FR3083120A1

FR3083120A1 - Systeme de purification d'air par humidification controlee et ionisation, et circuit aeraulique equipe d'un tel systeme.

Info

Publication number: FR3083120A1
Application number: FR1856086A
Authority: FR
Inventors: Bernard Stalder
Original assignee: Cp2n
Current assignee: Cp2n
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-03

Abstract

Système (5) de purification d'air, qui comprend : Un ioniseur (6) pourvu d'un tube (9) à décharge, d'une entrée (11) d'air et d'une sortie (12) d'air ; Un humidificateur (18) pourvu d'une alimentation (19) en eau et d'une zone (20) d'humidification qui communique avec l'alimentation (19) en eau ; Un réseau (21) de conduits pour la canalisation de l'air, qui transite par la zone (20) d'humidification ; Un capteur d'humidité de l'air dans le réseau (21) de conduits entre la zone (20) d'humidification et l'entrée (11) d'air de l'ioniseur (6) ; Un dispositif d'ajustement du taux d'humidité de l'air dans le réseau (21) de conduits, relié au capteur.

Description

Système de purification d’air par humidification contrôlée et ionisation, et circuit aéraulique équipé d’un tel système

L’invention a trait au domaine de la purification de l’air en milieu fermé, c'est-à-dire dans des locaux publics (par ex. magasins, restaurants, bureaux, ateliers, hôpitaux, maisons de retraite, administrations) ou privés (par ex. maisons, appartements).

Pour les besoins de la présente description, le terme « fermé » désigne des locaux dont les volumes sont au moins en partie délimités par des sols, des murs, des cloisons (fixes ou mobiles), des plafonds ou des toits, la présence d’ouvertures partielles (éventuellement munies de portes ou de fenêtres) ne suffisant pas à leur conférer un caractère ouvert.

L’air des locaux fermés souffre d’une certaine stagnation, son renouvellement n’étant pas effectué à fréquence suffisante. Au fil du temps, l’air se charge de polluants, c'est-à-dire de particules ou de molécules autres que les constituants gazeux fondamentaux de l’air (diazote pour environ 78%, dioxygène pour environ 21%, gaz rares argon, néon, krypton, xénon - pour environ 0,95%, dioxyde de carbone pour environ 0,05%, et des traces d’autres gaz tels que dihydrogène, ozone, ou encore radon).

Ces polluants peuvent notamment être générés :

Par la respiration (humaine ou animale),

Par la transpiration (humaine ou animale),

Par émanation (vapeurs, fumées),

Par arrachage de particules fines par frottement (notamment des chaussures sur le sol).

Si certains polluants (notamment les composés organiques volatils - COV - issus de la respiration ou de la transpiration) peuvent ne représenter qu’une simple gêne pour l’odorat, d’autres peuvent s’avérer allergènes, ou encore suffocants, voire même toxiques (notamment la fumée de cigarette, les vapeurs industrielles, les solvants, les adjuvants des peintures, les colles présentes dans le mobilier, les composants actifs de produits de nettoyage, les gaz issus des sprays ménagers ou de beauté).

Le simple fait de ventiler les locaux par ouverture des portes et fenêtres se révèle généralement insuffisant, pour plusieurs raisons :

Premièrement, l’ouverture des portes et fenêtres n’induit pas nécessairement une circulation d’air efficace ;

Deuxièmement, l’air extérieur peut, lui aussi, être chargé en polluants ;

Troisièmement, la météorologie (température, intempéries) ne se prête pas nécessairement à une ouverture fréquente des portes et fenêtres ;

Des mesures de sécurité (qui s’appliquent notamment aux immeubles de grande hauteur) peuvent interdire l’ouverture des fenêtres.

C’est pourquoi de nombreux locaux sont équipés d’un circuit aéraulique comprenant une ventilation mécanique contrôlée (VMC) et/ou une unité de conditionnement de l’air (climatisation), l’ensemble étant couramment désigné par un acronyme : CVC (chauffage, ventilation et climatisation) ou HVAC (Heating, Ventilation and AirConditioning).

Certains circuits aérauliques sont équipés de systèmes de filtration ou de traitement physico-chimique visant à réduire le taux de polluants en suspension dans l’air.

