Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un dispositif de purification d'un fluide comprenant des particules en suspension et son procédé associé. Plus spécifiquement, la présente invention se rapporte à un dispositif de purification d'air comprenant des aérosols tels que le SARS-CoV-2 par exemple.

Art antérieur

De manière connue, le document EP0627263 décrit un appareil configuré pour purifier un air pollué comprenant un trajet d'arrivé d'air pollué, une section de traitement de l'air pollué ainsi qu'un trajet de sortie de l'air dépolluée.

Un objet de EP0627263 est de fournir un appareil de purification d'air contaminé qui est capable de réduire de manière significative les particules telles que la poussière ou similaires contenues dans l'air, les particules telles que la suie ou similaires contenues dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion et les polluants atmosphériques tels que NOx ou similaire. Pour ce faire, un appareil de purification d'air contaminé est fourni. L'appareil de purification d'air contaminé comprend un trajet d'arrivée d'air contaminé, une section de maillage électrisante contenant un matériau conducteur poreux et connectée à une électrode négative d'une alimentation en courant continu, et une section de filtre de purification comprenant une couche contenant un matériau conducteur et connectée à une borne positive d'une électrode d'alimentation en courant continu. La section de maillage électrisante et la section de filtre de purification sont agencées à leur tour dans une direction d'écoulement d'air contaminé dans le trajet d'entrée d'air contaminé.

Toutefois, ces solutions ne donnent pas une entière satisfaction.

En effet, un tel système nécessite d'envoyer de l'air polluée dans le système et engendre une forte consommation d'énergie. De plus, il est impossible de s'assurer que tout l'air polluée est traité.

La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.

Exposé de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de purification d'un fluide comprenant des particules en suspension, ledit dispositif comprenant :

• une unité de purification comprenant une face de purification configurée pour recevoir les particules en suspension et un élément de traitement configuré pour traiter lesdits particules en suspension reçues par la face de purification;

• une unité de déplacement comprenant une unité de génération d'ondes sonores configurée pour générer une onde sonore, dans laquelle l'onde sonore générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension en direction de la face de purification.

Un tel dispositif permet de purifier le fluide par le traitement des particules en suspension compris dans ledit fluide.

Un tel dispositif permet de purifier le fluide bien plus rapidement qu'un dispositif de purification standard dans la mesure ou l'unité de génération d'ondes sonores permet de diriger activement les particules en suspension vers la face de purification de l'unité de purification.

Selon un mode de réalisation, le fluide est à l'état gazeux tel que de l'air par exemple.

Selon un mode de réalisation, les particules en suspension sont des aérosols de toutes sortes telles que des composés organiques volatiles par exemple.

Au sens de la présente invention, les aérosols, ou particules en suspension ont un diamètre comprit entre 10 nm et 20 micron.

Au sens de la présente invention, les aérosols, ou particules en suspension ont un diamètre comprit entre 50 nm et 5 micron.

Au sens de la présente invention, les aérosols, ou particules en suspension ont un diamètre comprit entre 50 nm et 10 micron.

Selon un mode de réalisation, le traitement réalisé par l'élément de traitement peut être de toute sorte telle que au moins un des traitements suivants :

• élimination des particules par la chaleur ;

• élimination des particules par émission de lumière ;

• filtration des particules à l'aide d'un filtre HEPA, tel qu'un filtre médical H13 par exemple ; et

• élimination des particules et odeurs à l'aide d'un filtre actif tel qu'un filtre à charbon comprenant par exemple du formaldéhyde ou du benzène.

Selon un mode de réalisation, l'onde sonore générée a une fréquence comprise entre 20 et 400Hz et de préférence entre 50 et 150Hz, de préférence 100Hz. En effet, de manière surprenante, nous mesurons un déplacement plus rapide des particules en suspension à une fréquence de 100Hz.

Selon un mode de réalisation, un tel dispositif est adapté pour purifier un fluide comprenant des particules en suspension dans des espaces de tailles différentes. En effet, le dimensionnement du dispositif va permettre de purifier un fluide dans un espace restreint tel que l'espace entre un masque chirurgical et le visage de l'utilisateur portant ledit masque ou encore de purifier un fluide dans un bâtiment industriel de plusieurs milliers de m ³ .

