Brevet FR2878764A1 — publié le 20060609

La présente invention concerne un dispositif d'injection de gaz capable de décharger du liquide en fuite. Le dispositif de l'invention peut être appliqué à un dispositif d'injection de gaz de type à aspiration (pression négative) ou à un dispositif d'injection de gaz de type à pression positive pour éviter efficacement que le liquide dans le conduit de sortie de gaz ne reflue et pour permettre au liquide en fuite en reflux dans le dispositif d'injection de gaz de se décharger. Tandis qu'un gaz, comme l'ozone, l'oxygène, le dioxyde de carbone, le chlore, etc., doit être injecté dans un liquide à travers un dispositif d'injection de gaz, comme un dispositif de type à pression négative (comme un tube Venturi) ou de type à pression positive (comme un diffuseur), il doit exister un clapet de retenue/des clapets de retenue ou anti-retour dans le dispositif d'injection pour éviter le reflux. Les types conventionnels de clapet de retenue comprennent le type à pression équilibrée ressort-gaz, le type à commutateur mécanique à fermeture de surface de pression d'eau de reflux, etc. Le premier est hautement sensible au changement de pression; il peut donc présenter l'inconvénient de bloquer l'écoulement de fluide. En outre, il est fréquemment sujet à un dysfonctionnement, du fait de la fatigue du ressort ou de la fluctuation de pression dans le dispositif d'injection de gaz, tandis que le dernier est fréquemment soumis à un dysfonctionnement résultant d'un défaut dans la fabrication mécanique et la structure. En outre, le liquide en fuite refluant depuis la structure du clapet de retenue peut progressivement s'accumuler dans le dispositif d'injection de gaz et ne peut pas être déchargé correctement, en gênant donc le fonctionnement normal du dispositif d'injection de gaz. Par conséquent, le reflux de liquide à travers le conduit de sortie de gaz et la décharge du liquide de reflux accumulé dans le dispositif d'injection de gaz sont les 25 problèmes graves qui doivent être surmontés. L'objet de l'invention consiste à proposer un dispositif d'injection de gaz en mesure de décharger le liquide de fuite en reflux. Le dispositif d'injection de gaz est utilisé pour injecter un gaz dans un dispositif liquide, et décharger le liquide en fuite efficacement par le biais d'un canal de décharge de liquide, situé dans la partie inférieure du dispositif d'injection et de la fourniture d'un clapet de retenue spécial dans le canal. Pour atteindre l'objet ci-dessus, l'invention divulgue un dispositif d'injection de gaz comprenant une chambre, un conduit d'entrée de gaz, un conduit de sortie de gaz, et un conduit de décharge de liquide. Les deux conduits d'entrée et de sortie de gaz sont ménagés sur la partie supérieure du dispositif d'injection de gaz, tandis que le conduit de décharge de liquide est ménagé dans la partie inférieure du dispositif et s'étend vers le haut dans la chambre du dispositif, avec une pliure ou un coude vers le bas dans la chambre. Chaque conduit de sortie de gaz et conduit de décharge de liquide comprend un clapet de retenue et chaque clapet de retenue contient un système de blocage mobile. Quand le système de blocage se déplace vers une ouverture du clapet de retenue, la surface de blocage du système de blocage entre en contact avec la surface interne du clapet de contrôle et s'y adapte, à une extrémité pour obtenir un effet d'étanchéité, et quand le système de blocage se déplace à l'autre extrémité du clapet de retenue, le fluide peut passer à travers une pluralité de canaux d'écoulement formés sur le système de blocage. Quand le dispositif d'injection de gaz de l'invention est de type à pression négative, la pression dans la chambre est relativement inférieure à celle de l'environnement (ou à pression négative), et les systèmes de blocage dans les clapets de retenue dans le conduit de sortie de gaz et le conduit de décharge de liquide se déplacent vers le bas pour fermer les clapets de retenue. Le gaz est aspiré dans la chambre à travers le conduit d'entrée de gaz. Dans ces conditions, la pression de gaz sur le système de blocage du clapet de retenue donne une force supérieure au poids du système de blocage, en levant ainsi ledit système de blocage vers le haut, et en ouvrant ainsi le clapet de retenue et en permettant au gaz d'être injecté dans un liquide régulièrement, à travers le conduit de sortie de gaz. En ce qui concerne le conduit de décharge de liquide, la pression dans le dispositif étant inférieure à la pression ambiante, le système de blocage du clapet de retenue dans le conduit de décharge de liquide est soumis à une force vers le bas. En plus de son propre poids, le système de blocage est poussé vers le bas pour fermer le clapet de retenue et éviter que le gaz ne fuie. Quand le gaz n'est pas injecté dans le liquide, le liquide de reflux poussera le système de blocage du conduit