FR2940918A3 - Air conditioning device for use in e.g. school, has cleaning filter with frame whose upper and lower walls comprise edge that expands outwardly at right-angle, where lower wall is fitted in retaining contact in support structure - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREILLAGE POUR LE TRAITEMENT DE L'AIR ET FILTRE D'EPURATION ELECTROSTATIQUE POUR LEDIT APPAREILLAGE DESCRIPTION Domaine d'application La présente invention concerne un appareillage pour le traitement de l'air et un filtre d'épuration électrostatique pour ledit appareillage, selon le préambule des revendications indépendantes respectives. L'appareillage pour le traitement de l'air et le filtre d'épuration électrostatique en question se situent dans le secteur du traitement de l'air avec des installations, centrales et appareillages destinés à purifier ou même à modifier les caractéristiques thermo-hygrométriques de l'air. L'appareillage et le filtre peuvent donc être avantageusement utilisés pour le filtrage, la purification, l'assainissement de l'air dans les secteur de la climatisation, du chauffage et plus généralement du traitement de l'air à la fois dans les domaine civil, public et également industriel, pour garantir des conditions optimales de la qualité de l'air pour les personnes qui stationnent ou travaillent dans les milieux ambiants auxquels l'air est destiné. Ces milieux ambiants pourront être, par exemple, des locaux d'habitations à usage civil ou des halles ou également des locaux publics tels que des centres commerciaux, aéroports, hôpitaux, écoles, musées, bibliothèques, bâtiments destinés à des activités sportives, cinémas, théâtres, etc. Le terme "appareillage pour le traitement de l'air" est considéré ci-après comme indiquant n'importe quelle unité destinée à filtrer, ou également conditionner et plus généralement traiter, un flux d'air destiné à un quelconque local. L'appareillage pourra donc être destiné à des locaux à usage public, privé ou à des bureaux et, dans ce cas, pourra être constitué par un conditionneur, un climatiseur, un purificateur ou d'autres appareillages similaires, ou encore pourra être destinée pour une utilisation en milieu industriel et, dans ce cas, pourra être constituée par une installation d'aspiration, de filtrage ou par une installation de séparation et réduction pour le traitement de l'air qui, dans ce cas, pourra comprendre des poussières, fumées, brouillards d'huile et/ou vapeurs contenant également des substances volatiles nocives. L'appareillage pour le traitement de l'air faisant l'objet de la présente invention prévoit l'utilisation intégrée d'un filtre d'épuration qui est adapté pour attirer et capturer les particules de contamination contenues dans l'air, en les éliminant et forme l'objet d'une revendication indépendante dans le présent brevet. The present invention relates to an apparatus for the treatment of air and an electrostatic purification filter for said apparatus, according to the preamble of the present invention. BACKGROUND OF THE INVENTION respective independent claims. The equipment for the air treatment and the electrostatic purification filter in question are located in the air treatment sector with installations, plants and equipment intended to purify or even modify the thermo-hygrometric characteristics of the air. The apparatus and the filter can therefore be advantageously used for filtering, purification, air purification in the air conditioning, heating and more generally air treatment sectors both in the civil field. , public and also industrial, to guarantee optimal air quality conditions for people who park or work in the ambient environments for which the air is intended. These ambient environments may be, for example, residential premises for civilian use or halls or also public premises such as shopping centers, airports, hospitals, schools, museums, libraries, buildings intended for sports activities, cinemas, theaters, etc. The term "air handling apparatus" is hereinafter referred to as any unit for filtering, or also conditioning and more generally treating, a flow of air for any premises. The apparatus may therefore be intended for premises for public use, private or offices and, in this case, may be constituted by a conditioner, an air conditioner, a purifier or other similar devices, or may be intended for a use in an industrial environment and, in this case, may be constituted by a suction, filtering or a separation and reduction installation for the treatment of air which, in this case, may include dust, fumes oil mists and / or vapors also containing harmful volatile substances. The apparatus for the treatment of the air subject of the present invention provides for the integrated use of a purification filter which is adapted to attract and capture the contamination particles contained in the air, eliminating them and forms the subject of an independent claim in this patent.
Etat de la technique Comme cela est connu, la prolifération de microorganismes, tout comme la concentration de poussières ou substances polluantes, dans les locaux où les personnes passent ou restent doit être strictement évitée afin de garantir les conditions hygiéniques nécessaires et éviter la propagation de substances nocives et d'agents pathogènes qui peuvent provoquer des dommages pour la santé de ces personnes. Dans ce but, de nombreux appareillages de traitement d'air différents et de nombreux filtres de purification différents se sont répandus sur les marché, lesquels visent tous, bien qu' avec différents degrés d'efficacité et différentes caractéristiques techniques, à remplir la fonction consistant à purifier l'air, en réduisant les substances indésirables qu'il contient. Par exemple, il est connu des unités de traitement d'air composées de diverses sections opérationnelles, généralement disposées en successions fonctionnelles et spatiales, lesquelles réalisent chacune un contrôle sur les caractéristiques de l'air. En particulier, il pourra être prévu par exemple une unité de traitement d'air comprenant 2 5 une section de ventilation, destinée à faire circuler un flux d'air dans le milieu ambiant considéré, une section de filtrage, destinée à purifier, au moyen d'un filtre d'épuration, l'air qui passe en retenant les poussières présentes dans celui-ci et en réduisant éventuellement la charge microbienne, une section de refroidissement de l'air, une section de chauffage, une section de contrôle de l'humidité, par exemple avec une résistance, et un humidificateur pour réguler l'humidité de l'air etc. En particulier, les filtres d'épuration ont pour but de capturer les impuretés et les poussières qui, comme cela est connu, se soulèvent en quantités considérables dans les locaux chauffés ou climatisés. Etant donnée la très grande diffusion des appareillages pour le traitement de l'air, des standards de production se sont imposés sur le marché pour les filtres d'épuration précités, dans le but, par exemple, de permettre le remplacement d'un filtre d'épuration épuisé par un filtre neuf. Ces standards réunissent toutefois les filtres appartenant, de par leur modalité de fonctionnement, à une même typologie, ne permettant pas de remplacer entre eux des filtres de typologies différentes, vu que, au-delà des caractéristiques de formes qui peuvent être parfois uniformisées, il existe également des caractéristiques techniques et fonctionnelles qui imposent un assemblage différent dans l'unité de traitement et qui, pour cette raison, ne permettent pas une