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"Perfectionnements apportés aux dispositifs pour l'épuration de l'air d'alimentation des moteurs utilisant l'air ambiant comme comburant".
L'invention est relative aux dispositifs pour l'épuration de l'air d'alimentation des moteurs utilisant l'air ambiant comme combu- rant.
Elle a pour but, surtout, d'obtenir plus simplement que jus- qu'ici une bonne épuration de l'air aspiré.
Elle consiste, principalement, à constituer les dispositifs du genre en question par un épurateur centrifuge dans lequel l'air d'alimentation soit aspiré en sens inverse de la force centrifuge et en aval duquel soient disposes des moyens pour améliorer encore l'épu- ration de l'air aspiré.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une seconde disposition - exclusivement relative aux moteurs compor-
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tant un volant - consistant, ladite disposition à disposer au moins en partie dans les limites d'encombrement dudit volant (en projection selon son axe de rotation) un filtre agencé de telle sorte qu'il soit traversé par l'air d'alimentation substantiellement parallèlement audit axe de rotation.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application, ainsi que certaine modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moteurs du genre en question comportant application des- dites dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations, fixes ou mobiles, comportant de tels moteurs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La figure unique,de ce dessin, montre, selon une coupe axiale partielle, un dispositif pour l'épuration de l'air d'un moteur, établi conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses di- verses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la pré- férence, se proposant d'établir, par exemple, un moteur à combustion interne comportant un dispositif pour l'épuration.de son air d'alimen- tation, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
En ce qui concerne, tout d'abord, l'ensemble du moteur, à l'exclusion de son dispositif pour l'épuration de l'air aspiré, on le constitue de n'importe quelle manière appropriée.
En ce qui concerne, par contre, ledit dispositif, on le cons- titue par un épurateur centrifuge 1 dans lequel l'air d'alimentation est aspiré en sens inverse de la force centrifuge et en aval duquel on dispose des moyens pour améliorer encore l'épuration de l'air aspiré.
On peut, bien entendu, faire porter ledit épurateur centrifuge par le volant 2 du moteur,
Dans le cas où. ledit moteur comporte un système de refroidis-
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sement (par exemple un radiateur 3) au travers duquel l'air soit aspiré par un ventilateur oentrifuge 4 porté lui-même,par le volant 2, on dis- pose avantageusement le susdit épurateur centrifuge latéralement à ce ventilateur, de préférence du côté externe du volant, c'est-à-dire du côté opposé à celui faisant face au moteur.
On constitue les susdits moyens, soit par un second épurateur à action centrifuge, soit par un filtre, soit par les deux.
Dans le premier cas, on donne de préférence à ce second épu- rateur un diamètre du morne ordre que celui du premier et on l'accole à ce dernier en le faisant par exemple, lui aussi, porter par le volant.
Lorsqu'on dispose ce second épurateur du côté externe du vo- lant, on conçoit que l'on peut prévoir la sortie de l'air vers le moteur, soit sur ledit coté externe, auquel cas on a recours à une tubulure extérieure pour amener l'air d'alimentation vers le moteur, soit vers l'autre coté du volant, auquel cas l'air d'alimentation doit traverser le volant par des passages en communication avec l'en- trée d'air dans le moteur.
De toute façon, l'ensemble constitué par les deux épurateurs montés en série est tel que l'air suivra un chemin sinueux commençant en se rapprochant de l'axe de rotation (entre les ailettes ou sembla- bles du premier épurateur centrifuge), puis s'écartant de l'axe par une sorte de diffuseur, puis se rapprochant de l'axe (entre les ailet- tes ou semblables du second épurateur) pour se diriger vers les pas- sages conduisant l'air au moteur.
Dans le cas où l'on a recours à un filtre, on conçoit qu'on peut disposer ledit filtre en n'importe quel point du chemin suivi par l'air après qu'il a traversé l'épurateur centrifuge.
Cependant, concernant l'emplacement et l'agencement dudit filtre, on a avantageusement recours, lorsqu'il s'agit d'un moteur oomportant un volant, à la disposition suivante, qui s'utilise de préférence en même temps que cellesvenant d'être indiquées, mais qui peut, cependant, bien entendu, être utilisée isolément.
Selon cette disposition, on dispose et on agence le filtre de manière telle qu'il soit compris, au moins en partie (et de préfé-
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ronce en totalité), dans les limitée d'encombrement du volant, en pro- jection selon l'axe de rotation de ce dernier, et qu'il soit traversé par l'air d'alimentation substantiellement parallèlement audit axe de rotation.