Selon un mode de réalisation, l'onde sonore générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension sur la face de purification de manière à faire impacter lesdites particules en suspension sur ladite face de purification.

Une telle configuration permet de s'assurer que les particules en suspension sont bien présentes sur la face de purification et permet ainsi une purification améliorée.

Selon un mode de réalisation, l'unité de déplacement comprend une unité de génération d'un flux configurée pour générer un flux dans le fluide comprenant les particules en suspension.

Selon un mode de réalisation, l'unité de génération d'un flux peut être de toute sorte telle qu'un ventilateur par exemple.

Une telle configuration permet d'agiter les particules en suspension et ainsi maximiser la quantité de particules en suspension déplacées par l'onde sonore en direction de la face de purification.

Lorsque le dispositif de purification est utilisé dans un espace clôt comprenant un fluide, une telle configuration permet également de générer des particules en suspension sur la base de particules déjà présentes sur des surfaces de l'espace clôt et/ou un quelconque autre élément, sur lequel serait posé des particules, présent dans l'espace clôt. Les particules sont ainsi déplacées et se retrouvent en suspension dans le fluide. De cette manière, le dispositif de purification est apte à purifier le fluide contenu dans l'espace clôt, mais également de purifier l'espace clôt des particules en suspension qui risquent d'apparaitre par la suite.

Selon un mode de réalisation, l'unité de génération d'ondes sonores est configurée pour générer une onde sonore traversant le flux, dans laquelle l'onde sonore générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension, présentes dans le flux, sur la face de purification.

Une telle disposition permet de purifier le fluide plus rapidement tout en limitant la consommation en énergie de l'unité de génération d'ondes sonores. En effet, une onde sonore traversant le flux permet de déplacer une plus grande quantité de particules en suspension.

Selon un mode de réalisation, l'élément de traitement comprend une unité de chauffage configurée pour chauffer les particules en suspension reçues par la face de purification.

Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple.

Au sens de la présente invention, éliminer peut signifier signifie tuer, détruire, inactiver ou encore désactivé par exemple.

Selon un mode de réalisation, l'unité de chauffage est configurée pour chauffer les particules en suspension reçues par la face de purification à une température comprise entre 60 et 70°C.

Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens, CoV (composé organique volatile) et plus particulièrement le SARS-CoV-2 sans pour autant consommer une importante quantité d'énergie.

Une telle disposition permet ainsi d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens, et plus particulièrement le SARS- CoV-2 de sorte à obtenir une biosécurité avant toute manipulation du dispositif par un utilisateur. Cela permet par exemple un remplacement sans danger pour l'utilisateur de la face de purification lorsque celle-ci est amovible par exemple. En particulier, lorsque la face de purification est un filtre amovible.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de purification comprend un préfiltre positionné de sorte à filtrer au moins une partie des particules en suspension déplacées par l'onde sonore avant que lesdites particules en suspension ne soient reçues par la face de purification lors de l'émission d'une onde sonore par l'unité de génération d'ondes sonores.

Une telle disposition permet de filtrer les particules en suspensions les plus grosses et ainsi limiter les particules reçues par la face de purification afin de limiter le nombre de particules à traiter par l'élément de traitement.

Selon un mode de réalisation, l'élément de traitement comprend une unité d'émission de lumière configurée pour émettre de la lumière sur les particules en suspension reçues par la face de purification, dans lequel la lumière émise est dans le spectre des ultra-violets. Au sens de la présente invention, de la lumière dans le spectre des ultraviolets signifie toute radiation électromagnétique ayant une longueur d'onde comprise entre lOnm et 400nm.

Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple.

Selon un mode de réalisation, la lumière émise a un longueur d'onde comprise entre 207 et 260nm et préférablement 222nm.

Selon un mode de réalisation, la lumière émise a un longueur d'onde comprise entre 207 et 222nm et préférablement 222nm.

Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple, et cela sans danger pour les êtres humains. En effet, une lumière ayant une telle longueur d'onde ne pénètre pas l'épiderme.

Selon un mode de réalisation, la lumière émise a une longueur d'onde de 254nm. Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple encore plus efficacement.