standardisation complète. Les unités de traitement d'air de type connu comprennent, dans la section de 20 filtrage, des logements spécifiques de dimensions standardisées, dans lesquels sont disposés les filtres de typologies prévues. Par exemple, les filtres de type mécanique sont connus, disponibles dans différentes versions et classés en fonction de leur efficacité de filtrage et en fonction des dimensions des particules qu'ils sont en mesure de capturer. Ces filtres sont en outre 25 divisés habituellement en filtres régénérables, dont la fonctionnalité optimale peut être rétablie par nettoyage ou lavage, et en filtres non régénérables, qui doivent par conséquent être remplacés quand ils sont sales ou obstrués. En général, les filtres régénérables, par exemple tels que les filtres à cellules synthétiques ou les filtres à cellules métalliques, présentent un faible rendement et sont utilisés seuls uniquement en cas de filtrages peu poussés, alors qu'ils sont utilisés habituellement pour des filtrages plus poussés comme des filtres de protection pour des filtres successifs plus fins et d'efficacité supérieure, dans le but d'éviter l'obstruction de ces derniers en retenant les particules de plus grandes dimensions. Comme cela est connu, les filtres qui sont les plus utilisés dans les unités de traitement d'air de type traditionnel sont les filtres mécaniques à poches, lesquels présentent une efficacité d'épuration moyenne û élevée. Ces filtres réalisent une surface filtrante considérable qui intercepte l'air au moyen d'une pluralité de poches dont l'ouverture est orientée dans la direction d'entrée de l'air. Ces poches peuvent être souples ou rigides, selon le matériau avec lequel elles sont réalisées, c'est-à-dire en fibres synthétiques, fibres de verre ou microfibres de verre ou encore en papier de cellulose renforcée de fibres de verre. Les filtres mécaniques à poches rigides présentent généralement un meilleur rendement dû à une meilleure distribution de l'air qui les traverse. Toutefois, conformément à la classification imposée par la norme EN779, les filtres à poches sont quand même définis comme des filtres intermédiaires, c'est-à-dire appartenant à la classe F, n'étant pas en mesure d'intercepter des particules de dimensions inférieures à 0.4 m. Les divers filtres mécaniques à poches se différencient entre eux, selon le matériau avec lequel ils sont réalisés, simplement sur la base de l'efficacité de filtrage, cette dernière pouvant varier entre 40-60% (classe F5) et une valeur supérieure à 95% (classe F9), mais toujours en référence à des particules de dimensions supérieures à 0.4 m. Les filtres à poches, étant donnée leur grande diffusion sur le marché et grâce au fait qu'ils nécessitent tous des conditions techniques analogues de fonctionnement (les filtres mécaniques ne nécessitent pas d'alimentation électrique), sont généralement disponibles sur les marché, produits par différentes entreprises, dans des dimensions standard qui permettent de les remplacer entre eux de manière relativement simple. Le principal inconvénient des filtres mécaniques à poches dans les unités de traitement d'air, et plus généralement dans les appareillages de traitement de l'air mentionnés précédemment, réside dans le faible rendement. C'est-à-dire l'impossibilité d'intercepter et éliminer les poussières et les particules de très petites dimensions. Un autre inconvénient des filtres mécaniques, et en particulier des filtres mécaniques à poches, réside dans le fait qu'ils entraînent, spécialement quand ils sont déjà partiellement obstrués, une réduction de charge dans les flux d'air qui imposent aux ventilateurs d'absorber une puissance électrique supérieure pour maintenir constant le flux qui les traverse, avec une augmentation correspondante des coûts de fonctionnement de l'unité de traitement de l'air. Pour résoudre ce problème, il a été réalisé des unités de traitement de l'air qui utilisent des filtres électrostatiques, lesquels présente une meilleure efficacité et sont comparables à la catégorie des filtres qui sont appelés absolus et qui, conformément à la norme EN1822, sont classés comme étant de type H. Ces filtres électrostatiques, de type connu en soi, agissent sur les particules en les capturant par action électrostatique indépendamment de leur dimension. De cette manière, ils réussissent à attirer et retenir des particules de dimensions jusqu'à 0.01 m, permettant d'obtenir un air totalement dépourvu d'impuretés. STATE OF THE ART As is known, the proliferation of microorganisms, as well as the concentration of dust or polluting substances, in the premises where people pass or stay must be strictly avoided in order to guarantee the necessary hygienic conditions and to prevent the spread of substances. harmful agents and pathogens that can cause damage to the health of these people. For this purpose, many different air-handling apparatuses and numerous different purification filters have spread to the market, all of which, although with different degrees of efficiency and different technical characteristics, are intended to fulfill the function of to purify the air, reducing the undesirable substances it contains. For example, it is known air handling units composed of various operational sections, generally arranged in functional and spatial successions, which each perform a control on the characteristics of the air. In particular, it may be provided for example an air treatment unit comprising a ventilation section, intended to circulate a flow of air in the ambient environment considered, a filtering section, intended to purify, by means of of a purification filter, the air passing by retaining the dust present in it and possibly reducing the microbial load, an air cooling section, a heating section, a control section of the humidity, for example with a resistance, and a humidifier to regulate the humidity of the air etc. In particular, the purification filters are intended to capture impurities and dusts which, as is known, rise in considerable quantities in heated or air-conditioned rooms. Given the very wide diffusion of equipment for air treatment, production standards have become established on the market for the above-mentioned purification filters, for the purpose, for example, of allowing the replacement of a filter for the treatment of air. purging exhausted by a new filter. These standards, however, combine the filters belonging, by their modality of operation, to the same typology, not allowing to replace between them filters of different typologies, since, beyond the characteristics of forms that can sometimes be standardized, There are also technical and functional characteristics which impose a different assembly in the processing unit and which, for this reason, do not allow a complete standardization. The air handling units of known type comprise, in the filtering section, specific housings of standardized dimensions, in which are arranged the filters of typologies provided. For example, mechanical type filters are known, available in different versions and classified according to their filtering efficiency and according to the dimensions of the particles they are able to capture. These filters are further usually divided into regenerable filters, whose optimal functionality can be restored by cleaning or washing, and non-regenerable filters, which must therefore be replaced when they are dirty or clogged. In general, regenerable filters, for example such as synthetic cell filters or metal cell