FR3147373A1 - Procédé de détermination des concentrations d’au moins deux polluants gazeux dans une zone d’air - Google Patents
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Abstract
Titre : Procédé de détermination des concentrations d’au moins deux polluants gazeux dans une zone d’air
L’invention concerne un procédé pour déterminer les concentrations C1, C2 d’au moins deux polluants gazeux PG1, PG2 présents dans une zone d’air (10, 20), en utilisant un premier capteur (40) sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, et un deuxième capteur (50) sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2. Le premier capteur (40) donne une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux. Le deuxième capteur (50) est couplé à un filtre spécifique (70) agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur (50) de sorte que ce capteur (50) donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique (70).
Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne, de manière générale, un procédé pour déterminer les concentrations d’au moins deux polluants gazeux présents dans une zone d’air. L’invention concerne également un système destiné à être monté à bord d’un véhicule, ledit système permettant de déterminer les concentrations d’au moins deux polluants gazeux présents dans ladite zone d’air.
Un véhicule comporte, de façon connue en soi, des capteurs sensibles à un groupe de polluants gazeux tels que les oxydes d’azote NOx, de l’ozone O3 et les composants organiques volatils (COV).
Ces capteurs classiques, par exemple basés sur une couche d’oxydes métalliques (MOx) sensible à ces polluants gazeux, sont décrits dans les documents suivants :
- Mehdi Othman et al., Efficiency of new ozone filters for NO2 sensing and air depollution. Sensors and Actuators B: Chemical, Elsevier, 2018, 265, pp.591-599, doi: 10.1016/j.snb.2018.03.019;
- Mehdi Othman et al., Selective Detection of NO2 with Specific Filters for O3 Trapping, Proceedings, 2017, 1, pp. 405., doi: 10.3390/proceedings1040405
Le principe de ces capteurs est le suivant. Lorsque la couche d’oxyde métalliques MOx comportant des lacunes d’oxygènes est en contact avec des polluants gazeux, la concentration des porteurs de charge majoritaires dans ladite couche d'oxyde augmente ou diminue respectivement selon que ladite couche est en contact avec des gaz réducteurs (par exemple, le monoxyde de carbone CO) ou avec des gaz oxydants (par exemple, NOx, O3). Ainsi, la conductivité électronique de ladite couche augmente ou diminue.
Selon la nature de porteurs majoritaires dans ladite couche, on distingue, par exemple, les couches de type n (électrons) telles que WO3 et SnO2 ou les couches de type p (trous) telles que CuO et CoO.
Ces capteurs donnent une valeur de concentration globale du groupe de polluants gazeux dans la zone d’air.
Le but de l’invention est de mesurer les concentrations de plusieurs polluants gazeux dans la zone d’air telle que l’intérieur de l’habitacle ou l’extérieur immédiat de l’habitacle, notamment d’un véhicule, en utilisant des capteurs relativement peu onéreux.
La présente invention a ainsi pour objet un procédé pour déterminer les concentrations C1, C2 d’au moins deux polluants gazeux PG1, PG2 présents dans une zone d’air,
en utilisant un premier capteur sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, et un deuxième capteur sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
le premier capteur donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur étant couplé à un filtre spécifique agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur de sorte que ce capteur donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique,
ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
a) mesurer la valeur de concentration globale Cg1 avec le premier capteur ;
b) mesurer la valeur de concentration globale Cg2 avec le deuxième capteur ; et
c) déterminer les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1, PG2 à partir des concentrations globales Cg1 et Cg2.
Grâce à l’invention, il est possible de connaître les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1 et PG2 en utilisant des capteurs qui, individuellement, ne permettent de connaître que des concentrations globales Cg1 et Cg2.
Le filtre spécifique utilisé dans l’invention permet d’accéder à des concentrations pour des listes différentes de polluants. L’invention permet ainsi en quelque sorte d’avoir deux capteurs différents, ce qui permet, grâce à des opérations faites sur les valeurs mesurées de concentration, de déterminer les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1 et PG2.