Une lumière ayant une longueur d'ondes de 222nm est particulièrement adaptée pour éliminer le SARS-CoV-2 sans pour autant être néfaste à un utilisateur par exemple.

Selon un mode de réalisation, l'unité de déplacement comprend un élément de génération d'ions négatifs configuré pour générer des ions négatifs de sorte à déplacer les particules en suspension sur la face de purification.

Une telle disposition permet d'accélérer le déplacement des particules en suspension sur la face de purification.

L'invention concerne également un procédé de purification d'un fluide comprenant des particules en suspension comprenant les étapes suivantes :

• génération d'une onde sonore, dans laquelle l'onde sonore générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension sur une face de purification d'une unité de purification ;

• traitement des particules en suspension reçues par la face de purification par un élément de traitement.

Selon un mode de réalisation, l'étape de traitement comprend une étape de chauffe des particules en suspension reçues par la face de purification.

Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple. Selon un mode de réalisation, l'étape de traitement comprend une étape d'émission de lumière sur les particules en suspension reçues par la face de purification.

Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de préfiltration des particules en suspension déplacées par l'onde sonore avant que les particules en suspension ne soient reçues par la face de purification.

Selon un mode de réalisation, l'étape de préfiltration est réalisée à l'aide d'un préfiltre.

Une telle disposition permet de filtrer les particules en suspensions les plus grosses et ainsi limiter le nombre de particules à traiter par l'élément de traitement.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de génération d'ions négatifs de sorte à déplacer les particules en suspension sur la face de purification.

Une telle disposition permet d'accélérer le déplacement des particules en suspension sur la face de purification.

Selon un mode de réalisation, l'étape de génération d'une onde sonore et l'étape de traitement des particules sont répétées.

Une telle disposition permet de déplacer plus de particules en suspension sur la face de purification tout en s'assurant que chaque particule en suspension reçue par la face de purification soit traitée par l'élément de traitement.

Les différents aspects définis ci-dessus non incompatibles peuvent être combinés.

Brève description des figures

L'invention sera encore mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard des dessins annexés dans lesquels :

• [Fig. 1] représente un dispositif de purification d'un fluide comprenant des particules en suspension conformément à la présente invention ; et

• [Fig. 2] représente les étapes d'un procédé de purification d'un fluide comprenant des particules en suspension conformément à la présente invention. Description en référence aux figures

La figure 1 représente un dispositif de purification d'un fluide à l'état gazeux, et plus particulièrement de l'air comprenant des particules en suspension 40 telles que des composés organiques sous la forme d'aérosols. Au sens de la présente invention, les aérosols, ou particules en suspension 40 ont un diamètre comprit entre 50nm micron et 20 micron ou plus spécifiquement entre 2.5 micron et 10 micron.

Le dispositif de purification comprend une unité de purification 10 comprenant une face de purification 12 configurée pour recevoir les particules en suspension 40 et un élément de traitement 14 configuré pour traiter lesdits particules en suspension 40 reçues par la face de purification 12. Selon un mode de réalisation, le traitement pouvant être réalisé par l'élément de traitement 14 peut être de toute sorte telle que au moins un des traitements suivants :

• élimination des particules par la chaleur ;

• élimination des particules par émission de lumière ;

• filtration des particules à l'aide d'un filtre HEPA, tel qu'un filtre médical H13 par exemple ; et

• élimination par traitement à l'ozone ;

• élimination des particules et odeurs à l'aide d'un filtre actif tel qu'un filtre à charbon comprenant par exemple du formaldéhyde ou du benzène.

A cet effet, l'élément de traitement 14 comprend une unité de chauffage 16 configurée pour chauffer les particules en suspension 40 reçues par la face de purification 12 à une température comprise entre 60 et 70°C. Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple. Au sens de la présente invention, éliminer peut signifier signifie tuer, détruire, inactiver ou encore désactivé par exemple. Une température comprise entre 60 et 70°C permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens, et plus particulièrement le SARS- CoV-2 sans pour autant consommer une importante quantité d'énergie.