Il est ainsi connu de piéger dans une brume des particules en suspension générées par la cuisson d’aliments, cf. par ex. le brevet européen EP2019464 (Daikin). La brume subit une condensation, le condensât étant recueilli dans un bac de décantation. Cette solution est sans doute efficace, mais il est nécessaire de procéder à une vidange fréquente du bac de décantation, associée à un retraitement chimique du condensât pour permettre un recyclage de l’eau.

Il est également connu de recycler l’air au travers d’un appareil équipé d’un ioniseur associé à un humidificateur, cf. par ex. le brevet EP1779873 (Sharp). Dans cet appareil, le taux d’humidité dans l’air injecté dans l’ioniseur est prétendument contrôlé au moyen d’un ventilateur. Cet appareil est sans doute efficace, mais il souffre de plusieurs défauts. Premièrement, il se présente sous forme d’un climatiseur autonome : son encombrement est par conséquent important. Deuxièmement, il n’est pas indiqué ce que devient l’ozone immanquablement générée par l’ioniseur, et qui est pulsée dans le local avec les autres gaz issus de l’appareil. Troisièmement, le brevet EP1779873 précité ne précise pas le taux convenable d’humidité permettant d’optimiser la purification. On peut d’ailleurs remarquer que trop humidifier l’air d’un local n’est pas nécessairement sain. Quatrièmement, la consommation électrique de cet appareil est importante, notamment lorsque le ventilateur est activé.

On notera enfin que les systèmes de filtration de l’air recyclé se révèlent insuffisamment efficaces, en particulier s’agissant des particules fines et des COV.

L’invention vise à proposer une solution de purification de l’air au sein d’un local (via notamment une gaine de ventilation), qui puisse atteindre tout ou partie des avantages suivants :

Optimiser la neutralisation des COV et des particules fines circulant dans les gaines de ventilation du local ;

Offrir une action purifiante efficace tout en ayant un impact limité, voire nul, sur le taux d’humidité de l’air au sein du local ; Consommer modérément l’énergie électrique ;

Avoir un poids et/ou un encombrement limité.

A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un système de purification d’air, qui comprend :

Un ioniseur, pourvu d’une chambre délimitée par une enveloppe cylindrique et d’un tube à décharge contrôlée par barrière diélectrique, monté de manière coaxiale dans la chambre, l’enveloppe étant percée d’une entrée d’air et d’une sortie d’air qui débouchent dans la chambre ;

Un humidificateur pourvu d’une alimentation en eau et définissant une zone d’humidification qui communique avec l’alimentation en eau ;

Un réseau de conduits pour la canalisation de l’air au travers, successivement, de l’humidificateur et de l’ioniseur, ce réseau s’étendant entre une prise d’air et une sortie d’échappement et transitant par la zone d’humidification ;

Un capteur d’humidité de l’air circulant dans le réseau de conduits entre la zone d’humidification et l’entrée d’air de l’ioniseur ;

Un dispositif d’ajustement du taux d’humidité de l’air circulant dans le réseau de conduits, relié au capteur.

Le taux important d’humidité de l’air entrant dans l’ioniseur accroît la quantité d’ions hydroxyles générés, au bénéfice de l’efficacité de la purification. L’ajustement possible du taux d’humidité permet de réguler cette quantité.

Il est proposé, en deuxième lieu, un circuit aéraulique, qui comprend :

Une gaine d’aération ;

Un système de purification de l’air circulant dans la gaine, tel que présenté ci-dessus, et dont la prise d’air et la sortie d’échappement débouchent dans celle-ci.

La sortie d’échappement est avantageusement délimitée par une entaille en biseau pratiquée dans le conduit de sortie (dans ce cas, cette entaille s’étend en totalité dans la gaine et est tournée vers l’aval du sens de circulation de l’air dans celle-ci).

L’entrée d’air et la sortie d’air sont de préférence percées au voisinage d’extrémités de l’enveloppe, en étant diamétralement opposées.

D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront à la lumière de la description d’un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La FIG.1 est une vue en perspective, en arraché partiel, d’un circuit aéraulique équipé d’un appareil de purification de l’air comprenant un humidificateur et un ioniseur ;

La FIG.2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d’un détail de l’appareil, pris dans le médaillon II de la FIG.1, centré sur l’ioniseur ;

La FIG.3 est une vue en coupe de l’humidificateur, selon un premier mode de réalisation, montré dans une position d’humidification élevée ;

La FIG.4 est une vue similaire à la FIG.3, montrant l’humidificateur du premier mode de réalisation dans une position de (relativement) faible humidification ;

La FIG.5 est une vue similaire aux FIG.3 et FIG.4, montrant l’humidificateur selon un deuxième mode de réalisation, alternatif au premier ;

La FIG.6 est une vue en coupe de l’ioniseur.

