Procédé d'épuration d'un fluide gazeux chargé d'impuretés en suspension et dispositif pour sa mise en oeuvr e. La présente invention se rapporte à un procédé d'épuration d'un fluide gazeux char gé d'impuretés en suspension et à un dis positif pour la mise en couvre de ce pro cédé.
Suivant ce procédé, on fait passer ce fluide à travers un filtre comportant au moins une paroi filtrante souple, à interstices de passage nets, limités par des parties pleines à surface lisse, de sorte -que les im puretés n'y adhèrent pas facilement, cette paroi étant tendue à l'aide d'au moins un organe disposé de façon à. pouvoir osciller et étant maintenue pendant la filtration en état de vibration, en vue d'assurer une bonne filtration tout en empêchant une accumula tion d'impuretés contre la paroi filtrante.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte une enveloppe fixée sur un support, cette enveloppe présentant au moins une ouverture d'entrée pour l'admis sion du fluide à purifier, au moins une ou verture de sortie de ce fluide et au moins une ouverture de décharge des impuretés dans l'atmosphère, cette enveloppe conte nant au moins un filtre disposé entre l'ou verture d'entrée et l'ouverture de sortie du fluide, ce filtre comportant au moins une paroi filtrante souple, à interstices de pas sage nets, limités par des parties pleines à surface lisse, et cette paroi étant tendue à l'aide d'au moins un organe disposé de ma nière à pouvoir osciller.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution et une variante de ce dispositif.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une première forme d'exécution; La fi. 2 est une coupe semblable d'une deuxième forme d'exécution; Les fig. 3 et 4 en sont des vues de dé tails; La fig. 5 est une vue schématique d'un dispositif de commande pour provoquer le déchargement des impuretés retenues par le filtre; , Les fig. 6 à 1-1 montrent la troisième forme d'exécution et une variante; La fil-,-. 6 est une coupe transversale d'un écran de forme annulaire; La fig. î est une portion de la vue de face de l'épurateur;
Les fig. 8 et 9 sont des coupes faites respectivement suivant les lignes X-X et Y -Y de la fig. 7 et montrées à une échelle glus grande; La. fig. 10 est une portion de vue de face d'une entretoise-butée de forme. an- Ilulaire; La fi-. 11 est une vue de profil; La fig. 1? montre vue de face une por tion de l'entretoise et de l'écran accolés;
L a fi-. 13 est une coupe longitudinale par l'axe d'un dispositif monté directement à l'embouchure de la tubulure d'entrée d'air d'un carburateur de moteur à explosions d'un véhicule; La fig. l4 représente partiellement en suc extérieure et en coupe une variante de l'appareil suivant la fig. 1.3, qui est montée eontre le tablier d'un véhicule automobile.
Dans la première forme d'exécution, re présentée à la. fig. 1, le corps b est .un cy lindre dont le fond tronconique P se ter mine par une buse b' d'évacuation des im puretés dont l'orifice est obturé par un cla pet e lesté d'un contrepoids c'. Le cylindre est surmonté d'un couvercle d dont le centre est occupé par le tuyau dl par lequel l'air épuré se rend â la prise d'air du car burateur ou à tout autre appareil.
Des chi canes sont représentées en -st.. Une traverse d- passe par le centre de l'orifice du tuyau d' et à cette traverse est rivée la partie .-molle d'une rotule e. qui sert de pivot et de support à un. pendule décrit ci-après. Les spire; extrêmes d'un ressort à boudin f for ment un cercle auquel est fixé un croisillon f 1 ou f'. Le centre du croisillon f' supporte la. partie mâle de la rotule e et celui de f' supporte une tige f" se terminant par un poids g.
Ce dernier peut aussi être placé au dessus de la tige<B><I>f'.</I></B> Ce poids est tel que le ressort fléchirait si celui-ci en était chargé. La partie inférieure du corps b reçoit une traverse k dont le centre est percé d'une ouverture lé' laissant passer la tige f' et lui permettant d'oseiller latéralement, mais qui limite l'amplitude de cette oscillation, les points extrêmes de cette ouverture<B>/il</B><I>ser-</I> vant de butée. La. tige f \ porte un petit dis que i. se trouvant à une certaine distance au-dessous de l'ouverture lr.' et servant de butée au mouvement de bas en haut du poids g.