Bien que l'on puisse placer ledit filtre latéralement au vo- lant, ou juxtaposé à ce dernier, sans cependant en être solidaire en rotation, il est cependant préférable de faire porter le filtre par le volant à la façon du voile plein comporté par certains de ces organes.
Bien entendu, dans ce cas, on relie au moyeu la partie péri- phérique du volant non par un voile plein, mais par des bras laissant entre eux des passages pour l'air d'alimentation traversant le filtre.
Si l'on utilise un tel filtre en combinaison avec le dispo- sitif d'épuration simple ou double décrit plus haut et que l'air (dont le dépoussiérage est déjà très poussé par ledit dispositif) sorte du coté de la face externe du volant, on prévoit, de préférence, une cloi- son fermant la face externe du volant et ramenant ledit air vers la partie centrale dudit volant pour qu'il traverse le filtre disposé en travers de cette partie centrale. que le filtre en question soit utilisé seul, ou non, on le rend avantageusement démontable vers la face externe du volant, afin de permettre son nettoyage facile.
De préférence, afin d'obtenir une épuration aussi parfaite que possible, on adopte simultanément les trois dispositifs d'épuration et de filtration venant d'être décrits, on conçoit qu'alors, la plus grande partie des impuretés sera arrêtée par le premier épurateur centrifuge, le second épurateur arrêtera et retiendra dans sa partie périphé- rique une forte proportion des impuretés restantes, que l'on retirera d'ailleurs à intervalles convenablement espacés, et, enfin, le filtre éliminera les particules ayant traversé les deux épurateurs et assurera un dépoussiérage pratiquement absolument , Si complet de l'air d'alimentation.
Le filtre, qui n'aura ainsi à jouer qu'un rôle d'ultime net-
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toyage, ne s'encrassera que très lentement et n'offrira jamais, s'il est nettoyé à des intervalles appropriés (qui pourront d'ailleurs être très espacés), de résistance prohibitive au passage de l'air ainsi que cela se produit, après un temps de fonctionnement très court, avec les fil- tres dans lesquels pénètre directement l'air extérieur.
Bien que les dispositions venant d'être décrites puissent être réalisées de multiples façons, on a avantageusement recours, à cet effet, au mode d'exécution représenté par le dessin et suivant lequel on procède comme suit.
On constitue le volant 2 par une jante relativement large radialement, jante que l'on relie au Moyeu 5 par des bras 6.
Dans cette jante on établit de la façon habituelle les canaux du ventilateur centrifuge 4 devant aspirer l'air de refroidissement à travers le radiateur 3, ces canaux comportant par exemple des ailettes pour l'entraînement de l'air de refroidissement et débouchant, sur la face interne du volant, par un orifice annulaire 7 en communication avec une capacité 8 communiquant avec la sortie d'air du radiateur.
On fait porter au volant 2, du coté de sa face externe, l'é- purateur centrifuge 1 constitué, ainsi que connu, par des passages, mé- nagés par exemple entre des ailettes.se dirigeant vers le contre du volant, ces passages étant de longueur relativement courte (par exemple égale au quart du rayon du volant) et s'incurvant de manière à venir déboucher sur la face externe du volant à leur extrémité la plus rap- prochée de l'axe de rotation.
Pour la facilité de l'établissements on constitue, par exem- ple, lesdits passages en accolant à la partie périphérique de la face externe du volant une plaque annulaire 9 qui constitue l'une des aloi- sons de ces passages et dont le bord interne limite vers l'extérieur le débouché annulaire 10 des passages en question sur la face externe du volant.
On accole au volant, sur le bord interne de ce débouché 10, un déflecteur annulaire 11, que l'on fait, de préférence, solidaire de la plaque 9.,propre à ramener vers la périphérie du volant l'air ayant traversé l'épurateur 1.
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On dispose avantageusement, entre la plaque 9 et le déflec- teur 11, des ailettes 12 propres à maintenir en rotation l'air ayant pénètre dans l'épurateur 1.
On accole à la face externe du volant ainsi agencée une sorte de tambour 13, par exemple en tôle emboutie, présentant une partie pé- riphérique par exemple encore cylindrique et de diamètre égal à celui du vo- lant, cette partie périphérique se raccordant au bord externe de la plaque 9) et une flasque circulaire fermant la face externe du volant et rabattant l'air ayant traversé les ailettes 12 de nouveau vers l'axe de rotation par le passage annulaire 14 subsistant entre ladite flasque et le déflecteur 11.