Sur la FIG.1 est représenté un circuit 1 aéraulique équipant un local (tel qu’un immeuble, une usine, un complexe hôtelier, une maison d’habitation, un atelier, un plateau de bureaux, une cuisine ou encore des sanitaires) pour en renouveler ou en recycler l’air.

Le circuit 1 aéraulique comprend, en premier lieu, une gaine 2 d’aération. Cette gaine 2 est par exemple logée (au moins en partie) dans un plafond technique ou dans une cloison creuse. Dans l’exemple non limitatif illustré, la gaine 2 est flottante : elle est suspendue à une dalle en étant posée sur des rails 3 accrochés à la dalle au moyen de tiges 4.

La section de la gaine 2 illustrée est à contour rectangulaire, mais elle pourrait être à contour circulaire ou ovale (ou toute autre forme). Dans l’exemple illustré, l’air circule dans la gaine 2 de gauche à droite, comme suggéré par les flèches A.

L’air circulant dans la gaine 2 peut provenir de l’extérieur du local (auquel cas le circuit 1 aéraulique assure un renouvellement au moins partiel de l’air du local), ou du local lui-même (auquel cas le circuit 1 aéraulique assure un recyclage au moins partiel de l’air du local).

L’air en provenance de l’extérieur, ou recyclé du local, est généralement chargé de particules fines qui peuvent être nocives, et/ou d’odeurs qui peuvent être incommodantes.

Un filtre peut être monté dans la gaine 2 ou en amont de celle-ci (par ex. au niveau d’une centrale de traitement de l’air), de sorte à éliminer mécaniquement, par piégeage, au moins une partie des particules en suspension.

Cependant une telle filtration n’est pas suffisante pour purifier totalement l’air à (ré)introduire dans le local. En particulier, de nombreux composés organiques volatils (COV) générateurs d’odeurs, ainsi que des particules fines chargées électriquement (cations) passent sans difficulté au travers de nombreux filtres.

C’est pourquoi le circuit 1 aéraulique est équipé, en deuxième lieu, d’un système 5 de purification de l’air circulant dans la gaine 2.

Ce système 5 de purification comprend, premièrement, un ioniseur 6 pourvu d’une chambre 7 délimitée par une enveloppe 8 cylindrique et d’un tube 9 à décharge contrôlée par barrière diélectrique (DBD) monté de manière coaxiale dans la chambre 7.

L’enveloppe 8 est réalisée dans un matériau diélectrique, par ex. dans une matière plastique telle que PVC. La nature diélectrique (c'està-dire isolante) du matériau est nécessaire pour éviter la recombinaison ou la dissipation des ions produits par le tube 9. Le PVC présente l’avantage d’être résistant aux ions produits, et notamment aux oxydants ioniques, tout en étant d’usinage et de façonnage aisés.

L’enveloppe 8 cylindrique présente de préférence un diamètre compris entre 50 mm et 150 mm, et par ex. d’environ 90 mm. Sa longueur est avantageusement comprise entre 300 mm et 500 mm, et par ex. d’environ 350 mm.

L’enveloppe 8 est fermée à ses deux extrémités, par ex. au moyen de couvercles 10 rapportés. Ces couvercles 10 sont également réalisés de préférence dans un matériau diélectrique, par ex. en PVC.

L’enveloppe 8 est percée d’une entrée 11 d’air et d’une sortie 12 d’air, qui débouchent toutes deux dans la chambre 7.

Selon un mode préféré de réalisation, le tube 9 à décharge comprend :

Un cylindre 13 en quartz ;

Une paire de bouchons 14 en matériau diélectrique (par ex. en caoutchouc, en silicone ou dans une matière thermoplastique ou un élastomère) ;

Une électrode 15 interne, sous forme d’un barreau central réalisé dans un matériau conducteur de l’électricité (par ex. en cuivre), qui débouche aux deux extrémités du cylindre 13 au travers des bouchons 14 ;

Un cœur 16 réalisé dans un matériau conducteur de l’électricité qui emplit l’espace délimité intérieurement par le cylindre 13, les bouchons 14 et l’électrode 15 ;

Une électrode 17 externe, sous forme d’une grille réalisée dans un matériau conducteur de l’électricité entourant le cylindre 13.

