Brevet FR2725917A1 — publié le 19960426

Est connu un ensemble de traitement d'un fluide comprenant un filtre comportant lui-même un ou des éléments filtrants et un dispositif de nettoyage périodique de chaque élément filtrant incluant, d'une part, un distributeur rotatif réalisant l'isolement périodique d'une partie de la surface filtrante de chaque élément filtrant afin d'en permettre le nettoyage à contre courant, d'autre part, un conduit d'évacuation du fluide de nettoyage chargé des impuretés résultant du nettoyage, ledit ensemble de traitement comprenant également un dispositif de traitement par centrifugation comprenant lui-même une enceinte rotative de centrifugation raccordée à un conduit d'admission dudit fluide de nettoyage. Dans cet ensemble de traitement connu, le dispositif de traitement par centrifugation est séparé du filtre et y est relié par des conduits extemes à chacun de ces deux dispositifs de traitement et de filtration. Un tel ensemble de traitement est encombrant, a un prix de revient élevé, et est susceptible de subir des avaries, notamment en ce qui conceme les conduits externes de liaison. L'invention entend remédier à ces inconvénients en proposant d'intégrer dans un carter unique les deux dispositifs jusqu'à présent séparés. Selon l'invention, le ou les éléments filtrants et l'enceinte de centrifugation sont donc contenus dans un carter unique, cependant que le conduit d'admission du fluide de nettoyage est raccordé directement au conduit d'évacuation du fluide de nettoyage. Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre de préférence adoptées: - une extrémité de l'un des conduits d'évacuation est emmanchée dans une extrémité de l'autre des deuxdits conduits, cependant que l'autre extrémité du conduit d'admission est rendue solidaire dudit carter unique; - ladite autre extrémité du conduit d'admission est fixée audit carter par un boulon, qui, en outre, réalise l'obturation de cette autre extrémité;; - l'enceinte de centrifugation communique avec l'intérieur du carter par au moins une buse de sortie de fluide centrifugé, qui est orientée sensiblement perpendiculairement à un rayon passant par Itaxe de rotation de ladite enceinte de centrifugation, de manière que cette enceinte de centrifugation soit entraînée en rotation par l'intermédiaire de la réaction du fluide sortant de la ou desdites buses de sortie par rapport au fluide contenu dans le carter; - ledit conduit d'évacuation est ménagé dans le distributeur rotatif; - des chambres de réception du fluide filtré par les éléments filtrants du filtre et du fluide traité par le dispositif de traitement par centrifugation sont ménagées dans ledit carter unique, en étant séparées l'une de l'autre par une cloison étanche de séparation. L'invention possède les avantages principaux de compacité de l'ensemble de traitement, de fiabilité de cet ensemble, et de coût de fabrication réduit par rapport aux réalisations antérieures. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. n est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. n sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale d'un ensemble de traitement conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant II-II de la figure 1; et, - la figure 3 est une coupe suivant m-m de la figure 1. L'ensemble de traitement d'un fluide représenté sur les figures comprend un filtre et un dispositif de traitement par centrifugation, le tout contenu dans un carter unique 1 en deux parties 1A, 1B, assemblées par des boulons. Le filtre, contenu dans la partie 1A du carter, comprend: - deux cloisons transversales d'extrémité 2, 3 entre lesquelles est disposé un empilage 4 d'éléments filtrants 5 conformé, chacun en un disque de filtration 9, à deux tamis 6; - un axe central 7; - des alésages alignés 8, de même diamètre, coaxiaux à l'axe 7, appartenant chacun à l'un des disques de filtration 9, en contact étanche avec la face externe cylindrique 10 d'une chemise 11, elle-même comportant un alésage 15 coaxial à l'axe 7; - un distributeur central de fluide 12, monté rotatif autour de l'axe 7, en contact étanche avec un alésage 13, dont est muni la cloison intermédiaire 2, elle-même assemblée avec étanchéité aux parties 1A et 1B du carter;; - un secteur évidé 14, que comporte le distributeur de fluide 12, dont la périphérie 16 est en appui étanche sur l'alésage 15 de la chemise 11, et qui communique avec un conduit d'évacuation 17 ménagé dans le distributeur de fluide 12, coaxial à t'axe 7; - une fourche d'entraînement 18, située à l'extrémité