Un tissu j. par exemple de la soie à bluter, enveloppe le ressort f dont la. pres sion fait. tendre ledit tissu. Ce dernier se prolonge aux extrémités en j' et j' au delà des cercles précités pour enfermer, d'une part, la rotule e et l'extrémité inférieure du tuyau d'aspiration, d'autre part, une partie de la tige<B>f</B>. Les parties j' j' du tissu se raccordent respectivement aux pièces d' et f3 contre lesquelles elles sont assujetties au moyen d'amicaux à ressort 1, qui serrent l'é toffe à. l'intérieur des ;orges k' ou contre la.
tige f3. Des plis 1 sont prévus sur les par ties j' dans le but de laisser osciller libre ment le pendule.
Le fonctionnement est le suivant: Lors que le dispositif est monté sur un véhicule moteur, l'air extérieur passe par les chi canes in en se débarrassant, des plus grosses impuretés, il pénètre ensuite dans le corps b en se dirigeant vers le fond V on il dé pose une autre partie des impureté, qui par inc,rtie ont tendanee à suivre la. direction de haut en bas.
L'air entre en repos relatif dans le corps b et passe à faible vitesse à travers les mailles du tissu; il pénètre ensuite dans la capacité qu'entoure de toutes parts le tissu épurateur pour être finalement aspiré et conduit par le tuyau de sortie au carbura teur.
Sous l'action des cahots de la route, des vibrations du moteur et des déplacements du pendule, le fils de la partie j du tissu épurateur (qui sont tendus) sont entre tenus dans un état; de vibration intense: les impuretés plus lourdes due l'air rencontrent ces fils et sont. violemment rejetées, tandis que le fluide passe librement à, travers la multitude d'interstices existant entre les fils en mouvement.
On explique que la rapidité de vibration du tissu opère une séparation des particules solides d'avec le fluide gazeux. Ces parti cules animées d'une moins grande vitesse de déplacement que les fils en vibration subis sent au contact de ceux-ci une dérivation de leur direction initiale et sont empêchées de traverser le tissu.
La vibration de la partie j du tissu est favorisée par le ressort qui le tend; par son mouvement, le poids g provoque une amplifi cation des vibrations du filtre. A chaque oscillation latérale de ce poids g, la tige f3 reçoit deux chocs en venant heurter de part et d'autre de l'ouverture<I>la';</I> ces chocs ren forcent les vibrations du filtre.
A chaque déplacement vertical du poids <I>g</I> correspond une compression du ressort<I>f</I> et une détente du tissu en j; la butée i ar rête ensuite l'ascension du poids' g et la compression du ressort f . elle provoque le renversement du mouvement, la détente du ressort et par suite le secouage du tissu en j qui entre de nouveau en vibration.
Dans la. deuxième forme d'exécution re présentée aux fig. 2 à 4, le corps b est un cylindre dont le fond b3 est en cône oblique renversé et se termine par un orifice d'éva cuation des poussières muni d'un clapet o. Le corps<I>b</I> est solidaire d'un tube central<I>p</I> qui conduit l'air purifié au carburateur.
Un capuchon n en cône oblique, fixé à la. par tie inférieure du tube p divise la, partie in férieure du corps b, limitée par le fond b3, en deux parties 2v et w': La base du capu chon délimite avec la paroi du corps un pas sage annulaire x par lequel les impuretés tombent dans la chambre w'. Le sommet du corps b est muni d'une large ouverture d'entrée d'air protégée par un grillage à lar ges mailles a.
L'extrémité supérieure du tube p porte un disque v perforé d'une série d'orifices s; un couvercle q est soudé à la périphérie du disque<I>v;</I> chaque orifice<I>s</I> se prolonge sur la surface inférieure du disque par une partie tubulaire v' sur laquelle s'emboîte une des extrémités d'une manche filtrante g fixée par un anneau à. ressort t.
L'extré mité inférieure de chaque manche est assu jettie par un anneau t' à la saillie tubulaire v' d'un petit disque concave v2. Ces disques v 2 percés en leur centre d'un petit orifice v' d'évacuation des impuretés sont reliés en tre eux par des pattes r. et soudés tangen tiellement aux cercles z' et z2. L'ensemble des disques v2 et des cercles z' et z2 cons titue un plateau ajouré v4 auquel on donne un poids déterminé.
L'alésage intérieur du plateau v4 est séparé par un espace annu laire p1 du tube p qui sert de guide et de butée au plateau.
