Brevet FR3123572A1 — publié le 20221209

La présente invention concerne un dispositif de purification de gaz, le dispositif (1) comprenant sensiblement un récipient (2) ayant une entrée (3) de gaz à purifier et une sortie (4) de gaz purifié, récipient (2) dans lequel sont agencés deux blocs (6) ou plus d’un agent de purification qui sont empilés les uns sur les autres pour former une pile (7), un joint d’étanchéité (8) étant agencé entre les blocs empilés (6), les blocs (6) étant maintenus ensemble par : - un élément (29) s’étendant à travers les blocs (6) ; et/ou - une enceinte (20) réalisée en un matériau non élastique ou flexible qui est agencée autour de la pile (7) de blocs (6) ; et/ou - le fait que les joints d’étanchéité (8) sont collés aux blocs (6). Dispositif de purification de gaz La présente invention concerne un dispositif de purification de gaz. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif de purification de gaz comprenant un récipient ayant une entrée de gaz à purifier et une sortie de gaz purifié. Le terme "purification de gaz" signifie ici que le gaz est purifié d’un autre gaz, d’un liquide ou d’une autre substance qui est éliminé du gaz à purifier. Un agent de purification est placé dans le récipient. Cet agent de purification peut prendre différentes formes, par exemple des granulés, ou par exemple un matériau structuré sous la forme d’un ou de plusieurs blocs. Ces derniers sont généralement empilés les uns sur les autres. L’agent de purification peut par exemple être un agent de séchage, également appelé dessicant, dans lequel le gaz à purifier est séché, moyennant quoi la vapeur d’eau sera séparée du gaz par le dessicant. Cela se produit classiquement par exemple dans le cas d’un gaz comprimé provenant d’un compresseur, dans lequel le gaz comprimé doit être exempt d’humidité avant d’être acheminé vers les utilisateurs. Classiquement, les blocs d’agent de purification ou de dessicant ont une forme complémentaire à la forme du récipient dans lequel ils sont empilés. Les blocs ont des cavités, des canaux et assimilés à travers lesquels le gaz à purifier peut circuler. Dans le document WO2017/035607, de tels blocs, lorsqu’ils sont empilés, sont ancrés les uns sur les autres à l’aide de joints d’étanchéité agencés autour des blocs à l’emplacement où deux blocs sont empilés l’un sur l’autre, le joint d’étanchéité ayant une lèvre faisant saillie vers l’intérieur qui s’étend entre les blocs. Le joint d’étanchéité ancre deux blocs successifs ensemble, la lèvre saillante maintenant les blocs espacés l’uns de l’autre. Étant donné que la géométrie et l’emplacement des cavités, des canaux susmentionnés et similaires des différents blocs sont différents, il est nécessaire de garder les blocs espacés les uns des autres de sorte qu’un bloc ne puisse pas fermer les canaux de l’autre. Une gaine thermo-rétractable est placée autour des blocs, laquelle gaine est appliquée tout autour de la paroi circonférentielle de la pile de blocs, afin de garantir que les blocs restent empilés les uns sur les autres. En conséquence, un module ou ce qu’on appelle une "cartouche" est formé et peut être facilement placé dans le récipient, ce qui simplifie grandement l’assemblage et la maintenance. La présente invention vise à fournir une alternative au procédé susmentionné d’empilement et de fixation des blocs d’agent de purification. La présente invention a pour objet un dispositif de purification de gaz, le dispositif comprenant sensiblement un récipient ayant une entrée de gaz à purifier et une sortie de gaz purifié, le récipient contenant deux blocs ou plus d’un agent de purification qui sont empilés les uns sur les autres pour former une pile, un joint d’étanchéité étant agencé entre les blocs empilés, les blocs étant maintenus ensemble par : - un élément s’étendant à travers les blocs ; et/ou - une enceinte réalisée en un matériau non élastique ou flexible, agencée autour de la pile de blocs ; et/ou - le fait que les joints d’étanchéité sont collés aux blocs. Les trois options mentionnées ci-dessus offrent une alternative à la solution connue consistant en une gaine thermo-rétractable et des joints d’étanchéité. Un avantage est que les inconvénients associés à l’utilisation d’une gaine thermo-rétractable, comme par exemple la mauvaise connexion de la gaine rétractable après le montage, sont évités. Un autre avantage encore est que les options