés par des moyens de pilotage.1/3
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2016
- 2016-08-09 FR FR1657647A patent/FR3055044B1/fr active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3055044B1 (fr) | 2020-01-24 |
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