filters, have a low efficiency and are used alone only in the case of low-level filtering, whereas they are usually used for more efficient filtering. pushed as protection filters for successive filters finer and higher efficiency, in order to avoid clogging them by retaining larger particles. As is known, the filters that are most used in traditional air treatment units are mechanical bag filters, which have a medium-high purification efficiency. These filters provide a considerable filtering surface that intercepts air by means of a plurality of pockets whose opening is oriented in the direction of air entry. These pockets may be flexible or rigid, depending on the material with which they are made, that is to say, synthetic fibers, glass fibers or glass microfibers or fiberglass-reinforced cellulose paper. Mechanical filters with rigid pockets generally have a better performance due to a better distribution of the air passing through them. However, according to the classification imposed by standard EN779, bag filters are still defined as intermediate filters, that is to say, belonging to the class F, not being able to intercept particles of dimensions less than 0.4 m. The various mechanical bag filters differ from each other, depending on the material with which they are made, simply on the basis of the filtering efficiency, the latter being able to vary between 40-60% (class F5) and a value greater than 95 % (class F9), but always with reference to particles larger than 0.4 m. Pocket filters, given their wide diffusion on the market and thanks to the fact that they all require similar technical conditions of operation (the mechanical filters do not require a power supply), are generally available on the market, produced by different companies, in standard dimensions that make it possible to replace them in a relatively simple way. The main disadvantage of mechanical bag filters in the air treatment units, and more generally in the air treatment apparatuses mentioned above, is the low efficiency. That is to say the impossibility of intercepting and eliminating dust and particles of very small dimensions. Another disadvantage of mechanical filters, and in particular mechanical bag filters, lies in the fact that they cause, especially when they are already partially obstructed, a load reduction in the air flows which force the fans to absorb a higher electrical power to maintain a constant flow through them, with a corresponding increase in the operating costs of the air handling unit. To solve this problem, air handling units have been developed which use electrostatic filters, which are more efficient and comparable to the category of filters which are called absolute and which, in accordance with EN1822, are These electrostatic filters, of a type known per se, act on the particles by capturing them by electrostatic action irrespective of their size. In this way, they succeed in attracting and retaining particles of dimensions up to 0.01 m, allowing to obtain an air completely free of impurities.
Les filtres électrostatiques nécessitent, pour pouvoir fonctionner dans 2940918 une installation pour le traitement de l'air et en particulier dans les unités de traitement de l'air, des spécifications techniques non partageables avec les filtres mécaniques mentionnés précédemment, comme par exemple l'alimentation électrique et ils sont par conséquent développés sur les marché avec des standards de production différents. 5 De plus, les filtres d'épuration de type électrostatique comportent des composants électriques et électroniques d'un encombrement considérable qui ne trouveraient pas leur place dans le logement pour un filtre d'épuration mécanique d'une unité de traitement de l'air. Parmi ces composants particulièrement encombrants, il faut mentionner par 10 exemple le groupe d'alimentation, qui comprend le transformateur et l'élévateur de tension nécessaires qui ont pour fonction de générer des niveaux de tension exigés par les composants du filtre électrostatique pour réaliser le processus de filtrage. Les unités de traitement de l'air qui utilisent des filtres électrostatiques de type connu sont réalisées uniquement pour des utilisations particulières, pour garantir une 15 pureté particulièrement élevée de l'air traité. Par conséquent, ces unités de traitement de l'air et les filtres électrostatiques à monter sur celles-ci sont généralement conçus au cas pas cas en fonction de l'utilisation spécifique, en les dimensionnant en fonction du volume d'air à traiter et du rendement nécessaire et en prédisposant en conséquence les branchements électriques nécessaires. 20 En raison de ce qui précède, les filtres d'épuration de type électrostatique ne peuvent pas être insérés dans les unités de traitement d'air en remplacement de ceux de type mécanique, car ils se distinguent par des standards de production différents, c'est-à-dire qu'ils requièrent des caractéristiques techniques d'installation différentes. Pour cette raison, il n'est actuellement pas possible de prévoir une 25 interchangeabilité entre des filtres de différentes typologies, mais il s'avère nécessaire d'établir à priori le type de filtre que l'on souhaite adopter, c'est-à-dire de type mécanique ou électrostatique, et par conséquent le degré d'efficacité de filtrage qui pourra être atteint, une adaptation à posteriori des unités de traitement de l'air pour modifier l'efficacité des performances n'étant pas possible. Electrostatic filters require, for operation in 2940918 an installation for air treatment and in particular in the air treatment units, technical specifications that can not be shared with the mechanical filters mentioned above, such as, for example, the power supply. they are therefore developed on the market with different production standards. In addition, the electrostatic purification filters comprise electrical and electronic components of considerable size which would not find their place in the housing for a mechanical purification filter of an air treatment unit. Among these particularly bulky components, it is necessary to mention, for example, the power supply unit, which comprises the necessary transformer and voltage booster, whose function is to generate the voltage levels required by the components of the electrostatic filter to carry out the process. filtering. Air handling units that use electrostatic filters of known type are made only for particular uses, to ensure a particularly high purity of the treated air. Consequently, these air treatment units and the electrostatic filters to be mounted on them are generally designed in the case in no case according to the specific use, by sizing them according to the volume of air to be treated and the required performance and predisposing accordingly the necessary electrical connections. As a result of the foregoing, the electrostatic purifying filters can not be inserted into the air handling units instead of the mechanical ones because they are distinguished by different production standards. that is, they require different installation technical characteristics. For this reason, it is not currently possible to provide interchangeability between filters of different typologies, but it is necessary to establish a priori the type of filter that one wishes to adopt, that is to say say mechanical or electrostatic type, and therefore the degree of filtering efficiency that can be achieved, a retrofit of the air treatment units to change the performance of the performance is not possible.