Enfin, les capteurs peuvent être simples, car ils ne mesurent qu’une concentration globale de polluants gazeux. La simplicité de ces capteurs permet d’avoir des coûts de capteurs relativement peu élevés.
Selon l’un des aspects de l’invention, les concentrations C1 et C2 sont déterminées par la soustraction entre Cg1 et Cg2.
Selon l’un des aspects de l’invention, les premier groupe de polluants gazeux et deuxième groupe de polluants gazeux sont identiques.
Selon l’un des aspects de l’invention, les premier et deuxième capteurs sont identiques, à savoir qu’ils mesurent les mêmes groupes de polluants gazeux.
Selon l’un des aspects de l’invention, on détermine les concentrations d’au moins trois polluants gazeux PG1, PG2 et PG3.
Selon l’un des aspects de l’invention, on détermine les concentrations d’au moins trois polluants gazeux PG1, PG2 et PG3, en utilisant un premier capteur sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
un deuxième capteur sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
un troisième capteur sensible à un troisième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, PG3, et
le premier capteur donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur étant couplé à un filtre spécifique agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur de sorte que ce capteur donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique,
le troisième capteur étant couplé à un filtre spécifique agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit troisième capteur de sorte que ce capteur donne une valeur de concentration globale Cg3 dudit troisième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique,
les premier et deuxième capteurs étant agencés pour donner les valeurs de concentrations globales Cg1 et Cg2 dans une première zone d’air, et
le troisième capteur étant agencé pour donner la valeur de concentration globale Cg3 dans une deuxième zone d’air,
ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
d) mesurer la valeur de concentration globale Cg3 avec le troisième capteur dans la deuxième zone d’air ;
e) déterminer la concentration C3 du polluant PG3 dans la deuxième zone d’air en connaissant :
- les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1, PG2 déterminées à partir de concentrations globales Cg1 et Cg2 lors de l’étape c) dans la première zone d’air ; et
- la concentration globale Cg3.
Selon l’un des aspects de l’invention, les trois groupes des polluants gazeux sont les mêmes.
Selon l’un des aspects de l’invention, les premier, deuxième et troisième capteurs sont identiques.
Selon l’un des aspects de l’invention, la première zone d’air est à l’extérieur immédiat d’un habitacle et la deuxième zone d’air est à l’intérieur de l’habitacle.
Selon l’un des aspects de l’invention, les première et deuxième zones d’air sont séparées par un filtre d’habitacle, notamment un filtre d’habitacle d’un véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, le filtre d’habitacle sépare l’intérieur et l’extérieur immédiat de l’habitacle, notamment d’un véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, le filtre d’habitacle est choisi parmi :
- un filtre anti-allergène/pollen ;
- un filtre à particule agencé pour laisser passer les polluants gazeux, ledit filtre à particule ayant une efficacité de filtration de polluant gazeux nulle ; et
- un filtre combiné agencé pour filtrer partiellement :
- le polluant gazeux PG1 avec une efficacité de filtration de polluant gazeux k1 de sorte que la concentration en polluant gazeux filtrée C1f soit liée à la concentration en polluant gazeux non filtrée C1 par cette efficacité de filtration k1; et/ou
- le polluant gazeux PG2 avec une efficacité de filtration de polluant gazeux k2 de sorte que la concentration en polluant gazeux filtrée C2f soit liée à la concentration en polluant gazeux non filtrée C2 par cette efficacité de filtration k2.
Selon l’un des aspects de l’invention, le filtre spécifique a une efficacité de filtration y du polluant gazeux NOx comprise entre 0 et 0,98, préférentiellement comprise entre 0,4 et 0,95, plus particulièrement comprise entre 0,5 et 0,9.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans l’étape c), on prend comme valeur de Cg1 égale à la somme des valeurs de concentrations en polluants gazeux PG1 et PG2.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans l’étape c), on prend comme valeur de Cg2 égale à la concentration en polluant gazeux PG2.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans l’étape e), on prend comme valeur de Cg3 égale à la somme des valeurs de concentrations en polluants gazeux PG2 et PG3.