L’électrode 17 externe peut être réalisée en cuivre ou en acier, éventuellement revêtu d’une couche argentée ou dorée. Cependant, selon un mode préféré de réalisation, l’électrode 17 externe est réalisée en acier inoxydable, au bénéfice de sa durabilité.

L’une des électrodes (ici l’électrode 15 interne) est reliée à une masse électrique (par ex. à la Terre) et est de ce fait maintenue à un potentiel électrique nul.

En revanche, l’autre électrode (ici l’électrode 17 externe) est reliée à un générateur électrique à haute tension (typiquement d’au moins 10 kV) et faible intensité (moins de 1A, et typiquement comprise entre quelques mA et quelques centaines de mA). Cette haute tension est alternative et peut présenter diverses formes : sinusoïdale, carrée, pics (ou impulsions). La haute tension peut être positive (et ainsi varier par ex. entre +1kV et +15kV) ou négative (et ainsi varier par ex. entre 15kV et -1kV) selon le type d’ion que l’on souhaite générer.

Le cœur 16 est par ex. réalisé dans une poudre conductrice, par ex. une poudre de cuivre, et place la face interne du cylindre 13 au même potentiel électrique que l’électrode 15 interne (ici à la masse, c'est-à-dire au potentiel électrique nul).

De la sorte, une importante différence de potentiel est générée entre les électrodes 15, 17, entre lesquelles sont interposés des matériaux diélectriques (cœur 16, cylindre 13). Il en résulte au niveau du tube 9 une décharge à barrière électrique.

Les diélectriques (cylindre 13, cœur 16) répartissent la décharge entre les électrodes 15, 17 sans permettre l’établissement entre elles d’un arc électrique localisé.

La décharge est accompagnée d’un effet de décharge à barrière diélectrique au niveau de l’électrode 17 externe, caractéristique de l’ionisation de l’air circulant au voisinage immédiat de celle-ci.

Cette ionisation génère des espèces instables, notamment des ions oxygène (O ) à partir des molécules de dioxygène (O₂), des ions ou radicaux - hydroxyles (OH ) à partir des molécules d’eau en suspension dans l’air, et de l’ozone (O₃).

Certaines des espèces ainsi générées (notamment les radicaux hydroxyles) sont très réactives et sont capables de rompre certaines liaisons covalentes de COV en suspension dans l’air dans lequel elles sont injectées, ce qui purifie celui-ci.

Cependant, l’ioniseur 6 employé seul est limité en capacité de purification. En effet, pour générer une quantité importante d’espèces réactives, il convient d’augmenter le débit d’air le traversant. Mais la quantité d’ozone produit, nocif pour l’organisme, augmente alors en proportion.

C’est pourquoi il est ici proposé d’humidifier l’air traversant l’ioniseur 6, et de préférence de saturer même cet air en humidité, de sorte à augmenter la concentration en radicaux hydroxyles : une partie de ces radicaux se combine alors avec les cations en suspension dans l’air circulant dans la gaine 2 ; une autre partie se combine avec les molécules d’ozone générées par l’ionisation et les neutralise.

A cet effet, le système 5 de purification comprend, deuxièmement, un humidificateur 18 placé en amont de l’ioniseur (dans le sens de circulation de l’air). Cet humidificateur 18 est pourvu d’une alimentation 19 en eau et définit une zone 20 d’humidification qui communique avec l’alimentation 19 en eau.

Le système 5 de purification comprend, troisièmement, un réseau 21 de conduits pour la canalisation de l’air au travers, successivement, de l’humidificateur 18 et de l’ioniseur 6.

Ce réseau 21 s’étend entre une prise 22 d’air et une sortie 23 d’échappement et transite par la zone 20 d’humidification. Plus précisément, le réseau 21 comprend :

o Un conduit 24 d’alimentation, qui s’étend entre la prise 22 d’air et la zone 20 d’humidification ;

o Un conduit 25 intermédiaire, qui s’étend entre la zone 20 d’humidification et l’entrée 11 d’air de l’ioniseur 6 ;

o Un conduit 26 de sortie, qui s’étend entre la sortie 12 d’air de l’ioniseur 6 et la sortie 23 d’échappement.

