Brevet FR2624034A1 — publié le 19890609

"Installation de filtration d'air chargé de poussières". La présente invention concerne une installation de filtration d'air chargé de poussières, installation comprenant une cuve à poussières, un filtre perméable à l'air retenant les poussières mais non destiné à recueillir les poussières, une machine aspirante, une entrée d'air chargé de poussières dans l'enceinte de la cuve à poussières, une sortie d'air filtré, la machine aspirante est située en amont de la sortie d'air filtré mais en aval du filtre. On connatt déjà une telle installation d'aspiration sous la forme d'un aspirateur domestique ou industriel pour aspirer des poussières très abrasives qu'il est risqué d'aspirer avec un aspirateur de type domestique classique à poche-filtre recevant les poussières. Toutefois, l'inconvénient de ce dispositif est que le filtre en forme de sac entoure l'ajutage d'aspiration de l'aspirateur ; ce filtre se colmate très rapidement faisant perdre toute efficacité d'aspiration à ce dispositif. Pour décolmater le filtre, il faut ouvrir l'appareil, c'est--à-dire enlever le couvercle portant la machine aspirante, frapper sur le filtre ou le racler dans une certaine mesure avec une baguette ou un ustensile rigde pour faire tomber la poussière de colmatage dans la cuve. Cette opération est non seulement fastidieuse mais également désagréable et, de plus, cela engendre de la poussière qu'il faut de nouveau aspirer de sorte que l'intérêt et l'efficacité de cet appareil sont relativement limités dans le cas de poussières ayant une granulométrie relativement fine ; seules les particules relativement grosses ne colmatent pas le filtre mais tombent dans la cuve. Il existe également des installations industrielles dont la structure correspond à celle de l'appareil rappelé ci-dessus. La présente invention a pour but de créer une installation de filtration d'air susceptible d'applications industrielles et/ou domestiques permettant d'aspirer des poussières ayant une granulométrie fine ou même très grossière sans danger pour le moteur et les paliers de la machine aspirante ne nécessitant aucune intervention de décolmatage du filtre, et permettant d'utiliser des sacs poubelles en matière plastique même non perméable pour recueillir les poussières. A cet effet, l'invention concerne une installation du type ci-dessus, caractérisée par un compensateur de dépression en forme de conduite montée en dérivation mettant en communication le volume en aval du filtre et le volume de la cuve à poussières entre le sac à poussières et cette cuve et le filtre est mobile entre une position haute et une position basse de sorte que, sous l'effet de la dépression engendrée par la machine aspirante, il passe en position haute et qu'à l'arrêt de la dépression, il tombe en position basse sous l'effet de son poids. Selon une caractéristique de l'invention, le sac à poussières est un sac poubelle en matière plastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le fond de la cuve à poussières est constitué par un caisson d'aspiration dans lequel débouche la conduite du compensateur de pression. Selon une autre caractéristique de l'invention, le filtre est en forme de poche dont le bord périphérique est fixé à la paroi de l'appareil, le fond du filtre étant mobile sous l'effet de la dépression et de son poids. Du fait de la chute d'au moins une partie du filtre vers la position basse, lorsque la dépression disparait, c'est-à-dire lorsque la machine aspirante est arrêtée momentanément, par exemple de manière commandée ou à la fin du travail, la secousse qui résulte. de cette chute, décolmate le filtre sans pour autant que le sac qui reçoit les poussières ne soit lui-même aspiré et retourné. Il n'est pas non plus nécessaire de le fixer ou de le lester. Comme l'installation peut recevoir un sac poubelle habituel (c'est-à-dire en général non poreux mais hermétique), il n'est donc pas nécessaire d'utiliser des sacs spéciaux (poreux) coûteux et qui doivent être adaptés à chaque modèle d'installation ou d'appareil. Le fonctionnement et l'utilisation de cette installation sont particulièrement simples puisqu'il n'y a aucun transvasement à effectuer : il suffit d'enlever le sac plein et de le remplacer par un sac vide qui, sous l'effet de la dépression, transmise par le compensateur de pression, s'ouvre