En outre, il faut tenir compte du fait que les unités de traitement de l'air nécessitent des opérations périodiques de nettoyage, en particulier pour éviter la formation de colonies bactériennes spécialement dans les coins et dans les zones où se produit une forte condensation d'humidité. Mais alors que le nettoyage avec de l'eau et des détergents est actuellement facilement réalisable là où seuls des filtres mécaniques sont présents, qui ne nécessitent aucune alimentation électrique comme déjà mentionné, il ne serait pas possible en présence de filtres électrostatiques qui comportent des composants électriques et électroniques qui ne tolèrent certainement pas le lavage avec de l'eau. Pour les raisons indiquées ci-dessus jusqu'à présent, le besoin d'améliorer le rendement d'une unité de traitement de l'air sen remplaçant les filtres d'épuration traditionnels de type mécanique, et en particulier à poches, par d'autres filtres de type électrostatique d'efficacité améliorée, a entraîné une reconstruction d'une partie de l'unité de traitement avec des coûts considérables et avec un résultat de qualité non pas constante, mais dépendant de l'expérience de l'opérateur qui réalise l'adaptation et le remplacement des filtres. In addition, it should be taken into account that the air handling units require periodic cleaning operations, in particular to avoid the formation of bacterial colonies especially in the corners and areas where strong condensation occurs. humidity. But while cleaning with water and detergents is currently easily achievable where only mechanical filters are present, which require no power supply as already mentioned, it would not be possible in the presence of electrostatic filters that include components electric and electronic that certainly do not tolerate washing with water. For the reasons indicated above so far, the need to improve the efficiency of an air-treatment unit replacing the traditional mechanical-type, and in particular bag-type, purification filters by means of other electrostatic type filters of improved efficiency, has resulted in a reconstruction of a part of the processing unit with considerable costs and with a result of quality not constant, but dependent on the experience of the operator who realizes adaptation and replacement of filters.
Présentation de l'invention Dans cette situation, un but essentiel de la présente invention est donc d'éliminer les inconvénients des solutions précitées de type connu, en mettant à disposition un appareillage pour le traitement de l'air et un filtre d'épuration électrostatique pour ledit appareillage qui sont en mesure de garantir une purification optimale de l'air avec une haute efficacité de filtrage. PRESENTATION OF THE INVENTION In this situation, an essential object of the present invention is therefore to eliminate the disadvantages of the aforementioned solutions of the known type, by providing an apparatus for the treatment of air and an electrostatic purification filter. for said apparatus which are able to guarantee an optimal purification of the air with a high filtering efficiency.
Un autre but de la présente invention est de réaliser un appareillage pour le traitement de l'air qui est en mesure de monter de manière réversible un filtre d'épuration de type mécanique et un filtre d'épuration de type électrostatique. Un autre but de la présente invention est de mettre à disposition un appareillage pour le traitement de l'air dont l'efficacité de filtrage peut être facilement modifiée en fonction des exigences de performance. Un autre but de la présente invention est de réaliser un filtre d'épuration électrostatique qui peut être monté, sans adaptations particulières, dans les logements prévus pour les filtres d'épuration mécanique delle unités de traitement de l'air. Another object of the present invention is to provide apparatus for the treatment of air which is able to reversibly mount a mechanical type of purification filter and an electrostatic purification filter. Another object of the present invention is to provide an apparatus for the treatment of air whose filtering efficiency can be easily modified according to the performance requirements. Another object of the present invention is to provide an electrostatic purification filter which can be mounted, without special adaptations, in the housings provided for the mechanical purification filters of the air treatment units.
Un autre but encore de la présente invention est de mettre à disposition un filtre d'épuration électrostatique facile à installer dans un appareillage pour le traitement de l'air, laquelle s'avère à la fois sûre et fiable. Brève description des dessins Les caractéristiques techniques de l'invention, conformément aux buts précités, sont clairement vérifiables d'après le contenu des revendications ci-dessous et les avantages de celle-ci ressortiront de manière encore plus évidente dans la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, qui en représentent un mode de réalisation purement illustratif et non limitatif, sur lesquels : la FIG. 1 représente une vue de côté en perspective d'un mode de réalisation d'un 20 appareillage pour le traitement de l'air faisant l'objet de la présente invention avec des filtres d'épuration électrostatiques montés, faisant eux aussi l'objet de la présente invention, et avec certaines parties découpées pour mieux mettre en évidence d'autres parties ; les FIG. 2A et 2B représentent une vue de côté et un détail agrandi de l'appareillage 25 pour le traitement de l'air illustré sur la figure 1 ; la FIG. 3 représente une vue de face en perspective d'un filtre d'épuration électrostatique objet de la présente invention ; la FIG. 4 représente une vue de dessus en perspective du filtre d'épuration électrostatique de la figure 3 avec des moyens de connexion électrique indiqués 5 séparément en évidence ; la FIG. 5 représente une vue éclatée d'un détail agrandi du filtre d'épuration électrostatique objet de la présente invention, relatif aux moyens de connexion électrique précités ; la FIG. 6 représente une vue en perspective de deux filtres d'épuration 10 électrostatiques selon l'invention de dimensions différentes et avec les moyens de connexion