Brevet FR2561939A1 — publié le 19851004

Dispositif de filtration à cartouche décolmatable automatiquement. La présente invention a pour objet des dispositifs de filtration du type comportant une cartouche filtrante à diatomites décolmatable automatiquement. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des dispositifs de filtration. On connaît des cartouches filtrantes décolmatables automatiquement, qui comportent une cartouche cylindrique verticale à travers laquelle passe le liquide à filtrer. Afin d'obtenir un décolmatage automatique des impuretés qui se déposent sur la cartouche, celle-ci est équipée d'un ressort interne contre lequel elle est appuyée ou d'une masselotte qui tendent axialement la cartouche lorsque le débit d'eau cesse, ce qui a pour effet de détacher les dépots de la cartouche et de décolmater automatiquement celle-ci On connaît des filtres à diatomites, dans lesquels l'eau à filtrer traverse une couche de diatomites qui sont maintenues plaquées par la pression de l'eau contre une cartouche en toile ajourée. L'objectif de la présente invention est de procurer des dispositifs de filtration perfectionnés comportant une couche filtrante de diatomites et un dispositif de décolmatage automatique qui n'entraîne aucune diminution de la surface filtrante ni aucun risque d'usure de la cartouche filtrante. Les dispositifs de filtration selon l'invention sont du type connu comportant un cylindre vertical ayant une entrée de liquide brut à l'extrémité inférieure et une sortie de liquide filtré à lBex- .récité supérieure et comportant, en outre, une cartouche filtrante cylindrique, qui est placée coaxialement à l'intérieur dudit cylindre et qui est composée d'une couche de diatomites maintenues plaquées contre la face externe d'une cartouche en toile ajourée. L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'un dispositif de filtration qui comporte une cloison fixe placée en travers de la partie supérieure dudit cylindre, un tube rigide axial perforé qui traverse ladite cloison et qui s'étend axialement sur toute la hauteur de ladite cartouche et les deux extrémités de ladite cartouche en toile sont fixées respectivement 'sur ladite cloison et sur une collerette qui coulisse sur ledit tube axial et il comporte, en outre, à l'intérieur de ladite cartouche, un ressort hélicoïdal qui entoure l'extrémité inférieure dudit tube axial, l'extrémité supérieure dudit ressort étant appuyée contre une butée fixée a proximité de l'extrémité inférieure dudit tube et l'extrémité inférieure dudit ressort prenant appui contre ladite collerette. L'invention a pour résultat de nouveaux dispositifs de filtratration comportant une cartouche filtrante dont le lit filtrant est une couche de diatomites et qui est décolmatable automatiquement La structure des dispositifs de filtration selon 11 invention permet d'obtenir un décolmatage automatique au moyen d'un ressort relativement court et permet d'utiliser la surface totale de la cartouche filtrante sans aucun risque de frottement de la toile donc avec des risques d'usure très réduits. Un dispositif de filtration selon l'invnetion ayant une cartouche filtrante d'un diamètre de l'ordre de 30 cm et d'une hauteur 3 l'ordre d'un mètre, permet de filtrer 6 m /H 2 de l'ordre d'un mètre, permet de filtrer 6 m 1H par m de filtre et d'obtenir une répartition homogène des diatomites sur toute la surface de la cartouche filtrante. Les dispositifs de filtration selon l'invention sont faciles à démonter et à nettoyer. Les dispositifs de filtration selon ltinvention sont particu lièrement bien adaptés pour constituer le filtre d'entrée d'un pensez ble de filtration et de stérilisation pour. alimenter en eau potable une ou plusieurs villas à partir d'un captage d'eau de source ou de puits. La description suivante se réfère au dessin annexé cui repré- sente, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif de filtration selon l'invention. La figure unique est une coupe axiale du dispositif de filtrage. La figure unique représente un dispositif de filtration d'un liquide, par exemple un dispositif de filtration d'eau. Un dispositif selon l'invention est destiné à équiper par exemple un ensemble de filtration et de stérilisation placé sur un captage individuel d'eau de source ou de puits en vue de produire de l'eau potable. Un tel ensemble comporte un filtre d'entrée à travers lequel passe l'eau brute, puis des filtres a charbon actif et un sterilisateur à rayons ultraviolets. Le dispositif de filtration selon l'invention peut constituer le filtre d'entrée d'un tel dispositif. Le dispositif de filtration est placé à l'interieur d'une enveloppe cylindrique - n--e vertical z zl, ayant une entrée d'eau brute 2 à l'extrérite inférieure et une sortie d'eau filtrée 3 à 'extrémité supérieure. Le cylindre 1 comporte une cloison fixe ou plateau 4 qui est disposez en travers de la partie supérieure du cylindre. Selon un ode de réalisation préférentiel, le cylindre i est constitue de deux parties la, lb qui sont reliées entre elles par s brides Sa, 5b et le plateau L est engagé entre les brides T'ensemble filtrant est suspendu au plateau 4, de telle sorte queor- peut ouvrir le cylindre en enle-:ant le chapeau lb et soulever lten- semble filtrent hors du cylindre ce qui permet de nettoyer facilement le filtre. Le dispositif filtrent comporte un tube rigide axial 6, qui comporte des perforations 7, travers lesquelles passe le liquide filtré. L'extrémité inférieure du tube 6 est fermée La tube 6 traverse la cloison 4 et l'extrémité supérieure du tubesqui est ouverte, se trouve au-dessus de la cloison 4. Le tube 6 s'étend vers le bas, à partir de la