Brevet FR2467625A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un nouveau procédé pour capter de façon efficace les brouillards d'huile composés de fines gouttelettes d'huile de coupe en suspension dans l'air et générées par des machines outil. Le souci de réaliser à la fois une efficacité suffisante et un prix de fabrication raisonnable est une des caractéristiques essentielles de la présente invention, et cela dans le but de pouvoir recycler dans les ateliers, après filtration, l'air extrait au-dessus des machines afin de réaliser pendant la période d'hiver des économies d'énergie importantes sur le chauffage des dits ateliers. Les techniques utilisées a ce j-our pour capter les brouillards dthuile sont de trois sortes differentes. Technique de tamisage, captation électrostatique au moyen d'appareils alimentés en courant électrique à haut voltage, enfin appareils utilisant la technique de centrifugation pour agglomérer les particules d'huile. Dans le premier cas on utilise des papiers plissés en accordéon, afin d'obtenir une surface de filtration très importante, la résistance du papier au passage de l'air étant généralement élevée. L'efficacité de ces médias peut être très élevée 95 à 992 Si le papier utilisé est assez dense, mais, en cas de pollution importante, comme pour des rectifieuses, le filtre papier est vite colmaté et doit être changé par un filtre neuf. te prix de ces filtres de rechange est élevé, ce qui conduit à un coût d'exploitation élevé pour l'appareil de filtration. De plus, la perte de charge importante du filtre amène à installer un ventilateur d'extraction consmmant beaucoup de courant électrique, autre facteur d'elévation du coût d'exploitation. Dans le deuxième cas, on utilise l'attraction électrostatique. Les gouttelettes en suspension dans l'air traversent un champ électrique créé par un réseau de fils métalliques portés à une différence de potentiel positive de 30000 volts par exemple, ce qui a pour effet de les charger en électricité statique. En aval de cette partie ionisante le courant d'air chargé des dites gouttelettes d'huile passe le long d'un empilage de plaques métalliques convenablement espacées et chargées négativement également à 30000 volts. Un motoventilateur d'extraction situé en aval permet de véhiculer le brouillard d'huile soit pour l'évacuer au dessus du toit de l'atelier, soit pour le recycler dans le dit atelier. Ces appareils sont généralement très chers à l'achat, car les dispositifs électriques destinés à créer des différences de potentiel élevées sont d'un prix très élevé.La consommation de courant électrique n'est également pas négligeable. De plus, pour que l'efficacité de l'appareil soit constante dans le temps, il y a lieu de le nettoyer de temps en temps, soit par arrosage d'une solution de détergent, soit avec de l'huile. Ces nettoyages sont onéreux surtout s'ils sont réalisés par des cycles automatiques, seule assurance pour que le nettoyage soit effectivement fait. L'efficacité de ces filtres électrostatiques dépasse généralement 90% et ils ont l'avantage d'une perte de charge faible. Dans la troisième technique on utilise la centrifugation soit au moyen du moto ventilateur d'extraction muni de pales spéciales, soit au moyen d'aubes spéciales situées dans le caisson d'aspiration, soit encore par un cylindre perforé spécial muni d'un média filtrant et entraîné par le ventilateur d'extraction. Ces appareils d'un prix d'achat élevé sont de création récente, et bien que le constructeur américain indique dans ses brochures qu'ils répondent aux normes OSHA et que l'air peut être recyclé dans les ateliers, il n'indique. aucun pourcentage d'efficacité. La présente invention se démarque complètement des techniques exposées ci-dessus et est particulierement remarquable par la simplicité du dispositif employé ce qui permet un prix de fabrication modeste et des frais d'exploitation réduits. L'invention utilise deux techniques connues en soi, mais dont la conjonction est absolument nouvelle La première technique est celle qui est liée à ltexistence de charges électrostatiques à la surface de certaines ma tières plastiques. Les particules d'aérosol ou les gouttelettes d'huile véhiculées par l'air acquierent également des charges électrostatiques, ce qui leur permet d'être captées par attraction électrostatique naturelle par les plages de matières plastiques chargées d'électricité de polarité opposée.La deuxième technique consiste à utiliser les propriétés remarquables des feutres de polypropylène qui sont susceptibles d'absorber des matières huileuses jusqu'à 5 ou 10 fois leur poids propre. Pour cette raison ces feutres polypro pylène sont utilisés pour récupérer par exemple du mazout répandu à la surface de l'eau. L'invention consiste donc à réalisér un caisson filtrant qui, par l'intermédiaire d'un motoventilateur oblige l'air pollué à traverser successivement un séparateur de gouttes, puis un panneau filtrant en polypropylène réticulé, puis un filtre finisseur en feutre de polypropylène plissé accordéon. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un caisson filtrant pour un débit de 2000 m3/heure, selon l'invention donnée uni quement à titre d'exemple et faite en référence au dessin non limitatif annéxé représentant la fig. 1 - une vue générale en coupe, la fig. 2 - un détail du montage étanche en glissière. Sur le dessin on a représenté un caisson de filtration selon l'invention qui se compose essentiellement d'une sorte de boite en tôle (I) en forme générale de parallélépipède rectangle munie sur la face avant de 2 ouvertures circulaires 2, pour le raccordement aux machines productrices de brouillard d'huile et raccordé à la partie supérieure par l'intermédiaire d'un manchette 3 à un motoventilateur 4 L'air chargé de gouttelettes d'huile entrant en 2 passe d'abord sur un séparateur de gouttes 5 qui se charge de piéger les plus grosses gouttes. Celles-ci s'agglomèrent en un film d'huile qui par gravité descend dans des cannelures spécialement réservées à l'intérieur du séparateur de gouttes et s'écoule à la base du caisson par la tuyauterie 6 L'air encore chargé de fines gouttelettes traverse ensuite un panneau filtrant en polypropylène réticulé 7 qui par effet électrostatique attire et agglomère les fines particules. Ces particules agglomérées finissent par tomber par gravité et s'écoulent par la tuyauterie 8 reliée d'ailleurs à la tuyauterie 6. Après ces deux étages de captation, le brouillard d'huile n'est plus composé que de particules microniques ou submicroniques et passe à travers le filtre finisseur 9 en feutre de polypropylène agrafé sur un grillage métallique galvanisé plissé accordéon. L'ensemble est contenu dans un boîtier en tôle galvanisée d'épaisseur 110 mu avec joints en polyuréthane moulé. Le filtre finisseur qui à l'état propre a une perte de charge de 5 mu CE seulement, peut en se chargeant d'huile présenter une augmentation de résistance au passage de l'air de 10 mu CE ce qui est dans les limites des possibilités du motoventilateur. Ce colmatage n'est atteint qu'au bout de 6 à 8 mois, ce qui rend le coût d'exploitation très bas puisqu'un tel filtre finisseur de 600 x 600 x 110 mu a un coût actuel de l'ordre de 200 Frs. Une autre caractéristique essentielle de l'invention est la solution apportée à l'entretien facile de l'appareil. En effet le filtre à action électrostatique naturelle doit être nettoyé de temps en temps et le filtre finisseur doit être facilement interchangeable avec un filtre neuf lorsqu'il est colmaté. Le lavage du filtre à action électrostatique se fait par immersion de 5 à 10 minutes dans un bac contenant une solution de détergent à 5 % suivi d'un rinçage à l'eau propre, soit par immersion, soit au jet d'eau. Il est donc indispensable que les deux panneaux filtrants puissent être enlevés de l'appareil de façon aisée et rapide sans avoir à desserrer par exemple des vis ou écrous Il a donc été choisi un montage en tiroir. A cet effet, l'examen de la fig. 2 représentant le détail de réalisation d'une étanchéité parfaite pour montage en glissière, selon l'invention, permet de comprendre parfaitement les avantages de ce montage. Cette figure représente une vue perspective partiellement coupée représentant le panneau filtrant en place dans sa glissière. te panneau filtrant 9 se glisse dans un cadre for -,eé sur trois côtés par lan profilé en U 10 dont les dimensions intérieures sont de 25 mm supérieures à l'épaisseur du filtre.Sur la face avant permettant l'introduction dij p?S?.eau p$ une encoche -rectangulaire 1 1 il est soudé une charnière d'appui @@ d'étanchéité 3/ est -s:ré assurée par un joint collé en caoutchouc mousse néoprène de section semi circulaire 13 afin que l'introduction du panneau amène un contact tangentiel évitant l'arrachement du joint. La parfaite application du panneau sur le joint semi boudin néoprène est assurée par 2 ressorts AILE 14 clipsés sur le cadre du filtre 9 et venant prendre appui sous l'aile supérieure horizontale du profilé U 10. Une contre-plaque 15 assemblée par vis Parker sur le cadre du panneau filtrant et munie d'une poignée 16 vient assurer l'étanchéité sur la face du caisson présentant les encoches rectangulaires pour introduction des filtres en tiroir. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS .......................... 1. Caisson filtrant pour la captation d'aérosols plus particulièrement sous forme liquide visqueux comprenant en série trois étages de filtration. Chaque étage étant plus particulièrement adapté à la captation de particules d'une certaine granulométrie, le filtre finisseur situé en aval retenant les particules les plus fines. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les médias filtrants employés dans les trois étages de filtration sont composes de polypropylène, le filtre finisseur étant un feutre aiguilleté de densité spéciale. 3. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les 3 panneaux filtrants employés en série sont montés en tiroir dans l'appareil avec un dispositif particulier d'étanchéité consistant en un logement en profilé U pour le panneau filtrant avec un joint d'étanchéité spécial en caoutchouc mousse sur l'aile inférieure du profilé U et un ressort de pression clipsé sur le panneau et prenant appui sous l'aile supérieure du profilé U. 4. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par l'emploi d'un séparateur de gouttes en première filtration et d'un filtre réticulé en deuxième filtration, ces deux filtres étant permanents et régénérables par lavage. 5. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par l'emploi com-me filtre finisseur d'un média en feutre de polypropylène plissé accordéon, non régénérable à changer après colmatage.