Le capuchon n sépare les manches des poussières accumules en w' et empêche leur dispersion à l'intérieur de -l'épurateur. Par son poids, le plateau v4 suspendu aux man ches<B>y</B> leur communique (lorsque le dispo sitif est monté sur un véhicule moteur) en suite des trépidations du véhicule provenant des vibrations du moteur, de la nature et des inégalités de la route, des déplacements brusques dans leur sens longitudinal et grâce à l'espace Ê également un mou vement dans un plan sensiblement horizon tal;
les fils de soie tendus sous le poids du plateau se mettent de ce fait à vibrer et en même temps les manches sont soumises à un secouage énergique.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant: L'air pénètre dans l'épurateur à travers les mailles de a; les plus grosses impuretés continuent par inertie à suivre le mouvement de haut en bas et tombent dans le fond b'3; une partie des poussières se dépose sur le couvercle q d'où les trépidations les font tomber dans le fond b3.
L'air plus ou moins en repos dans l'é purateur passe ensuite à travers les manches de gaze, sort de l'intérieur de celles-ci par les orifices s, se rassemble dans le collecteur q' et se rend au carburateur par le tube p. Les impuretés adhérant aux manches g et aux parois 6 sont automatiquement rejetées par le mouvement continuel des manches y;
elles tombent par gravité sur les plans in- cliné@ b' et n et s'accumulent en zvx après avoir traversé l'espace x. Lorsque le moteur aspire de l'air, le clapet o ferme l'orifice d'é vacuation des poussières sous la, pression at mosphérique; lorsque la, dépression est faible à l'intérieur de l'appareil, le clapet s'ouvre et laisse échapper le contenu de la cham bre toi.
Dans les deux modèles d'appareil-épu- rateur qui viennent d'être décrits, les im puretés qui se sont accumulées dans le fond clé l'épurateur doivent être régulièrement enlevées, pour éviter que la résistance in terne de l'appareil occasionne des peines de charge au moteur. D'autre part, la vidange clés impuretés doit se faire lorsqu'il n'y a pas ou presque pas de dépression dans l'ap pareil pour que celles-ci ne soient pas re foulées à l'intérieur de l'épurateur lors qu'on ouvre le clapet.
On peut prévoir comme dans le dispositif (fib. 1) un simple clapet chargé d'un ressort ou d'un contre poids que les cahots de la route font ouvrir rapidement de temps à autre; à ce système, on peut adjoindre une soupape atmosphé rique placée au-dessus du clapet o et isolant l'intérieur de l'appareil d'avec la buse li\, lorsque le clapet o s'ouvre. Il est cependant préférable de prévoir une commande posi tive du clapet de vidange que l'on est cer tain d'actionner chaque jour sans provoquer un refoulement intempestif des impuretés.
Dans ce but, il suffit clé relier, de façon appropriée, la, commande du clapet à. une autre commande de la machine avec laquelle l'épurateur travaille en liaison, commande que l'opérateur doit manoeuvrer au moins une fois par jour; on choisira telle com mande de la machine qui est actionnée au moment où l'aspiration de l'air à travers l'épurateur est très faible. Dans l'applica tion de l'épurateur à une automobile, par exemple, on pourra conjuguer la commande du clapet avec la commande du volet d'ob- tixra.tion d'entrée d'air au carburateur.
Dans ce cas, si le clapet s'ouvre en même temps que le volet obturateur d'entrée d'air au carburateur se ferme, il est évident qu'aucun air ne sera aspiré à travers l'épurateur, le volet étant placé dans la conduite reliant. ce dernier au carburateur. On peut aussi, par exemple, conjuguer .la commande de clapet avec le contact électrique du démar reur qui lance le moteur d'une voiture au tomobile comme cela est représenté schéma tiquement à la fig. 5.
Dans cet exemple, _l représente la coupe partielle du fond de l'épurateur; Al est la buse de vidange; B est le clapet: D est. la tringle de commande pivotant en D'; C est le ressort de rappel. L'ensemble Q com prend la batterie K, l'interrupteur G et le moteur de démarrage L ainsi que les con nexions nécessaires.