Selon l’un des aspects de l’invention,
- le polluant gazeux PG1 est choisi parmi O3 et NOx ;
- le polluant gazeux PG2 est choisi parmi NOx et O3 ; et
- le polluant gazeux PG3 est COV.
Selon l’un des aspects de l’invention, les polluants gazeux PG1, PG2 et PG3 sont respectivement O3, NOx et COV.
Selon l’un des aspects de l’invention, les polluants gazeux PG1, PG2 et PG3 sont respectivement NOx, O3 et COV.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans l’étape c), on prend comme valeur de Cg1 égale à
la somme des valeurs de concentrations en polluants gazeux NOx et O3.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans l’étape c), on prend comme valeur de Cg2 égale à la concentration en polluant gazeux NOx.
Selon l’un des aspects de l’invention, dans l’étape e), on prend comme valeur de Cg3 égale à la somme des concentrations en NOx et COV.
On entend par « la concentration globale Cg1 est égale à la somme des valeurs de concentrations en polluants gazeux PG1 et PG2 » lorsque la valeur de la concentration en PG1 et PG2 est mesurable par le premier capteur tandis que les concentrations des autres polluants gazeux sont en dessous du seuil de détectabilité dudit premier capteur. Ainsi, on peut négliger ces concentrations des polluants gazeux qui ne sont pas détectables par ledit premier capteur. Le raisonnement analogue peut être appliqué pour les concentrations globales Cg2 et Cg3.
Par exemple, on peut négliger la concentration du monoxyde de carbone CO à l’intérieur de l’habitacle d’un véhicule ou la concentration du monoxyde de carbone CO et des composants organiques volatils COV à l’extérieur de l’habitacle, notamment d’un véhicule.
L’invention a encore pour objet un système destiné à être monté à bord d’un véhicule, ledit système permettant de déterminer les concentrations C1, C2 d’au moins deux polluants gazeux PG1, PG2 présents dans une zone d’air, ledit système comprenant :
- un premier capteur sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, et un deuxième capteur sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
le premier capteur donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur étant couplé à un filtre spécifique agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur de sorte que ce capteur donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique,
- une unité de traitement agencée pour exécuter le procédé selon l’invention.
Selon l’un des aspects de l’invention, le système comprend un premier capteur sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
un deuxième capteur sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
un troisième capteur sensible à un troisième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, PG3, et
le premier capteur donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur étant couplé à un filtre spécifique agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur de sorte que ce capteur donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique,
le troisième capteur étant couplé à un filtre spécifique agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit troisième capteur de sorte que ce capteur donne une valeur de concentration globale Cg3 dudit troisième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique,
les premier et deuxième capteurs étant agencés pour donner les valeurs de concentrations globales Cg1 et Cg2 dans une première zone d’air, et
le troisième capteur étant agencé pour donner la valeur de concentration globale Cg3 dans une deuxième zone d’air.
Selon l’un des aspects de l’invention, le système comprend en outre le filtre d’habitacle qui est choisi parmi :
- un filtre anti-allergène/pollen ;
- un filtre à particule agencé pour laisser passer les polluants gazeux, ledit filtre à particule ayant une efficacité de filtration de polluant gazeux nulle ; et
- un filtre combiné agencé pour filtrer partiellement :
- le polluant gazeux PG1 avec une efficacité de filtration de polluant gazeux k1 de sorte que la concentration en polluant gazeux filtrée C1f soit liée à la concentration en polluant gazeux non filtrée C1 par cette efficacité de filtration k1; et/ou
- le polluant gazeux PG2 avec une efficacité de filtration de polluant gazeux k2 de sorte que la concentration en polluant gazeux filtrée C2f soit liée à la concentration en polluant gazeux non filtrée C2 par cette efficacité de filtration k2.
Selon l’un des aspects de l’invention, lesdits capteurs sont de type oxyde métallique (MOx).
Selon l’un des aspects de l’invention, l’oxyde métallique MOx est choisi parmi WO3, SnO2, CuO et CoO.
