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"Perfectionnements relatifs au filtrage "
La présente invention est relative au filtrage ot ollo offre, plus particulièrement, uno unité de fil Ce perfectionnée, et compacte, une composition de filtrage et un procédé de filtrage, particulièrement utiles en liaison avec des bassins de natation et analogues.
Les unités de filtrage utilisées à présent habituellement avec des bassina de natation domestiques exigent une surveillance fréquente et doivent être entretenues au moins chaque semaine pour xemplacer la garniture de filtre encras- moins chaque garniture propre.Ceci est effectue, habituellement, on ouvrant l'unité do filtre, en retirant le châssis de filtre
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aveo sa garniture encrassée jusqu'en un point éloigné du bassin
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de natation où la Garniture do filtre enlevée par lavage du ciifte- sis do filtre recouvert de tissu on appliquant de l'eau sous pros sion, habituellement avec un tuyau d'arrosage.
Il a à présent été découvert qu'avec la pratique du procède suivant l'invention, l'intervalle entre
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los nettoyages do l'unité do filtre peut t3tro prolongé jue5qu'à trois ou quatre semaines.Ainsi, non seulement 1'entretien est réduit, mais la vio efficace d'une unité de poids de la garniture de filtre est nettement prolongée. Il a été démontré que la plus
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grande partie du filtrage réalise par un cliLisais do filtre recouvert de garniture de filtre est obtenue sur la surface extérieure de cette i$("'.ituro de filtre. Lorsque les pores de la garniture de filtre à la surface sont encrassas ou pratiquement bouchés par la saleté,il est temps de nottoyor le filtre.
A cause do ce plié-
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nomène de f'iltration G:1 surface, la majeure partie de la Band ture de filtre n'est jamais totalement contaminée par la saleté.
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Dans le procédé perfectionna suivamt l'invention, l'écoulement du liquide vers l'espace entourant le
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chtais de filtre rocouvert de tissu est périodiquement interrompu et, lors de la cessation de l'écoulement du liquide, une partit
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importante de la garniture do filtra portée par le châssis do fil* tre ost amenée à retomber sous l'influence do la pesanteur, en
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s'écartant du cll8Sis do filtre. La garniture de filtre qui est ro tombée est recueillie à l'admission du liquido vers l'espace do filtre.
Lors du rétablissement de l'écoulement du liquide, il se
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produit une réapplication de la garniture de filtre sur le clxasaia de filtre recouvert de tissu. Cette interruption ot co rétablissement périodique do 19écouleinont du liquido a pour résultat un ro- nouvellement fréquent de la surfaco de filtrage effective do la garnituro de filtre. Un cycle désirable comprend 3 heures do filtrabe suivies do trois heures d'inactivité.
Do préférence, l'os-
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paco de filtre entourant le chassi" de filtre est réalisé sous WI forme sphérique pour le procédé suivant 1'invention. Un espace de
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filtre aphèrique, à cause du cens qu'il donne à l'écoulement de l'eau facilite la réapplication de la garniture de filtre lors du rétablissement de l'écoulement du liquide et contribue également
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à. recueillir la garniture de filtre qui glisse du châssis de fil- tre vers un emplacement central lors de l'arrêt de l'écoulement du liquide.
La garniture do filtre est prévue en
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une quantité telle que le gâteau ou la couche portée par le eliftesis de filtre soit fonction de la pression du liquide pour le uain f tien on place. Le poids de la garniture de filtre facilite le alie.1 sèment do pratiquement tout le gâteau à partir du châssis de fil- tro. De préférence, une certaine quantité, par exemple de 25 à 50 est
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, $1 en poids, de particules pondérées très flnesincorpore dans la garniture do filtre pour favoriser le glissement du recouvre-
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nient à partir du ciiàsais de filtre recouvert de tissu lorsque le liquide cesse de s'écouler. Des quantités en poids d'environ 10
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60'JU' des particules pondérées peuvent être utilisées.
Diverses parez,, ticulea pondérées résistant à l'usure par frottement sont dispo- niblos, y compris le sable aïlicleux, le zirconium pulvérisé, etc.* Los particules ont do préférence une dimension correspondant à
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dos tamis de 30 à 10 mailles ( dimension américaine normalisée ).