L'élément de traitement comprend également une unité d'émission de lumière 18, seule ou en complément de l'unité de chauffage 16. L'unité d'émission de lumière 18 est configurée pour émettre de la lumière sur les particules en suspension 40 reçues par la face de purification 22, dans lequel la lumière émise est dans le spectre des ultra-violets. Au sens de la présente invention, de la lumière dans le spectre des ultra-violets signifie toute radiation électromagnétique ayant une longueur d'onde comprise entre lOnm et 400nm. Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple. Selon un mode de réalisation préférentiel, la lumière émise par l'unité d'émission de lumière 18 a un longueur d'onde comprise entre 207 et 254nm et préférablement 222nm. Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple, et cela sans danger pour les êtres humains. En effet, une lumière ayant une telle longueur d'onde ne pénètre pas l'épiderme, de plus, une lumière ayant une longueur d'ondes de 222nm est particulièrement adaptée pour éliminer certains virus et bactéries et particulièrement le SARS-CoV-2. Selon un mode de réalisation, la longueur d'onde de la lumière émise préférée est de 254nm, en effet, une telle longueur d'onde permet une meilleure élimination de certains virus et bactéries et particulièrement le SARS- CoV-2.

Selon un mode de réalisation, la face de purification 12 comprend une unité de génération d'un champ magnétique configuré pour maintenir les particules en suspension 40 reçues par ladite face de purification 12 en contact physique ou électromagnétique avec la face de purification 12. Une telle disposition permet d'éviter que des particules en suspension 40 ne s'échappent de la face de purification.

Le dispositif de purification comprend également une unité de déplacement 30 comprenant une unité de génération d'ondes sonores 31 configurée pour générer une onde sonore 32, dans laquelle l'onde sonore 32 générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension 40 en direction de la face de purification 12, et cela de manière à faire impacter lesdites particules en suspension 40 sur ladite face de purification 12. Une telle configuration permet de s'assurer que les particules en suspension 40 sont bien présentes sur la face de purification 12 et permet ainsi une purification améliorée. Une onde sonore 32 particulièrement adaptée pour déplacer les particules en suspension 40 et les faire impacter sur la face de purification 12 est une onde sonore 32 générée a une fréquence comprise entre 20 et 400Hz et de préférence 100Hz. En effet, de manière surprenante, nous mesurons un déplacement plus rapide des particules en suspension 40 avec une onde sonore 32 générée à une fréquence de 100Hz. Un tel dispositif permet de purifier le fluide par le traitement des particules en suspension 40 compris dans ledit fluide. Un tel dispositif permet également de purifier le fluide bien plus rapidement qu'un dispositif de purification standard dans la mesure ou l'unité de génération d'ondes sonores 30 permet de diriger activement les particules en suspension 40 vers la face de purification 12 de l'unité de purification 10.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de purification comprend un élément de génération d'ions négatifs 36 configuré pour générer des ions négatifs de sorte à déplacer les particules en suspension 40 sur la face de purification 12. Une telle disposition permet d'accélérer le déplacement des particules en suspension 40 sur la face de purification 12.

Le dispositif de purification comprend un préfiltre 22 positionné de sorte à filtrer au moins une partie des particules en suspension 40 déplacées par l'onde sonore 32 et/ ou un sous autre moyen, tel que le flux précédemment décrit ou encore l'élément de génération d'ions négatifs 36, avant que lesdites particules en suspension 40 ne soient reçues par la face de purification 12 lors de l'émission d'une onde sonore 32 par l'unité de génération d'ondes sonores 31. Une telle disposition permet de filtrer les particules en suspensions 40 les plus grosses et ainsi limiter les particules en suspension 40 reçues par la face de purification 12 afin de limiter le nombre de particules en suspension à traiter par l'élément de traitement 14.

Le dispositif de purification comprend une unité de génération d'un flux 34 configurée pour générer un flux dans le fluide comprenant les particules en suspension 40. Selon un mode de réalisation, l'unité de génération d'un flux 34 peut être de toute sorte telle qu'un ventilateur par exemple. Une telle configuration permet d'agiter les particules en suspension 40 et ainsi maximiser la quantité de particules en suspension 40 déplacées par l'onde sonore 32. Lorsque le dispositif de purification est utilisé dans un espace clôt 42 comprenant un fluide, une telle configuration permet également de générer des particules en suspension 40 sur la base de particules déjà présentes sur des surfaces de l'espace clôt 42 et/ou un quelconque autre élément, sur lequel serait posé des particules, présent dans l'espace clôt 42. Les particules sont ainsi déplacées et se retrouvent en suspension dans le fluide. De cette manière, le dispositif de purification est apte à purifier le fluide contenu dans l'espace clôt, mais également de purifier l'espace clôt des particules en suspension 40 qui risquent d'apparaitre, ou d'être formée, dans le futur.