et se plaque contre la paroi latérale et le fond de la cuve lorsque l'installation est mise en route le sac soumis à la dépression transmise par le compensateur ne risque pas de se relever ou de se retourner ni encore de se déchirer. Il est particulièrement intéressant, suivant une autre caractéristique de l'invention, que le filtre soit en forme de poche dont le bord périphérique est fixé à la paroi de ltappareil, le fond du filtre étant mobile. Lorsque ce filtre passe en position haute, il se "retourne" alors que, lorsqu'il passe en position basse, il se retourne dans l'autre sens. Quelle que soit la position du filtre, la surface du filtre situé du côté de l'air chargé de poussières, est toujours la même. Il en est également ainsi de la surface ou de la face du filtre, située du côté de l'air dépoussiéré. Cette déformation du filtre entre les deux positions complète, en plus du choc de retombée, le décolmatage du filtre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on améliore l'effet de choc en garnissant le fond du filtre d'une masse suffisamment légère pour ne pas interdire le passage du filtre en position haute tout en étant un complément intéressant pour augmenter la secousse induite dans la paroi du filtre au moment de la retombée du filtre cela favorise d'autant l'effet de décolmatage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'installation est caractérisée par un compensateur de dépression en forme de conduite montée en dérivation entre les deux côtés du filtre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'entrée d'air, chargé de poussières, est tangentielle par rapport à la forme de l'appareil. Cette entrée tangentielle et non pas radiale crée un effet de cyclone à l'intérieur du corps de l'appareil en dessous du filtre si bien que les particules, relativement lourdes, se détachent de la veine d'air et tombent au fond de la cuve à poussières, les particules légères et l'air étant entrainés à travers le filtre vers la sortie. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la cuve à poussières est munie d'une trémie tronconique pénétrant dans la cuve par sa petite base ouverte et recevant un sac pour collecter les poussières. Cette trémie tronconique favorise l'effet de cyclone et la séparation des particules relativement lourdes. De plus, le bord inférieur de cette trémie permet la fixation d'un sac par exemple en matière plastique qui recueille les poussières ainsi séparées par effet de cyclone et les poussières de décolmatage. De cette manière, une fois l'appareil rempli, il suffit d'enlever le sac sans avoir à vider la cuve à poussières. Suivant une autre caractéristique, l'installation se présente sous une forme d'enveloppe cylindrique de révolution dont les différentes parties correspondant à la cuve à poussières, la chambre contenant le filtre et lanmachine aspirante, sont démontables. Cette caractéristique# est particulièrement intéressante au niveau de la fabrication puisque les différentes parties de l'appareil ont une forme de cylindre de révolution. Comme le tuyau de compensation de pression reliant les enceintes situées de part et d'autre du filtre passe à l'extérieur, il n'est pas besoin de modifier le forme de révolution du moyen de maintien du filtre ou encore de la trémie portant le sac et formant le cyclone. De plus, cela réduit les difficultés pour réaliser l'étanchéité au passage du tuyau de compensation. Ce tuyau peut être souple pour ne pas avoir à être démonté en cas de démontage de la cuve à poussières pour la vider. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le corps de l'appareil comporte une attache murale au niveau de sa partie haute de façon que l'appareil soit ainsi tenu et que l'on puisse détacher la cuve à poussières pour en extraire le sac recueillant les poussières sans avoir à enlever ou à tenir la partie haute de l'appareil. La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une installation de filtration selon l'invention, le filtre étant en position basse ou position de repos. - La figure 2 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1 de la meme installation de filtrage mais le filtre étant en position haute ou position active de filtrage. - La figure 3 est une vue de côté de l'appareil selon les figures 1 et 2, - Là figure 4 est une autre vue de coté de l'appareil selon les figures 1 et 