Brevet FR2566290A1 — publié le 19851227

La présente invention concerne un collecteur de poussière à filtre électrostatique prévu pour l'épuration de l'air contenant de la poussière et d'un gaz contenant de la poussière. Un collecteur de poussièrepour filtre électrosta- tique classique utilise dans sa section de recueil de poussière un milieu filtrant qui consiste, comme le mon- tre la figure 1, en un élément de filtre 1 en fibres de verre, plié de façon à former des arêtes 2, 3 dans ses parties amont et aval, lorsqu'on considère la direction d'écoulement d'un gaz contenant de la poussière, avec des séparateurs 4, 5 intercalés entre les surfaces opposées d'arêtes 2, 3 adjacentes, du côté amont et du côté aval. Si on réduit la largeur d1 des plis de cet élément de filtre 1, il devient difficile de maintenir l'élément de filtre 1 et les séparateurs 4, 5 respectivement dans la position pliée précise et dans la position d'insertion précise, au cours de l'assemblage de la section de recueil de poussière. Il devient donc difficile d'assem- bler la section de recueil de poussière. Ce fait impose des restrictions sur la miniaturisation et la réduction d'épaisseur de la section de recueil de poussière du col- lecteur de poussière à filtre. Si on réduit la distance d2entre les arêtes 2, 3 adjacentes, le pourcentage de l'aire de contact des séparateurs 4, 5 dans l'élément de filtre 1 augmente, ce qui fait que l'aire de recueil de poussière de l'élément de filtre 1 diminue de façon cor- respondante. Un but de l'invention est de procurer un collec- teur de poussière à filtre électrostatique qui ait de plus petites dimensions, y compris en ce qui concerne l'épais- seur, et un rendement de receuil de poussière plus élevé que le collecteur de poussière à filtre électrostatique classique décrit ci-dessus. Un autre but de l'invention est de procurer un collecteur de poussière à filtre électrostatique qu'on puisse utiliser comme un filtre à hautes performances pour des tables propres, des tunels propres et des salles propres, ainsi que comme un épurateur d'air. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre du mode de réali- sation préféré, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre comment on assemble une sec- tion de recueil de poussière d'un collecteur de poussière à filtre électrostatique classique; Les figures 2 à 7 montrent un mode de réalisa- tion de l'invention et, parmi ces figures: La figure 2 est une représentation en perspec- tive partiellement arrachée d'une section de charge; La figure 3 est une représentation en perspec- tive partiellement arrachée d'une section de recueil de poussière; La figure 4 est une représentation en perspec- tive agrandie montrant la structure d'un élément de fil- tre; La figure 5 est un schéma du collecteur de poussière à filtre électrostatique dans lequel la section de recueil de poussière est accouplée à la section de charge; La figure 6 montre une forme modifiée de sépa- rateurs incorporés dans l'élément de filtre; et La figure 7 montre une autre forme modifiée des séparateurs incorporés dans l'élément de filtre. On va maintenant décrire un mode de réalisation de l'invention en se référant aux figures 2-5. La référen- ce 6 désigne une section de charge qui comprend un châssis 7 à travers lequel on fait passer de l'air contenant de la poussière, un ensemble d'électrodes planes 8 disposées sur le côté intérieur du châssis 7 de façon à s'étendre à inter- valles réguliers et parallèlement à la direction d'écoule- ment de l'air contenant de la poussière, des entretoises conductrices 9, 10 disposées entre des parties rétrécies qui sont formées au niveau des deux sections d'extrémité des électrodes planes 8, des éléments de support conduc- teurs 11, 12 disposés dans les espaces définis à l'inté- rieur du châssis 7 par les parties rétrécies situées aux deux sections d'extrémité des électrodes planes 8, des embases isolantes 13 par l'intermédiaire desquelles les deux parties d'extrémité des éléments de support 11, 12 sont fixéesau chassis 7, des ressorts 14, 15 reliés aux parties des éléments de support 11, 12 qui se trouvent à mi-distance entre les électrodes planes adjacentes 8, des fils de décharge 16 disposés dans un état tendu entre les ressorts 14, 15, un fil conducteur 17 destiné à être relié à la masse, qui est connecté à l'électrode plane 8 placée près de la surface intérieure d'un montant du chassis 7, un fil conducteur d'application de haute ten- sion, 18, connecté à l'élément de support 11, et un