Dans le procédé suivant l'invention, une botte à café d'une livre de la garniture de filtre contenant les particules pondérées est do préférence utilisée pour trois à quatre pieds carrés do surfa- ce de filtrage.
La quantité minimum de garniture do filtre ne con- qui /-tenant pas de particules pondérées/peut être utilisée pour obte-
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tenir un glissement satisfaisant du revotouont est une botte à ce- fé d'une livre de garniture de filtre pour environ 2 pieds carrée
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de surface do filtrage. L'utilisation de particules pondérées pou2 augmenter le poids de la couche ou du gitoau de filtre réduira la quantité de garniture, de filtre nécessaire pour provoquer un glit
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soiiont do la couche. Une boite d'une livre do terre d'infusoires pose environ une demi livre. La ritnie botte remplie d'un mélange de 50 de terre d'in>1soires et de sablus en poids, pèsera envi-
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ron une livre.
Diverses garnitures de filtre utilisées communé- ment peuvent être utilisées dans le procédé suivant l'invention, par exemple la terre d'infusoires et dos fines de perlito( cendre volcanique dilatée ). La terre d'infusoires est la matière préférée.
Une unité de filtrage particulièrement utile pour l'utilisation dans le procédé suivant l'invention a la forme d'un récipient sphérique creux constitué par uno partie se- mi sphérique supérieure et une partie semi sphérique inférieure.
Le récipient sphérique, dans sa position do fonctionnement normal présente les bords se rencontrant des deux parties semi sphéri- ques sous un léger angle par rùpport à l'horizon, Ce léger décalage, de préférence d'environ 15 , de l'équateur de la sphère por met de placer toutes les connexions de la plomberie dans la partie semi sphérique inférieure. Des moyens do filtrage placés dans le récipient sphérique possèdent un organe do tuyau qui est situé horizontalement, avec une extrémité de l'organe de tuyau supportée dans un premier raccord porté par la partie semi sphérique in férieure. Des moyens sont prévus dans la partie semi sphérique in férieure du récipient pour supporter l'autre extrémité de l'organ de tuyau.
L'on prévoit également un secondraccord dans la partie semi sphérique inférieure de la Sphère, en dessous du premier rac cord. L'eau non filtrée est fournie au second raccord. Cet agence. ment, comme on le remarquera, situe toutes les connexions de plomberie dans la moitié inférieure de la sphère. Des moyens sont pré vus pour fixer de façon amovible les deux parties seuil sphériques l'une à l'autre.
Le second raccord avec le récipient dan sa position active est de préférence situé au fond de la partie semi sphérique intérieures un tel emplacement n'est pas le contre géométrique de la partio semi sphérique mais sera décalé vers un coté.
D'autres détails et particularités do l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à
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titro d'exemple non limitatif ot en so référant aux dessins anne- 1 xée, dans lesquels :
La figure 1 est un schéma d'écoulement, partiellement simplifie, d'un système de bassin de natation, y compris le bassin, la pompe et l'assemblage de filtre.
La figure 2 est une vue isométrique d' une forme de réalisation de l'unité de filtre suivant l'inven- tion, reposant sur une base cylindrique,
La figure 3 est une vue en coupe, par-
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ticlloment on élévation latérale, représentant des détails de 1 nitre de filtrage sphérique de la figure 2, La figure 4 est une vue en coupe par-
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tielle à grancàe échelle représentant de façon plus détaillée la partie de jaache de la figure J.
La figure 5 est une vue en coupe trans- versale suivant la ligne 5-5 de la figure 3. n
Comme représenté à la figure 1, un base do natation 12 est drainé par l'intermédiaire d'une conduite 14 vers l'admission d'aspiration d'une pompe 16 entraînée par un mo-
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teur 18. Un chronor6g1eur 20 est prévu pour commander le cycle de pompage. Le coté do refoulement ou de pression de la pompe est connecté par une conduite 22 et un raccord en T 24 à l'intérieur d'une unité do filtrage 26. Le raccord en T 24 peut prendre soit la position représentée à la figure 1, soit celle représentée à la figure 3. Une branche du T est dotée d'une conduite latérale 26 qui porto une soupape 30.