On dispose, intérieurement au tambour 13 et dans sa partie périphérique, des ailettes 15 coagissant avec les ailettes 12 pour main- tenir en rotation l'air se trouvant dans l'intérieur dudit tambour.
Si l'on s'en tenait là, le passage 14 communiquerait directe- ment avec l'espace existant entre les bras 6 du volant, et il suffirait de prévoir une paroi annulaire 16 délimitant, entre le bâti 17 du moteur et le bord interne 18 de la jante, une chambre 19 pour collecter l'air d'alimentation qui peut tiré ensuite dirigé vers le moteur par des con- duits 20.
Mais, si l'on désire faire comporter un filtre au dispositif d'épuration à établir, on dispose avantageusement ce filtre dans l'es- pace circulaire existant intérieurement à la partie interne du déflea- teur annulaire II. Cet espace circulaire présente, en effet, en raison du peu de profondeur des passages de l'épurateur 1 ,,un diamètre relative- ment grand, par exemple égal aux trois quarts du diamètre du volant.
On donne alors de préférence au filtre la forme d'une plaque circulaire constituée par au moins une épaisseur d'un matériau filtrant (par exemple tissu) tendu par une bague externe 21 propre à s'insérer dans un logement approprié ménagé dans le volant.
L'air ayant traversé les deux épurateurs disposés en série est ainsi obligé de traverser le filtre pour parvenir à la chambre 19.
Afin de rendre le tout facilement démontable, on prévoit un dispositif permettant l'enlèvement du tambour 15 pour permettre son
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nettoyage et l'enlèvement du filtre.
On peut alors munir ledit tambour de ressorts ou semblables 22 propres à faire pression sur le filtre pour le maintenir dans son loge- ment lorsque le tambour est en place.
On établit avantageusement le dit dispositif, en perçant en son centre le tambour 13, en engageant dans l'ouverture ainsi établie, un écrou moleté 23 pro- pre à se visser sur un prolongement 24 de l'arbre moteur de manière telle que lorsque ledit éoerou est serré il exerce sur le tambour 13 une pression appliquant les rebords dudit tambour contre ceux de la pla- que annulaire 9.
En ce qui concerne le filtre, on lui fait comporter une ouver- ture centrale propre à s'enfiler sur un manchon 25 laissant passage au susdit prolongement 24.
On conçoit qu'alors, lorsque le tambour 13 est retiré, on puisse, en saisissant l'extrémité du manchon 25, retirer les filtres pour procéder à leur nettoyage.
D'ailleurs ce nettoyage n'aura à être effectué que très rare- ment ainsi que déjà expliqué.
Par contre, il y aura lieu de nettoyer là intervalles plus rapprochée le tambour 14 dans la partie périphérique duquel s'accumulent les poussières ayant traversé l'épurateur 1.
Ces poussières adhéreront à ladite partie périphérique oontre laquelle elles auront été plaquées par la force centrifuge.
Leur adhérence sera d'ailleurs renforcée si l'on enduit cette partie d'un corps liquide ou pâteux tel que de l'huile.
Il y a lieu de remarquer que, lorsqu'on retire le tambour 13, si des poussières tombent dudit tambour, elles ne peuvent pénétrer dans le moteur en raison de la présente du filtre.
Au cas ,où le moteur comporterait une manivelle de mise en marche 26, on conçoit que cette dernière puisse être assujettie, exté- rieurement à l'ensemble venant d'être décrit, sur le prolongement 24.
Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs déjà, de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes
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duplication, mon plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses di- verses parties, ayant plue particulièrement été envisagés; elle en em- brassa au contraire toutes le* variantes, notamment celle où le filtre trait de forme générale tronconique ou ondulée, ou présenterait des pliure*, soit radiale*, soit concentriques.
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"Improvements made to devices for purifying the supply air to engines using ambient air as oxidizer".
The invention relates to devices for purifying the supply air of engines using ambient air as combustive.
Its main aim is to obtain, more simply than hitherto, a good purification of the air drawn in.
It mainly consists in constituting the devices of the type in question by a centrifugal purifier in which the supply air is sucked in the opposite direction to the centrifugal force and downstream of which means are available to further improve the purification. of the air sucked in.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which are preferably used at the same time, and which will be discussed more explicitly below, in particular in a second provision - exclusively relating to engines with
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both a flywheel - consisting, said arrangement to have at least partly within the space limits of said flywheel (in projection along its axis of rotation) a filter arranged so that it is substantially traversed by the supply air parallel to said axis of rotation.
