Titre : dispositif de désodorisation et/ou de purification d'air DOMAINE TECHNIQUE

Le domaine technique de l'invention est la purification et dépollution de l'air.

ART ANTERIEUR

Certains locaux ne sont pas suffisamment ventilés ou mal ventilés. Lorsqu'ils sont occupés de façon prolongée, des mauvaises odeurs peuvent s'accumuler. L'air présent dans ces locaux peut ne pas être sain, ce qui entraîne un inconfort pour les occupants. Il peut par exemple s'agir de salles de réunions, ou des salles de sport.

Dans d'autres environnements, par exemple dans des locaux destinés au stockage ou au traitement de denrées alimentaires, l'air doit être pur, de façon à éviter la dégradation des denrées ou leur contamination par des microorganismes indésirables.

Les inventeurs proposent un dispositif permettant d'adresser ces problèmes. Il s'agit d'un dispositif de purification d'air et/ou de désodorisation d'air, de conception simple et mettant en oeuvre des principes actifs naturels.

EXPOSE DE L'INVENTION

Un objet de l'invention est un dispositif pour purifier ou désodoriser de l'air comportant :

- une enceinte, délimitée par une paroi comportant une ouverture d'admission et une ouverture d'évacuation;

- une turbine, configurée pour entraîner une admission d'air à travers l'ouverture d'admission ;

- un milieu actif, situé dans l'enceinte, propice, au contact de l'air, à désodoriser l'air et/ou à purifier l'air ;

- un déflecteur d'air, situé dans l'enceinte, s'étendant à partir de la paroi, et configuré pour diriger l'air, admis à travers l'ouverture d'admission, vers le milieu actif ; de telle sorte que sous l'effet de l'admission d'air et du déflecteur, une partie de l'air admis à l'intérieur de l'enceinte s'écoule au contact du milieu actif, avant de sortir de l'enceinte à travers l'ouverture d'évacuation.

Selon un mode de réalisation, le déflecteur d'air s'étend transversalement à la paroi délimitant l'enceinte. Le déflecteur d'air peut avoir une forme plane. Le déflecteur d'air peut avoir une forme hélicoïdale pour générer une turbulence de l'air s'écoulant entre l'ouverture d'admission et le milieu actif.

Selon un mode de réalisation, la turbine est disposée au niveau de l'ouverture d'évacuation. Ainsi, l'air est aspiré à travers l'ouverture d'admission.

Selon un mode de réalisation, la turbine s'étend entre l'ouverture d'évacuation et le milieu actif.

Selon un mode de réalisation, le déflecteur d'air sépare l'enceinte en une chambre d'admission, adjacente de l'ouverture d'admission, et une chambre d'évacuation, adjacente de l'ouverture d'évacuation. Selon ce mode de réalisation, la turbine peut être disposée dans la chambre d'évacuation, l'enceinte étant alors en dépression par rapport par rapport à l'air ambiant.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte une chicane, entre l'ouverture d'admission et le milieu actif, de façon à générer des turbulences dans l'air s'écoulant entre l'ouverture d'admission et le milieu actif.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un filtre, configuré pour filtrer l'air pénétrant dans l'enceinte. Le filtre d'air peut être agencé pour retenir des particules dont la taille dépasse une taille prédéterminée.

Selon un mode de réalisation, le filtre comporte un média filtrant, comportant des particules végétales et/ou des fibres animales et/ou des particules minérales. Les fibres animales peuvent être par exemple de la laine de mouton ou des poils d'animaux. Un tel média filtrant convient particulièrement bien aux composés organiques volatils. Les particules végétales peuvent prendre la forme d'une poudre. Selon un mode de réalisation la poudre est uniformément disposée dans le filtre. Selon un mode de réalisation la poudre est confinée dans un étui, ce dernier étant appliqué en amont ou en aval du filtre.

Selon un mode de réalisation, le milieu actif est un milieu comportant des éléments végétaux, par exemple des fibres végétales. Le milieu actif peut comporter des fibres végétales ayant subi une macération puis ayant été séchées, ou broyées par un moyen mécanique. De telles fibres végétales peuvent agir contre le développement microbien.

