Brevet FR2452669A1 — publié le 19801024

Filtre pour chauffages au mazout. L'invention concerne un filtre pour chauffages au mazout ou utilisant des liquides analogues, qui est destiné à être branché dans la canalisation d'alimentation d'un brûleur à mazout et qui comprend un boîtier et un élément filtrant placé dans ce boîtier. Les chauffages au mazout sont équipés de filtres de ce type afin d'éviter que des impuretés contenues dans le mazout ne parviennent au brûleur et ne perturbent le fonctionnement. L'invention vise à créer un tel filtre d'une construction favorable pour la fabrication et avantageuse pour I'emploi, donnant une meilleure utilisation du pouvoir calorifique du mazout dans l'installation de chauffage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le boîtier possède un volume beaucoup plus grand que l'élément filtrant et contient une source de chaleur. Par l'agrandissement du boîtier, offrant maintenant bien plus de place que nécessaire pour l'élément filtrant, il est possible d'y incorporer une source de chaleur pour chauffer le mazout contenu dans le boîtier et permettre ainsi un chauffage avec des économies d'énergie. En effet, lorsque le mazout est chauffé, donc plus fluide, l'orifice du gicleur sur le brûleur d'installations de chauffage domestiques et le débit de mazout du brtleur peuvent etre réduits notablement par rapport aux orifices et aux débits utilisés jusqu'à présent, ce qui conduit à une meilleure utilisation du mazout dans l'installation. La source de chaleur peut revêtir différentes formes. Selon un mode de réalisation de l'invention, elle est constituée par un échangeur de chaleur sous forme d'un serpentin de chauffante, pouvant etre parcouru par un fluide chauffé par le brûleur. Le fluide est de préférence de l'eau chaude de l'installation de chauffage ou d'un ballon ou autre réservoir d'eau chaude. Le chauffage du mazout est ainsi très économique. Le serpentin ou tube de chauf- fage peut s'étendre pratiquement sur toute la hauteur du boîtier du filtre, ce qui assure un bon chauffage du mazout dès la partie de fond du boîtier. I1 est préférable que la source de chaleur soit commandée en fonction de la température. A cet effet, elle est de préférence à commande thermostatique. Cela a l'avantage que la température du mazout peut étre maintenue entre des limites relativement étroites, de sorte que l'installation de chauffage peut etre ajustée de maçon optimale en fonction des propriétés du mazout. La possibilité de régler la température de la source de chaleur permet aussi d'adapter la source de chaleur dans une forte mesure aux caractéristiques du mazout. Selon un mode de réalisation prdféré del'invention, la source de chaleur est une cartouche chauffante électrique. Une telle cartouche peut être installée plus facilement qu'un serpentin de chauffage dont les extrémités doivent etre raccordées à un ballon d'eau chaude chauffé par le brûleur à mazout. Les frais de montage du filtre sont également plus faibles puisque la canalisation d'alimentation de la cartouche n'est qu'un simple cible électrique facile à poser. De plus, le réglage de la température est indépendante de la température du fluide chauffé par le brflleur. Un mode de réalisation préféré de l'invention permet d'économiser un thermostat par l'emploi d'une cartouche chauffante électrique qui est autorégulatrice, utilisant une thermistance par exemple. Il est préférable que le tuyau d'arrivée de mazout dans le filtre débouche près du fond et que le tuyau de retour de mazout depuis le brûleur débouche dans la partie supérieure du boîtier du filtre. Le fait que le tuyau d'arrivée débouche près du fond dans le boîtier de volume agrandi du filtre a pour effet que les corps étrangers contenus dans le mazout arrivant et plus lourds que celuici se déposent comme boue sur le fond du boîtier, le mazout ainsi préépuré montant ensuite sous l'action de la pompe du brnleur et la convection résulcant du chauffage du mazout par la source de chaleur, traversant l'élément filtrant dans la partie supérieure du boîtier et parvenant finalement au brûleur. I1 est également préférable que le mazout filtré et préchauffé qui revient au filtre par le tuyau de retour entre dans la partie supérieure du boîtier à côté de l'élément filtrant pour traverser celui-ci une nouvelle fois avant d'être envoyé de nouveau vers le brûleur et qu'il ne pénètre plus dans les zones inférieures plus froides du filtre. Cette disposition permet d'économiser de l'énergie de chauffage de mazout d'une part et un tuyau de retour du filtre au réservoir de mazout d'autre part. Cette dernière économie est appréciable surtout lprsque le filtre est installé, comme c'est