Le seul fait d’humidifier l’air pénétrant dans l’ioniseur 6 n’est pas suffisant : il convient de contrôler, et d’ajuster, le taux d’humidité de cet air.

A cet effet, le système 5 de purification comprend :

Quatrièmement, un capteur 27 d’humidité de l’air circulant dans le conduit 25 intermédiaire ;

Cinquièmement, un dispositif 28 d’ajustement du taux d’humidité de l’air circulant dans le conduit 25 intermédiaire, relié au capteur 27.

Selon un mode préféré de réalisation, l’humidificateur 18 comprend un caisson 29 qui délimite une chambre 30 dans laquelle s’étendent le conduit 24 d’alimentation et le conduit 25 intermédiaire.

Selon un premier mode de réalisation, adapté à un usage domestique et illustré sur les FIG.3 et FIG.4, l’alimentation 19 en eau est une réserve d’eau, qui se présente par ex. sous forme d’un bac dans lequel de l’eau 31 (éventuellement déminéralisée) est stockée. L’eau 31 du bac peut être renouvelée manuellement ou, de préférence, automatiquement, par ex. au moyen d’un mécanisme à flotteur et robinet (non représenté).

L’humidificateur 18 est avantageusement pourvu, dans la zone 20 d’humidification, d’un tampon 32 absorbant, qui s’étend verticalement et dont une partie 33 inférieure est plongée dans l’eau 31 de la réserve 19. Le tampon 32 se gorge d’eau par capillarité. Le tampon 32 est par ex. réalisé dans un non-tissé réalisé par compactage de fibres végétales ou minérales, ou dans un matériau alvéolaire de type éponge.

Selon un mode préféré de réalisation, le tampon 32 est logé dans une cartouche 34 fixée sur une paroi 35 de fond du caisson 29, surmontant la réserve 19 et dans laquelle est pratiquée une découpe 36 pour le passage de la partie 33 inférieure du tampon 32.

Dans l’exemple illustré, la cartouche 34 est percée, de part et d’autre, de fenêtres 37 oblongues qui permettent le passage de l’air au travers du tampon 32.

Comme on le voit sur les FIG.1, FIG.3 et FIG.4, le conduit 24 d’alimentation s’étend entre la prise 22 d’air et l’un des côtés de la cartouche 34, au droit d’une fenêtre 37. De même, le conduit 25 intermédiaire comprend une section 38 amont qui s’étend entre l’autre côté de la cartouche 34, au droit de l’autre fenêtre 37, et une ouverture 39 pratiquée dans le caisson 29 de l’humidificateur 18, ou dans une tubulure 40 de raccordement débouchant dans cette ouverture 39.

Comme illustré sur les FIG.3 et FIG.4, la position du conduit 24 d’alimentation et de la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire est réglable entre :

Une position basse (FIG.3), dite de forte humidification, dans laquelle le conduit 24 d’alimentation et la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire débouchent au droit d’une partie basse des fenêtres 37, et donc au voisinage de la partie 33 inférieure immergée du tampon 32. Dans cette position, l’air qui traverse le tampon se charge d’une importante quantité d’humidité ;

Une position haute (FIG.4), dite de faible humidification, dans laquelle le conduit 24 d’alimentation et la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire débouchent au droit d’une partie haute des fenêtres 37, et donc à distance de la partie 33 inférieure immergée du tampon 32. Dans cette position, l’air qui traverse le tampon 32 se charge d’une quantité d’humidité relativement plus faible.

On observera que, quelle que soit la position du conduit 24 d’alimentation et de la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire, la continuité fluidique du réseau 21 est préservée tant au niveau de la prise 22 d’air que de l’ouverture 39. A cet effet, dans l’exemple illustré, la prise 22 d’air est définie par une tubulure 41 fixée au caisson 29 et dans laquelle coulisse le conduit 24 d’alimentation ; la tubulure 40 de raccordement est quant à elle coudée et comprend une portion 42 inférieure droite dans laquelle coulisse la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire.

Dans l’exemple illustré sur les dessins, la position du conduit 24 d’alimentation et de la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire est réglable au moyen du dispositif 28 d’ajustement de l’humidité.