treil- lis 19 comportant des ouvertures d'une taille appropriée et fixé à une entrée du chassis 7 pour l'air contenant de la poussière. La référence 20 désigne une section de re- cueil de poussière destinée à être reliée à une sortie d'air contenant de la poussière, de la section de charge 6 ayant la structure indiquée ci-dessus. La section de re- cueil de poussière 20 utilise un filtre 26 qui est consti- tué par un élément de filtre qu'on appelle un élément de filtre à "miniplis", c'est-à-dire un élément de filtre 21 en fibres de verre qui est plié avec une faible largeur D1, par exemple pas plus de 100 mm, de façon à former des arêtes alternées 22, 23 dans ses parties amont et aval par rapport à la direction dans laquelle circule l'air conte- nant de la poussière. Un ensemble d'entretoises conductri- ces 24 et un ensemble d'entretoises isolantes 25, consis- tant en rubans ou en bandes de matière plastique, sont inter- calées entre les parties, mutuellement espacées d'une dis- tance appropriée 1, des espaces définis par les surfaces de plis adjacents de l'élément de filtre 21, du côté amont et du côté aval de ce même élément 21, afin de maintenir à une valeur faible, ne dépassant pas par exemple 5 mm, les distances D2, D2 entre les arêtes adjacentes 22, 23. Les entretoises 24, 25 sont ensuite fixées à l'élément de fil- tre 21. Le filtre 26 ainsi construit est monté dans un châssis 27 qui a la même forme que le chassis 7 de la sec- tion de charge 6, et la partie périphérique du filtre 26 est fixée hermétiquement à la surface intérieure du châssis 27. Toutes les entretoises conductrices 24 sont connectées alternativement à une borne de haute tension 29 et à une borne de masse 30 d'un dispositif générateur de haute ten- sion 28, de la manière représentée sur la figure 3. La ré- férence 31 désigne un joint fixé à une partie du châssis 27 qui doit être accouplée au chassis 7. La section de recueil de poussière 20 construite de la façon indiquée cidessus est accouplée à la section de charge 6 comme le montre la figure 5. Une tension éle- vée est appliquée aux fils de décharge 16 dans la section de charge 6 pour produire une décharge par effet couronne, et une tension élevée est appliquée entre les entretoises conductrices 24 dans la section de recueil de poussière 20 pour produire un champ électrique élevé. L'air contenant de la poussière, 32, est alors introduit dans l'entrée de la section de charge 6 au moyen d'un ventilateur. Par con- séquent, lorsque l'air contenant de la poussière, 32,tra- verse la section de charge 6, la poussière contenue dans l'air 32 est chargée électriquement pour se transformer en particules chargées. Lorsque l'air contenant de la poussière, 32, traverse ensuite la section de recueil de poussière 20, ces particules chargées sont soumises à l'action du champ électrique élevé entre les entretoises 24 et elles sont adsorbées autour des fibres de l'élément de filtre 21. Il en résulte que l'air contenant de la poussière, 32, est épuré, et l'air propre 33 résultant sort par la sortie de la sec- tion de recueil de poussière 20. Bien que dans le mode de réalisation décrit ci- dessus les entretoises conductrices 24 soient placées du côté aval de l'élément de filtre 21, l'invention n'est pas nécessairement limitée à cette configuration. A titre d'exemple, on peut utiliser une configuration, représentée sur la figure 6, dans laquelle un ensemble d'entretoises conductrices 24 sont placées à la fois du côté aval et du côté amont de l'élément de filtre 21, et une tension éle- vée est appliquée entre les entretoises adjacentes 24 du côté amont, tandis qu'une tension élevée est également appliquée entre les entretoises 24 adjacentes du côté aval. En outre, il est également possible d'employer une configuration, telle que celle représentée sur la figure 7, dans laquelle un ensemble d'entretoises conductrices 24 et un ensemble d'entretoises conductrices 25 sont disposées alternativement du côté aval et du côté amont de l'élément de filtre 21, d'une manière telle que chacune des entre- toises 24 du côté aval soit située face à une entretoise correspondante 25 du côté amont, de part et d'autre de l'élément de filtre 21, tandis que chacune des entretoises du côté aval est située face à une entretoise 24 corres- pondante du côté amont, de part et d'autre de l'élément de filtre 21, et une tension élevée est appliquée entre cha- cune des entretoises conductrices 24 du côté amont et l'en- tretoise correspondante parmi les entretoises conductrices 