axiale du distributeur de fluide 12 opposée à la cloison intermédiaire 2; - une chambre de réception du fluide filtré 19, ménagée à l'intérieur de la partie 1A du carter, et contenant l'empilage 4 des éléments filtrants 5, munie d'un raccord 20 d'évacuation du fluide filtré; - une chambre 21 d'admission d'un fluide pollué, destiné à être filtré, cette chambre étant munie d'un raccord d'admission 22 dudit fluide destiné à être filtré;; - un moteur 23, en l'espèce hydraulique, d'entraînement en rotation du distributeur de fluide 12, fixé sur la partie 1A du carter, muni d'un organe d'entraînement 24 associé à la fourche 18 pour la réalisation de l'entraînement en rotation du distributeur de fluide 12. Chaque élément filtrant 5 comporte une pluralité, douze dans la réalisation de la figure 2, de secteurs angulaires 41 qui, par des orifices 25 ménagés dans la chemise 1 1 et dans les alésages 8, sont susceptibles successivement de réaliser la communication de l'espace intérieur 27 délimité par les parties des deux tamis 6 du secteur considéré, avec un conduit 26, qui est ménagé dans le secteur 14 du distributeur de fluide 12 et qui débouche dans le conduit d'évacuation 17, lequel est borgne à l'extrémité du distributeur de fluide 12 opposée à la cloison 2. Le dispositif de traitement par centrifugation est contenu dans la partie 1B du carter et comprend: - un conduit central 28 d'admission du fluide à centrifuger, dont une extrémité 29 est constituée par un embout emmanché dans l'extrémité ouverte (non borgne) 30 du conduit d'évacuation 17, et dont l'autre extrémité 31 est constituée par un taraudage de fixation d'un boulon d'obturation 32; le bouchon 32 constitue lui-même l'extrémité d'un bouchon 33 vissé 34 dans une plaque transversale d'extrémité 35 délimitant, dans la partie 1B du carter, une chambre 36 de réception du fluide centrifugé, qui est séparée avec étanchéité de la chambre 19 de réception du fluide filtré par la cloison intermédiaire 2; - une enceinte de centrifugation 37 est montée à rotation, par des bagues formant paliers lisses, autour de l'axe 7, qui est également l'axe du conduit d'admission 28 et de sa face externe 28A, ledit conduit formant donc également arbre de rotation pour l'enceinte de centrifugation 37; - des orifices 38 réalisant la communication du conduit d'admission 28 avec l'intérieur 39 de l'enceinte 37. Un fond transversal 40, perpendiculaire à l'axe 7, délimite la partie de l'enceinte de centrifugation 37 disposée en regard de la cloison transversale 2. Ladite enceinte de centrifugation 37 est complètement isolée de la chambre 36 de réception du fluide centrifugé excepté la communication réalisée par deux buses de sortie 43, sensiblement diamétralement opposées, dont les orifices de sortie 42 sont orientés sensiblement perpendiculairement à un diamètre passant par l'axe 7, et dans des sens opposés. Le fonctionnement de l'ensemble de traitement va être exposé ci-après. Le fluide à traiter, admis dans la chambre d'admission 21, emplit les espaces intérieurs 27 de tous les secteurs des divers éléments filtrants 5, sauf l'espace intérieur du secteur 41 de chaque élément filtrant qui est momentanément isolé des autres secteurs 41 par le secteur évidé 14 qui, lui, communique avec le conduit 26. Ce fluide à filtrer, contenu dans lesdits espaces 27, traverse les tamis 6 desdits secteurs, y déposant sur leurs faces intérieures les impuretés qu'il contient, et étant reçu, débarrassé de ses impuretés, dans la chambre de réception 19 du fluide filtré, prêt à être réutilisé. Par contre, en ce qui concerne les secteurs 41 des divers éléments filtrants, qui ne communiquent qu'avec le conduit 17, la pression du fluide déjà filtré contenu dans la chambre 19 a pour effet de faire traverser les parties correspondantes des tamis de filtration 6 par une partie dudit fluide, ce qui permet de décoller périodiquement les impuretés qui se sont déposées sur les faces intemes des tamis et de les entraîner dans le conduit d'évacuation 17. Le moteur 23 a pour fonction d'entraîner pas à pas, secteur 41 après secteur 41, le distributeur 12 en rotation de manière à assurer la mise en communication périodique de chaque secteur angulaire 41 des divers éléments filtrants avec le conduit d'évacuation 17. Ce fluide chargé d'impuretés est véhiculé directement par les conduits d'évacuation 17 et d'admission 28 vers l'enceinte 37, est reçu à l'intérieur 39 de l'enceinte de centrifugation, et, par centrifugation, est débarrassé de ses impuretés. Le fluide épuré est alors évacué hors de l'enceinte 