It relates more particularly to a certain mode of application, as well as certain embodiments, of said provisions; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the engines of the type in question comprising application of the said provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the installations, fixed or mobile, comprising such engines. .
And it can, in any case, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawing, which supplement and drawing are, of course, given above all by way of indication.
The single figure of this drawing shows, in a partial axial section, a device for purifying the air of an engine, established in accordance with the invention.
According to the invention, and more particularly according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing To establish, for example, an internal combustion engine comprising a device for the purification of its supply air, the procedure is as follows, or analogously.
As regards, first of all, the entire engine, excluding its device for purifying the intake air, it is constituted in any suitable manner.
As regards, on the other hand, said device, it is constituted by a centrifugal scrubber 1 in which the supply air is sucked in the opposite direction of the centrifugal force and downstream of which means are available to further improve the flow. 'purifying the intake air.
It is of course possible to have said centrifugal purifier carried by the flywheel 2 of the engine,
In the case where. said engine comprises a cooling system
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sement (for example a radiator 3) through which the air is sucked by an oentrifugal fan 4 carried itself, by the flywheel 2, the aforesaid centrifugal purifier is advantageously placed laterally to this fan, preferably on the external side. of the flywheel, i.e. on the side opposite to that facing the engine.
The aforesaid means are constituted either by a second centrifugal action purifier, or by a filter, or by both.
In the first case, this second scrubber is preferably given a diameter of the same order as that of the first and it is attached to the latter by making it, for example, also carry by the flywheel.
When this second purifier is placed on the external side of the flywheel, it will be understood that it is possible to provide for the outlet of the air to the engine, either on said external side, in which case recourse is had to an external tubing to bring the supply air to the engine, or to the other side of the flywheel, in which case the supply air must pass through the flywheel through passages in communication with the air inlet in the engine.
In any case, the assembly formed by the two purifiers mounted in series is such that the air will follow a sinuous path starting by approaching the axis of rotation (between the fins or the like of the first centrifugal purifier), then moving away from the axis by a sort of diffuser, then approaching the axis (between the fins or similar of the second purifier) to move towards the passages leading the air to the engine.
In the case where a filter is used, it will be appreciated that said filter can be placed at any point on the path followed by the air after it has passed through the centrifugal purifier.
However, as regards the location and arrangement of said filter, recourse is had to, in the case of an engine oomporting a flywheel, to the following arrangement, which is preferably used at the same time as those coming from be indicated, but which can, however, of course, be used in isolation.
According to this arrangement, the filter is arranged and arranged in such a way that it is understood, at least in part (and preferably
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entire burl), within the limited dimensions of the flywheel, in projection along the axis of rotation of the latter, and that it is traversed by the supply air substantially parallel to said axis of rotation.
Although it is possible to place said filter laterally to the flywheel, or juxtaposed to the latter, without however being integral with it in rotation, it is however preferable to have the filter carried by the flywheel in the manner of the full veil carried by some. of these organs.
Of course, in this case, the peripheral part of the flywheel is connected to the hub not by a solid web, but by arms leaving between them passages for the supply air passing through the filter.
If such a filter is used in combination with the single or double purification device described above and the air (the dust removal of which is already very pushed by said device) exits from the side of the external face of the flywheel , preferably, a partition is provided which closes the external face of the flywheel and brings said air back to the central part of said flywheel so that it passes through the filter arranged across this central part. whether the filter in question is used alone or not, it is advantageously made removable towards the outer face of the flywheel, in order to allow easy cleaning.
Preferably, in order to obtain as perfect a purification as possible, the three purification and filtration devices just described are adopted simultaneously, it is understood that then, most of the impurities will be stopped by the first purifier. centrifugal, the second scrubber will stop and retain in its peripheral part a high proportion of the remaining impurities, which will also be removed at suitably spaced intervals, and, finally, the filter will eliminate the particles that have passed through the two purifiers and ensure virtually absolutely dusting, if complete, of the supply air.
The filter, which will thus only have to play a role of ultimate net-
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cleaning, will clog only very slowly and will never, if cleaned at appropriate intervals (which can also be very spaced), prohibitive resistance to the passage of air as it happens, after a very short operating time, with the filters in which the outside air directly enters.
Although the arrangements just described can be implemented in many ways, for this purpose, recourse is had to the embodiment shown in the drawing and according to which the procedure is as follows.
The flywheel 2 is formed by a relatively wide radially rim, which rim is connected to the hub 5 by arms 6.
