Brevet FR2736844A1 — publié le 19970124

I) TITRE : FILTRE AUTONETTOYANT PNEUMETIQUE II)DESCRIPTION =et appareil est destiné à la filtration des liquides à faibles taux de.viscosité et plus particulièrement de l'eau Il entre dans 12 catégorie des filtres automatiques à fonctionnement autonome Son emploi intéresse de nombreux utilis2teurs , tels : agriculteurs industriels , nisciniers , collectivités , etc Avantages de ce procédé Les filtres autonettoyants existants sont munis de mécanismes complexes nécessitant , parfois , des installations éléctriques importantes. Leurs automatismes , quand ils sont totalement hydrauliques , pour leur marche utilisent l'action du liquide amont filtre . Cette obligation fait que les constructeurs ajoutent un second filtre , plus petit ,aiin de protéger les assujetissements Les particularités du Filtre Autonettoyant Pneumatique en font un appa reil simple techniquement , totalement autonome et ne demandant que un entretien de préservation îles sont - utilisation d'une réserve d'eau filtrée et sous pression pour le rinçage du tamis - obtention de la pression par simple opression d'une poche d'air - nettoyage du filtre à contre flux - @ 'ensemble ne comporte aucune pièce à mouvement , abstraction faite du déplacement des membrenes des vannes dont il est doté - l'ensemble est autonore - a chaque arrêt du flux amont le filtre se rince - il ne eut y avoir ce comatage du taris - les automatismes sont- adaptables selon que le liquide à filtrer soit normalement ou fortement chargé en impuretés - le cout du filtre est concurrentiel - le gaspillage de liquide du fait du nettoyage est minime L'INVENTION Le but de cette création est de remédier aux impératifs de conceptions des filtres automatiques courants , soit : complexité , utilisation de liquide amont , entretien régulier des assujetissements et rinçage en fonction e l'encrassement ce qui cause une diminution croissante du flux entre 2 nettoyages L'INVENTION ( suite ) voir croquis annexes Elle comprend 4 éléments Le filtre à tamis de type classique (1 Une réserve à action pneumatique (2) Un tube plongeur perforé placé au centre du tamis du filtre (4) es assujetissements ( pilote hydraulique , clapets anti retour vannes , boitier de commande è pile , branchements et tuyauteries Le fonctionnement de l'ensemble se déroule en 3 phases , qui sont - le remplissage de la réserve - la vidange du filtre - le rinçage du tamis Ces opérations stefféctuent pendant 2 périodes - le flux amont filtre s'écoule et donc, le réseau est ouvert - le flux amont cesse , le réseau et fermé ou il y a colmatage a) le flux s'écoule ( le tamis est propre ) Les vannes du type "normalement fermé" sont closes Le filtre se remplit , le liquide le traverse et s'ecoule dans le réseau aval L2 réserve , branchée à la sortie du fil-tre , s'emplit au fur et à mesure de la montée en pression du réseau aval Le pilote hydraulique (5) et fermée sous la pression Un clapet anti retour (@) empêche la fuite du liquide de la réserve si la pression amont baisse L'on a,donc, une quantité de liquide propre disponible en pression b) la flux cesse ( l'hypothèse du colmatage accidentel est traité re le réseau amont fermé , la pression aval liminue . Lorsqu'elle baisse jusqu'à une valeur préréglée , an fonction de la pression de travail du réseau amont , le pilote (5) s'ouvre Cette ouverture libère la vanne (6) qui se purge et ouvre .Le filtre se vide . 'ouverture du Pilote transmet la pression du ballon au (8): boitier qui enclenche - rinçage du tamis Le boitier (8) s'enclenche dés l'ouverture du pilote (5) . Il comport ne temporisation réglée sur le temps de vidange du filtre . Le filtr suffisamment vidé , le boitier transmet une impulsion à la vanne (7) La vanne (7) s'ouvre et libère le liquide de la réserve Le liquide est projeté en jets plats par les ajutages du tube (3) qui plonge au centre du tamis du filtre . sous l'action du liquide , oui agit à contre flux , les matieres qui encrassaient le tamis , se détachent et sont évacuées avec le liquide de rinçage