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====== Purificateur d'air  ======

<!-- Complétez la fiche projet ci dessous -->
{{{project
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machines:découpeuse numérique
materiaux:contreplaqué 5mm, bois
logiciels:inkscape
fichiers:
liens:https://fr.wikipedia.org/wiki/Filtre_HEPA
tags:
usager:luk 
licence:cc-by-sa
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Ce projet consiste en la construction d'un purificateur de grosse capacité d'air pourvu de deux filtres G4 et H7.Le filtre G4 est un préfiltre destiné à conserver les plus grosses poussières. Le filtre H7, est un filtre suffisamment fin pour bloquer les pollens. L'objectif de cet appareil est de nettoyer l'air d'une pièce des pollens au printemps quand les allergènes pullulent. Les filtres ont été acheté chez un industriel et répondent aux normes. Les appareils du commerce font souvent valoir leur capacité anti-pollen mais sont très peu précis sur les débits et sur les normes de filtre réellement installés. 

===== Conception =====

La conception s'est faite en deux étapes, une première trop complexe pour se fixer au final sur une solution plus simple. Le boîtier doit répondre à trois contraintes :
  * robustesse : le ventilateur fait plusieurs kilos, il faut donc que le boîtier soit assez robuste pour le porter.
  * étanchéité : Le ventilateur est placé à l'intérieur du boîtier et génère une dépression derrière les filtres, il faut donc que le compartiment qui le contienne soit le plus étanche possible pour que l'air passe par les filtres et non par d'éventuelles interstices. 
  * compacité : pour ne pas prendre trop de place.

Le purificateur se présente donc sous la forme d'un boîtier ouvert à un bout avec un ventilateur centrifuge fixé au fond. L'air est aspiré à l'intérieur du boîtier et refoulé sur le côté. Les deux filtres sont placés dans le boîtiers devant le ventilateur. Quatre tasseaux servent d'équerre dans le fond du boîtier pour plus de robustesse et servent de support pour le cadre sur lequel le filtre H7 est enchâssé. Par dessus, le filtre G4 est simplement posé. Les dimensions du boîtier correspondent très exactement à celles du filtre G4 et la friction suffit à le faire tenir en place. Une grille est posée en dernier lieu pour un minimum d'esthétique. 

L'alimentation et un interrupteur sont placés à l'arrière de l'appareil dans un boîtier collé à l'arrière. Aucune encoche n'a été faite dans le bois pour minimiser les possibilités de fuite d'air. Des bandes velcro permettent de ranger le câble de l'appareil autour du boîtier électrique. 

{{:projets:epurateur02.png?200|}}

Le dimensionnement du ventilateur s'est fait en fonction des filtres. Chaque filtre dispose d'une résistance exprimée en pascals valable pour un certain débit, celle-ci augmentent rapidement quand on accroît le débit ou quand le filtre s'encrasse. Les filtres ont donc une valeur de résistance et de débit optimal et une valeur de résistance maximum correspondant au niveau d'encrassement auquel il faut changer le filtre. Le ventilateur a donc été choisi pour pouvoir générer suffisamment de pression pour correspondre à la résistance maximale du filtre. 

Le choix s'est porté sur un ventilateur centrifuge car ce genre de ventilateur génère plus de pression mais moins de débit qu'un ventilateur axial (le format classique avec des pales), sachant que le ventilateur choisi excède largement le débit recommandé pour le filtre, l'appareil tire pleinement parti des filtres. 


===== Réalisation =====

Le boîtier a été réalisé avec la découpeuse laser. Les quatre tasseaux ont été coupés précisément pour faire la même longueur. Fixés ensembles et poncés. Afin d'essayer de réduire les vibrations et le bruit, de la mousse de tapis de sol a été utilisée entre le ventilateur et le boîtier et également entre le ventilateur et la bouche d'extraction où il est boulonné. 

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Les tasseaux ont été collés et vissés. Comme l'opération n'a pas été tout à fait précise, de la pâte à bois a été rajoutée au bout pour combler le vide. 

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Afin d'étanchéifier le boîtier, du mastic a été appliqué dans les coins. Le trou pour le câble électrique est un autre point faible pour l'étanchéité. Il a été percé à la main sur un diamètre légèrement plus faible que celui du câble et élargi très légèrement à la lime (en réalité une simple tige filleté). Il n'y a du coup aucun jeu. Le câble frotte tout autour du trou, ne laissant pas de place à l'air pour passer (ou très peu).

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L'orifice d'extraction d'air a été fait à la main. Il était en effet difficile de le concevoir à l'avance et de le découpé au laser car la position exacte du ventilateur posé sur un support souple n'était pas évidente. Le cadre extérieur a servi de modèle et le trou a été fait à la perceuse et à la scie. L'autre avantage du cadre découpé proprement à la découpeur laser est de cacher l'imperfection du travail manuel.

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La fixation du ventilateur se fait avec une partie courbe posée contre une planche, sur un carré de mousse de tapis de sol, l'autre boulonné à la bouche d'extraction avec un joint bricolé avec la même mousse de tapis de sol. Sur l'extérieur du boîtier, un cadre permet de doubler l'épaisseur de bois et de tenter de répartir la contrainte mécanique sur la totalité de la planche.

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Le boîtier électrique comporte un interrupteur et un composant électrique qui permet de faire fonctionner le ventilateur. Il est collé directement sur l'arrière du boîtier. Des trous pour laisser l'air passer dans le boîtier et permettre le rafraîchissement des composants ont été faits à la main.
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Le purificateur de face avec l'extracteur d'air visible. 

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===== Difficultés rencontrées =====

Le choix du ventilateur est à revoir. C'est un extracteur d'air puissant mais qui a un moteur incompatible avec un variateur (il s'agit probablement d'un moteur à induction). L'idée initiale était de pouvoir faire varier le régime du moteur pour pouvoir l'adapter à l'encrassement progressif des filtres. Du coup, le purificateur est bruyant, le moteur est annoncé à 70db par le constructeur.

Les ouïes d'aération pour le boîtier électrique n'ont pas été conçues en amont. Leur réalisation n'est donc pas très propre, l'espacement des trous un peu irrégulier et ils sont latéraux, il aurait été bien plus efficace de les mettre en haut et en bas de telle sorte qu'un éventuel échauffement fasse facilement circuler l'air.

===== Suites du projet =====

Afin de réduire le bruit, un échappement est prévu. Les boulons sortent suffisamment pour visser un accessoire qui permettrait de ralentir l'air sortant. 

La grille n'est pas réellement fixée, elle tient assez mal par simple friction. Un véritable système de fixation s'impose. Elle n'est également pas assez ajourée, elle freine pas mal le flux d'air. La grille se fait aspirer quand on branche l'appareil. 

On peut imaginer de créer un second boîtier plus gros pour tenter de réduire encore plus les sons. 

Ajouter un manomètre dans la chambre basse pression (derrière les filtres) permettrait de mesurer l'encrassement des filtres. Il serait également intéressant de trouver une méthode pour mesurer le débit final de l'appareil.
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