Selon un exemple de réalisation illustré sur les FIG.3 et FIG.4, le dispositif 28 d’ajustement comprend une unité 43 de calcul, reliée au capteur 27 d’humidité, et une motorisation 44 reliée à l’unité 43 de calcul, qui pilote un ou plusieurs actionneurs 45 accouplé(s) au conduit 24 d’alimentation et à la section 38 intermédiaire du conduit 25 intermédiaire pour en régler la position. Dans l’exemple illustré, l’actionneur 45 (ou chaque actionneur 45) se présente sous forme d’une poulie sur laquelle est enroulé un filin 46 auquel est suspendu le conduit 24 d’alimentation (respectivement la section 38 amont du conduit 25 intermédiaire).

Le passage de la position basse à la position haute se fait par enroulement des filins 46 autour de la (des) poulie(s). Inversement, le passage de la position haute à la position basse se fait par déroulement des filins 46 de la (des) poulies.

Selon un deuxième mode de réalisation, plus adapté à un usage professionnel et illustré sur la FIG.5, l’alimentation 19 en eau se présente sous forme d’une canalisation de raccordement à un réseau de distribution en eau courante sous pression (par ex. un réseau urbain d’eau potable).

Dans ce cas, l’humidificateur 18 comprend une buse 47 d’injection d’eau dans la zone 20 d’humidification sous forme d’une brume 48 (c'est-à-dire un nuage composé de fines gouttelettes).

La buse 47 est avantageusement raccordée à l’alimentation 19 par l’intermédiaire d’un régulateur 49 de débit. Ce régulateur 49 est relié au (et piloté par le) dispositif 28 d’ajustement, et plus précisément à une unité 43 de calcul de celui-ci, elle-même reliée au capteur 27 d’humidité.

Quel que soit le mode de réalisation choisi, l’humidificateur 18 est de préférence agencé (et l’unité 43 de calcul programmée), pour que le taux d’humidité de l’air circulant dans le conduit 25 intermédiaire soit toujours supérieur à 40%. Ce taux d’humidité est même, de préférence, supérieur à 70%, et par ex. de 85% ou plus (éventuellement jusqu’à 90%).

Ainsi, l’air issu de l’humidificateur 18 est saturé en vapeur d’eau.

L’air humidifié est injecté dans l’ioniseur 6 par une section 50 aval du conduit 25 intermédiaire, qui s’étend entre l’ouverture 39 pratiquée dans le caisson 29 de l’humidificateur 18 et l’entrée 11 d’air de l’ioniseur 6.

L’entrée 11 d’air et la sortie 12 d’air de l’ioniseur 6 sont avantageusement percées dans l’enveloppe 8 au voisinage de ses extrémités, tout en étant diamétralement opposées.

Il en résulte un mouvement circulatoire hélicoïdal de l’air autour du tube 9 à décharge, au profit d’une ionisation maximale, notamment des molécules d’eau auxquelles est arraché un atome d’oxygène pour former des radicaux hydroxylés OH destinés à être réinjectés dans la gaine 2 avec l’ensemble du flux d’air ionisé.

Selon un mode préféré de réalisation illustré sur la FIG.2, la sortie 23 d’échappement est délimitée par une entaille 51 en biseau pratiquée dans le conduit 26 de sortie.

Cette entaille 51 s’étend en totalité dans la gaine 2 et est tournée vers l’aval dans le sens de circulation de l’air dans celle-ci (tel que matérialisé par les flèches A sur la FIG.1). De la sorte, il se produit au niveau de la sortie 23 d’échappement un effet Venturi produisant une dépression qui aspire l’air depuis la prise 22 d’air et force sa circulation au travers de l’ensemble du réseau 21 de conduits (flèches B et C sur la FIG.1, flèches D et E sur les FIG.3 et FIG.4).

De même, selon un mode préféré de réalisation illustré sur la FIG.1, la prise 22 d’air est délimitée par une entaille 52 en biseau pratiquée dans la tubulure 41. Cette entaille 52 s’étend en totalité dans la gaine 2 et est tournée vers l’amont dans le sens de circulation de l’air dans celle-ci. Il en résulte une augmentation de la pression de l’air au niveau de la prise 22 d’air, au bénéfice du débit dans le réseau 21 de conduits.

Ainsi configuré, le réseau 21 de conduits n’est pas nécessairement pourvu de ventilation mécanique pour forcer la circulation de l’air.