électrique indiqués séparément en évidence ; les FIG. 7A et 7B représentent une vue de côté et une vue de face d'un filtre d'épuration électrostatique objet de la présente invention selon un premier format possible ; 15 les FIG. 8A et 8B représentent une vue de côté et une vue de face d'un filtre d'épuration électrostatique objet de la présente invention selon un deuxième format possible ; la FIG. 9 représente un schéma fonctionnel du circuit électronique compris dans les moyens d'alimentation électrique d'un filtre d'épuration électrostatique objet de la 20 présente invention. Description détaillée d'un exemple de réalisation préférée En référence aux dessins annexés, il a été indiqué de manière globale par 1 un appareillage pour le traitement de l'air selon l'invention et par 2 un filtre d'épuration électrostatique intégré dans celui-ci. 25 L'appareillage 1 pour le traitement de l'air comprend une structure de support, indiquée génériquement par 3, qui définit un canal 4 de passage de l'air d'une section d'entrée 5 à une section de sortie 6 de l'air. Entre la section d'entrée 5 et la section de sortie 6 est prédisposé, pour intercepter le canal 4 de passage de l'air, un compartiment 7, auquel il est possible d'accéder de l'extérieur au moyen d'un volet 8. Yet another object of the present invention is to provide an easy-to-install electrostatic purification filter in an air handling apparatus which is both safe and reliable. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The technical features of the invention, in accordance with the aforementioned objects, are clearly verifiable according to the content of the claims below and the advantages thereof will become even more evident in the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, which represent a purely illustrative and non-limiting embodiment, in which: FIG. 1 is a perspective side view of an embodiment of an apparatus for the treatment of the air of the present invention with electrostatic purification filters mounted, also subject of the present invention, and with some cut parts to better highlight other parts; FIGs. 2A and 2B show a side view and an enlarged detail of the apparatus 25 for treating air shown in FIG. 1; FIG. 3 is a perspective front view of an electrostatic purification filter object of the present invention; FIG. 4 is a perspective top view of the electrostatic purification filter of FIG. 3 with electrical connection means indicated separately in evidence; FIG. 5 is an exploded view of an enlarged detail of the electrostatic purification filter object of the present invention, relating to the aforementioned electrical connection means; FIG. 6 shows a perspective view of two electrostatic purification filters 10 of the invention of different dimensions and with the electrical connection means indicated separately in evidence; FIGs. 7A and 7B show a side view and a front view of an electrostatic purification filter object of the present invention in a first possible format; FIGs. 8A and 8B show a side view and a front view of an electrostatic purification filter object of the present invention in a second possible format; FIG. 9 shows a block diagram of the electronic circuit included in the power supply means of an electrostatic purification filter object of the present invention. DETAILED DESCRIPTION OF AN EXAMPLE PREFERRED EMBODIMENT With reference to the accompanying drawings, it has been generally indicated by 1 an apparatus for the treatment of air according to the invention and by 2 an electrostatic purification filter integrated in this apparatus. this. The apparatus 1 for air treatment comprises a support structure, indicated generically by 3, which defines a channel 4 for the passage of air from an inlet section 5 to an outlet section 6 of the air outlet. 'air. Between the inlet section 5 and the outlet section 6 is arranged, to intercept the channel 4 of the air passage, a compartment 7, which can be accessed from the outside by means of a flap 8 .
La structure de support 3 comprend, à l'intérieur en correspondance du compartiment 7, au moins une paire de guides horizontaux 9 qui sont disposés transversalement par rapport à l'extension du canal 4 de passage de l'air, espacés et alignés verticalement l'un au-dessus de l'autre. Ces guides horizontaux 9 sont destinés à recevoir chacun un bord en saillie d'un filtre d'épuration mécanique, qui s'avère ainsi monté à l'intérieur du canal 4 de passage de l'air et, durant le fonctionnement de l'appareillage 1, reçoit le flux d'air provenant de la section d'entrée 5, en le filtrant avant qu'il n'arrive à la section de sortie 6. L'appareillage 1 comprend en outre un ou plusieurs filtres d'épuration électrostatiques 2 pourvus chacun d'un châssis 11 en forme de boîte, sensiblement parallélépipède, formé de quatre parois opposées deux à deux, dont les parois latérales, 12 et 12', opposées entre elles et une paroi supérieure 13 opposée à une paroi inférieure 14. Le châssis 11 délimite avec les parois un conduit 15 de passage de l'air s'étendant d'une face avant 16 d'entrée de l'air dans le filtre à une face arrière 17 de sortie de l'air du filtre. The support structure 3 comprises, at the interior in correspondence of the compartment 7, at least one pair of horizontal guides 9 which are arranged transversely with respect to the extension of the channel 4 for the passage of air, spaced and aligned vertically. one above the other. These horizontal guides 9 are intended to each receive a projecting edge of a mechanical purification filter, which is thus mounted inside the channel 4 for the passage of air and, during the operation of the apparatus 1, receives the flow of air from the inlet section 5, filtering it before it reaches the outlet section 6. The apparatus 1 further comprises one or more electrostatic purification filters 2 each provided with a substantially parallelepiped box-shaped frame 11 formed of four opposing walls in pairs, the side walls 12 and 12 'of which are opposite one another and an upper wall 13 opposite to a lower wall 14. The frame 11 delimits with the walls an air duct 15 extending from a front face 16 of air inlet into the filter to a rear face 17 of the air outlet of the filter.