On entend par « NOx » les oxydes d’azote, comprenant les polluants gazeux correspondant à la somme des quantités de monoxyde d’azote NO et de dioxyde d’azote NO2 issues de la combustion.
On entend par les « composants organiques volatils » ou « COV » des molécules formées d’atomes d’hydrogène et de carbone (hydrocarbures) telles que benzène (C6H6), toluène (C7H8), formaldéhyde (CH2O) issues de procédés industriels ou d’utilisation de produits d’usage courant tels que des vernis, colles, peintures ou désinfectants à l’intérieur d’un habitacle, notamment d’un véhicule, les COVs sont émis à partir de colles ou d’autres produits chimiques utilisés pour assembler des éléments formant l’habitacle d’un véhicule.
On entend par un « gaz inerte » un gaz n’ayant pas de réactions chimiques avec son environnement ou un matériau avec qui il est en contact dans des conditions standards de pression et température.
On note par la suite que la concentration en polluant gazeux X est notée entre crochets comme suit [X].
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
On voit, en référence à la , un véhicule 2 comprenant un système 4 permettant de déterminer les concentrations C1, C2, C3 des trois polluants gazeux O3, NOx, COV présents dans deux zones d’air, à savoir la première zone d’air 10 située à l’extérieur immédiat d’un habitacle 12 du véhicule 2 et la deuxième zone d’air 20 située à l’intérieur de l’habitacle 12 du véhicule 2.
Les première et deuxième zones d’air 10, 20 sont séparées par un filtre d’habitacle 30 du véhicule 2. Le filtre d’habitacle 30 séparant l’intérieur 20 et l’extérieur 10 immédiat de l’habitacle de véhicule 2, c’est-à-dire séparant respectivement la deuxième zone d’air 20 et la première zone d’air 10, est choisi parmi :
- un filtre à particule avec une efficacité de filtrage du polluant gazeux nulle ; et
- un filtre combiné agencé pour filtrer partiellement le polluant gazeux NOx avec une efficacité de filtration du polluant gazeux k2.
Le système 4 comprend un premier capteur 40 sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux O3, NOx, un deuxième capteur 50 sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux O3, NOx, et un troisième capteur 60 sensible à un troisième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux O3, NOx, COV.
Le premier capteur 40 et le deuxième capteur 50 sont agencés pour donner les valeurs de concentrations globales Cg1 et Cg2 dans une première zone d’air 10 située à l’extérieur immédiat de l’habitacle de véhicule 12.
Le troisième capteur 60 est agencé pour donner la valeur de concentration globale Cg3 dans une deuxième zone d’air 20 située à l’intérieur de l’habitacle de véhicule 12.
Ainsi, le premier groupe de polluants gazeux et le deuxième groupe de polluants gazeux sont les mêmes, tandis que le troisième groupe de polluants gazeux diffère des premier et deuxième groupe de polluants gazeux.
Les trois capteurs, le premier, le deuxième et le troisième capteurs de type oxyde métallique (MOx) (« metal oxide gas sensor » selon une terminologie anglaise) 40, 50, 60, sont sensibles à un groupe de polluants gazeux tels que NOx, O3, CO, et/ou des composants organiques volatiles (COV) présents dans des première et deuxième zones d’air 10, 20.
Le premier capteur 40 donne une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux.
Le deuxième capteur 50 est couplé à un filtre spécifique 70 agencé pour empêcher le polluant gazeux O3 de pénétrer dans ledit deuxième capteur 50 de sorte que ce capteur 50 donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux O3 par le filtre spécifique 70.
Le troisième capteur 60 est couplé à un filtre spécifique 70 agencé pour empêcher le polluant gazeux O3 de pénétrer dans ledit troisième capteur 60 de sorte que ce capteur 60 donne une valeur de concentration globale Cg3 dudit troisième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux O3 par le filtre spécifique 70.
Toujours dans l’exemple de la , le système 4 comprend en outre une unité de traitement 80 agencée pour exécuter le procédé selon l’invention que nous détaillons ci-après. Cette unité de traitement 80 est reliée aux premier, deuxième et troisième capteurs 40, 50, 60 par les moyens de connexion classiques (non-représentés).