Selon un mode de réalisation, le milieu actif comporte du clou de girofle.

Selon un mode de réalisation, le milieu actif comporte du thym, et/ou de l'origan et/ou de la menthe et/ou du romarin et/ou du laurier noble et/ou de curcuma, et/ou de l'arbre à thé, et/ou du citron, et/ou de l'eucalyptus et/ou de la réglisse. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte des particules support, le milieu actif étant déposé sur les particules support et/ou les particules support étant imbibées de milieu actif. Les particules support peuvent être formées par une poudre minérale, par exemple du bicarbonate de sodium, ou du sable ou de l'argile.

Selon un mode de réalisation, le milieu actif comporte un élément gras, de type huile végétale ou graisse animale. Il peut s'agir d'une composition comportant une huile végétale, telle qu'une huile d'olive ou une huile de colza, ou une graisse animale, comme le beurre ou le saindoux. L'élément gras peut également être mélangé avec des particules végétales ou minérales.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte une grille conductrice, polarisée négativement, disposée de telle sorte que l'air admis à travers l'ouverture d'admission s'écoule à travers la grille.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de l'exposé des exemples de réalisation présentés, dans la suite de la description, en lien avec les figures listées ci-dessous.

FIGURES

La figure 1 représente un exemple de dispositif selon l'invention.

La figure 2 représente un filtre pouvant être utilisé dans le dispositif représenté sur la figure 1.

EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS

On a représenté, sur la figure 1, un exemple de dispositif 1 selon l'invention. Le dispositif 1 comporte une enceinte 2, délimitée par une paroi 3. La paroi comporte une ouverture d'admission 4 et une ouverture d'évacuation 5. L'ouverture d'admission 4 est destinée à permettre une admission d'air dans l'enceinte 2. L'ouverture d'évacuation 5 est destinée à permettre une extraction d'air de l'enceinte 2. L'ouverture d'admission 4 et l'ouverture d'évacuation 5 sont suffisamment éloignées l'une de l'autre de façon à permettre un écoulement d'air de l'une vers l'autre, à travers l'intérieur de l'enceinte 2. L'admission d'air à travers l'ouverture d'admission 4 et la circulation de l'air, de l'ouverture d'admission 4 vers l'ouverture d'évacuation 5 sont obtenus par l'action d'une turbine 9 décrite par la suite.

L'enceinte peut s'étendre selon une hauteur, une longueur et une largeur respectivement comprises entre 5 cm et 1 m. Le diamètre des ouvertures peut être de 5 cm ; il dépend du débit d'air à traiter. L'enceinte 2 comporte un milieu actif 10. Le milieu actif est destiné à purifier l'air et/ou à le désodoriser, c'est-à-dire à réduire les odeurs désagréables. Par purifier, on entend retenir et/ou éliminer des agents microbiens ou des agents chimiques.

Le milieu actif 10 comporte des éléments végétaux et/ou minéraux. Il peut prendre la forme d'un liquide, d'un gel, ou d'un solide dispersé, par exemple une poudre ou des particules dispersées. Les particules peuvent être minérales, auquel cas il peut s'agir de sel, ou de bicarbonate de soude, ou de sable, ou d'argile. Il peut également s'agir de particules végétales, par exemple des copeaux de bois ou de la paille.

Le milieu actif est de préférence à base de végétal. De préférence, il comporte au moins 1%, voire au moins 20%, voire au moins 75% de substances végétales.

Le milieu actif peut être liquide. Il peut comporter des huiles essentielles, par exemple une huile essentielle élaborée à base de clou de girofle, ou de thym, d'origan, de menthe, de romarin, de laurier noble, de curcuma, d'arbre à thé, de citron ou d'eucalyptus ou de réglisse. Le milieu actif peut être utilisé tel quel ou être disposé sur des particules support 12. Les particules support 12 forment alors un support au milieu actif 10. Les particules support 12 sont par exemple des particules minérales, par exemple des particules d'argile ou des galets, préalablement plongées dans le milieu actif 10 ou imbibées de ce dernier. Le diamètre des particules support, ou leur plus grande diagonale, peut être compris entre 5 mm et 5 cm. Le fait d'utiliser des particules en tant que support du milieu actif permet d'augmenter la surface de contact entre l'air et le milieu actif 10. Cela améliore l'efficacité du dispositif.