La portion des molécules d’eau ayant été ionisées en radicaux hydroxyles se combine avec les cations des polluants (notamment les COV) pour les neutraliser (au bénéfice de la purification de l’air circulant dans celle-ci).

Quant à la vapeur d’eau résiduelle, sa concentration dans la gaine 2 est bien moindre que celle de l’air issu de l’humidificateur 18, car ce dernier ne représente qu’un faible pourcentage de l’air circulant dans la gaine 2. In fine, le taux d’humidité dans le local n’est que peu affecté par le taux d’humidité élevé de l’air issu de l’humidificateur 18. En d’autres termes, la fonction de l’humidificateur 18 se limite à humidifier l’air entrant dans l’ioniseur 6, mais ne va pas jusqu’à humidifier l’atmosphère du local à traiter.

Il en résulte une bonne purification de l’air sortant de la gaine 2 et introduit dans le local, sans affecter le taux d’humidité régnant dans celui-ci. La purification de l’air est d’autant plus efficace que la densité d’ions hautement réactifs (notamment les radicaux hydroxyles) en sortie du système 5 de purification est élevée, tout en étant bien contrôlée via le réglage de l’humidité en amont de l’ioniseur 6.

La disposition du système 5 de purification au sein du circuit 1 aéraulique, en parallèle de la gaine 2, présente plusieurs avantages :

Son incidence sur les pertes de charge dans la gaine 2 est minime (contrairement par ex. à un filtre à air de type HEPA (high efficiency particulate air) ;

La greffe du système de purification 5 sur une gaine 2 peut être réalisée tant en première monte (équipement neuf) qu’en deuxième monte (rénovation).

On notera que la disposition du système 5 de purification, placé 5 sous la gaine 2, est fournie à titre illustratif pour en simplifier la représentation en minimisant le nombre de coudes dans le réseau 21.

Dans la pratique, il peut s’avérer préférable, pour optimiser l’encombrement vertical du circuit 1 aéraulique, de positionner le système 5 de purification à côté de la gaine 1, la prise 22 d’air et la 10 sortie 23 d’échappement débouchant alors dans une paroi latérale de la gaine 2, au lieu de déboucher, comme dans l’exemple illustré, dans une paroi de fond.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système (5) de purification d’air, caractérisé en ce qu’il comprend :

Un ioniseur (6), pourvu d’une chambre (7) délimitée par une enveloppe (8) cylindrique et d’un tube (9) à décharge contrôlée par barrière diélectrique, monté de manière coaxiale dans la chambre (7), l’enveloppe (8) étant percée d’une entrée (11) d’air et d’une sortie (12) d’air qui débouchent dans la chambre (7) ;

Un humidificateur (18) pourvu d’une alimentation (19) en eau et définissant une zone (20) d’humidification qui communique avec l’alimentation (19) en eau ;

Un réseau (21) de conduits pour la canalisation de l’air au travers, successivement, de l’humidificateur (18) et de l’ioniseur (6), ce réseau (21) s’étendant entre une prise (22) d’air et une sortie (23) d’échappement et transitant par la zone (20) d’humidification ;

Un capteur (27) d’humidité de l’air circulant dans le réseau (21) de conduits entre la zone (20) d’humidification et l’entrée (11) d’air de l’ioniseur (6) ;

Un dispositif (28) d’ajustement du taux d’humidité de l’air circulant dans le réseau (21) de conduits, relié au capteur (27).
2. Système (5) de purification d’air selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie (23) d’échappement est délimitée par une entaille en biseau pratiquée dans le conduit (26) de sortie.
3. Système (5) de purification d’air selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l’entrée (11) d’air et la sortie (12) d’air sont percées au voisinage d’extrémités de l’enveloppe (8), en étant diamétralement opposées.
4. Circuit (1) aéraulique, qui comprend :

Une gaine (2) d’aération ;

Un système (5) de purification de l’air circulant dans la gaine (2), conforme à l’une des revendications précédentes, et dont la prise (22) d’air et la sortie (23) d’échappement débouchent dans celle-ci.
5. Circuit (1) aéraulique selon la revendication 4, caractérisé en ce que, la sortie (23) d’échappement étant délimitée par une entaille en biseau pratiquée dans le conduit (26) de sortie, cette entaille s’étend en totalité dans la gaine (2) et est tournée vers l’aval du sens de circulation de l’air dans celle-ci.