L'interrupteur G se compose d'un poussoir H rappelé par un ressort N auquel poussoir est fixée la barre de contact. H' mettant à. volonté les contacts Gi et G2 en circuit pour lancer le démarreur<I>L.</I> Le poussoir<I>H</I> se termine par un disque H', qui fait basculer le clapet B par l'intermédiaire d'un levier à deux branches F, pivotant en F' lequel par l'intermédiaire du galet E agit sur la. com mande<I>D</I> du clapet<I>B</I> pour en provoquer l'ouverture.
Le poussoir H s'actionne au pied qui le pousse de haut en bas pour la. mise en circuit du démarreur, ce qui en même temps fait rouvrir le clapet B. Dès que la pression du pied cesse, le poussoir est rap pelé par le ressort N et le clapet B se ferme rappelé par le ressort C. Avant de lancer le moteur, il est usuel de placer le papillon du carburateur à la position favorable pour le départ, c'est-à-dire de le fermer presque complètement, ce quia pour effet de dimi nuer fortement l'aspiration dans l'épura teur.
La, troisième forme d'exécution d'épura teur représentée aux fig. 6 à 1d est appli cable plus particulièrement aux carbura teurs de véhicules automobiles, mais suscep tible d'autres emplois. tin tube 8 est obturé à l'une de ses ex- trémités par un fond 8' lequel possède en son centre un bossage perforé et fileté inté rieurement; l'autre extrémité, -qui est ouverte, s'emboîte à l'entrée 'de la prise d'air 14 du carburateur dans laquelle elle est fixée.
Le tube 8 présente sensiblement sur toute sa longueur des fentes longitudinales très rap prochées les unes des autres. Un carter 12 en forme de boîte cylindrique possède un fond qui est alésé au diamètre du tube 8 et qui est monté concentriquement<B>à</B> ce tube 8 auquel il est fixé par soudure.
Une série d'éléments épurateurs sont mon tés sur le tube 8. Chacun de ces. éléments est constitué de la manière décrite ci-après Deux anneaux identiques 1 et l' sont cons titués par une toile ou gaze tissée en fils de soie par exemple dont la surface extérieure est lisse. La chaîne et la trame de ce tissu délimitent des interstices nets et vides. Le "glacé" de cette "gaze" empêche les pous sières de se fixer à demeure sur sa surface. Ledit tissu "gaze à bluter" offre le mini- mum de résistance au passage de l'air en raison de sa faible épaisseur.
Les deux anneaux 1 et l' sont appliqués l'un contre l'autre par leur périphérie ou bord extérieur, et ces deux bords sont forte ment serrés ensemble par un cercle de ser tissage 5. Le bord intérieur de chacun des anneaux 1 et l' est pris également dans un cercle de sertissage et ces deux sertissages intérieurs 2 et 2' sont maintenus écartés l'un de l'autre à une distance convenable, par une série d'entretoises équidistantes formées chacune par un tube 3 dans lequel passe un rivet 4 qui traverse les sertis sages 2, 2' et se rive par ses extrémités sur les faces extérieures de ces derniers.
Un élément ainsi constitué (fig. 6 et 8) affecte clone la forme d'un corps annulaire creux dont l'épaisseur va en diminuant de puis l'intérieur vers l'extérieur.
Le cercle de sertissage 5 comporte des bossages estampés 5' servant à, -empêcher le glissement des toiles 1 et 1', lesquelles sont tendues entre le sertissage 5 et ceux 2; 2'. Du fait que les cercles 2, 2' sont reliés à celui 5 par un médium élastique constitué par les écrans épurateurs 1, l', il résulte que si l'ensemble des cercles 2, 2' entre- toisés par les rivets 4 est :maintenu immo- bile, le cercle de sertissage 5 pourra osciller légèrement sensiblement perpendiculairement au tube 8.
Une entretoise-butée 7 est intercalée en tre deux éléments consécutifs (fig. 8 et 13), elle est munie de languettes équidistantes 7' disposées en étoile et dônt les sommets sont alternativement recourbés à, gauche et à droite.
Chaque élément est muni d'un an neau 6 formant ressort et qui est introduit entre les deux toiles filtrantes 1, l' comme le montre bien la fig. 8, à l'effet de main tenir l'écartement de ces toiles à l'endroit où elles se rejoignent pour être serrées dans le cercle de sertissage 5; d'autre part, cet an neau élastique 6 sert à tendre automatique ment les toiles 1, l' et à conserver l'effi cacité de leur mouvement vibratoire.