Les particules support 12 peuvent également être des copeaux de bois, ou des morceaux d'écorce, ou de la paille, ou du sable ou de l'argile ou du charbon. Comme décrit dans le paragraphe précédent, les particules support peuvent être plongées dans le milieu actif liquide ou être imbibées de ce dernier.

Le milieu actif 10 peut être ou comporter un liquide tel que décrit dans la demande de brevet FR2867947. Il s'agit d'un liquide considéré comme bactéricide ou virucide, dont la référence est Bioscreen BS 33, fourni par la société Hightech Bio Activities Holding GMBH. Sa composition est décrite dans EP1734818. Il comprend essentiellement de l'eugenol, et, dans une moindre mesure de l'acétate d'eugenol, ces composants étant notamment obtenus à partir de clou de girofle. Selon un mode de réalisation le liquide formant le milieu actif 10 est conduit dans l'enceinte par une pompe 32, par exemple une pompe péristaltique, cette dernière étant pilotée par un circuit électronique de commande 20, qui a pour fonction de commander la durée de d'action de la pompe et sa périodicité. La pompe péristaltique 32 est reliée à un réservoir 30. Le circuit électronique de commande 20 gère le niveau de liquide à l'intérieur de l'enceinte 2. En cas de baisse de niveau, une alarme se déclenche afin que l'utilisateur puisse ajouter du liquide. La détection du niveau de liquide dans l'enceinte peut être effectuée par un détecteur de niveau 33. Le détecteur de niveau fonctionne par exemple par effet capacitif (ce qui suppose que le réservoir soit isolant, par exemple en PET - Polytéréphtalate d'éthylène), ou par tout autre moyen connu de l'homme du métier : par détection de poids, ou par un la détection d'une position d'un flotteur, ou par la détection d'une position d'un aimant qui se déplace en fonction du niveau de liquide.

Le recours à un milieu actif liquide est avantageux. En effet, une partie du milieu actif liquide se répand, sous la forme de vapeur ou de microgouttelettes, dans l'enceinte. L'air circulant dans l'enceinte se charge alors en milieu actif avant de sortir de l'enceinte. Ainsi, le dispositif permet une diffusion d'une partie du milieu actif, porté par l'air, à l'extérieur de l'enceinte. Le dispositif permet non seulement d'assainir l'air circulant dans l'enceinte, mais également l'air à l'extérieur de l'enceinte, par le biais du milieu actif, dispersé sous forme vapeur ou de microgouttelettes, par l'air traité par le dispositif. L'air circulant dans le dispositif agit en tant que vecteur de dispersion d'une partie du milieu actif à l'extérieur de l'enceinte. Cela permet d'augmenter l'effet assainissant du dispositif.

Le milieu actif peut être un gel, obtenu en mélangeant un liquide purifiant à un agent gélifiant, de manière à former un gel, par exemple un hydrogel. Les agents gélifiants sont connus de l'homme du métier. Il peut par exemple s'agir d'agar-agar, ou de gomme de xanthane, de gomme arabique, de psyllium, de konjac, ou une combinaison de ceux-ci. Lorsqu'il est disposé sous forme de gel, le milieu actif peut être déposé sur des supports tels que précédemment décrits.

Le milieu actif peut être une poudre. La poudre peut comporter des d'extraits végétaux, et notamment d'extraits de végétaux secs. Les extraits végétaux sont par exemple obtenus à partir d'au moins un des végétaux suivants : clou de girofle, thym, curcuma, cannelle, laurier noble. La granulométrie de la poudre n'est pas un paramètre critique. Le diamètre moyen des particules formant la poudre est par exemple compris entre 0.1 mm et 5 mm. La poudre peut être obtenue à partir de végétaux, par exemple le clou de girofle, ou de thym, d'origan, de menthe, de romarin, de laurier noble, de curcuma, d'arbre à thé, de citron, eucalyptus, réglisse, combinés ou pas à une poudre minérale comme le bicarbonate de sodium ou l'argile.