2. Selon les figures 1 et 2, l'invention concerne une installation de filtrage encore appelée "centrale d'aspiration à filtration" pour de l'air chargé de poussières ou de particules. Cette installation seacompose d'une cuve à poussières 1 constituant la partie basse de l'appareil. Cette cuve à poussières est surmontée de la partie haute 2 d l'appareil et erfin de la machine aspirarite placée au-dessus de la partie haute 2. La partie haute comporte une entrée tangentielle d'air 4 chargée de poussières et la machine aspirante comporte une sortie 5 d'air filtré. La partie haute 2 est munie d'un filtre 6 en forme de poche qui est fixé par exemple par un cerceau 7 dans une gorge ou rainure périphérique 8 réalisée dans cette partie haute. Le filtre 6 est en un tissu souple utilisé usuellement pour filtrer de l'air chargé de poussières. Le filtre 6 est placé en aval de l'entrée 4 d'air chargé de poussières (dans le sens de circulation de l'air) mais en amont de la machine aspirante 3. Cette entrée tangentielle 4 débouche au-dessus de la cuve à poussières 1 du même côté du filtre 6 que celui de la cuve à poussières 1. Le fond 9 de la cuve à poussières 1 est muni d'un caisson d'aspiration 10, perforé, relié à la chambre de filtrage 11 située au-dessus du filtre 6, dans la partie 2 par l'intermédiaire d'un compensateur de dépression 12 en forme de tube. La cuve à poussières 1 reçoit dans sa partie supérieure une trémie 13 formant cyclone. Cette trémie sert à fixer au niveau de sa petite base~14, un sac 15 pour recueillir les poussières. La dépression créée au-dessus du filtre 6, retourné (figure 2) est transmise par le compensateur 12 dans le volume compris entre le sac 15 et la paroi de la cuve à poussières 1. Le sac 15 est, de préférence, non perméable et en particulier, on utilise un sac-poubelle habituel, en matière plastique. Ce sac 15 est plaqué par la dépression, contre la paroi et le fond de la cuve 1 sans risquer de se retourner à la manière du filtre 6. Le filtre 6 est chargé d'une masse 16 dite "de décolmatage" qui fait tomber le filtre dans la position re présentée à la figu#re 1 en l'absence de dépression suffisante, c'est-à-dire lorsque la machine soufflante 3 est arrêtée ou, dans certains cas, tourne à une vitesse insuffisante. Selon les figures 1 et 2, l'installation de filtration fonctionne de la manière suivante A l'arrêt, lorsque la machine soufflante 3 n'aspire pas ou ne crée qu une dépression insuffisante, le filtre 6 en forme de poche, se présente dans la position représentée à la figure 1. I1 occupe cette position soit sous l'effet de son propre poids, soit sous l'effet, dans le cas où son poids est faible, de la masse 16. En position de fonctionnement (figure 2), lorsque la machine aspirante 3 crée une dépression dans la chambre de filtrage 11, cette dépression "retourne" le filtre 6 et le met dans la position représentée à la figure 2. L'air chargé de poussières pénètre par l'entrée tangentielle 4 ; les particules relativement lourdes de poussières circulent suivant les flèches en traits mixtes A pour tomber au fond du sac 15 sous l'effet de cyclone alors que l'air chargé de poussières plus légères remonte à travers la poche du filtre suivant les flèches B. Les poussières sont retenues par la face "inférieure" du filtre, c'est-à-dire la face intérieure du filtre 6 dans la position "retournée", représentée à la figure 2. L'air dépoussiéré aspiré par la machine 3, est rejeté par la sortie 5. Lorsque la machine aspirante 3 s'arrête, le filtre 6 retombe sous l'effet de son poids ou de-ila masse 16 et prend la forme de la figure 1. Du fait de ce nouveau retournement, la face inférieure du filtre 6 (selon la figure'2), sur laquelle se sont agglutinées les particules de poussières, se trouve maintenant à l'extérieur du filtre dans la position représentée à la figure 1. Sous l'effet de ce "retournement" et du mouvement des fibres du filtre ainsi que sous l'effet de la secousse de la retombée, les particules de poussières se détachent du filtre, ce qui se traduit par un décolmatage. Lorsque la machine soufflante est de nouveau remise en route, le filtre est alors décolmaté et peut Jouew son rôle de filtre. Ce décolmatage ne nécessite a intervention de la part de l'utilisateur. Lorsque le sac de la cuve à poussières est chargé, il suffit alors à l'utilisateur de détacher la cuve