Brevet FR2201916A1 — publié le 19740503

La présente invention concerne un filtre destiné à être utilisé sur des appareils travaillant dans des milieux chargés de particules pulvérulentes et de vant être alimenté par un fluide extrait dudit milieu et débarrassé des particules qu'il véhicule. Plus particulièrement, le filtre selon l'invention est étudié pour épurer le fluide comburant destiné à être mélangé à un carburant d'un appareil de chauffage ou d'éclairage. Plus particulièrement encore, ce type de filtre est un filtre à air équipant un brûleur alimenté par un carburant gazeux. On sait que le type de bru leur rappelé ci-dessus, pour avoir un rendement optimal, doit recevoir un comburant (par exemple de l'air) qui soit aussi pur que passible pour éviter un mauvais fonctionnement du brûleur, un encrassement défavorable de l'appareil et l'extinction de celui-ci. Les brûleurs à gaz qui sont surtout destinés à chauffer un local ou une enceinte quelconque peuvent être amenés à être utilisés dans des ambiances imposant un filtrage de l'air qui les alimente, c'est le cas notamment des brûleurs à gaz employés dans les locaux a'élevage intensif d'animaux tels que bovins ou volaille. En effet, l'atmosphère de ces locaux est généralement chargée de particules en suspension agitées constamment par les mouvements des animaux. Ces particules peuvent être constituées, soit par de la poussière, soit par des débris d'aliments (fourrage, graines, etc Les bruleurs de type classique connaissent fréquemment des incidents d'extinction dus à l'accumulation de ces particules dans le dispositif d'alimentation de la chambre de mélange et à l'obstruction du passage du gaz.Ces incidents entrainent parfois, avec la chute de température qu'ils provoquent, des perturbations dans le local d'élevage pouvant aller jusqu' à la perte des su jets les plus fragiles. On utilise déjà, sur les appareils à gaz employés pour de tels locaux, des systèmes de filtrage de l'air constitués généralement par un manchon filtrant fixé sur un orifice du mélangeur de l'appareil dans lequel aboutit également la tuyauterie d'arrivée du gaz Toutefois, l'expérience montre que ces filtres constitués en général par une seule enceinte filtrante présentent certains inconvénients. En effet, comme on a affaire à des particules particulièrement fines, les mailles du filtre doivent être très petites et on assiste très rapidement à un colmatage de la paroi filtrante qui empêche une arrivée régulière de l'air dans le bru leur, ce qui occasionne un fonctionnement défectueux de ce dernier au bout d'un temps de fonctionnement relativement bref. La présente invention propose un filtre amélioré permettant d'assurer un filtrage efficace du fluide comburant ainsi que d'éviter un colmatage trop rapide du filtre. A cet effet, le filtre selon l'invention est constitué par plusieurs enceintes filtrantes sensiblement coaxiales ; le filtre est fermé, à une extrémité, par un fond commun aux chambres délimitées par les enceintes et il présente, à son autre extrémité, une embouchure axiale commune au moins aux enceintes les plus intérieure et extérieure, cette embouchure permettant le montage du filtre sur l'appareil. De plus, la porosité des enceintes filtrantes diminue progressivement de l'extérieur vers l'intérieur, ce qui permet de disposer, pour l'enceinte extérieure, d'un filtre à mailles relativement larges difficile à colmater et qui assurera ainsi, pendant un temps de fonctionnement très long, le passage de l'air Par contre, l'enceinte la plus intérieure présentera des mailles très petites ne pouvant laisser passer que le fluide. On évitera le colmatage de cette enceinte intérieure, grâce à la p#é- sence des enceintes intermédiaires dont le rôle est d'assurer 10) un freinage de la vitesse de pénétration des particules dans le filtre; 20) une chute des particules à l'intérieur des chambres intermédiaires. Dans le filtre selon l'invention l'enceinte la plus intérieure et enceinte la plus extérieure forment au moins entre elles une chambre fermée ne communiquant avec le canal interne pour l'un et avec le milieu externe pour l'autre que par leur surface filtrante. De plus, avantageusement ces deux enceintes seront de préférence ossemblées de façon amovible afin de pouvoir être séparées l'une de l'autre, ce type de montage permettant d'extraire du filtre la masse de particules qui s'y sera déposée. En ce qui concerne les enceintes intermédiaires, elles seront fixées par au moins l'une de leurs extrémités au fond commun à toutes les enceintes et elles pourront, de préférence, s'ouvrir par leur autre extrémité dans la chambre fermée délimitée par les enceintes extrêmes. Lesdites enceintes intermédiaires pourront s'étendre, soit sur toute la longueur du filtre, soit sur une partie seulement de ce dernier. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective schématique diun brûleur à gaz équipé d'un filtre selon l'invention et - la figure 2 est une vue partiellement coupée du filtre selon l'invention. A la figure 1 on a représenté en 1 un cadre de brûleur à gaz dans lequel est montée une plaque radiante 2 qui peut être constituée par exemple d'un ensemble de plaquettes perforées que le mélange gaz-air provenant d'une chambre de mélange 3 traverse pour venir brûler sur la face frontale de la plaque 2. Un mélangeur 4 est fixé à la chambre de mélange, ce mélangeur recevant le gaz par une tuyauterie 5 et l'air par un manchon 6 sur lequel est monté le filtre 7 faisant l'objet de l'invention. La vitesse de déplacement du gaz dans le mélangeur 4 crée un apport d'air dans le filtre 7. Le filtre selon l'invention présente, dans la forme de réalisation représentée à la figure 2, un fond 8 présentant une lèvre extérieure 9 à partir de laquelle