Lorsque la pression du ballon , oui baisse au rytme du rinçage atteint le seuil d'action du ressort du pilote , l'opération de nettoyage cesse Le boitier (8) liberté de la pression à la fermeture du pilote (5) déclenche et transmet une impulsion éléctrique a la vanne (7) qui se ferme . Le cycle reprenant à chaque remise en route et arrêt: du flux amont le nettoyage est systématique il se fait de façon autonome PLANS - FIGURES 3 shémas sont présentés : 1) le système 2) le tube plongeur (3) 3) le boîtier (8) Légende Shéma 1 1- philtre à tamis type courant (1) 2- Wallon à vessie type courant (2) 3- Tube plongeur de nettoyage (3) 4- Tube de remplissage du ballon Cd 25 mm (4) 5- Pilote de commande vanne(s) et boitier (5) 6- Vanne hydraulique NF (6) 7- Vanne éléctrique , o ou 12 Vc , NF (7) 8- Bloitier éléctronique de commande vanne éléc (8) 9- Clapets antiretour (9) 10 - Prise en charge (10) 11 - Micro tube # 8 mm (11) 12 - Cablage électrique (12) 13 - Vanne hydraulique , Installée dans les cas de filtration de liquide trés chargé 14 - Presse étoupe DETAIL DESCRIPTIF Système (shéma 1) 1- Le Filtre à Tamis : de type classique pour liquides non visqueux . Corps métallique galvanisé ou plastifié , à couvercle amovible et comportant un tuyau de vidande Il entre dans une gamme établie d'aprés le débit permis avec une perte en charge minimum .Soit : moins de 10 m3/h 10 à 20 20 à 40 40 à 80 plus de 50 Le Tamis est en scier inox . I1 est renforcé afin de supporter le passage du liquide dans le sens inverse au flux normal . La maille est déterminée en fonction de la filtration demandée . Soit : la grosseur ou finesse de filtration va de 60 à 125 microns 2- le 3allon : de type classique à vessie Corps metallique plastifié , contenant une vessie en caoutchouc Sa capacité de rétention est fonction de la taille du filtre Soit : 25 litres pour 20 m3/h 30 1 de 20 à 40 50 1 de 40 à 80 60 1 plus de 80 3- Le Tube Plongeur de nettoyage Pièce en PVC P 12 bars 25 mrn , placée au centre du tamis .Le tube traverse le bouchon du filtre , en haut ou en bas , l'étan- chéité à ce passage est obtenue grace à un presse étoupe . Droit jusqu'à 40 m3 , le tube aura la forme d'un U pour les cubages supérieurs ( voir shémas @@ Le tube est perforé à 2 mm . Un trait de scie,au départ du trou crée une fente miroir cui onnera à l'ajutage un jet plat environ , 3 bars ledébit du trou sera de 4 l/mn . Compte tenu des De:-es en charge , la pression dans le tuse sera celle du réseau amont - 10 % La longueur du tube sera de ( somme des 2 branches pour le U 25 cm et percée de o trous jusqu'à 30 m3/h 35 " 9 " 40 40 " 12 " 80 50 " 15 " plus de 80 Chaque ajutage sera à 90 du p précédent @t , ais de sorte à ne pas s contrarier dans les tubes en U . Chaque ajutage s@ra éloigné de à 4 cm du précédent Le Tube plongeur est branché au réseau du Ballon . En considérant que S/3 dela réserve est utile , l'aspersion durera de 39 à 45". A- Tuyauterie de liaison réseau aval au réservoir est souple afin de faciliter le raccordement et de pression d'utilisation maxi de 12 bars 5- ilote de commande hydraulique il est du type classique ( exp : pilote GAL ) à 4 voies et travaillant à une pression mini de 3 à 400g et maxi de 3 kg . I1 sera muni d'un régulateur de pression si la pression du réseau excède le maxi de 3 kg 6- Vanne Hydraulique elle est du type " normalement fermée" .La dénomination NF indiqL que l'ouverture de la vanne nécessite une action . sitot cette action finie la vanne se referne normalement Le choix de ce type de vanne permet que - elle soit fermée quand le filtre fonctionne - elle s'ouvre,sous la commande du pilote, pour la vidange - elle se referme quand la pression du ballon est tombée Elle est du type classique (exp:GAL) et selon le filtre 1 à 2" T- Vanne Bléctrique elle est de marque courante , en de passage unique 1" , dotée d'une bobine à impulsion 6 ou 12 v Cette vanne est commandée par le boîtier électrique . île s'ouvre 15 à 30" aprés la vanne hydraulique , ce retard permet la vidange presque totale du filtre île se referme lorsaue