Premièrement, le procédé selon l’invention permet de déterminer les concentrations C1, C2 des deux polluants gazeux O3 et NOx présents dans la première zone d’air 10 à l’extérieur immédiat de l’habitacle de véhicule 12, à savoir C1 est égale à [O3] et C2 est égale à [NOx]
On utilise lesdits premier et deuxième capteur 40, 50 chacun sensibles au même groupe de polluants gazeux comprenant O3 et NOx.
En outre, on considère que les concentrations en composants organique volatiles (COV) ainsi que le monoxyde de carbone CO à la première zone 10 sont en-dessous de la limite de détection desdits premier et deuxième capteurs 40, 50.
Le procédé comprend a) une étape de mesure de la valeur de concentration globale Cg1 avec le premier capteur 40.
Le procédé comprend b) une étape de mesure de la valeur de concentration globale Cg2 avec ledit deuxième capteur 50.
Dans l’étape c), on prend comme valeur de Cg1 égale à la somme des valeurs de concentrations en polluants gazeux NOx et O3 :
Dans l’étape c), on prend comme valeur de Cg2 égale à la concentration en polluant gazeux NOx, car le filtre spécifique 70 du deuxième capteur 50 permet de débarrasser de O3.
Le filtre spécifique a également une efficacité de filtration y, connue auprès du constructeur du filtre spécifique, du polluant gazeux NOx comprise entre 0 et 0,98, préférentiellement comprise entre 0,4 et 0,95, plus particulièrement comprise entre 0,5 et 0,9.
Ainsi, la concentration globale Cg2 mesurée avec le filtre spécifique 70 s’exprime comme suit :
A partir de l’efficacité de filtration y du polluant gazeux NOx, et par la soustraction entre Cg1 et Cg2, il est possible de déterminer les concentrations en NOx et O3 (étape c) du procédé).
Grâce à l’invention, il est possible de connaître les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1 et PG2 en utilisant des capteurs 40, 50 qui, individuellement, ne permettent de connaître que des concentrations globales Cg1 et Cg2.
Le filtre spécifique 70 utilisé dans l’invention permet d’accéder à des concentrations pour des listes différentes de polluants. L’invention permet ainsi en quelque sorte d’avoir deux capteurs 40, 50 différents, ce qui permet, grâce à des opérations faites sur les valeurs mesurées de concentration, de déterminer les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1 et PG2.
Enfin, les capteurs 40, 50 peuvent être simples, car ils ne mesurent qu’une concentration globale de polluants gazeux. La simplicité de ces capteurs permet d’avoir des coûts de capteurs 40, 50 relativement peu élevés.
Deuxièmement, le procédé selon l’invention permet de déterminer la concentration C3 du polluant gazeux COV (C3 est égale à [COV]) présent dans une deuxième zone d’air 20 à l’intérieur de l’habitacle de véhicule 12 en utilisant lesdits trois capteurs de polluant gazeux 40, 50, 60 sensibles auxdits groupes de polluants gazeux.
On considère que la concentration en monoxyde de carbone CO à la deuxième zone 20 est en dessous de la limite de détection du troisième capteur x. En revanche, les COVs étant émis à partir de colles ou d’autres produits chimiques utilisés pour assembler des éléments formant l’habitacle de véhicule 12, les COVs sont mesurables par le troisième capteur x.
Les polluants gazeux O3, NOx et COV présents dans la deuxième zone d’air 20 ont respectivement des concentrations C1, C2f, C3.
Les concentrations C2 et C2f sont liées par l’efficacité de filtration du polluant gazeux k2 par le filtre d’habitacle 30 :
Le procédé comprend en outre d) une étape de mesure de la valeur de concentration globale Cg3 avec ledit troisième capteur 60 à l’extérieur immédiat de l’habitacle de véhicule 12.
Dans l’étape e), on prend comme valeur de Cg3 égale à la somme des concentrations en NOx et COV.
Cg3 est donc égale à la somme des concentrations C2f et C3 en polluants gazeux NOx et COV.