cloison 4, sensiblement sur toute la hauteur du cylindre 1. Le dispositif comporte une cartouche cylindrique de filtrage, qui est disposée coaxialement entre le tube 6 et le cylindre 1. La partie filtrante est constituée par une couche de diatomites qui est maintenue plaquée par la pression de l'eau contre la face externe d'une cartouche cylindrique en toile ajourée 8. L'extrémité supérieure de la cartouche an toile est fixée sur la périphérie d'un disque 9, de mena diamètre que la cartouche, qui est fixé contre la face inférieure de la cloison 4. L'extrémité inférieure de la cartouche 8 est rivée à la périphérie d'un disque ou d'une collerette 109 qui est montée coulis- sante sur l'extrémité inférieure du tube 6. Un ressort hélicoïdal 11 est placé autour de l'extrémité inférieure du tube 6, à l'intérieur de la cartouche 8. L'extrémité supérieure du ressort 11 est appuyée contre une butée 12 fixée au tube, par exemple une rondelle soudée au tube. L'extrémité inférieure du ressort Il est appuyée contre la collerette mobile 10 et tend à repousser celle-cl vers le bas en tendant axialement la toile 8. On voit sur la figure que le diamètre du ressort 11 est légèrement supérieur au diamètre externe du tube 6 et très inferieur au diamètre de la cartouche 8, de telle sorte que la toile 8 ne vient jamais au contact du ressort li On voit également que la butée fixe 12 est située a une distance de la cloison 4 légèrement inférieure à la hauteur de la cartouche 8, de sorte que le ressort 11 est composé de quelques spires seulement et qu'il est relativement court en comparaison de la hauteur de la cartouche filtrante. Le rapport entre le diamètre interne D1 du cylindre 1 et le diamètre D2 de la cartouche filtrante est de l'ordre de i,5. 3 2 Le débit maximum du filtre est de l'ordre de 6 n/Heure/m et la vitesse ascensionnelle de l'eau dans l'espace annulaire entre le cylindre et la cartouche filtrante lorsque le débit est maximum est de l'ordre de 6 m/sec. Le fonctionnement est le suivant. L'eau qui entre par l'orifice 2 monte dans l'espace annulaire entre le cylindre et la toile et passe à travers la cartouche filtrante pour rejoindra les orifices 7 et la sortie 3. La poussée de 11 eau maintient les diatomites plaquées contre la toile. La poussée de 11 eau incurve la toile vers l'intérieur et la résultante axiale des poussées déplace la collerette mobile 10 vers le hant en comprimant le ressort 11. Comme le ressort 11 est relativement court, la compression totale du ressort correspond à une déformation limitée de la cartouche filtrante et la surface de filtrage reste sensiblement constante. Lorsque le débit d'eau cesse, la poussée de l'eau sur la toile s'annule. Le ressort Il repousse la collerette 10, ce qui a pour effet de tendre la toile et d'entraîner la rupture de la couche filtrante et des particules qui se sont déposées sur celle-ci. Les diatomites et les particules décantent et se rassemblent dans le fond du cylindre et il se produit un dé colmatage automatique de la couche filtrante de diatomites. Les dispositifs de filtration selon-l invention permettent d'u utiliser la#totalité de la surface de la cartouche filtrante, sans aucun frottement de la toile contre un ressort ou contre des tiges de guidage d'où une diminution importante des risques de déchirures et d'usure de la toile. Les dispositifs de filtration selon l'invention peuvent trouver des applications dans toutes les installations de filtration où une floculation préalable ne peut etre mise en oeuvre, par exemple pour la filtration de l'eau d'un captage destiné è alimenter une villa, une piscine etc.... REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtration d'un liquide du type comportant un cylindre vertical (1), ayant une entrée (2) de liquide brut à l'extrémité inférieure et une sortie (3) de liquide filtré à I'extrê- mité supérieure et comportant une cartouche filtrante cylindrique, qui est placée coaxialement à l'interieur dudit cylindre et qui est composée d'une couche de diatomites maintenues plaquées contre la face externe d'une cartouche en toile (8) ajourée, caractérisé en ce qu'il comporte une cloison fixe (4) placée en travers de la partie supérieure dudit cylindre, un tube rigide axial perforé (6) qui traverse ladite cloison et qui s'étend axialement sur toute la hauteur de ladite cartouche, que les deux extrémités de ladite cartouche en toile sont fixées respectivement sur ladite cloison (4) et sur une collerette (10) qui coulisse sur ledit tube axial et qu'il comporte, en outre, à l'intérieur de ladite cartouche, un ressort hélicoïdal (11) qui entoure l'extrémité inférieure dudit tube axial (6), l'extrémité supé- rieure dudit ressort étant appuyée contre une butée (12) fixée à proximité de l'extremite inférieure dudit tube (6) et l'extrémité inférieure dudit ressort prenant appui contre ladite collerette (10). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite butée fixe (12) est à une distance de ladite cloison (4) légèrement inférieure à la hauteur de ladite cartouche (8) et ledit ressort (il) est relativement court et comporte seulement quelques spires. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le diamètre dudit ressort (11) est légèrement supérieur au diamètre externe dudit tube (6) et nettement inférieur au diamètre de ladite cartouche (8). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ,ce que ledit cylindre est divisé en deux parties (la, lb) reliées entre elles par des brides (5a, 5b), que ladite cloison (4) est fixée entre lesdites brides et que ladite cartouche filtrante (8) et ledit tube axial (6) forment un ensemble suspendu à ladite cloison (4) et démontable en bloc.