L'unité de filtre 26 prend la forme d'une
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récipient sI-hÓrique avec une partie semi sphérique inférieure 32 ot une partie semi sphérique supérieure 34. Les parties semi sphé
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riques 52 et ,4 sont dotées, respectivement, de brides annulaires s'étendant vers l'extérieur 32a et zita, sur leur bord circulaire ru5poctif. Les brides e2a et 54a sont prévues sur leur surface s'engageant mutuellement avec des évidements correspondant légè- rement annulaires, dans lesquels est situé un segment torotdal éla
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otique 35. L'unité de filtre Z6 dans sa position formée offre les deux brides 32a et 34a placées l'une contre l'autre avec le sonraent toroidai j6 situe. entre olloa, connue représenta au mieux à
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la figure 3.
Une bande de fixation circulaire 38 avec une section transversale généralement en forme de U ( voir la figure 3)
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est placée sur les brides 3Sa et 34a se rencontrant,afin de vorrouiller ensemble les doux parties senti sphzriquos 32 et 34.Les extrémités opposées de la ,bruldo de :fixation circulaire 38 sont maintenues ensemble par un' boulon 39 (:figure 2) . Divers moyens peuvent 4tre utilisés pour verrouiller ensemble les deux partie* eemi aph'5rlquoa 32 et 34.
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Comme représente au mieux à la figure 3
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l'équateur du récipient sphérique tel que défini par les bords se rencontrant des doux parties sellai sphériques J2 et 34 est dcal<5 sous un certain uyle par rapport à l 'horizon. Cette disposition
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permet la mise en place d'une connexion d'entrée 40 ot d'une con-
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nexion de sortie 42 dans la partie Gomi ap'tl4riquo inférieure 32. Connne on s'en rendra compte, un tel aencenent facilite l'ouvorturc et la fermeture de l'wu tú de filtre 26. Lojoqtio l'on f'orca
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l'unité de filtre, le seul probité est l'alitement des brides
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32a ot 34a, sans qu'il n'y ait aucun problème de situation convenu blo soit de la connexion d'entrée 40, soit do la conno:.xon de sortie 42.
Les parties semi sphériques 32 et z4 de l'unito de filtre sphérique 26 peuvent utilement dtro :forlUÓo8 d'une t.tatiiro plasti-
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que renforcée par des fibres de verre (résine synthétique) ou par
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uno autre matière appropriée, par exemple do l'aluntiniun. L'u.út6
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de filtre sphérique 26 est portée par un oreane do support cylindrique vertical 44 qui constitue une base. L'organe do support 44
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peut prendre d'autres :formes si on le désire, par exemple colle
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d'un support en fil métallique sur pied .
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Un assemblage de filtre 46 est supporté à une extrémité par la connexion de sortie 4x ot à aon autre extrq6mité par un organe de support 48. L'organe de support 4s do i'as' . 50mblage de filtre est fix' à son extrémité inférieure lu partie
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somi-sphérique inférieure 32 et à son extrémité supérieure il constitue une partie fourchue 50 dans laquelle repose l'assemblas do filtre. L'assemblage de filtre est constitué par un tuyau d'é- yacuation d'eau allonge 52 qui porte une batterie de 8 disques de filtre 54 qui sont maintenus écartés par des pièces d'écartemont 56 sur la longueur du tuyau d'évacuation 52.
A l'endroit de chaque disque do filtre, le tuyau d'évacuation 52 comporte 4 trou do drainage 58 (voir la figure 5). Des trous de drainage longitu- dinaux se sont également revoies convenables. La pièce d'écartement 56 située le plus à gauche à la figure 3 est retenue sur le tuyau d'évacuation 52 par une partie élargie 60 de ce tuyau. A l' endroit de la partie élargie, il y a donc un changement de diamètre du tuyau d'évacuation. La pièce d'espacement 56 à l'extrême droite de la figure 3 est un peu plus longue que les autres pièces d'espacement et elle est maintenue sur le tuyau d'évacuation 52 par une bride 62 d'un organe de retenue 64.
L'organe de retenu(' 64 possède une partie do bouchon 66 qui soit engage par un pas de vis la paroi interne du tuyau d'évacuation 52, soit est maintenue en position par un adhésif approprié.
Chaque disque de filtre 54 (voir la figure 5) comprend un châssis constitué par des nervures radiales 68 do longueurs variables qui sont renforcées par des organes de raidissement circulaires 70, placés concentriquement. Les nervures radiales 68 ont des longueurs variables, certaines d'entre elles se terminant à l'endroit d'un moyeu 72 du disque de filtre 54 tandis que d'autres so terminent soit dans l'organe de raidissement interne 70, soit dans le second organe de raidissement 70. La stru oture particulière du disque do filtre ne fait pas partio de la pr ésente invention.