Le filtre spécifique 70 a une efficacité de filtration y, connue auprès du constructeur du filtre spécifique 70, du polluant gazeux NOx comprise entre 0 et 0,98, préférentiellement comprise entre 0,4 et 0,95, plus particulièrement comprise entre 0,5 et 0,9.
Ainsi, la concentration globale Cg3 s’exprime comme suit :
Deux variantes suivantes se présentent pour la détermination de la concentration C3, suivant que l’on utilise un filtre à particules ou un filtre combiné permettant de filtrer partiellement NOx.
Variante 1 : le filtre d’habitacle est un filtre à particules
Le filtre à particules est agencé pour laisser passer les polluants gazeux. Donc son efficacité de filtration de polluant gazeux est nulle, à savoir k2=0. Ainsi :
On détermine (étape e)) ainsi la concentration C3 en COV dans la deuxième zone d’air 20 en connaissant :
- C1 et C2 déterminées à partir de Cg1 et Cg2 lors de l’étape c) dans la première zone d’air ;
- la concentration Cg3 ; et
- l’efficacité de filtration y du polluant gazeux NOx.
La concentration C3 en COV peut être ainsi obtenue.
Variante 2 : le filtre d’habitacle est un filtre combiné
Le filtre combiné est agencé pour filtrer partiellement le polluant gazeux NOx avec une efficacité de filtration de polluant gazeux égale à l’efficacité de filtration du polluant gazeux k2.
On détermine (étape e)) ainsi la concentration C3 en [COV] dans la deuxième zone d’air 20 en connaissant :
- C1 et C2 déterminées à partir de Cg1 et Cg2 lors de l’étape c) dans la première zone d’air 10 ;
- l’efficacité de filtration du polluant gazeux k2 ;
- la concentration Cg3 ; et
- l’efficacité de filtration y du polluant gazeux NOx.
L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tout moyen ou configuration équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. A titre d’exemple non limitatif, et tel que cela a pu être évoqué précédemment, le nombre de capteurs 40, 50, 60 ainsi que le nombre de polluants dont on souhaite déterminer les concentrations peuvent varier.
Claims (9)
- Procédé pour déterminer les concentrations C1, C2 d’au moins deux polluants gazeux PG1, PG2 présents dans une zone d’air (10, 20),
en utilisant un premier capteur (40) sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, et un deuxième capteur (50) sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
le premier capteur (40) donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur (50) étant couplé à un filtre spécifique (70) agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur (50) de sorte que ce capteur (50) donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique (70),
ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
a) mesurer la valeur de concentration globale Cg1 avec le premier capteur (40) ;
b) mesurer la valeur de concentration globale Cg2 avec le deuxième capteur (50) ; et
c) déterminer les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1, PG2 à partir des concentrations globales Cg1 et Cg2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel les concentrations C1 et C2 sont déterminées par la soustraction entre Cg1 et Cg2.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les premier et deuxième capteurs (40, 50) sont identiques, à savoir qu’ils mesurent les mêmes groupes de polluants gazeux.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on détermine les concentrations d’au moins trois polluants gazeux PG1, PG2 et PG3, en utilisant un premier capteur (40) sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2.
un deuxième capteur (50) sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
un troisième capteur (60) sensible à un troisième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, PG3, et
le premier capteur (40) donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur (50) étant couplé à un filtre spécifique (70) agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur (50) de sorte que ce capteur (50) donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique (70),
le troisième capteur (60) étant couplé à un filtre spécifique (70) agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit troisième capteur (60) de sorte que ce capteur (60) donne une valeur de concentration globale Cg3 dudit troisième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique (70),
les premier et deuxième capteurs (40, 50) étant agencés pour donner les valeurs de concentrations globales Cg1 et Cg2 dans une première zone d’air (10), et
le troisième capteur (70) étant agencé pour donner la valeur de concentration globale Cg3 dans une deuxième zone d’air (20),
ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes :
d) mesurer la valeur de concentration globale Cg3 avec le troisième capteur (60) dans la deuxième zone d’air (20) ;
e) déterminer la concentration C3 du polluant PG3 dans la deuxième zone d’air (20) en connaissant :- les concentrations C1 et C2 des deux polluants gazeux PG1, PG2 déterminées à partir de concentrations globales Cg1 et Cg2 lors de l’étape c) dans la première zone d’air (10) ; et
- la concentration globale Cg3.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première zone d’air (10) est à l’extérieur immédiat d’un habitacle (12) et la deuxième zone d’air (20) est à l’intérieur de l’habitacle (12).
- Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les première et deuxième zones d’air (10, 20) sont séparées par un filtre d’habitacle (30), notamment un filtre d’habitacle de véhicule (30).
- Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le filtre d’habitacle (30) est choisi parmi :
- un filtre anti-allergène/pollen ;
- un filtre à particule agencé pour laisser passer les polluants gazeux, ledit filtre à particule ayant une efficacité de filtration de polluant gazeux nulle ; et
- un filtre combiné agencé pour filtrer partiellement :- le polluant gazeux PG1 avec une efficacité de filtration de polluant gazeux k1 de sorte que la concentration en polluant gazeux filtrée C1f soit liée à la concentration en polluant gazeux non filtrée C1 par cette efficacité de filtration k1; et/ou
- le polluant gazeux PG2 avec une efficacité de filtration de polluant gazeux k2 de sorte que la concentration en polluant gazeux filtrée C2f soit liée à la concentration en polluant gazeux non filtrée C2 par cette efficacité de filtration k2.
- Procédé selon l’une des revendications 4 à 7, dans lequel :
- le polluant gazeux PG1 est choisi parmi O3 et NOx ;
- le polluant gazeux PG2 est choisi parmi NOx et O3 ; et
- le polluant gazeux PG3 est COV. - Système destiné à être monté à bord d’un véhicule (2), ledit système (4) permettant de déterminer les concentrations C1, C2 d’au moins deux polluants gazeux PG1, PG2 présents dans une zone d’air (10, 20), ledit système (4) comprenant :
un premier capteur (40) sensible à un premier groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2, et un deuxième capteur (50) sensible à un deuxième groupe de polluants gazeux comprenant lesdits polluants gazeux PG1, PG2,
le premier capteur (40) donnant une valeur de concentration globale Cg1 dudit premier groupe de polluants gazeux,
le deuxième capteur (50) étant couplé à un filtre spécifique (70) agencé pour empêcher le polluant gazeux PG1 de pénétrer dans ledit deuxième capteur (50) de sorte que ce capteur (50) donne une valeur de concentration globale Cg2 dudit deuxième groupe de polluants gazeux débarrassé du polluant gazeux PG1 par le filtre spécifique (70),
- une unité de traitement agencée pour exécuter le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20140174154A1 (en) * | 2011-07-13 | 2014-06-26 | Koninklijke Philips N.V. | Gas sensing apapratus |
| FR3055585A1 (fr) * | 2016-09-07 | 2018-03-09 | Renault Sas | Procede de gestion de la qualite de l'air dans un habitacle de vehicule |
| US20220194182A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-23 | Microjet Technology Co., Ltd. | Method of preventing air pollution in vehicle |
-
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-
2024
- 2024-04-02 WO PCT/EP2024/058967 patent/WO2024200877A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140174154A1 (en) * | 2011-07-13 | 2014-06-26 | Koninklijke Philips N.V. | Gas sensing apapratus |
| FR3055585A1 (fr) * | 2016-09-07 | 2018-03-09 | Renault Sas | Procede de gestion de la qualite de l'air dans un habitacle de vehicule |
| US20220194182A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-23 | Microjet Technology Co., Ltd. | Method of preventing air pollution in vehicle |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MEHDI OTHMAN ET AL.: "Sélective Détection of NO2 with Spécifie Filters for 03 Trapping", PROCEEDINGS, vol. 1, 2017, pages 405 |
| MEHDI OTHMAN ET AL.: "Sensors and Actuators B: Chemical", vol. 265, 2018, ELSEVIER, article "Efficiency of new ozone filters for NO2 sensing and air depollution", pages: 591 - 599 |
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