préféré, a proximité immédiate du brûleur. Selon un mode de réalisation préféré de l'inventiorl, la canalisation de retour de mazout depuis le brûleur comporte une soupape réglable, permettant une adaptation aux brûleurs les plus divers. Cette soupape permet en outre de maintenir le boîtier du filtre exempt d'air, ce qui évite des perturbations dans le fonctionnement du brûleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une représentation schématique d'un filtre branché entre une cuve à mazout et un brûleur à mazout ; la figure 2 est une vue de dessus à peu près grandeur nature du filtre ; la figure 3 est une coupe verticale du filtre, prise suivant la ligne III-III de la figure 2 ; la figure 4 est une coupe verticale du filtre suivant la ligne IV-IV de la figure 2 ; la figure 5 est une vue de dessus à peu près grandeur nature d'un autre filtre selon l'invention ; et la figure 6 est une coupe verticale de ce filtre, prise suivant la ligne VI-VI de la figure 5. La cuve à mazout représentée sur la figure 1 est désiguée par 1 et est reliée par une canalisation d'alimentation 2 à un brûleur à mazout 3. Dans la canalisation d'alimentation 2 est branché un filtre 4, sur lequel est raccordée en outre une canalisation de retour 5 venant du bradeur 3. Comme on peut le voir sur les figures 2, 3 et 4, le filtre 4 possède un boîtier 6 en forme de pot qui est en matériau transparent et peut éventuellement autre pourvu d'une isolation et qui est fermé en haut par un couvercle 8 avec interposition d'un joint d'étanchéité annulaire 7. En position fermée, le couvercle 8 est serré sur le bord 6' du boîtier 6 par des vis non représentées. Le couvercle 8 présente une ouverture- 9, dans laquelle fait saillie la partie inférieure filetéeou embout 10 d'une embase circulaire faisant par Lie d'un corps de soupape ll. Ce dernier est fixé sur le couvercle 8 par une bague filetée 12 vissée d'en bas sur l'embout 10. L'étanchéité est assurée par un joint annulaire 13 placé entre le couvercle 8 et I'embase circulaire du corps de soupape l1 et entourant l'embout 10. Dans le creux 14 de l'embout 10 est fixée de façon appropriée l'extrémité supérieure 15 d'un élément filtrant 16. il s'agit d'un élément interchangeable qui est destiné à etre remplacé par un élément filtrant neuf lorsqu'il est encrassé. Conne le montre en particulier la figure 3, le boitier 6 du filtre possède un volume beaucoup plus grand que l'élément filtrant 16. Le corps de soupape 11 présente un orifice 17 pour le raccordement du tuyau d'arrivée 2 venant de la cuve A mazout 1. L'orifice 17 débouche dans un passage transversal 17' qui communique avec un tube plongeur 2' formant un prolongement du tuyau d'arrivée 2 et faisant saillie dans le boftier 6 du filtre. Le tube plongeur 2' se termine 9 proximité du fond du boîtier 6. L'orifice 17 peut être fermé par un obturateur 19 commandé par un bouton 18. Sur la figure 3, l'obturateur 19 est en position ouverte. Axialement en alignement avec l'orifice d'entrée 17, le corps de soupape 11 présente un orifice de sortie 20 qui est formé par un trou borgne communiquant latéralement avec un passage oblique 21 qui établit la liaison entre l'orifice de sortie 20 et l'intérieur de l'élément filtrant 16. L'orifice de sortie 20 est relié au brQ- leur à mazout 3 par la partie aval de la canalisation d'alimentation 2. Le couvercle 8 du boîtier 6 porte une source de chaleur 40. Dans l'exemple des figures 2, 3 et 4, elle est constituée par une cartouche chauffante électrique 41 qui est disposée à l'ín- térieur du bottier 6 du filtre et est commandée par un thermostat. La cartouche chauffante 41 est disposée a proximité et parallèlement au tube plongeur 2' et elle est reliée par un court tronçon de tube 42 au corps 43 du thermostat installé sur le dessus du couvercle 8. Ce thermostat porte un bouton de réglage 44 dont un index 45 coopère avec une échelle de températures 46 en vue du réglage de la température de la cartouche chauffante. Le tuyau de retour 5 venant du brûleur à mazout 3 se termine sur un raccord en T 24 qui est surmonté d'une soupape de purge d'air 25. Le raccord 24 est vissé sur une tubulure de raccordement 37 du corps de soupape 11. La tubulure 37 forme un orifice de retour 26, lequel est suivi, avec interposition d'une transition en forme de gradin 27, par un passage 28 de plus grande section. Contre le gradin 27 est pressée la tête sphérique 29 d'un clapet réglable 30. La tette 29 de ce clapet se raccorde à une tige 31 qui est entourée par un ressort de compression 32. Ce ressort entoure également la tige 33 d'une vis 34 qui ferme le passage 28. La tige 33 porte un écrou 35 servant d'appui pour le ressort de compression 32. La