Le châssis du disque de filtre est recouvert d'un tissu do filtre 74, le "daoron" étant une matière particuliè- rement convenable.
Le raccord de sortie 42 (voir la figure 3) possède un premier organe de couplage 76, généralement tubulaire, qui présente une cavité filetée intérieurement 78. L'extrémité
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de la paroi de la cavité porto un évidement légèrement annulaire 80 dans lequel est placé un segment toroïdal élastique 82. Un so- cond organe 84 du raccord de sortie 42 présente des fileta exter- nes sur une partie tubulaire 86 s'étendant vers l'extérieur. Le second organe 84 porte un organe de bride 88 dont une des surface! possède la môme courbure que la surface interne do l'unité do fil tre 26. La partie tubulaire 86 est calculée de façon à engager par un pas de vis la cavité 78 du premier organe do couplage 76.
Lorsque le second organe de couplage 84 engage totalement le pre- mier organe de couplage 76, le segment torotdal 82 procure un joint efficace vis-à-vis do la paroi externe de l'unité de filtre sphérique 26. Le tuyau d'évacuation 52 est porte par une partie tubulaire 87, s'étendant vers l'intérieur, du second organe 84 de la connexion de sortie 42, en prévoyant un joint circulaire 89 entre les deux organes. Il no s'est pas révélé faisable do mouler le couplage dans l'enveloppe do matière plastique renforcée par des fibres de verre. Le mode de montage du raccord décrit ci-avan s'est révèle particulièrement efficace.
La connexion de sortie 40 au fond de l' unité de filtre sphérique 26 a la môme construction générale avec l'extrémité d'une branche du raccord en T 24 usinée de façon à offrir un évidement annulaire dans lequel ost placé un segment to- rotdal 90. Cette branche du T est taraudée intérieurement pour ro cevoir uno partie tubulaire 92 d'un organe do couplage 94. L'or- gane de couplage 94 possède un collier 96 qui est courbé sur son côté inférieur pour s'adapter à la paroi interne de la partie semi-sphérique 32. La surface supérieure du collier 96 est prati- quement plane et présente des trous taraudés espacés.
Un organe de diversion de l'écoulement do liquide 98 (une ombrelle) consti- tue un disque circulaire plat qui est espacé de la connexion d' admission 40 par plusieurs pièces d'écartement tubulaires 100 à travers lesquelles s'étendent dos boulons 102 qui engagent par un pas de vis len troua précités dans le collier 96.
L'organe de di- version 98 peut prendre la forme d'un ovale, d'un rectangle ou
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d'un carré. L'organe do diversion d'écoulement de liquide 98,si- tué au contre, favorise une circulation et une répartition unifor- me du liquide incident et permet une réapplication uniforme de la carniture de filtre lors du démarrage de la pompe 16.
Un raccord en T 108 au sommet de l'uni- té do filtre sphérique 26 porte une jauge do pression 110 sur 1' une do bas branches et une valve 112 sur une seconde branche.La troisième branche de 1'organe en T 108 est connectée par un court embout 114 à un raccord 116. Ce dernier est constitue par un pre- mier organe 118 avec une partie tubulaire 120, filetée extérieure- mont, s'étendant à l'intérieur de l'unité do filtre sphérique, 26.
Cette partie tubulaire 120 du premier organe 118 engage par son pas de via un organe annulaire 122 à l'intérieur de l'unité , sphérique. La fixation de 1,'organe annulaire 122 et du premier organe 118 place un segment torofdal 124 contre la paroi extérieu- re de la sphère. Dans une variante, la jauge de pression 110 et la valve 112 peuvent être connectées séparément à l'unité de fil- tre sphérique 26.
L'unité do filtre sphérique 26 suivant l'invention est conçue particulièrement pour un fonctionnement intermittent, par exemple 3 heures d'activité et 3 heures de repos Avec l'interruption de l'écoulement du fluide, la couche ou le gâteau porté par les disques do filtre 54 en glisse et est recueil li au fond do l'unité de filtre sphérique, au voisinage de la con- noxion d'entrée 40. Lors du rétablissement de l'écoulement du liquide, la garniture de filtre est soulevée par le courant de liquide entrant et réappliquéo sur les surfaces des disques de filtre. La pression du liquide maintient la garniture de filtre ; réappliquée en place.
