Brevet FR2486823A1 — publié le 19820122

L'invention a pour objet un filtre dit électrique, dont la fonction est de séparer de l'air ou d'autres gaz de petites particules solides par application d'une méthode électrostatique en soi connue. Dans les filtres électriques connus, les particules qui adhèrent à la plaque collectrice sont amenées à tomber sur le fond du filtre, soit par secouage de la plaque collectrice à intervalles prédéterminée, soit par rinçage à l'eau. Elles sont ensuite enlevées de la partie inférieure du filtre. Mais ce mode opératoire s' accompagne de divers inconvénients. C'est ainsi que certaines particules peuvent adhérer assez solidement à l'élec- trode sèche pour qu'un secouage périodique ou un rinçage ne suf- fise pas pour nettoyer l'électrode. On est alors obligé d'inter- rompre le fonctionnement du filtre et de procéder à une opération spéciale de nettoyage. D'autres particules, par exemple la pous- sière de quartz et la poussière de charbon, peuvent rebondir sur l'électrode sèche au moment o elles échangent leur charge élec- trique initiale contre celle de l'électrode collectrice. Un rinçq- ge continu de l'électrode collectrice peut ne pas être réalisa- ble, du fait qu'il n'est pas possible de couvrir complètement l'électrode avec une consommation modérée d'eau. Une couche de particules se rassemble alors sur les parties sèches et provoque un court-circuit. Le but de l'invention est de réaliser un filtre électri- que dont les inconvénients évoqués ci-dessus ont été éliminés. Dans ce filtre, un rinçage continu de la plaque collectrice de filtration est effectué complètement et avec une consommation d'eau relativement faible-, ce qui fait que les particules de tous genres, sur toute lasurface de l'électrode, sont entraînées par la pellicule d'eau qui coule et évacuées avec celle-ci hors du champ électrique. L'invention est caractérisée par le fait que les plaques collectrices de particules polluantes, situées dans le champ électrostatique, sont faites en verre ou en une matière équiva- lente mouillée par l'eau. De cette manière, l'eau de rinçage est amenée à se répandre avec une grande efficacité sur toute la sur- face de la plaque et à recouvrir complètement celle-ci, bien qu' en une couche mince. La pellicule d'eau se comporte donc comme une électrode, puisque le verre ne conduit pas l'électricité. Du fait que le rinçage s'effectue en permanence, les particules de poussiè- re n'entrent pas en contact avec la plaque, mais sont captées par la pellicule d'eau et entraînées immédiatement hors du champ élec- trique par rinçage. En conséquence, les plaques restent parfaite- ment propres et aucune mesure de nettoyage séparé n'est nécessai- re. En même temps, le risque d'incendie est éliminé, risque qui existe dans les environnements dans lesquels la poussière produite est inflammable, comme par exemple dans l'industrie de traitement du bois, dans les minoteries, etc. L'invention est expliquée de façon plus détaillée dans la description qui suit, dans laquelle sont présentés, en réfé- rence aux dessins ci-annexés, une forme appropriée de réalisation de l'invention, ainsi que des détails et avantages de l'invention. La figure 1 des dessins annexés représente schématique- ment le filtre électrique suivant l'invention, en une vue latéra- le avec coupe partielle. La figure 2 est une vue schématique en coupe horizontale du filtre électrique, faite suivant la ligne A-A de la figure 1. la figure présente également un schéma des connexions électriques. La figure 3 est une vue schématique en coupe verticale du filtre électrique, faite suivant la ligne B-B-de la figure 1. La figure 4 représente en partie et à plus grande échel- le les électrodes d'ionisation du filtre électrique. Le filtre électrique représenté sur les figures 1 à 4 comprend une caisse de support 1. L'orifice d'admission 2 pour l'air à épurer se trouve à l'une des extrémités de la caisse et l'orifice d'échappement 3 pour l'air. .purifié est situé à l'extrémité opposée. A l'orifice d'échappement d'air est asso- cié un ventilateur à moteur électrique 4 qui aspire l'air dans la caisse par l'orifice d'admission 2 et qui le fait passer à travers le filtre. Le ventilateur peut être aussi bien pl.acé en rapport avec l'orifice d'admission, auquel cas il souffle l'air à travers le filtre. La