force avec laquelle la tête sphérique 29 du clapet 30 est pressée contre le gradin 27 peut être ajustée par la rotation de l'écrou 35 dans un sens ou dans l'autre sur la tige 33 de la vis 34. Du passage 28 part un trou tranversal 36 ménagé dans le corps de soupape 11 et débouchant à l'intérieur du filtre à c6té de l'élément filtrant 16. Le filtre de la variante de réalisation représentée sur les figures 5 et 6 correspond sensiblement au filtre des figures 2 à 4 sauf en ce qui cDncerne la source de chaleur 40. Celle-ci est constituée dans ce cas par un serpentin ou tube chauffant 22 qui est fixé sur le couvercle 8 du boîtier 6 du filtre et dont la majeure partie est située à l'intérieur du filtre. Le serpentin 22 comporte des raccords 23 situés sur le dessus du couvercle 8 et destinés à etre reliés par des tuyaux non représentés à un ballon d'eau chaude ou une autre source de fluide chaud. A l'intérieur du filtre, le serpentin 22 possède des tronçons verticaux droits 22' et une partie horizontale 22" qui relie les tronçons droits. Comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, le tube plongeur 2' se termine à proximité immédiate du serpentin 22. Pendant le fonctionnement du bru leur 3, la pompe de ce brûleur aspire du mazout de la cuve 1 à travers le filtre 4. Le mazout venant de la cuve 1 par la partie amont ou tuyau d'arrivée de la cana lisation d'alimentation 2 et par le tube plongeur 2' pénètre près du fond dans le boîtier 6 du filtre, voir également les flèches sur les figures 3 et 6. Les impuretés que contient le mazout et qui sont plus lourdes que lui peuvent se déposer sur le fond du boîtier, également comme représenté dans ces figures. Le mazout montant dans le boîtier 6 traverse l'élément filtrant 16. La montée du mazout est soutenue par la convectionrésultant du chauffage du mazout par la cartouche électrique 41 dans le premier exemple et par le serpentin de chauffage 22 dans le deuxième exemple.Le mazout pénètre dans l'élément filtrant 16 comme indique par les flèches sur les figures3 et 6 et en ressort, également comme indiqué par les flèches, pour s'écouler à travers l'orifice de sortie 20 et la partie aval de la canalisation d'alimentation 2 vers le brQleur 3. Le mazout non brûlé est renvoyé à travers le tuyau de retour 5 à l'orifice de retour 26 du corps de soupape 11. L'air éventuellement entraîné par le mazout renvoyé peut s'échapper à travers la soupape de purge 25. Lorsque la- pression du mazout renvoyé depuis le brûleur est suffisamment élevée la tette sphérique 29 du clapet 30 est repoussée contre la force du ressort de compression 32, de sorte que le mazout renvoyé peut entrer de nouveau à travers le trou 36 dans le boîtier 6 du filtre. Ensuite, ce mazout recyclé et plus chaud que le mazout venant de la cuve 1 peut traverser Lmniédia- tement l'élément filtrant 16 pour etre pompé une nouvelle fois vers le brûleur 3. REVEND I CA T ION S 1. Filtre pour chauffages au mazout ou utilisant des liquides analogues, qui est destiné être branché dans la canalisation d'alimentation d'un brûleur et qui comprend un boîtier et un élément filtrant placé dans ce boîtier, caractérisé en ce que le boîtier (6) possède un volume beaucoup plus grand que l'élément filtrant (16) et contient une source de chaleur (40). 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de chaleur est un échangeur de chaleur sous forme d'un serpentin de chauffage (22) qui peut autre alimenté avec un fluide chauffé par le brûleur (3). 3. Filtre selon la revendication l ou 2, caractérisé en ce que la source de chaleur est commandée en fonction de la température. 4. Filtre selon l'une quelconque des revendications 1 3, caractérisé en ce que la source de chaleur possède une commande thermostatique. 5. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur est une cartouche chauffante électrique (41). 6. Filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cartouche est autorégulatrice. 7. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie amont de la canalisation d'alimentation (2) débouche dans le boîtier (6) du filtre près du fond du boîtier. 8. Filtre selon 1'uoe quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie amont de la canalisation d'alimentation (2) débouche dans la partie supérieure du boîtier (6) du filtre, à cté de l'élément filtrant (16). 9. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canalisation de retour (5) débouche dans la partie supérieure du boîtier (6) du filtre, à côté de L'élément filtrant (16). 10. Filtre selon l'une quelcpnque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canalisation de retour (5) débouche dans le boîtier (6) du filtre à travers une soupape réglable (30).