à poussières de la partie 2 de l'appareil pour en enlever la trémie 13 formant le cyclone et détacher le sac 15 contenant la poussière pour le remplacer par un sac vide. Selon les figures 3 et 4, l'appareil de filtration décrit ci-dessus se compose d'éléments cylindriques de révolution et la partie supérieure 2 est munie d'une attache 17 pour fixer cette partie par exemple à un support tel qu'un mur. Il est intéressant de solidariser cette partie à un mur pour que la partie 2 elle-même ne soit pas mobile et qu'il en soit ainsi de l'entrée d'air chargée depoussières 4 et de la sortie d'air filtré 5. Par contre, la cuve à poussières qui est fixée de manière amovible par des liaisons rapides 18, est facilement enlevable pour l'extraction et le remplacement du sac à poussières. Pour cette opération, il est intéressant que le tuyau 12 constituant le compensateur de pression, présente suffisamment de souplesse pour permettre cet enlèvement sans qu'il soit nécessaire de détacher le tuyau, comme le montrent les figures 1 à 4. Ce tuyau 12 passe à l'extérieur de l'appareil pour ne pas gêner la mise en place des différents éléments à l'intérieur de l'appareil, tels que le filtre et ses moyens de montage ainsi que la trémie, le sac à pous sières, etc... L'installation de filtration, selon l'invention, et telle que décrite ci-dessus, convient pour filtrer tous les gaz et notamment de l'air chargé des poussières les plus diverses. La nature des matériaux dans lesquels sont réalisées les différentes pièces de l'installation entrant en contact avec l'air chargé de poussières sont réalisées de manière à être compatibles avec la poussière et pour éviter des problèmes de corrosion ou autres. REVENDICATIONS 10) Installation de filtration d'air chargé de poussières, installation comprenant - une cuveà poussières (1) garnie d'un sac à poussières (15), - un filtre (6) perméable à l'air retenant les poussières mais non destiné à recueillir les poussières, - une machine aspirante (3), - une entrée d'air (4) chargée de poussières dans l'enceinte de la cuve à poussières, au-dessus d'un sac à poussières, - une sortie d'air- filtré (5), - la machine aspirante (3) est située en amont de la sortie d'air filtré (5) mais en aval du filtre (6), installation caractérisée par un compensateur de dépression (12) en forme de conduit montée en dérivation mettant en communication le volume en aval du filtre (6) et le volume de la cuve à poussières entre le sac à poussières (15) et cette cuve (1), et le filtre (6) est mobile entre une position haute et une position basse de sorte que, sous l'effet de la dépression engendrée par la machine aspirante (3), il passe en position haute et qu'à l'arrêt de la dépression, il tombe en position basse sous l'effet de son poids. 20) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sac à poussières (15) est un sac poubelle en matière plastique. 30) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fond de la cuve à poussières (1) est constitué par un caisson d'aspiration (9) dans lequel débouche la conduite du compensateur de pression (12). 40) Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre (6) est en forme de poche dont le bord périphérique (7) est fixé à la paroi (8) de l'appareil, le fond du filtre (6) étant mobile sous l'effet de la dépression et de son poids. 50) Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le filtre (6) en forme de poche, est muni d'une masse (16) qui, tout en permettant son passage en pos vicn haute, accentue la secousse induite d matière du filtre au moment de la retombée pour favor##cr son décolmatage. 60) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'entrée d'air (4), chargé de poussières, est tangentielle par rapport à la forme de l'appareil. 70) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cuve à poussières (1) est munie d'une trémie tronconique (13) pénétrant dans la cuve 80) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle ser présente sous une forme d'enveloppe cylindrique de révolution dont les différentes parties correspondant à la cuve à poussières (1), la chambre (11) contenant le filtre (6) et la machine aspirante (3) sont démontables. 90) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le filtre (6) est maintenu par son bord à l'aide d'un cerceau (7) enclipsé dans une rainure (8) de la paroi de l'installation.