le boitier déclenche 8- Boitier Eléctronique Cet automatisme est composé de - un pressostat ( Entre élémécanique ) subissant les pressions du pilote hydraulique ( mini j à 400 g et maxi 3 kg) - une plaquette incluant une temporisation ,un relais , un circui@ imprimé . - une pile ce s ou 12 v - un boitier etancne avec -enetre Lorsque la pression de la réserve devisent prepondérante sur celle du réseau , le pilote ouvre la voie en direction du boitier (8) qu enclenche et purge la vanne hydraulique qui ouvre et vidange (6). Le pressostat enclenche . le courant de la pile arrive aux bornes de la temporisation . 15 à 20" passées , la Tempo ouvre et le courant arrive au relais . Le relais transmet une impulsion à la vanne qui ouvre Lorsque la pression du ballon chute , le ressort du pilote provoq sa fermeture . Libéré de toute action extérieure , le pressostat déclenche . Le relais reçoit directement le courant de la pile et il transmet à la vanne une impulsion . I vanne se referme . Le relais éléctronique se met au repos 9- Clapets antiretour du type courant , à clapet en teflon et ressort inox , Un clapet est mis avant le ballon pour éviter la décharge de la réserve quana la pression du réseau baisse . Un clapet est mis avant la vanne éléctrique pour la préserver 10- Prises en charges : colliers classiques du commerce . Ils sont pour 12 bars de force et sont accompagnés des pièces filetées utile 11- icrotubes : ensemble des tubes qui alimentent les assujétisse- ments .Ils ont un de 8 mm et travaillent à 10 bars 12- Cables éléctrîques : du type 1000 R02V 1x1,5 x 2 13- Vanne anticolmatage Si le filtre est à installer sur un réseau débitant un liquide tré chargé , il sera placé , avant le filtre , une vanne hydraulique fonctionnant en série avec le pressostat du pilote (8) et fermant quand la vanne (6) ouvre Cela implique , dans le cas ou le réseau est alimenté par une pompe qu'une sécurité surpression soit incorporée à la commande de pompe. La vanne (13) qui a un rôle de protection dans les situations exeptionnelles , n'appartient pas à l'invention en tant que revendication APPLICATIONS INDUSTRIELLES Comme il est dit en début de description , cette invention,surtout pour la filtration de l'eau , intéresse de nombreux utilisateurs Elle peut être conçue en quantité celle concerne la chaudronnerie , la mécanique hydraulique et 1' 1'éléctronisue et le commercial III) REVS;DICATIONS a- Procédé pour la filtration des liquides , essentiellement l'eau qui se caractérise par son automatisme et son autonomie b- La revendication 1 porte sur le principe d'adjoindre à un filtre (1) un réservoir à vessie (2) qui assure une réserve de liquide filtré et sous pression pneumatique c- La revendication 2 porte sur l'utilisation d'un Pilote (5) pour pour la commande de vidange (6) et l'enclenchement du boitier (8). d- La revendication 3 porte sur le dispositif de remplissage du réservoir (2) soit , soit le branchement aprés filtre (10) et le clapet antiretour (9) et la canalisation souple (4) . Par ce dispositif le réserve s'emplit de liquide filtré e- La revendication 4 porte sur le dispositif d'aspersion du tamis du filtre pour son nettoyage . Il consiste en un tube (3) qui traverse le bouchon du filtre et plonge au centre du tamis . Ce tube est percé d'ajutages . L'étanchéité du passage au bouchon est assurée par un presse étoupe (14) f- La revendication 5 porte sur le principe d'utiliser le presse étoupe (14) g- La revendication 6 porte sur le principe et le dispositif de vidange dufiltre par la vanne(b).Afin que le liquide contenue dans le filtre n'atténue pas la puissance des jets de nettoyage , il est nécessaire de l'évacuer h- La revendication 7 porte sur le dispositif de décharge du liqui de du ballon et qui comprend : une vanne éléctrique (7) , un clapet (9) et un boitier de commande (8) i- La revendication 8 porte sur le boitier (8) . Ce dispositif a pour rôle de commander avec retard la vanne(7) . Il est constitué d'un pressostat , d'un circuit éléctronique temporisé , d'une pile et d'un boitier étanche