caisse est également munie d'un couver- cle amovible 5, par lequel l'équipement électrique et d'autres éléments contenus dans la caisse peuvent être inspectés et entre- tenus. A la partie inférieure de la caisse, il est encore prévu une cuvette d'égouttage 6 dans laquelle s'écoule l'eau de rinça- ge du filtre. D'après l'invention, près de l'orifice d'admission d'air de la caisse, il est disposé tout d'abord, dans le filtre élec- trique, un dispositif d'ionisation qui ionise l'air de façon conr- nue en soi. Ce dispositif contient un groupe d'électrodes d'ioni- sation positive qui sont montées de façon connue en soi et qui, dans la présente forme de réalisation, sont fixées à un cadre rec- tangulaire de support 7, par exemple à des pattes de support 8 sur les barres supérieure et inférieure du cadre. Les électrodes 9 sont en fil de métal épais, par exemple en fin de tungstène. L'autre groupe d'électrodes du dispositif d'ionisation est cons- titué par le groupe 10 de contre-électrodes négatives, qui sont fixées entre les barres supérieure et inférieure d'un autre cadre 11, en une rangée d'éléments verticaux également espacés. Ces électrodes 10 sont sensiblement plus épaisses en coupe transver- sale et elles sont faites par exemple de fil d'acier inoxydable qui estenroulé sous la forme d'un ressort hélicoïdal (figures 2 et 4). Les deux groupes d'électrodes sont emboltés, en ce sens par exemple que les électrodes sont disposées parallèlement dans le même plan et à intervalles égaux, les électrodes plus fines alternant avec les plus épaisses (figures 2 et 4). Il va de soi que les électrodes pourraient être également groupées en rangées successives dans la direction longitudinale du filtre. D'après l'invention, la construction des électrodes pré- sente cette autre particularité que les électrodes 10 sont rin- cées en permanence par un courant d'eau, de telle manière que les particules de poussière chargées qui les frappent éventuellement n'y restent pas fixées, mais en soient chassées par lavage. Ainsi, les électrodes restent propres et le dispositif d'ionisation fonc- tionne sans défaut. Pour ce rinçage, il est prévu, dans l'élément supérieur du cadre 11 de support des électrodes, une gouttière ou un conduit d'eau présentant, à sa partie inférieure, des trous (non représentés sur la figure) dans lesquels les électrodes sont adaptées avec du jeu, de telle manière que l'eau puisse traverser les trous et s'écouler vers le bas sur les-électrodes. A la place d'électrodes sous la forme d'un ressort hélico!dal, on peut aussi utiliser un type quelconque d'électrodes métalliques d'épaisseur correspondante, sous forme de tresse, de chabne ou de câble métal- lique. Le courant d'air provenant du dispositif dionisation dé- crit ci-dessus se dirige vers le champ électrostatique de filtra- tion, créé dans un dispositif constitué par un groupe d'électro- des en plaque parallèles 13, 14, disposées verticalement par rap- port à la direction du courant d'air. L'une sur deux 15 de ces plaques est raccordée au pÈle positif de la source de tension, et l'autre 14 au pôle négatif. Les particules solides qui pren- nent une charge positive dans le dispositif d'ionisation se diri- gent vers l'électrode collectrice négative 14. D'après l'invention, ces plaques collectrices négatives 14 sont faites en verre ou en une matière équivalente. En outre, d'après l'invention, des dispositions sont prises pour qu'elles soient rincées en permanence. De l'eau parvient aux plaques col- lectrices 14 à partir d'éléments tels que les tuyaux 15 qui sont - disposés à proximité du bord supérieur des plaques et qui s'éten- dent dans la même direction que ce bord. Dans la présente forme de réalisation, de petits trous de projection sont formés à in- tervalles égaux dans les tuyaux 15, de manière à diriger des jets inclinés vers le bas, à partir des tuyaux 15, vers les surfaces latérales des plaques de verre, au niveau des bords supérieurs de celles-ci, sous la forme de multiples jets finement pulvé- risés. Selon un autre mode de réalisation possible, des disposi- tions sont prises pour que l'eau soit distribuée sur la plaque de verre à travers des fentes étroites dirigées vers le bas, s'é- tendant dans la direction longitudinale des tuyaux 15. L'eau se répand alors en une pellicule mince et uniforme sur