Le filtre d'épuration électrostatique 2 comprend en outre des moyens de captage électrostatique 18, logés dans le conduit 15 de passage de l'air du châssis 11 et connectés électriquement à des moyens d'alimentation électrique 19. Le filtre d'épuration électrostatique est pourvu d'une section d'ionisation et d'une section de captage. La section d'ionisation est réalisée avec des électrodes sous forme de fil, généralement en tungstène, mises à un potentiel positif, alternées avec des lames métalliques au potentiel de terre, alors que la section de captage est réalisée avec des lames métalliques collectrices ayant un potentiel inférieur au potentiel des électrodes, alternées avec des lames au potentiel de terre. Les poussières et les particules contenues dans le flux d'air entrant, quand elles traversent le champ électrostatique de la section d'ionisation, sont chargées électriquement grâce à l'effet corona. Les particules ainsi chargées sont attirées par différence de potentiel et adhèrent aux lames métalliques collectrices de la section de captage. Selon la présente invention, la paroi supérieure 13 et la paroi inférieure 14 du châssis 11 du filtre électrostatique 2 sont pourvues d'un bord 10 qui s'étend orthogonalement en saillie vers l'extérieur à partir de celles-ci et qui est adapté pour s'accoupler avec une relation de retenue dans les guides horizontaux 9 de la structure de support 3. Le bord 10 permet au filtre électrostatique 2 d'être installé dans les logements de dimensions standardisées prévus pour les filtres de type mécanique dans les appareillages pour le traitement de l'air, en garantissant la parfaite interchangeabilité entre les filtres mécaniques et les filtres électrostatiques 2 selon la présente invention. Avantageusement, la présence de la paroi supérieure 13 du châssis 1l, comme fermeture du conduit 15 de passage de l'air dans sa partie supérieure, permet d'obtenir un meilleur rendement dans le filtrage de l'appareillage 1. The electrostatic purification filter 2 further comprises electrostatic sensing means 18, housed in the duct 15 for passing air through the chassis 11 and electrically connected to electrical supply means 19. The electrostatic purification filter is provided with an ionization section and a sensing section. The ionization section is made with electrodes in the form of wire, generally tungsten, put at a positive potential, alternating with metal blades at the ground potential, while the sensing section is made with collector metal blades having a positive potential. potential lower than the potential of the electrodes, alternating with blades at ground potential. The dust and the particles contained in the incoming air flow, when they pass through the electrostatic field of the ionization section, are electrically charged thanks to the corona effect. The particles thus charged are attracted by potential difference and adhere to the collector metal blades of the sensing section. According to the present invention, the upper wall 13 and the lower wall 14 of the frame 11 of the electrostatic filter 2 are provided with an edge 10 which extends orthogonally projecting outwardly therefrom and which is adapted for mating with a retaining relationship in the horizontal guides 9 of the support structure 3. The edge 10 allows the electrostatic filter 2 to be installed in the standard-sized housings provided for the mechanical type filters in the apparatus for the air treatment, ensuring perfect interchangeability between mechanical filters and electrostatic filters 2 according to the present invention. Advantageously, the presence of the upper wall 13 of the frame 11, as a closure of the duct 15 for the passage of air in its upper part, makes it possible to obtain a better efficiency in filtering the apparatus 1.
De préférence, les guides horizontaux 9 sont disposés l'un en correspondance d'une paroi de fond 24 du canal 4 et l'autre en correspondance d'une paroi de dessus 25 du canal 4. Conformément à l'exemple représenté sur les figures annexées, ces guides 9 sur les parois de dessus 25 et de fond 24 sont accouplés chacun à un guide intermédiaire respectif pour réaliser la paire de guides dans laquelle les bords 10 du filtre électrostatique 2 doivent être insérés. En outre, selon un mode de réalisation préféré, sur chacune des parois latérales 12 et 12' du châssis 11 est fixée au moins une poignée 32 qui facilite les opérations d'introduction et d'extraction du filtre électrostatique 2 par rapport au compartiment 7. Les moyens d'alimentation électrique 19 comprennent un circuit électronique 5 enfermé hermétiquement dans un boîtier imperméable 20, duquel sortent des moyens de connexion électrique à une source d'énergie électrique 100. Avantageusement, le circuit électronique contenu dans le boîtier 20 comprend l'électronique de haute tension, c'est-à-dire en particulier le transformateur et l'élévateur de tension qui ont pour fonction de générer les niveaux de tension (de 2 à 20 10 kV) nécessaires pour les composants du filtre électrostatique pour réaliser le processus de filtrage. Le circuit électnoni_que est alimenté par la source d'énergie électrique 100 externe au filtre, avantageusement constituée par le réseau d'alimentation électrique basse tension en alternatif, par exemple à 230 V et 50/60 Hz. La tension de 15 fonctionnement du circuit électronique est facilement adaptable aux divers standards d'alimentation des différents pays jusqu'à un maximum de 600 V à 50/60 Hz. Il est prévu une unité de filtrage et de redressement 101 connectée au réseau électrique 100, laquelle filtre ies parasites émis et reçus par ie circuit électronique et tran;sfbrme la tension alternative du réseau en tension continue, La sortie en tension 20 continue 102 de l'unité de filtrage et de redressement 101 est subdivisée en une ligne 103 qui relie un module de puissance 104 contenant un transfrnateur élévateur et en une ligne 1 05 qui relie un module oscillateur 106, Le module oscillateur 1 06 est alimenté en basse tension continue et envoie un signa' de con:mma:ide 107, de iype PWM (modulation d'impulsions en lugeur), au 25 module de puissance 104. Cu dernier, au moyen d'une circu.iterie pilote, commande des composants actifs (MOSFET de puissance) qui permettent à leur tour d'ouvrir et fermer le contact aux bornes du transformateur élévateur de haute tension. Il se produit ainsi sur le secondaire du. transformateur élévateur un signal à onde carrée à la fréquence du. signal PWIVI, mais avec des valeurs de tension élevées et des courants faibles. Le signal. 108 en sortie du secondaire du transformateur élévateur, c'est-à-dire en. sortie du module de puissance 104, est transmis au module multiplicateur 109 qui augmente ultérieurement la valeur de la tension. et transforme le signal à onde carrée en courant continu sur deux niveaux, un pour les fils d'ionisation et un pour les lames de captage. Les tensions générées sont amenées par l'intermédiaire de moyens de connexion électrique 110, tels que des câbles et/ou contacts à ressort, aux. fils d'ionisation et aux. lames de captage du filtre électrostatique 2. Au moyen d'un circuit de mesure de courant incorporé dans le module de puissance 104, le courant qui circule à travers les composants actifs est constamment surveillé et un signal correspondant est transmis au module oscillateur 106 par l'intermédiaire d'une liaison de contrôle de signal 111. Du point de vue fonctionnel, si. le signal dépasse la valeur limite prévue en phase de projet pour des ,sur•con.som_rnations ou des courts--circuits sur le filtre électrostatique, le circuit électronique limitera le signal de commande en sauvegardant les composants électroniques et en. activant un signal d'alarme 112 sur un_ module d'alarme 113 correspondant. Au moyen d'un circuit de mensure de tension incorporé dans le module multiplicateur 109, la tension générée est surveillée constamment et le signal correspondant est transmis au module oscillateur 106 par l'intermédiaire d'une liaison de contrôle de signal 114. Preferably, the horizontal guides 9 are arranged one in correspondence