de sortie de gaz vers le bas. En plus du poids du système de blocage, le clapet de retenue du conduit de sortie de gaz est fermé pour éviter le reflux. Toutefois, s'il y a une petite quantité de liquide de reflux provenant du clapet de retenue du conduit de sortie de gaz, la chambre du dispositif peut servir de tampon pour le liquide de reflux. Quand le liquide dans la chambre atteint un certain niveau, la poussée du liquide peut dépasser le poids du système de blocage du clapet de retenue dans le conduit de décharge de liquide et lever le système de blocage; ainsi, le liquide peut être déchargé à travers le conduit de décharge de liquide. Quand le dispositif d'injection de gaz de l'invention est de type à pression positive, le dispositif peut avoir une structure similaire à celle du type de dispositif à pression négative mentionné ci-dessus et les différences résident uniquement dans le fait que le système de blocage se déplace vers le haut pour fermer le clapet de retenue et en ce que la limitation se trouve sur le poids des systèmes de blocage. Le type d'injection à pression positive diffère du type à pression négative en ce que la pression dans la chambre est positive et la force vers le haut imposée par le gaz sur le système de blocage du clapet de retenue est supérieure au poids du système de blocage, en poussant ainsi le système de blocage du clapet de retenue vers le haut, et le clapet de retenue est fermé pour éviter que le gaz ne fuie. S'il existe un liquide de reflux, le poids du système de blocage du clapet de retenue dans le conduit de décharge de liquide est choisi de sorte que son poids soit supérieur à la force imposée par le liquide sur le système de blocage et ledit système de blocage ne sera pas déplacé vers le haut pour fermer le clapet de retenue, en maintenant ainsi le clapet de retenue ouvert pour décharger le liquide du conduit de décharge de liquide. Les caractéristiques de l'invention deviendront apparentes pour l'homme de l'art en se référant aux dessins de l'invention et aux descriptions détaillées suivantes des modes de réalisation préférés. La figure 1 est une vue en coupe du dispositif d'injection de gaz de type à pression négative de l'invention; et La figure 2 est une vue en coupe du dispositif d'injection de gaz de type à pression positive de l'invention. L'invention concerne un dispositif d'injection de gaz avec différents modes de réalisation, selon qu'elle est appliquée à un dispositif d'injection de gaz à pression négative ou à un dispositif d'injection de gaz à pression positive. Le premier mode de réalisation de la présente invention est un dispositif d'injection de gaz de type à pression négative, et sa vue en coupe est indiquée sur la figure 1. Le dispositif d'injection de gaz comprend essentiellement une chambre 10, un conduit d'entrée de gaz 20, un conduit de sortie de gaz 30 et un conduit de décharge de liquide 40. Le canal de sortie de gaz 30 et le canal de décharge de liquide 40 sont chacun dotés d'un clapet de retenue ou anti-retour 50, 70, respectivement, qui sont appelés premier clapet de retenue 50 et second clapet de retenue 70, respectivement. Le premier clapet de retenue 50 et le second clapet de retenue 70 sont de structure similaire, contenant un système de blocage 60, 80, respectivement qui peut se déplacer vers le haut et vers le bas dans l'espace interne des clapets de retenue. Les systèmes de blocage 60, 80 ont chacun une extrémité conique à l'extrémité inférieure et ont une pluralité de canaux d'écoulement 90, 100 à l'extrémité supérieure. L'ouverture inférieure du clapet de retenue forme une surface interne conique, de façon à entrer en contact avec l'extrémité conique du système de blocage et à s'y adapter. Quand les systèmes de blocage 60, 80 se déplacent vers les ouvertures inférieures, le premier clapet de retenue 50 et le second clapet de retenue 70 sont fermés pour éviter que le fluide ne passe à travers, et quand les systèmes de blocage 60, 80 se déplacent vers les ouvertures supérieures aux autres extrémités du premier et du second clapets de retenue 50, 70, le fluide peut passer à travers le premier clapet de retenue 50 et le second clapet de retenue 70, via les canaux d'écoulement 90. La chambre 10 a une partie supérieure et une partie inférieure. Le conduit d'entrée de gaz 20 et le conduit de sortie de gaz 30 sont situés sur la partie supérieure de la chambre 10 du dispositif d'injection de gaz, tandis que le conduit de décharge de liquide 40 est situé dans la partie inférieure de la chambre 10 et s'étend vers le haut dans la chambre 10 avec une pliure vers le bas dans la chambre 10. Les extrémités coniques des systèmes de blocage 60, 80 dans le premier clapet de retenue 50 et le second clapet de retenue 70 sont orientées vers le bas, de façon à fermer les clapets de retenue 50, 70 par le propre poids des systèmes de blocage 60, 80. Quand un gaz est alimenté à