37 en traversant les buses 43 et étant reçu dans la chambre 36 d'où il s'échappe vers un organe d'utilisation, par l'intermédiaire d'un raccord de sortie 44 dont est munie la partie 1B du carter. n doit être observé que l'entraînement en rotation de l'enceinte de centrifugation 37 est réalisé par l'effet de réaction, par rapport au fluide contenu dans l'enceinte 37, du fluide qui s'échappe de l'intérieur 39 de l'enceinte 37 à travers les conduits 42 des buses 43. Cet effet de réaction est suffisant pour entraîner la rotation de l'enceinte de centrifugation à une vitesse de rotation - de l'ordre de 6000 tours/minute - à laquelle se produit effectivement la centrifugation. Pour mémoire, la vitesse de rotation réalisée par le moteur 23 est de l'ordre de 2 à 3 tours/minute. L'avantage de la réalisation décrite réside dans la compacité et la légèreté de l'ensemble; dans la suppression des fuites éventuelles des raccordements externes entre filtre et centrifugeur, du fait de la suppression desdits raccordements externes; dans la suppression des risques de ruptures des conduits externes, qui ont été supprimés; et, finalement, dans la réduction obtenue du coût de fabrication de l'ensemble. H est entendu que l'invention n'est pas limitée à la réalisation de filtres comprenant des disques ou des galettes d'éléments filtrants, mais couvre également le cas de tous autres filtres, tels que, par exemple, ceux ayant des tamis cylindriques. Le moteur 23, avantageusement du type hydraulique, peut aussi, en variante, être d'un autre type - électrique par exemple. Enfin, il faut prévoir au moins une buse 43, de préférence un nombre pair de buses diamétralement opposées. Une application est le traitement des huiles de lubrification des moteurs type "diesel", ou encore l'épuration de certains combustibles utilisés par lesdits moteurs. L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Ensemble de traitement d'un fluide comprenant un filtre (4) comportant lui-même un ou des éléments filtrants (5) et un dispositif de nettoyage périodique de chaque élément filtrant incluant, d'une part, un distributeur rotatif (12-14) réalisant l'isolement périodique d'une partie de la surface filtrante de chaque élément filtrant afin d'en permettre le nettoyage à contre courant, d'autre part, un conduit (17) d'évacuation du fluide de nettoyage chargé des impuretés résultant du nettoyage, ledit ensemble de traitement comprenant également un dispositif de traitement par centrifugation comprenant lui-même une enceinte rotative de centrifugation (37) raccordée à un conduit (28) d'admission dudit fluide de nettoyage, caractérisé en ce que le ou les éléments filtrants (5) et l'enceinte de centrifugation (37) sont contenues dans un carter unique (lA-lB), cependant que le conduit (28) d'admission du fluide de nettoyage est raccordé directement (2930) au conduit (17) d'évacuation du fluide de nettoyage. 2. Ensemble de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une extrémité (29) de l'un (28) des conduits d'évacuation et d'admission est emmanchée dans une extrémité (30) de l'autre (17) des deuxdits conduits, cependant que l'autre extrémité (31) du conduit d'admission (28) est rendue solidaire (33-34) dudit carter unique (lA-lB). 3. Ensemble de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite autre extrémité (31) du conduit d'admission est fixée audit carter par un boulon (33), qui, en outre, réalise l'obturation (32) de cette autre extrémité. 4. Ensemble de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enceinte de centrifugation (37) communique avec l'intérieur (36) du carter (lA-lB) par au moins une buse (43) de sortie de fluide centrifugé, qui est orientée sensiblement perpendiculairement à un rayon passant par l'axe de rotation (7) de ladite enceinte de centrifugation (37), de manière que cette enceinte de centrifugation soit entraînée en rotation par l'intermédiaire de la réaction du fluide sortant de la ou desdites buses de sortie (43) par rapport au fluide contenu dans le carter. 5. Ensemble de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit conduit d'évacuation (17) est ménagé dans le distributeur rotatif (12). 6. Ensemble de traitement selon l'une quelconque des revendicationsl à 5, caractérisé en ce que des chambres de réception du fluide filtré (19) par les éléments filtrants du filtre et du fluide traité (36) par le dispositif de traitement par centrifugation sont ménagées dans ledit carter unique (lA-lB), en étant séparées l'une de l'autre par une cloison étanche de séparation (2).