of a bottom wall 24 of the channel 4 and the other in correspondence of a top wall 25 of the channel 4. In accordance with the example shown in the figures appended, these guides 9 on the top 25 and bottom walls 24 are each coupled to a respective intermediate guide for producing the pair of guides in which the edges 10 of the electrostatic filter 2 are to be inserted. In addition, according to a preferred embodiment, on each of the side walls 12 and 12 'of the frame 11 is fixed at least one handle 32 which facilitates the introduction and extraction operations of the electrostatic filter 2 relative to the compartment 7. The power supply means 19 comprise an electronic circuit 5 hermetically sealed in an impervious housing 20, from which electrical connection means exit to a source of electrical energy 100. Advantageously, the electronic circuit contained in the housing 20 comprises the electronics high voltage, that is to say in particular the transformer and the voltage booster which function to generate the voltage levels (from 2 to 10 kV) required for the components of the electrostatic filter to achieve the process filtering. The electrical circuit is powered by the electrical energy source 100 external to the filter, advantageously constituted by the AC low-voltage power supply network, for example at 230 V and 50/60 Hz. The operating voltage of the electronic circuit is easily adaptable to the various power supply standards of the different countries up to a maximum of 600 V at 50/60 Hz. There is provided a filtering and rectifying unit 101 connected to the electrical network 100, which filters the noise emitted and received By the electronic circuit and transmitting the AC voltage of the DC voltage network, the DC voltage output 102 of the filtering and rectifying unit 101 is subdivided into a line 103 which connects a power module 104 containing a cross-converter. in a line 1 05 which connects an oscillator module 106, the oscillator module 1 06 is supplied with low DC voltage and sends a signal of on: mma: ide 107, from iype PWM (slug pulse modulation), to the power module 104. Cu last, by means of a pilot circuit, control of the active components (power MOSFETs) which enable in turn to open and close the contact at the terminals of the high voltage step-up transformer. It occurs thus on the secondary of the. elevator transformer a square wave signal at the frequency of. PWIVI signal, but with high voltage values and low currents. The signal. 108 output of the secondary of the step-up transformer, that is to say in. output of the power module 104, is transmitted to the multiplier module 109 which subsequently increases the value of the voltage. and transforms the square wave signal into direct current on two levels, one for the ionization wires and one for the sensing blades. The generated voltages are brought by means of electrical connection means 110, such as cables and / or spring contacts, to the. Ionization wires and aux. electrostatic filter pick-up plates 2. By means of a current measuring circuit incorporated in the power module 104, the current flowing through the active components is constantly monitored and a corresponding signal is transmitted to the oscillator module 106 by intermediate of a signal control link 111. From the functional point of view, if. If the signal exceeds the limit value expected during the design phase for • con.som_rnations or short circuits on the electrostatic filter, the electronic circuit will limit the control signal by saving the electronic components and. activating an alarm signal 112 on a corresponding alarm module 113. By means of a voltage measurement circuit incorporated in the multiplier module 109, the generated voltage is constantly monitored and the corresponding signal is transmitted to the oscillator module 106 via a signal control link 114.
Dans le cas où le signal serait inférieur à la valeur limite prévue en phase de projet, le circuit électronique active le signal d."alarme 112 sur le module d'alarme 113. Par l'intermédiaire d'une commande externe spécifique à amener sur une ligne 115 de transmission d'une commande de validation, il est possible d'activer ou de mettre le circuit électronique en STANDBY sans interrompre l'alimentation électrique. Les moyens de connexion électrique 110 pourront être constitués avantageusement par un câble ou également par un contact à ressort ou d'autres solutions similaires. Avantageusement, le boîtier imperméable 20 précité, contenant le circuit électronique, est obtenu par scellement étanche de ses parois ou par enrésinement des composants qu'il contient. Conformément au mode de réalisation illustré sur les figures annexées, les moyens de connexion électrique 110 comprennent un patin 21, constitué par une plaque à ressort réalisée en matériau élastique et conducteur, de préférence métallique. Ce patin 21 est fixé à l'extérieur du boîtier 20, en saillie au-dessous de celui-ci, de manière à réaliser un contact électrique glissant avec les lames métalliques à charger, situées dans la section de captage du filtre électrostatique 2. Le fait que les moyens d'alimentation électrique 19 comprennent le boîtier imperméable 20 permet de réaliser les opérations de nettoyage et de lavage du filtre électrostatique 2, sans nécessiter l'enlèvement préalable de ces moyens d'alimentation électrique 19. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la paroi supérieure 13 du châssis 11 du filtre électrostatique 2 est conformée avec une marche 22 qui s'étend longitudinalement entre les parois latérales 12 et 12' et présente une surface de marche 23, orientée vers la face arrière 17, sur laquelle sont logés les moyens d'alimentation électrique 19. Avantageusement, les moyens d'alimentation électrique 19, prédisposés de manière précise dans la marche 22 ménagée sur le châssis 11 du filtre électrostatique 2, sont prévus sur la paroi supérieure 13 et non pas sur les parois latérales 12 ou 12' où ils auraient engendré une interférence avec le flux d'air à traiter en raison de la présence de portions du châssis 11. In the case where the signal is lower than the limit value provided in the project phase, the electronic circuit activates the alarm signal 112 on the alarm module 113. Via a specific external command to be brought on a line 115 for transmitting a validation command, it is possible to activate or put the electronic circuit in STANDBY without interrupting the power supply, the electrical connection means 110 may advantageously be constituted by a cable or also by a spring-loaded contact or other similar solutions Advantageously, the above-mentioned impervious casing 20, containing the electronic circuit, is obtained by sealing its walls or by re-enclosing the components that it contains in accordance with the embodiment illustrated in the figures. attached, the electrical connection means 110 comprise a pad 21, constituted by a spring plate made of elastic material ue and conductor, preferably metal. This shoe 21 is fixed outside the housing 20, projecting below it, so as to make an electrical sliding contact with the metal blades to be loaded, located in the sensing section of the electrostatic filter 2. The that the power supply means 19 comprise the impervious housing 20 makes it possible to perform the cleaning and washing operations of the electrostatic filter 2, without requiring the prior removal of these power supply means 19. According to another characteristic of the In the present invention, the upper wall 13 of the frame 11 of the electrostatic filter 2 is shaped with a step 22 which extends longitudinally between the side walls 12 and 12 'and has a step surface 23 facing the rear face 17, on which the power supply means 19 are located. Advantageously, the power supply means 19, which are precisely arranged in the m arch 22 formed on the frame 11 of the electrostatic filter 2, are provided on the upper wall 13 and not on the side walls 12 or 12 'where they would have generated interference with the air flow to be treated due to the presence of portions of the chassis 11.