travers le conduit d'entrée de gaz 20, la pression de gaz imposée sur le système de blocage 60 est supérieure au poids du système de blocage 60, en levant donc le système de blocage 60 et en ouvrant le clapet de retenue 50, de sorte que le gaz puisse passer à travers le clapet via les canaux d'écoulement 90. En outre, la pression négative dans la chambre 10 tend à aspirer l'air ambiant dans la chambre 10, via le conduit de décharge de liquide 40. Donc, outre son poids propre, le système de blocage 80 porte également la pression vers le bas, de sorte que le clapet de retenue 70 soit fermé de façon sûre. Dans ce cas, le gaz est injecté dans un liquide uniquement à travers le conduit de sortie de gaz 30 et il ne fuira pas à travers le conduit de décharge de liquide 40. Quand le gaz cesse d'être alimenté dans le liquide, le liquide dans le dispositif liquide (non indiqué) connecté au conduit de sortie de gaz 30 peut éventuellement refluer dans le conduit de sortie de gaz 30. Toutefois, le liquide de reflux poussera le système de blocage 60 vers le bas, et le clapet de retenue 50 est fermé de façon sûre par le système de blocage 60 afin d'éviter que le liquide ne reflue lors de l'addition du poids du système de blocage 60. Toutefois, s'il existe une petite quantité de liquide de reflux, le liquide s'accumulera dans la chambre 10, qui sert de tampon pour le liquide de reflux. Quand le liquide dans la chambre 10 s'est accumulé jusqu'à atteindre un certain niveau et que la force imposée par le liquide sur le système de blocage 80 est supérieure au poids dudit système de blocage, le système de blocage se déplacera vers le haut en position ouverte, moyennant quoi le liquide peut être déchargé du conduit de décharge 40 à travers les canaux d'écoulement 100. Un autre mode de réalisation de l'invention est un dispositif d'injection de gaz de type à injection à pression positive et sa vue en coupe est indiquée sur la figure 2. La structure primaire du dispositif indiqué sur la figure 2 est similaire à celle indiquée sur la figure 1, excepté que le second clapet de retenue 170 est dans le sens inverse par rapport au second clapet de retenue 70. Le mode de réalisation précédent peut être consulté pour plus de détails. Un premier clapet de retenue 150 est disposé dans le conduit de sortie de gaz 130 et a un système de blocage interne 160 avec une extrémité conique vers le bas. A cause du poids du système de blocage 160 lui-même, ledit système de blocage 160 est déplacé vers le bas pour fermer le clapet de retenue 150. Un second clapet de retenue 170 est disposé dans le conduit de décharge de liquide 140, et a un système de blocage interne 180 avec une extrémité conique vers le haut. A cause du poids du système de blocage 180 lui-même, ledit système de blocage 180 est déplacé vers le bas pour ouvrir le second clapet de retenue 170. Quand un gaz est alimenté à travers le conduit d'entrée de gaz 120, la pression de gaz imposée sur le système de blocage 160 est supérieure au poids dudit système de blocage 160, elle lève donc le système de blocage 160 et ouvre le clapet de retenue 150, de sorte que le gaz puisse passer à travers le clapet, via les canaux d'écoulement 190. En outre, la pression positive de gaz dans la chambre 110, imposée sur le système de blocage 180 est supérieure au poids du système de blocage 180 et lève le système de blocage 180 vers le haut pour fermer le clapet de retenue 170. Dans ce cas, le gaz est injecté dans un liquide uniquement à travers le conduit de sortie de gaz 130 et il ne fuira pas à travers le conduit de décharge de liquide 140. Quand le gaz cesse d'arriver dans le liquide, le liquide dans le dispositif liquide (non indiqué) connecté au conduit de sortie de gaz 130 peut éventuellement refluer dans le conduit de sortie de gaz 130. Toutefois, le liquide de reflux poussera le système de blocage 160 vers le bas et le clapet de retenue 150 sera fermé de façon sûre par le système de blocage 160, afin d'éviter que le liquide ne reflue avec l'addition du poids du système de blocage 160. Toutefois, s'il y a une petite quantité de liquide de reflux, le liquide s'accumulera dans la chambre 110 qui sert de tampon pour le liquide de reflux. Quand le liquide dans la chambre 110 s'accumule pour atteindre un certain niveau et la force imposée par le liquide sur le système de blocage 180 est inférieure au poids dudit système de blocage 180, le système de blocage se déplacera vers le bas en position ouverte, et moyennant quoi le liquide peut être déchargé depuis le conduit de décharge 140 à travers les canaux d'écoulement 200. L'invention peut également être mise en application dans d'autres modes spécifiques sans sortir de l'esprit et de l'essence de l'invention. Par conséquent, les modes de réalisation préférés seront considérés comme explicatifs sans être limitatifs. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection de gaz, utilisé pour injecter un gaz dans un dispositif de liquide contenant un liquide, comprenant: une chambre ayant une partie supérieure et une partie inférieure; un conduit d'entrée de gaz, connecté à la partie supérieure de la chambre pour 5 transmettre un gaz dans la chambre; un conduit de sortie de gaz, connecté à la partie supérieure de la chambre pour transmettre le gaz hors de la chambre; le conduit de sortie de gaz contenant un premier clapet de retenue actionné verticalement; et un conduit de décharge de liquide, connecté à la partie inférieure de la chambre et s'étendant dans la chambre, avec une extrémité du conduit de décharge de liquide à l'intérieur de la chambre pliée vers le bas et contenant un second clapet de retenue activable verticalement; dans lequel: le premier clapet de retenue a un système de blocage, dont le poids facilitant la 15 fermeture du premier clapet de retenue est choisi pour être inférieur à la force vers le haut imposée par le gaz sur le système de blocage de la chambre; le second clapet de retenue a un système de blocage, dont le poids facilitant la fermeture du second clapet de retenue est choisi pour être supérieur à la force vers le haut imposée par le gaz sur le système de blocage dans la chambre, mais est inférieur à la force vers le haut imposée sur le système de blocage par le liquide qui reflue à travers le conduit de sortie de gaz, à partir du dispositif de liquide et s'accumule dans le fond de la chambre. 2. Dispositif d'injection de gaz selon la revendication 1, dans lequel chacun des clapets de retenue a un espace intérieur, ledit espace intérieur a une première ouverture et une seconde ouverture, et une extrémité de chacun des systèmes de blocage a une surface de blocage pour fermer le clapet de retenue, tandis que l'autre extrémité a une pluralité de canaux d'écoulement, dans lesquels, avec chacun des systèmes de blocage se déplaçant vers leurs premières ouvertures respectives, la première ouverture est bloquée par le système de blocage, de façon à fermer chacun des clapets de retenue, et avec chacun des systèmes de blocage se déplaçant vers leurs secondes ouvertures respectives, chacun des clapets de retenue est ouvert. 3. Dispositif d'injection de gaz selon la revendication 2, dans lequel la surface de blocage et la surface interne de la première ouverture sont façonnées comme des surfaces coniques complémentaires afin de s'adapter étroitement l'une à l'autre. 4. Dispositif d'injection de gaz, utilisé pour transmettre un gaz dans un dispositif liquide contenant un liquide, comprenant: une chambre ayant une partie supérieure et une partie inférieure; un conduit d'entrée de gaz, connecté à la partie supérieure de la chambre pour transmettre un gaz dans la chambre; un conduit de sortie de gaz, connecté à la partie supérieure de la chambre pour transmettre le gaz hors de la chambre; le conduit de sortie de gaz contenant un premier clapet de retenue activé verticalement; et un conduit de décharge de liquide, connecté à la partie inférieure de la chambre et s'étendant dans la chambre, avec une extrémité du conduit de décharge de liquide à l'intérieur de la chambre plié vers le bas et contenant un second clapet de retenue activable verticalement; dans lequel le premier clapet de retenue a un système de blocage, dont le poids facilitant la fermeture du premier clapet de retenue est choisi pour être inférieur à la force vers le haut imposée par le gaz sur le système de blocage dans la chambre; la seconde vanne de contrôle a un système de blocage, dont le poids facilitant la fermeture du second clapet de retenue, est choisi pour être inférieur à la force vers le haut imposée par le gaz sur le système de blocage dans la chambre, mais est supérieur à la force vers le haut imposée sur le système de blocage par le liquide qui reflue à travers le conduit de sortie de gaz, à partir du dispositif liquide et s'accumule au fond de la chambre. 5. Dispositif d'injection de gaz selon la revendication 4, dans lequel chacun des clapets de retenue a un espace interne, ledit espace interne a une première ouverture et une seconde ouverture, et une extrémité de chacun des systèmes de blocage a une surface de blocage pour fermer le clapet de retenue, tandis que l'autre extrémité a une pluralité de canaux d'écoulement, dans lesquels, avec chacun des systèmes de blocage se déplaçant vers leurs premières ouvertures respectives, la première ouverture est bloquée par le système de blocage, de façon à fermer chacun des clapets de retenue, et avec chacun des systèmes de blocage se déplaçant vers leurs secondes ouvertures respectives, chacun des clapets de retenue est ouvert. 6. Dispositif d'injection de gaz selon la revendication 5, dans lequel la surface de 10 blocage et la surface interne de la première ouverture sont façonnées comme des surfaces coniques complémentaires afin de s'adapter étroitement l'une à l'autre.