toute la sur- face de la plaque de verre, de sorte qu'il ne reste aucun point sec, non rincé, qui amoindrirait la capacité de nettoyage du fil- tre. Par contre, les électrodes positives 13 peuvent être fai- tes par exemple d'acier inoxydable et n'ont pas besoin d'être rincées, puisque les particules de poussière ne s'accumulent que sur les électrodes collectrices 14. Dans la pratique, la masse du dispositif est reliée à la terre et le pôle négatif de l'alimentation est raccordé au conduc- teur de terre, auquel sont également connectées les électrodes négatives 10 du dispositif d'ionisation et les tuyaux 15, qui sont par conséquent en métal ou contiennent des éléments conduc- teurs par lesquels l'électricité est conduite vers l'eau de rin- çage. La borne positive de l'alimentation est reliée aux électro- des positives d'ionisation 9 du dispositif d'ionisation et les plaques 13 de formation du champ électrostatique sont raccordées également au p8le positif. Au cas o la conductivité de l'eau ne serait pas suffi- sante, comme cela est parfois possible, on pourrait l'améliorer par addition d'un quelconque sel approprié. L'eau de rinçage peut être envoyée directement à l'égo3t avec les impuretés qui s'y accumulent. Des dispositions peuvent être également prises pour qu'elle circule en un circuit fermé, contenant un filtre appro- prié pour séparer la poussière de l'eau. Des dispositions peuvent être prises pour que les élé- ments structurels de l'appareil, tels que le dispositif d'ionisa- tion, les groupes d'électrodes et les électrodes de champ électro- statique, soient facilement amovibles et remplaçables, de manière à faciliter l'entretien. 7. - REVENDICATI0NS - 1.- Filtre électrique comprenant une chambre ou cais- se (1) à travers laquelle l'air ou autre gaz à épurer est pulsé par un ventilateur (4), un dispositif d'ionisation pour le gaz à épurer, ce dispositif se composant d'une ou de plusieurs élèctro- des (9) et contre-électrodes (10) d'ionisation, et un générateur de champ électrostatique formé par des électrodes positives et négatives (13,14), parmi lesquelles les électrodes collectrices en forme de plaque (14) sont faites au moins en partie en verre ou en une matière équivalente, les particules d'impureté qui pro- viennent de l'air ou autre gaz à épurer et qui ont reçu une charge électrique du dispositif-d'ionisation ayant tendance à s'y accumu- ler, caractérisé en ce que la fonction d'électrode collectrice (14) est remplie par une pellicule d'eau qui s'écoule en permanen-e ce sur toute l'étendue d'une plaque faite en verre ou en une ma- tière se comportant de la même manière que le verre à l'égard de l'eau, d'o il résulte que les particules sèches et solides, par exemple la poussière de quartz ou de charbon, contenues dans le gaz à épurer sont entraînées par la pellicule d'eau sans re- bondir sur les électrodes au moment o elles échangent leur ohar- ge initiale contre une charge de même signe que celle des électro- des collectrices. 2.-- Filtre électrique selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il est disposé, dans la direction du bord supé- rieur des plaques solides des électrodes collectrices (14), des organes conducteurs d'eau, par exemple des tuyaux (15), pour di- riger un courant d'eau vers ces plaques. 3.- Filtre électrique selon la revendication 2, carac- térisé en ce que de petits trous sont pratiqués à intervalles égaux dans les tuyaux (15), ces trous étant dirigés vers les sur- faces latérales des plaques au niveau des bords supérieurs de celles-ci. 4.- Filtre électrique selon: la revendication 2 carac- térisé en ce que des fentes étroites dirigées vers-le bas sont pratiquées dans les tuyaux (15), fentes qui s'étendent dans la direction longitudinale des tuyaux et qui sont-orientées en di- rection des surfaces latérales des plaques au niveau des bords supérieurs de celles-ci. 5.- Filtre électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les tuyaux à eau (15) et les contre-électro- des (10) du dispositif d'ionisation sont raccordés au même pôle de la source de tension d'alimentation. 6.- Filtre électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des dispositions sont prises pour que de l'eau s'écoule en permanence sur les contre-électrodes (10) du dispositif d'ionisation, afin de maintenir propres ces électrodes.