L'unité de génération d'ondes sonores 31 est configurée pour générer une onde sonore 32 traversant le flux, dans laquelle l'onde sonore 31 générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension 40, présentes dans le flux, sur la face de purification 12. Une telle disposition permet de purifier le fluide plus rapidement tout en limitant la consommation en énergie de l'unité de génération d'ondes sonores 31. En effet, une onde sonore 32 traversant le flux permet de déplacer une plus grande quantité de particules en suspension 40.

Selon un mode de réalisation non représenté, le dispositif de purification comprend une enceinte de réception comprenant l'unité de purification 10 telle que précédemment décrite ainsi que l'unité de déplacement telle que précédemment décrite. L'enceinte de réception comprend un premier orifice traversant de part en part une face de l'enceinte et un deuxième orifice traversant également de part en part une face de l'enceinte tel que le fluide comprenant les particules en suspension 40 est apte à s'écouler à travers le premier orifice ainsi qu'à travers le deuxième orifice. Une telle disposition permet d'obtenir un dispositif de purification transportable.

Selon un mode de réalisation, l'unité de génération d'un flux 34 est configurée pour générer un flux dans le fluide comprenant les particules en suspension de telle sorte à ce que le flux s'écoule du premier orifice au deuxième orifice. Une telle disposition permet à l'unité de déplacement 30 de déplacer les particules en suspension 40, présentes dans le flux s'écoulant du premier orifice au deuxième orifice, en direction de la face de purification 12 et permet ainsi à l'élément de traitement 14 de traiter lesdites particules en suspension 40 traversant l'enceinte.

Selon un mode de réalisation, l'unité de génération d'un flux 34 est disposée au niveau du deuxième orifice. Une telle disposition permet d'éviter que des particules en suspension 40 soient reçues sur l'unité de génération d'un flux 34. En effet, l'unité de déplacement 30 est configurée pour déplacer les particules en suspension 40 présentes dans le flux s'écoulant du premier orifice au deuxième orifice et donc avant le deuxième orifice. Une telle disposition permet d'éviter la contamination de l'unité d'émission d'un flux 34.

Tel que représentée à la figure 2, l'invention concerne également un procédé de purification d'un fluide comprenant des particules en suspension 40. Un tel procédé est mis en œuvre pas un quelconque dispositif tel que le dispositif de purification décrit ci-dessus.

Le procédé de purification comprend une étape de génération d'une onde sonore 52, dans laquelle l'onde sonore 32 générée est adaptée pour déplacer les particules en suspension 40 sur une face de purification 12 d'une unité de purification 10.

Le procédé de purification comprend également une étape de traitement 54 des particules en suspension reçues par la face de purification 12 par un élément de traitement 14. L'étape de traitement 54 comprend une étape de chauffe 58 des particules en suspension 40 reçues par la face de purification 12. Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple.

L'étape de traitement comprend également une étape d'émission de lumière 60 sur les particules en suspension 40 reçues par la face de purification 12 en remplacement ou en complément de l'étape de chauffe 58. Une telle disposition permet d'éliminer certains composés organiques tels que des virus, bactéries ou acariens par exemple.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de préfiltration 56 des particules en suspension 40 déplacées par l'onde sonore 32 avant que les particules en suspension 40 ne soient reçues par la face de purification 12. Cette étape de préfiltration est 56 est réalisée à l'aide d'un préfiltre 22. Une telle disposition permet de filtrer les particules en suspensions 40 les plus grosses et ainsi limiter le nombre de particules à traiter par l'élément de traitement.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de génération d'ions négatifs 62 de sorte à déplacer les particules en suspension 40 sur la face de purification 12. Une telle disposition permet d'accélérer le déplacement des particules en suspension 40 sur la face de purification.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-avant, mais en couvre au contraire toutes les variantes.