Plus en détail, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les moyens d'alimentation électrique 19 sont montés dans un corps de logement en forme de boîte 26, lequel présente une forme allongée et est logé longitudinalement sur la marche 22, auquel il peut être fixé à l'aide de moyens de fixation 27. Les moyens d'alimentation 19 sont fixés rigidement, par l'intermédiaire du corps en forme de boîte 26, au châssis 11 du filtre électrostatique 2 et alimentent ainsi les moyens de captage électrostatique 18 sans nécessiter la réalisation de connexions électriques entre des parties réciproquement amovibles. Ceci permet, en particulier, de maintenir avantageusement toujours en contact électrique les moyens d'alimentation électrique 19 et les moyens de captage électrostatique 18, même dans le cas où le filtre électrostatique 2 serait soumis à des vibrations ou à des secousses répétées. Pour cette raison, le filtre électrostatique 2 objet de la présente invention se prête parfaitement à une utilisation sur des véhicules, tels que par exemple des autobus, trains, taxis, etc. Le corps en forme de boîte 26 supporte un connecteur de connexion électrique 29, monté sur au moins une paroi d'extrémité 28 ou 28' de son extension longitudinale en correspondance d'une paroi latérale 12 ou 12' du châssis 11. Conformément aux figures annexées, le connecteur de connexion électrique 29 est une fiche à centrage automatique. Le connecteur de connexion électrique 29 d'un premier filtre électrostatique 2 est adapté pour s'accoupler électriquement et mécaniquement au connecteur 29 d'un deuxième filtre électrostatique 2', disposé à côté du premier, avec deux parois latérales , 12' juxtaposées et avec les faces avant 16 et arrière 17 alignées respectivement entre elles. En particulier, l'accouplement entre les connecteurs de connexion électrique 29 de deux filtres électrostatiques 2 et 2' est réalisé avec l'interposition d'un connecteur de raccordement 30. In more detail, according to a preferred embodiment of the present invention, the power supply means 19 are mounted in a box-shaped housing body 26, which has an elongated shape and is housed longitudinally on the step 22, to which it can be fixed by means of fixing means 27. The supply means 19 are fixed rigidly, via the box-shaped body 26, to the frame 11 of the electrostatic filter 2 and thus feed the sensing means electrostatic 18 without requiring the realization of electrical connections between mutually removable parts. This allows, in particular, to advantageously always keep in electrical contact the power supply means 19 and the electrostatic sensing means 18, even in the case where the electrostatic filter 2 would be subjected to vibrations or repeated shaking. For this reason, the electrostatic filter 2 object of the present invention is ideal for use on vehicles, such as for example buses, trains, taxis, etc. The box-shaped body 26 supports an electrical connection connector 29, mounted on at least one end wall 28 or 28 'of its longitudinal extension in correspondence of a side wall 12 or 12' of the frame 11. In accordance with the figures appended, the electrical connection connector 29 is a self-centering plug. The electrical connection connector 29 of a first electrostatic filter 2 is adapted to electrically and mechanically couple to the connector 29 of a second electrostatic filter 2 'disposed next to the first, with two side walls 12' juxtaposed and with the front 16 and rear 17 faces respectively aligned with each other. In particular, the coupling between the electrical connection connectors 29 of two electrostatic filters 2 and 2 'is achieved with the interposition of a connection connector 30.
De cette manière, il est possible d'alimenter plusieurs filtres électrostatiques juxtaposés au moyen d'un unique connecteur externe pour l'alimentation électrique 31, relié à premier filtre, et réalisant une connexion électrique en parallèle entre les différents filtres. Du point de vue fonctionnel, le remplacement d'un filtre mécanique par un filtre électrostatique 2 dans un appareillage 1 pour le traitement de l'air est obtenu de manière extrêmement simple en extrayant le filtre mécanique des guides 9 et en insérant le filtre électrostatique 2, formé avec les bords 10 selon la présente invention. Le filtre électrostatique 2 est ensuite raccordé à l'alimentation électrique et l'appareillage 1 est prêt à fonctionner sans effectuer d'autres adaptations ou modifications. In this way, it is possible to feed several electrostatic filters juxtaposed by means of a single external connector for the power supply 31, connected to the first filter, and making an electrical connection in parallel between the different filters. From the functional point of view, the replacement of a mechanical filter by an electrostatic filter 2 in an apparatus 1 for the treatment of air is obtained in an extremely simple manner by extracting the mechanical filter from the guides 9 and by inserting the electrostatic filter 2 formed with the edges 10 according to the present invention. The electrostatic filter 2 is then connected to the power supply and the apparatus 1 is ready to operate without making further adaptations or modifications.
L'invention ainsi conçue atteint donc les buts fixés. Bien entendu, elle pourra également avoir dans sa réalisation pratique des formes et configurations différentes de celle illustrée ci-dessus sans pour autant sortir du présent cadre de protection. Par ailleurs, tous les détails pourront être remplacés par des éléments 20 techniquement équivalents et les dimensions, les formes et les matériaux utilisés pourront être n'importe lesquels en fonction des nécessités. The invention thus conceived thus achieves the goals set. Of course, it may also have in its practical embodiment forms and configurations different from that illustrated above without departing from the present framework of protection. Furthermore, all the details may be replaced by technically equivalent elements and the dimensions, shapes and materials used may be any depending on the requirements.
Claims (26)
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2010
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