La poudre peut être obtenue par broyage, malaxation mécanique, et tamisage. De préférence les végétaux sont broyés puis macérés dans de l'eau, ou/et alcool. Une fois cette opération réalisée, la solution comportant les végétaux et l'eau (ou l'alcool) est filtrée de façon mécanique afin de séparer des particules solides végétales d'un filtrat, le filtrat correspondant au liquide résultant de la filtration. Les particules solides végétales résultant de la filtration prennent alors la forme de fibres végétales. Après cette opération, les fibres sont séchées. Elles sont mises en contact avec la solution résultant de la filtration afin de l'absorber. Lorsque les fibres végétales sont imbibées, elles sont séchées à basse température et de préférence à température ambiante.

On obtient ainsi une poudre constituée de fibres végétales présentant des propriétés anti odorantes et antimicrobiennes.

Parmi les végétaux préférés, citons par exemple le clou de girofle. Lorsque la poudre est obtenue sur la base de clou de girofle, l'effet anti-odeur est attribué à l'eugénol, issu du clou de girofle. La poudre peut comporter au moins 25% en masse d'eugénol.

La poudre peut également comporter d'autres plantes, telles du thym, du curcuma, du laurier noble ou de la cannelle, exclusivement ou en mélange. Ses caractéristiques sont avantageusement fortement augmentées par la synergie obtenue avec ces autres plantes. Par exemple, l'adjonction de curcuma et/ou de thym à du clou de girofle peut limiter les risques d'infection.

Le milieu actif 10 peut également prendre la forme de fibres dispersées, résultant d'un broyage d'un végétal. Le végétal peut être le clou de girofle, le thym, l'origan, la menthe, le romarin, le laurier noble, le curcuma, l'arbre à thé, le citron, l'eucalyptus, la réglisse, combinés ou pas à une poudre minérale comme le bicarbonate de sodium ou l'argile.

Le milieu actif peut être un liquide comportant une poudre ou des fibres telles que précédemment décrites. Le milieu actif peut être un liquide ayant préalablement été mis en contact avec une poudre ou des fibres telles que précédemment décrites. Dans l'exemple représenté, l'enceinte 2 comporte un fond et le milieu actif 10 est disposé sur le fond de l'enceinte. Il est maintenu au fond de l'enceinte par gravité. Il s'étend selon une épaisseur comprise entre 0.1 mm et la moitié de la hauteur de l'enceinte.

L'enceinte peut comporter un « trop plein » afin que le milieu actif liquide ne déborde pas. Le trop plein peut être configuré de façon à déverser un excédent de liquide dans un réservoir annexe.

Le dispositif comporte une turbine 9. La turbine 9 peut être configurée pour permettre une admission d'air à travers l'ouverture d'admission 4, ainsi qu'une circulation de l'air à l'intérieur de l'enceinte 2, de l'ouverture d'admission vers l'ouverture d'évacuation. La turbine 9 est de préférence disposée à proximité de l'ouverture d'évacuation 5, comme cela est représenté sur la figure 1. Elle est de préférence adjacente de cette dernière. L'enceinte 2 est alors en dépression par rapport à l'air ambiant, s'étendant autour de l'enceinte. La turbine 9 peut être disposée à l'intérieur de l'enceinte, ou à l'extérieur de l'enceinte, au débouché de l'ouverture d'évacuation 5. La turbine 9 est de préférence solidaire de la paroi 3 délimitant l'enceinte 5. Le fait que l'enceinte soit en dépression favorise l'évaporation du milieu actif, lorsque ce dernier est liquide, dans l'air circulant dans l'enceinte.

Selon un mode de réalisation, la durée et la plage temporelle de fonctionnement de la turbine 9 est réglable et paramétrable par un circuit de programmation 21.

