Brevet FR2548040A1 — publié le 19850104

La présente invention a trait à une cellule filtrante pour l'épuration de l'air et l'absorption des gaz, dont les espaces intérieurs ou chambres délimités par des tôles perforées peuvent être remplis d'une matière absorbante divisée susceptible d'être échangée à volonté, cette cellule convenant pour être directement montée dans des cadres, des plafonds, des parois ou des corps propres à recevoir des filtres. Les cellules de ce genre sont connues sous les formes les plus diverses dans ltétat actuel de la technique. En règle générale il s'agit de cylindres ou cartouches de forme polygonale, ronde ou annulaire, dont les espaces intérieurs creux sont délimités par des tôles perforées. Ces espaces sont remplis d'un milieu de contact susceptible d'être déversé à la façon d'un liquide et qui peut ainsi être remplacé après usage par de l'adsorbant frais. On connaît en outre de telles cellules à matière divisée, de forme rectangulaire, dont les espaces intérieurs sont disposés en zig-zags. Il existe également des plateaux filtrants dans lesquels les espaces creux délimités par les tôles perforées sont divisés en forme de méandres, ltécartement mutuel approprié étant assuré par des entretoises. Tous les dispositifs de ce genre peuvent être remplis de milieux de contact par un côté ou par les deux.Concernant cet état de la technique on citera quelques exemples de publications qui sty réfèrent, savoir les brevets américains 2 544 733 et 2 579 477, les demandes de brevet allemand publiées sous les numéros 2 550 243, 3 129 384 et 2 427 081, ainsi que le modèle d'utilité allemand 7 610 244. La critique qu'on peut formuler à l'encontre de cette technique antérieure concerne avant tout l'appareillage en partie très coûteux qu'elle nécessite, avec souvent aussi des dispositions superflues, pour parvenir à un système de filtre fonctionnel. Le rapport entre la surface filtrante sur laquelle s'écoule le gaz à traiter et le volume de matière divisée que ce gaz peut traverser n'est en outre nullement toujours optimal dans la plupart des cas. Ou bien les espaces intermédiaires prévus pour le passage du gaz sont trop grands et les chambres à matière trop petites, ou bien on se trouve exactement dans la situation inverse et la perte de charge de la cellule augmente pendant le fonctionnement. L'invention est basée sur le problème d'obtenir, en utilisant toujours les mêmes pièces constructives suivant un mode plus économique, une division géométrique favorable avec une multiplicité de chambres à matière divisée, par rapport aux dimensions des surfaces d'ecoulement, de façon à parvenir à un rendement optimal du filtre. Conformement à l'invention ce problème est résolu en ce que le corps de la cellule de filtre, pourvu de deux poignées et susceptible d'être ferme sur ses deux côtes par des couvercles perfores montes de façon étanche, comporte par exemple environ dix espaces intérieurs ou chambres de 50 à 60 am d'épaisseur, qui stetendent en ligne droite, qui sont délimités par des tôles perforées, qu'on peut remplir autant de fois qu'on le désire d'une matière divisée granulaire et qui sont essentiellement établis par le moyen de baguettes et de tôles perforées ou de tôles d'entourage à profil en U ou repliées angle droit, lesquelles sont renforcées et maintenues à une distance appropriée les unes des autres par au moins 20 à 30 bossages emboutis, régulièrement répartis sur les surfaces perfores, ces bossages maintenant également ltecartement nécessaire par rapport aux deux tôles extérieures d'encadrement, tandis qu'en outre des baguettes percées de trous taraudés et soudées en place maintiennent une distance d'environ 10 à 15 mm pour les fentes de passage d'air vers les bords supérieurs et inférieurs des tôles dans lesquelles les deux couvercles de 6 à 8 ma d'épaisseur sont retenus par des vis en y étant engagés de façon étanche avec leurs joints en mousse plastique de façon à y être noyers. Une autre caractèristique de l'invention réside dans le fait que les deux tôles d'entourage fermées sont repliées en U à leurs extrémités et comportent des rebords repliés angle droit vers l'interieur contre les tôles conformées en U qui réalisent les espaces intérieurs ou chambres, lesquels rebords constituent, après l'imbrication de ces tôles les unes dans les autres, des lignes continues de soudure étanche, tandis que pour les deux espaces latéraux extrêmes une seule tôle repliee angle droit realise par son rebord court la liaison de fermeture finale de l'espace en question avec les côtes de la cellule filtrante. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention toutes les tôles perfores repliées qui sont imbriquées les unes dans les autres dans la cellule filtrante, comportent sur leur face extérieure des bords non perfores, d'une largeur d'au moins 30 à 50 mm, tandis que les bords anterieurs des faces d'entre et des faces de sortie d'air sont au choix ou bien non perfores, ou bien perfores en partie seulement. A l'invention se rattache encore le fait que sur la face de la cellule correspondant à l'entrez de l'air charge de poussière, vers laquelle les tôles d'encadrement reliées par les baguettes profilées portent de façon étanche, par leurs extrémités repliées en forme de U, contre les tôles perforées des faces extérieures des espaces, il est prévu un joint d'étanchéité continu, tandis que sur le cote de sortie d'air épuré les repliages à profil en U ne sont pas au contact des tôles perforées comportant ce même profil et ménagent une fente de passage de 8 à 10 mm. Suivant l'invention, en outre, le corps de la cellule filtrante comporte dans ses espaces intérieurs ou chambres un volume optimal de 75 à 80 litres de matière divisée pouvant recevoir un milieu de contact, ce qui suppose que les dimensions extérieures de cette cellule sont d'environ 610 x 610 x 291 mm, tandis que pour des dimensions plus grandes ou plus faibles on donne à ces chambres un volume relatif correspondant. Enfin l'invention prévoit que toutes les tôles conformées, tôles perforées et profilées de liaison, lesquelles sont faites en tôle galvanisée, acier inoxydable ou matière plastique, ont une épaisseur ne dépassant pas 1,5 mm, le diamètre des trous n'étant pas supérieur à 1 mm. le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en perspective d'un corps de cellule filtrante avec ses deux couvercles supposEs écartés, cette vue indiquant le sens de circulation de l'air. Fig. 2 est une coupe de cette cellule avec ses poignées en fer plat. Cette vue montre la disposition des chambres ou espaces intérieurs ainsi que les bossages d'écartement et l'imbrication des pièces profilées. On y relève également les trous taraudés destinés à la retenue des couvercles et au maintien de ltécartement des pièces. Fig. 3 est une vue partielle qui montre enfin la conformation des bords rabattus et des repliages des tales perforées en même temps que les baguettes de liaison, c'est-à-dire les diverses pièces dont l'assemblage permet de réaliser la cellule complète. Comme le montre fig. 1, le corps 1 de la cellule filtrante est constitué par quatre pièces principales et par deux couvercles. les pièces latérales 2 qui constituent l'encadrement extérieur et qui sont assemblées par soudure aux baguettes de liaison 3, constituent en principe les surfaces entourantes sur lesquelles sont colles les joints d'étanchéité 9. Les chambres individuelles ou espaces intérieurs 24 destinés à recevoir la matière divisée 22 sont réalisés par le moyen des tôles latérales 5 finement perforées. les baguettes taraudées 6 qui sont soudées dans les fentes 4 destinées aux entrée et sortie de l'air (flèche 12) remplissent d'une part le rôle de pièces d'écartement dans le domaine supérieur et inférieur des arêtes perforées, et constituent le dispositif de retenue pour les vis 10 des couvercles 7 avec les perforations 8 et le joint d'étanchéité 9.Pour permettre le transport et pour faciliter les manoeuvres on a soude à l'un des côtés de la cellule filtrante 2 deux poignées ll faites en fer plat et comportant des branches latérales obliques. La direction indiquée par les flèches 12 en fig. 1 correspond à l'utilisation. La vue en plan et la coupe de fig. 3 montrent clairement l'agencement des tôles finement perforées 5 en forme de U imbriquées les unes dans les autres et qui servent de paroi délimitant les espaces ou chambres 24 propres à recevoir le milieu de contact 22. Pour empêcher le gonflement de ces parois 5, au voisinage des fentes 4 d'entrée et de sortie de l'air les tôles 5 et 19 sont pourvues sur une grande surface de bossages 15 emboutis en direction de ltexterieur de façon à s'appuyer les unes contre les autres, à se renforcer et à maintenir leur écartement. Ces bossages, au nombre de vingt-cinq à trente par surface intéressée, sont directement disposés en fonction de l'agencement des trous et sont régulièrement répartis sur toutes les surfaces des parois délimitatrices 5 et 19.Au voisinage des fentes 4 destinées à l'entrée et à la sortie d'air 14, les bossages 15 individuels butent directement les uns contre les autres. Il en va de même pour les deux tôles extérieures 19 qui délimitent la cellule. Ces bossages 15 viennent au contact de la tale extérieure 2 de l'encadrement et maintiennent ainsi ltecartement. les épaisseurs des tales constitutives des pièces conformées ne sont pas supérieures à 1,5 n et les trous qu'elles comportent ne depassent par un diamètre de 1 na. Enfin, l'on peut encore voir en fig. 3 les pièces conformées par un repliage particulier et imbriquées les unes dans les autres dont l'assemblage réalise la cellule filtrante 1 complète. A cet effet, aux deux faces extrêmes de celle-ci sont disposées les deux tôles 2 fermées et non perforées, constitutives de l'encadrement extérieur. Ces tôles comportent à leurs extrémités des bords 17 repliés en U. Ces derniers sont à leur tour soudés aux baguettes de liaison 3. les deux tôles latérales perforées 19, avec leurs bords rabattus 20, 21, sont égAlement soudées aux pièces 5 par les bords repliés 18 et 20. Pour cette raison les bords 18 repliés vers l'intérieur sont relativement courts. le volume de matière divisée de la cellule pour des dimensions d'à peu près 610 x 610 x 292 mm est de 75 à 80 litres et l'épaisseur de l'espace creux oscille entre 50 et 60 mm, tandis que la largeur de la fente de passage d'air se situe entre 8 et 10 mm. Les avantages susceptibles d'être obtenus avec cette réalisation de cellule filtrante résident entre autres dans la simplicité de construction, étant donné qu'il suffit d'un petit nombre de pièces normalisées pour le montage par soudure. En outre, le rapport entre d'une part les espaces disponibles pour recevoir la matière divisée en vue du remplissage en milieu de contact, et d'autre part, la superficie des surfaces de contact sur lesquelles l'air s'écoule est extrêmement favorable et ne peut plus être améliorée sans augmentation des pertes de charge. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. C'est ainsi que, bien qu'on ait parlé dans cette description d'air chargé de poussière, on peut appliquer l'invention à tout genre d'air ou autre gaz renfermant des substances polluantes solides, liquides ou gazeuses. REVENDICATIONS 1. Cellule filtrante pour l'épuration de l'air et l'absorption des gaz dont les espaces intérieurs creux ou chambres délimités par des tôles perforées peuvent être remplis par une matière divisée efficace au point de vue de l'adsorption et susceptible d'être changée à volonté, cette cellule convenant pour être directement montée dans des châssis, des plafonds, des parois ou des bottiers propres à recevoir des filtres, caractérisée en ce que le corps de cellule (1) susceptible d'être fermé de façon étanche sur ses deux côtés par des couvercles perforés (7) pourvus de deux poignées (11), comporte par exemple environ dix chambres ou espaces intérieurs creux (4) de 50 à 60 mm d'épaisseur s'étendant en ligne droite, délimités par des tôles perforées, lesquels espaces, remplis d'une matière divisée granulaire (22), sont établis à partir de baguettes (3) et de tôles perforées (5 et 19) ou de tôles d'encadrement (2), qui sont renforcées et maintenues à distance les unes des autres par au moins vingt à dix bossages (15) emboutis en direction de l'extérieur sur la face perforée, ces bossages assurant aussi l'écartement nécessaire vis-à-vis des deux tôles extérieures d'encadrement (2), tandis que des baguettes soudées supplémentaires (6) à trous taraudes maintiennent un écartement de 10 à 15 mm dans les fentes de passage d'air (14) sur les bords des tôles supérieure et inférieure, dans lesquelles les couvercles (7) de 6 à 8 mm d'épaisseur situés de part et d'autre de la cellule sont retenus par des vis (10) et s'enfoncent dans le corps de façon étanche grâce à leurs joints d'étanchéité (9) faits en mousse. 2. Cellule filtrante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux tôles fermées d'encadrement (2) comportent à leurs extrémités (17) des repliages en U, tandis que les tôles en U perforées (5) qui délimitent l'espace intérieur comportent des rebords (18) rabattus à angle droit vers l'intérieur qui, après imbrication, constituent des emplacements ou lignes continue de contact et de soudure assurant la liaison et l'étanchéité, alors que pour les deux espaces ou chambres les plus extérieurs il n'est prévu qu'une tôle perforée (19) rabattue à angle droit avec un rebord court (21) constituant la fermeture étanche de l'espace terminal sur les deux côtés de la cellule filtrante. 3. Cellule suivant l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que toutes les tôles à bords repliés (5 et 19) qui sont imbriquées les unes dans les autres à l'intérieur de ladite cellule (1), comportent sur leur face extérieure (13) des bords non perforés d'une largeur d'au moins 30 à 50 mm, tandis que les faces d'entrée et de sortie d'air (flèches 12) sont au choix soit non perforées, soit perforées en partie seulement. 4. Cellule filtrante suivant l'ensemble des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sur le côte air pollué de la cellule (1) où les tales d'encadrement (2) reliées par les profilés (3) portent de façon étanche par leurs extrémités (17) repliées en forme de U sur les tôles perforées (19) de la face extérieure des espaces ou chambres, il est disposé une garniture d'étanchéité continue (23), tandis que sur le cÔté de l'air épuré les repliage en U (17) des tôles conformées (5) ne sont pas en contact pour permettre le passage de l'air et ménagent une ouverture en forme de fente de 8 à 10 Sm. 5. Cellule suivant l'ensemble des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que son corps (1) renferme dans ses chambres (24) un volume de 75 à 80 litres de milieu de contact, ce qui suppose que les dimensions extérieures de cette cellule (1) sont d'environ 610 x 610 x 292 mm, tandis que pour des dimensions plus fortes ou plus faiblies, le volume varie de façon correspondante. 6. Cellule suivant l'ensemble des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'épaisseur de toutes les tôles conformées et de celles perforées (2, 5 et 19), respectivement des baguettes de liaison (3), qui sont réalisées en tôle galvanisée, en acier inoxydable ou en matière plastique, n'est pas supérieure à 1,5 mm, tandis que les trous des tôles perforées ne dépassent pas 1 mm de diamètre.