24 du côté aval. En outre, dans l'invention, on peut appli- quer aux entretoises conductrices une tension élevée alter- native ou continue. Du fait que l'invention utilise un élément de fil- tre du type à "mini-plis" comme mentionné ci-dessus, on peut réduire la largeur de ses plis, et l'état plié approprié du filtre peut être maintenu de façon précise par l'ensemble d'entretoises qui lui sont fixées. Ceci permet d'assem- bler simplement la section de recueil de poussière minia- turisée et d'épaisseur réduite. En outre, la distance entre les arêtes adjacentes de l'élément de filtre est courte, et l'aire de contact de chaque entretoise avec l'élément de filtre est faible. On peut donc augmenter l'aire de recueil de poussière. Du fait qu'il est possible d'obtenir une distance d'isolation 1 suffisamment grande entre les entretoises conductrices adjacentes, on peut réaliser aisément l'isolation des entretoises. Aucun acci- dent ne se produit, même lorsqu'on applique une tension élevée entre les entretoises conductrices adjacentes. Un courant de fuite apparaît rarement, même lorsque l'humi- dité est élevée. On peut donc maintenir de façon constan- te les caractéristiques stables du collecteur de pous- sière. Bien que la largeur D1 des plis de l'élément de filtre puisse varier en fonction du débit d'air ou de la vitesse du vent, il est possible de maintenir à une valeur constante la distance 1 entre les entretoises conductrices adjacentes. Il est donc possible d'appliquer une tension élevée constante à divers éléments de filtre qui diffèrent les uns des autres en ce qui concerne la largeur D1. En d'autres termes, il est possible d'employer la même source de haute tension pour des éléments de filtre ayant diffé- rentes largeurs D1, et il est donc inutile de régler la ten- sion à appliquer chaque fois qu'on change la largeur D1. Du fait que la distance d'isolation entre les entretoises con- ductrices adjacentes est constante, on peut générer un champ électrique élevé et uniforme dans l'élément de filtre, con- sidéré dans son ensemble. Grâce à ces avantages, ainsi qu'à l'aire élevée de recueil de poussière de l'élément de filtre, on peut obtenir une section de recueil de poussière ayant un rendement de recueil de poussière extrêment élevé. L'invention peut donc procurer un collecteur de poussière à filtre électrostatique miniaturisé ayant un rendement de- recueil de poussière élevé et pouvant être utilisé en tant que filtre à très hautes performances pour des tables propres, des tunnels propres et des salles propres, ainsi que pour un épurateur d'air et divers autres dispositifs de filtrage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Collecteur de poussière à filtre électro- statique ayant une section de charge à travers laquelle on fait passer un gaz contenant de la poussière, pour soumettre à une charge électrique préliminaire les parti- cules de poussière flottantes dans ce gaz, et une section de recueil de poussière équipée d'un élément de filtre isolant qu'on utilise pour collecter les particules char- gées, sous l'action d'un champ électrique, présentes dans le gaz contenant de la poussière qu'on fait passer à travers la section de charge, caractérisé en ce que l'élément de filtre isolant est plié de façon à former des arêtes alternativement dans ses sections amont et aval, un ensemble d'entretoises qu'on utilise pour mainte- nir à un niveau prédéterminé la distance entre les surfa- ces des parties pliées adjacentes de l'élément de filtre, sont insérées entre les parties pliées adjacentes du cÈté amont et du côté aval de l'élément de filtre et sont fixées à cet élément, les entretoises du côté amont ou les entretoises du côté aval, ou les deux sont conductrices de l'électricité, et une tension élevée est appliquée entre ces entretoises conductrices. 2. Collecteur de poussière à filtre électrosta- tique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension élevée qui est appliquée aux entretoises conductri- ces est une tension alternative élevée. 3. Collecteur de poussière à filtre électrosta- tique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension élevée qui est appliquée aux entretoises conductri- ces est une tension élevée continue. 4. Collecteur de poussière à filtre électrosta- tique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca- ractérisé en ce que la distance entre les arêtes amont et les arêtes aval n'est pas supérieure à 100 mm et la dis- tance entre des arêtes amont adjacentes n'est pas supérieure à 5 mm.