Ainsi, l'on se rend compte qu'en fait il se produit un nettoyage de chaque disque de filtre chaque fois qu'il y a une interruption dans l'écoulement du fluide. Ceci est une caractéristique remarquable et particulièrement désirable du pro- cédé suivant l'invention. Grâce à la réapplication périodique de la garniture de filtre, il est possible d'utiliser une quantité
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donnée de garniture de filtre jusqu'à, ce qu'elle eit capture approximativement une quantité égale de matière en suspension à partir du courant de liquide traitât moment où le filtre peut être nettoyé ou rincé manuellement ot une garniture de filtre franche introduite.
Le moment pour le remplacement de la garniture de filtre est indiqué par une augmentation de pression prédé- terminée par rapport à la pression du système immédiatement après le nettoyage précédent. Par exemple, dans un système expérimental la pression de démarrage (immédiatement après le nettoyage ) est d'environ 10 livres par pouce carre. Lorsque la pression atteint 20 livres par pouco carré, il est temps de remplacer la garniture de filtre.
Lors du nettoyage du filtre, il est quelque fola utile d'utiliser un processus de rinçage. Ceci implique la fourniture d'eau sous pression à travers la connexion de sortie 42 vers le tuyau d'évacuation 52, puis vers l'intérieux des disques de filtre 54. L'eau de rinçage enlève la dernière quantité de garniture de .'iltre des tissus de filtre 74. La carniture de filtre est évacuée du fond de l'unité de filtre sphéri- que 26 par l'intérmdiaire du raccord en T 24, de la conduite latérale 28 et de la soupape 30, ouverte, vers l'égout.
Un autre mode de nettoyage implique 1' ouverture de l'unité de filtre 26 en communication avec l'atmos- phère par un réglage appropria de la soupape 112 au sommet de 1' unité de filtre 26. Le liquide et la Garniture de filtre sont évacués de l'unité de filtre sphérique 26 par l'intermédiaire de la conduite latérale 28 précitée vers l'égout, après ouverture de la soupape 30. Il peut être désirable de retirer la moitié su- périeure de l'unité do filtre sphérique 26 et d'utiliser do l'en sous pression provenant d'un tuyau pour balayer les restes de la garniture de filtre à partir des disques do filtre 54.
La forme sphérique de l'unité do fil- tre,en plus de faciliter la mise en oeuvre du procédé suivant l'in vention comme décrit ci-avant, constitue également une structure
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particulièrement solide et assure une répartition uniforme de la pression à l'intérieur de l'unité de filtre 26.
Il doit être entendu que la présente in mention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications pouvent y être appliquées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Unité de filtre, caractérisée en ce qu'elle comprend : un récipient sphérique creux avec dos parties semi sphériques supérieure et inférieure, ledit récipient sphé- rique dans sa position de fonctionnement normal offrant les bords;
se rejoignant dos doux parties semi sphériques sous un léger i anale par rapport à l'horizons des moyens de filtration à l'in- térieur dudit récipient sphérique comprenant un organe de tuyau ' placé horizontalement dans sa position active normale à l'inté.. rieur dudit récipient, avec une extrémité dudit organe de tuyau supportée dans un premier raccord porté par ladite partie soini sphérique inférieure; des moyens placés à. l'intérieur de la par- tie somi sphérique infériouro pour supporter l'autre extrémité dudit tuyau;
un second raccord porté par la partie seul sphérique inférieure en dessous dudit premier raccord; etdos moyens pour fixer de façon amovible los doux parties serai sphériques ensemble,
2. Unité de filtre suivant la revendi- cation 1 ,caractérisée on co quo le second raccord est dispose au contre du fond du récipient lorsque ce récipiont so trouve dans sa position de fonctionnement.
3. Unité de filtre suivant la revendi- cation 1, caractérisée en ce que le second raccord est placé au centre du foud du récipient lorsque ledit récipient se trouve dans sa position do fonctionnement, ledit racoord possédant une ouverture qui est dirigée vers le haut et un organe d'ombrelle maintenu au-dessus do l'ouverture dudit racoord pour forcer l'é- coulement de fluide à diverger.
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