s'étendent des nervures longitudinales 10 réunies à leur extrémité opposée au fond par un anneau 11, cet ensemble servant de support à une première paroi filtrante 12 à mailles relativement larges. A l'intérieur de cette première enceinte filtrante se trouve une enceinte filtrante interne désignée de façon générale en 13 et constituée par un manchon tubulaire 14 muni de nervures longitudinales 15 raidies par des arceaux transversaux 16 et terminés par une collerette d'extrémité 17 qui vient s'emboiter sur une lèvre interne 18 du fond 8. Le manchon 14 est maintenu dans l'anneau 11 de l'enceinte extérieure par coincement à frottement doux. Sur l'armature de nervures et d'arceaux de l'enceinte 13 est placée une paroi filtrante 19 à mailles très fines. Entre les parois filtrantes 12 et 19 peuvent être intercalées plusieurs parois filtrantes intermédiaires dont les porosités sont progressivement décroissantes depuis l'enceinte la plus extérieure vers l'enceinte la plus intérieure. A la figure 2, on a représenté une seule enceinte intermédiaire 20 constituée par deux anneaux d'extrémité 21 et 22 entre lesquels s'étendent des nervures longitudinales 23 éventuellement raidies par des arceaux transversaux 24 et qui servent de support à une paroi filtrante 25 à mailles moyennes. L'anneau 21 est de préférence serti à demeure sur une lèvre 26 du fond 8 et la longueur de cette enceinte filtrante 20 est plus courte que les enceintes extérieure et intérieure. L'extrémité libre de cette enceinte filtrante 20 débouche avantageusement en 27 dans la chambre 28 ménagée entre les deux enceintes les plus extrêmes. On notera que l'enceinte extérieure pourra également présenter des arceaux transversaux tels que celui qui est figuré en trait interrompu en 29. Enfin, comme on le voit à la figure 2, une structure particulièrement avantageuse du filtre est celle dans laquelle l'enceinte extérieure présente la forme d'un tronc de cône dont les génératrices convergent vers le mélangeur 4 ; en effet, cette structure permet d'obtenir une accumulation de matières pulvérulentes filtrées à la base de la chambre 28, cette matière étant alors rapidement extraite par simple démontage de l'enceinte intérieure 13. On comprend qu'avec le type de filtre représenté on obtient, au niveau de l'enceinte intermédiaire 20, un freinage des particules pénétrant à travers la paroi filtrante 12, ces particules venant heurter la paroi filtrante intermédiaire 25 et tombant dans le fond de la chambre 28. La succession d'obstacles placés sur le trajet des particules provoque donc à la fois un ralentissement de la force de pénétration de celles-ci dans le filtre et leur élimination par heurts contre les parois filtrantes. C'est ce phénomène que symbolisent les trois flèches 30, 31 et 32. En définitive, après le passage de la dernière paroi filtrante 19, on aura un air absolument dépoussiéré qui passera selon la flèche 33 à l'intérieur du mélangeur 4. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur un exemple détaillé, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet, sans limitation autre que celle des termes des revendications ciaprès. REVENDICATIONS 1e Filtre pour fluide conçu pour des appareils situés dans un milieu chargé de particules pulvérulentes, ledit filtre étant caractérisé en ce qu'il est constitué par plusieurs enceintes filtrantes tubulaires et sensiblement coaxiales, ledit filtre étant fermé à une extrémité par un fond commun aux chambres délimitées par les enceintes et présentant à son autre extrémité une embouchure axiale commune au moins à l'enceinte la plus intérieure et à l'enceinte la plus extérieure et permettant le montage du filtre sur l'appareil. 2 Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la porosité des enceintes diminue progressivement depuis l'enceinte la plus extérieure jusqu'à l'enceinte la plus intérieure. 3. Filtre selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que au moins l'enceinte la plus intérieure et l'enceinte la plus extérieure forment entre elles une chambre fermée ne communiquant avec le canal interne pour l'une et avec le milieu externe pour l'autre que par leurs surfaces filtrantes. 4. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que au moins l'enceinte la plus intérieure et l'enceinte la plus extérieure sont assemblées de manière amovible afin de pouvoir être séparées l'une de l'autre. 5. Filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que les enceintes intermédiaires s'ouvrent par une de leurs extrémités dans la chambre fermée délimitée par les enceintes extrêmes, leur autre extrémité étant fixée à une partie commune aux enceintes extrêmes 6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les enceintes intermédiaires sont fixées par une extrémité au fond commune 7 Filtre selon les revendications 5 et 6 prises ensemble, caractérisé en ce que les enceintes intermédiaire; s'étendent sur une partie seulement du filtre. 8. Filtre selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les génératrices de l'enceinte la plus extérieure convergent vers l'axe du filtre depuis le fond jusqu'à l'embouchure. 9. Filtre selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oj 8, caractérisé en ce que les surfaces filtrantes des enceintes sont constituées par un réseau de fils déterminant un tamis à mailles. 10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que les tamis à mailles sont tendus sur une structure de raidissement maintenant les enceintes écartées les unes des autres. 11. Filtre selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il est destiné au filtrage de l'air 12 Filtre selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est destiné à être associé à un brûleur alimenté par un mélange de gaz et d'air.