Le dispositif comporte un déflecteur 7. Le déflecteur 7 est configuré pour défléchir l'air, admis à travers l'ouverture d'admission 4, vers le milieu actif 10. Le déflecteur s'étend de préférence à partir de la paroi 3 délimitant l'enceinte 2. Le déflecteur 7 s'étend à travers une partie de l'enceinte 2. Dans l'exemple représenté, le déflecteur s'étend transversalement à partir de la paroi 3, vers le milieu actif 10. Le déflecteur permet une séparation de l'enceinte 2 en :

- une chambre d'admission 2.1, s'étendant entre l'ouverture d'admission 4 et le déflecteur

7 ;

- une chambre d'évacuation 2.2, s'étendant entre le déflecteur 7 et l'ouverture d'évacuation 5.

Sous l'effet du déflecteur 7, l'air traverse la chambre d'admission 2.1 en direction du milieu actif 10, puis traverse la chambre d'évacuation 2.2 en direction de l'ouverture d'évacuation 5.

Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comporte une ou plusieurs chicanes 13, destinées à engendrer un changement de direction de l'écoulement d'air entre l'ouverture d'admission 4 et le milieu actif 10. Les chicanes 13 sont disposées à travers la chambre d'admission 2.1. Les chicanes sont destinées à engendrer des turbulences dans l'écoulement d'air. Cela améliore l'efficacité du dispositif. Les chicanes peuvent par exemple diriger l'air en formant un conduit présentant des courbures, par exemple de type hélicoïdal.

La position des chicanes peut être modifiée de façon manuelle ou automatique pour améliorer l'efficacité d'assainissement. Il peut par exemple s'agir de modifier un angle d'inclinaison des chicanes par rapport à une paroi du dispositif.

On a montré que la décontamination de l'air est d'autant plus importante que la durée de contact avec le milieu actif est importante. La génération de turbulences entre l'ouverture d'admission 4 et le milieu actif 10 permet d'augmenter le temps de contact. Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 comporte une chicane 13 en forme d'hélice, ce qui contribue à donner à l'air un mouvement de rotation en amont du milieu actif. Cela contribue à augmenter la durée du contact entre l'air et le milieu actif. De plus, la formation de turbulences est considérée comme favorable à une diffusion d'une partie du milieu actif dans l'air circulant dans le dispositif. Comme précédemment indiqué, cela permet qu'une partie du milieu actif soit transporté par l'air à l'extérieur du dispositif, ce qui entraîne un effet assainissant à l'extérieur du dispositif. Cela réduit la durée de décontamination de l'air, par rapport à des dispositifs basés sur une simple filtration d'air.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un filtre 8 disposé en amont et/ou en aval de l'ouverture d'admission 4. Les termes amont et aval sont à comprendre en prenant en compte un écoulement d'air entre l'ouverture d'admission 4 et l'ouverture d'évacuation 5. Le filtre permet d'éviter que des éléments solides indésirables, portés par l'air, soient admis à l'intérieur de l'enceinte 2. Le filtre 8 dispose d'une granulométrie, correspondant à la taille maximale des éléments solides admis dans l'enceinte. La granulométrie peut être comprise entre 0.3 pm et 500 pm.

La figure 2 schématise un filtre 8 pouvant être avantageusement mis en oeuvre. Le filtre est délimité par deux plaques 8.1, 8.2. Un média filtrant 8.3 ayant de préférence un effet purifiant ou désodorisant est disposé entre les deux plaques. Le média filtrant 8.3 peut comporter une poudre, disposée dans le filtre, selon une densité permettant le passage de l'air à travers le filtre, entre les deux plaques. La poudre peut être obtenue à base d'éléments végétaux. Un tel filtre permet d'augmenter l'efficacité du dispositif. Le média filtrant 8.3 peut comporter des fibres animales, telles des poils d'animaux ou de la laine, par exemple de la laine de mouton. Cela est particulièrement efficace pour retenir des composés organiques volatils (COV). Le média filtrant 8.3 peut comporter des particules minérales.