In this rim, the channels of the centrifugal fan 4 having to suck the cooling air through the radiator 3 are established in the usual way, these channels comprising, for example, fins for driving the cooling air and opening onto the internal face of the flywheel, by an annular orifice 7 in communication with a capacity 8 communicating with the air outlet of the radiator.
The flywheel 2 is brought to the side of its outer face, the centrifugal purifier 1 constituted, as known, by passages, for example formed between fins. Directing towards the counter of the flywheel, these passages being of relatively short length (for example equal to a quarter of the radius of the steering wheel) and curving so as to come out on the outer face of the steering wheel at their end closest to the axis of rotation.
For ease of installation, said passages are constituted, for example, by joining to the peripheral part of the external face of the steering wheel an annular plate 9 which constitutes one of the areas of these passages and of which the internal edge limits towards the outside the annular outlet 10 of the passages in question on the external face of the steering wheel.
An annular deflector 11 is attached to the flywheel, on the inner edge of this outlet 10, which is preferably made integral with the plate 9, capable of returning the air having passed through the flywheel towards the periphery of the flywheel. scrubber 1.
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There are advantageously available, between the plate 9 and the deflector 11, fins 12 suitable for keeping in rotation the air which has entered the purifier 1.
A sort of drum 13, for example made of stamped sheet metal, having a peripheral part, for example still cylindrical and of diameter equal to that of the steering wheel, is attached to the external face of the flywheel thus arranged, this peripheral part connecting to the edge. of the plate 9) and a circular flange closing the outer face of the flywheel and bending the air which has passed through the fins 12 again towards the axis of rotation through the annular passage 14 remaining between said flange and the deflector 11.
There are, inside the drum 13 and in its peripheral part, fins 15 coacting with the fins 12 to keep the air in the interior of said drum rotating.
If we stopped there, the passage 14 would communicate directly with the space existing between the arms 6 of the flywheel, and it would suffice to provide an annular wall 16 delimiting, between the frame 17 of the engine and the internal edge. 18 of the rim, a chamber 19 for collecting the supply air which can then be drawn and directed to the engine through ducts 20.
However, if it is desired to include a filter in the purification device to be established, this filter is advantageously placed in the circular space existing inside the internal part of the annular deflector II. This circular space has, in fact, due to the small depth of the passages of the purifier 1, a relatively large diameter, for example equal to three quarters of the diameter of the flywheel.
The filter is then preferably given the shape of a circular plate formed by at least one thickness of a filter material (for example fabric) stretched by an external ring 21 suitable for fitting into a suitable housing provided in the flywheel.
The air having passed through the two purifiers arranged in series is thus obliged to pass through the filter to reach the chamber 19.
In order to make the whole easily removable, a device is provided for removing the drum 15 to allow its
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cleaning and removing the filter.
Said drum can then be provided with springs or the like 22 capable of putting pressure on the filter in order to keep it in its housing when the drum is in place.
The said device is advantageously established by piercing the drum 13 in its center, by engaging in the opening thus established, a knurled nut 23 suitable for screwing onto an extension 24 of the motor shaft such that when said When it is tight, it exerts on the drum 13 a pressure applying the edges of said drum against those of the annular plate 9.
As regards the filter, it is made to include a central opening suitable for being slipped over a sleeve 25 leaving passage to the aforesaid extension 24.
It will be understood that then, when the drum 13 is withdrawn, it is possible, by grasping the end of the sleeve 25, to remove the filters in order to proceed with their cleaning.
Moreover, this cleaning will only have to be carried out very rarely as already explained.
On the other hand, it will be necessary to clean at closer intervals the drum 14 in the peripheral part of which the dust which has passed through the purifier 1 accumulates.
This dust will adhere to said peripheral part against which they will have been pressed by centrifugal force.
Their adhesion will moreover be reinforced if this part is coated with a liquid or pasty body such as oil.
It should be noted that, when removing the drum 13, if dust falls from said drum, it cannot penetrate into the motor because of the presence of the filter.
In the event that the engine comprises a starting crank 26, it will be appreciated that the latter can be secured, on the outside of the assembly just described, on the extension 24.
As it goes without saying and as it emerges moreover already, from what precedes, the invention is not limited to that of its modes
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duplication, my more than those of the embodiments of its various parts, having been particularly considered; on the contrary, it embraced all the * variants, in particular the one where the line filter of generally frustoconical or wavy shape, or would present folds *, either radial * or concentric.