Les cercles, internes de sertissage 2, 2' peuvent comporter des bossages estampés comme ceux 5' du cercle 5 et dans le même but. Ces mêmes cercles 2, 2' peuvent en ou tre comporter des languettes 2", montrées fig. 7, 8 et 12; ces languettes font ressort et contribuent à maintenir tendues les toiles 1, l' contre lesquelles elles s'appliquent ainsi que le fait bien voir la coupe fig. 8.
L'alésage interne des éléments filtrants et de leurs entretoises-butées est légèrement inférieur au diamètre externe du tube 8, ce qui permet d'enfiler facilement sur ce der nier la série d'éléments qui doit composer un appareil épurateur tel que celui repré senté fig. 1,3, laquelle figure montre que les éléments et les entretoises sont alternés. Des joints en feutre sont intercalés entre les en tretoises et les éléments pour empêcher l'air de passer par des interstices et d'arriver non filtré à l'intérieur du tube-moyeu 8.
Un carter Il muni intérieurement d'une couronne de serrage 11" et de pattes der cen trage 11' (fig, 13) permet, au moyen d'une vis 13 à tête moletée, de serrer fortement l'ensemble des éléments épurateurs et des entretoises-butées contre le fond du carter 1?. Dans le modèle d'appareil fi-.<B>13,</B> le tube est percé de fentes longitudinales 9 faisant communiquer l'intérieur de ce tube avec la. capacité interne délimitée dans cha que élément par l'écartement des deux toi les filtrantes 1, l'.
Dans la variante d'appareil représentée fig. 14, les ouvertures du tube 8 sont des trous lÛ. Ce modèle est destiné à être placé sur le tablier 17 du véhicule automobile, et à cet effet il est monté par son tube 8 sur l'orifice d'une boite 15 fixée audit tablier 17 et comportant une tubulure de sortie de l'air épuré, à laquelle s'adapte un tube souple 16 se rendant à -l'entrée d'air du car burateur. Dans ce modèle, la coupole 11 est extérieure au carter 12 et c'est ce carter qui comporte les pattes de centrage 12'.
Les dispositifs représentés aux fig. 13 et 1.1 ont un fonctionnement identique qui a lieu de la manière suivante: L'air atmosphérique pénètre dans l'es pace annulaire existant entre les carters 11 et 12, il diminue de vitesse en pénétrant dans l'appareil et il s'épure en passant à tra- vers les toiles 1, l' des éléments épura teur:, pour se rendre d'abord dans la. capa cité annulaire de ces éléments et ensuite à l'intérieur du tube-moyeu 8 en traversant soit les fentes 9, soit les trous 10, selon le modèle utilisé. Cet air épuré appelé par la dépression du moteur se rend au carbura teur.
Dès que le moteur fonctionne et que le véhicule se met en marche, les vibrations de l'un et les trépidations de l'autre provo quent le déplacement latéral des cercles de sertissage 5 des éléments qui viennent aussi tôt buter contre les extrémités recourbées 7' des entretoises 7. Les chocs successifs et fré quents ainsi engendrés entretiennent les toiles 1 et l' dans un état de vibration intense; le tissu vibrant se dépoussière automatique ment, tout en rejetant les poussières dont l'air est chargé et qui tombent au fond du carter.
Il a été expliqué que le, procédé imaginé d'épuration de fluides gazeux chargés d'im puretés solides comprend à la fois la sépa ration du fluide des impuretés par l'écran épurateur vibrant, ainsi que le dépoussièrage de cet écran d'une façon continue, ce dépous-- sièrage étant la résultante de la nature de l'écran et des vibrations dudit écran, qui peuvent. être complétives par d'autres résul tant de chocs directs ou indirects de l'écran sur des butées appropriées. Dans ce dernier cas, les obstacles mouvants se présentant aux impuretés sont multipliés d'autant et l'action du dépoussièrage est augmentée no tablement.
Un dispositif établi conformément à la présente invention n'est pas seulement ap plicable à un moteur de véhicule automobile, mais à tout moteur à explosions station naire, à des compresseurs etc., ainsi qu'à, tous les appareils et instruments dans les quels on utilise de l'air sous pression, comme par exemple dans un piano mécanique. Dans ce dernier cas, les sons musicaux peuvent suffire pour produire les vibrations du filtre.
L'invention n'est pas limité aux disposi tions constructives ci-dessus décrites et re présentées et qui peuvent comporter tout.(- variante, ne se dépa.rtissant pas du principe de ladite invention.