Selon un mode de réalisation avantageux, le filtre comporte, au niveau de l'ouverture d'admission 4, une grille polarisée 6, de préférence polarisée négativement. La grille polarisée 6 est configurée de telle sorte que l'air admis dans l'enceinte 2, à travers l'ouverture d'admission 4, passe à travers la grille polarisée. La grille polarisée 6 est conductrice. Il peut s'agir de métal ou d'un tissu conducteur, sur lequel une fine couche d'un matériau conducteur a été déposée. Il peut par exemple s'agir d'un tissu sur lequel une fine couche de carbone a été déposée. La polarisation peut être réalisée à un potentiel de - 1000 Volts continu par rapport à une masse électrique liée à la terre. Il est considéré qu'une telle polarisation permet une désoxydation de l'air, ce qui a un effet bénéfique sur la santé. La grille définit une maille, de préférence régulière, définissant des ouvertures dont le diamètre, ou la plus grande diagonale, s'étend entre 0.6mm et 5mm.

Selon un mode de réalisation, le dispositif n'est pas actionné en permanence. Des périodes d'utilisation peuvent être définies, de façon à programmer l'activation de la turbine 9. Selon un mode de réalisation la turbine 9 tourne de façon continue et l'efficacité antimicrobienne et désodorisante est pilotée uniquement par l'injection de milieu actif selon des périodes prédéfinies.

Des essais expérimentaux ont été effectués dans un réfrigérateur, équipé d'un extracteur d'air, faisant office de biocollecteur. La fonction de l'extracteur était d'extraire de l'air présent dans le réfrigérateur et de recueillir des microorganismes aéroportés, dans le but d'effectuer une mise en culture et un dénombrement. Un dispositif 1 tel que précédemment décrit a été introduit dans un premier réfrigérateur (réfrigérateur mettant en oeuvre l'invention), tandis qu'un deuxième réfrigérateur ne comportait pas de dispositif (réfrigérateur de référence).

Sur chaque réfrigérateur, l'extracteur d'air permettait d'effectuer un prélèvement d'un volume de 100 litres d'air. Les particules récupérées sur un appareil compteur de particules ont été disposées dans des boite de Pétri.

Sur chaque réfrigérateur, on a disposé un compteur de particules, destiné à déterminer une concentration de particules fines de diamètre 0.3 pm et 0.5 pm.

Des aliments identiques ont été disposés dans chaque réfrigérateur, composés de viande, végétaux et fromages. Les aliments ont été répartis de la même façon dans chaque réfrigérateur. Il a été observé qu'en présence du dispositif 1 à l'intérieur du réfrigérateur, la quantité de particules fines diminue. La présence des particules fines dans le réfrigérateur est attribuée à l'ouverture de la porte de chaque réfrigérateur, au cours de laquelle les particules de l'air environnant le réfrigérateur diffusent à l'intérieur du réfrigérateur. Le tableau 1 représente le nombre de particules de différents diamètres.

Tableau 1

On observe qu'en présence du dispositif ("invention"), la quantité de particules diminue significativement, de l'ordre de 60% (1-quantité finale/quantité initiale) pour les particules de diamètre 0.3 pm et les particules de diamètre 0.5 pm. Dans le deuxième réfrigérateur (référence), la baisse du nombre de particules collectées est attribuée à un dépôt de particules sur des surfaces à l'intérieur du réfrigérateur.

Des cultures réalisées sur des boites de Pétri ont confirmé, après une mise en culture d'une durée de 5 jours, une présence de bactéries dans l'air extrait du réfrigérateur de référence, et l'absence de bactéries dans l'air extrait du réfrigérateur équipé d'un dispositif selon l'invention. Ces essais attestent de l'efficacité de l'invention, pour la purification d'air dans le domaine de l'agroalimentaire.

Le dispositif pourra être utilisé dans des salles de réunions, de façon à permettre une utilisation prolongée en réduisant les risques de mauvaises odeurs. Il pourra être utilisé dans des locaux destinés au stockage ou au traitement de denrées alimentaires, par exemple des fruits, des légumes, ou de la viande, de façon à limiter les risques d'endommagement des denrées, par exemple par un pourrissement.