susmentionnées permettent d’intégrer d’autres fonctionnalités dans la pile de blocs, ou "cartouche". Les trois options susmentionnées peuvent être réalisées de différentes manières, comme il sera expliqué ci-après. Par conséquent, une caractéristique préférée de l’invention concerne le fait que la pile de blocs soit pourvue, à ses extrémités, d’un élément d’entrée et d’un élément de sortie, un ou plusieurs des composants suivants étant prévus dans l’élément d’entrée : - un filtre d’entrée ; - un distributeur d’air ; - un joint d’étanchéité ; - un ou plusieurs clapets ou une ou plusieurs valves ; - un silencieux ; - un ressort ; - un écarteur ; - un séparateur d’eau ; et un ou plusieurs des composants suivants étant prévus dans l’élément de sortie : - un filtre d’échappement ; - un distributeur d’air ; - un joint d’étanchéité ; - un ou plusieurs clapets ou une ou plusieurs valves ; - un silencieux ; - un ressort ; - un écarteur. Grâce à cette intégration poussée de différentes fonctions et composants dans la pile de blocs, l’assemblage du dispositif et en particulier du récipient sera beaucoup plus simple. La maintenance et les réparations éventuelles se feront également de manière beaucoup plus fluide et efficace. Dans un mode de réalisation préféré, le joint d’étanchéité susmentionné s’étend sur les bords circonférentiels des blocs empilés les uns sur les autres, le joint d’étanchéité se composant d’une enveloppe cylindrique qui est agencée sur les bords circonférentiels des blocs, et est constitué de deux lèvres positionnées en forme de V montées à l’intérieur de l’enveloppe cylindrique et tournées vers l’intérieur, s’étendant entre les blocs, dans lequel les bords libres de la coque cylindrique sont dépliés en s’éloignant des blocs. Un avantage est que les bords libres dépliés pourront entrer en contact avec les parois intérieures du récipient ou avec les parois intérieures de l’enceinte, ce qui permet d’assurer une étanchéité pour éviter les fuites. Les lèvres en forme de V garantissent le maintien des blocs à une distance mutuelle. Afin de mieux mettre en évidence les caractéristiques de l’invention, on décrit ci-après, à titre d’exemple sans caractère limitatif, certains modes de réalisation préférés d’un dispositif de purification de gaz selon l’invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La représente schématiquement un dispositif de purification de gaz selon l’invention ; La représente une coupe transversale du récipient de la le long de la ligne II-II dans la ; La représente une coupe transversale du récipient de la le long de la ligne III-III dans la ; Les Figures 4A et 4B montrent une vue de détail d’un joint d’étanchéité de la ; Les Figures 5A et 5B montrent une vue de détail d’un joint d’étanchéité d’extrémité de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; La montre une variante de la pile de blocs de la ; et La montre une variante de la pile de blocs de la . La schématise un dispositif 1 selon l’invention pour un gaz de purification, comprenant un récipient 2 avec une entrée 3 de gaz à purifier et une sortie 4 de gaz purifié. Dans ce cas, le récipient 2 est cylindrique, mais cela n’est bien sûr pas nécessaire à l’invention. Le récipient peut également être par exemple en forme de poutre, et avoir une section carrée. Il est également possible que le dispositif 1 soit pourvu de plusieurs récipients 2 afin d’augmenter la capacité ou, si l’agent de purification est régénérable, de permettre aux récipients 2 d’être alternativement purifiés et régénérés. Dans l’exemple montré, le dispositif 1 est plus précisément un sécheur pour sécher du gaz comprimé, c’est-à-dire pour éliminer l’humidité du gaz comprimé à purifier, le gaz provenant d’un compresseur 5, mais l’invention ne s’y limite pas. Il sera clair que le dispositif 1 peut également être utilisé pour purifier un gaz qui est contaminé par un autre gaz en séparant le gaz contaminant de celui-ci. En effet, par « purification de gaz » on entend ici très généralement que le gaz est purifié d’un autre gaz, d’un liquide ou d’une autre substance qui est extrait du gaz à purifier. Comme on peut le voir dans la coupe transversale dans la , un certain nombre de blocs 6 d’un agent de purification sont agencés dans le récipient 2. Dans ce cas, l’agent de purification est un agent de séchage, également connu sous le nom de dessicant. Les blocs 6 ont une forme cylindrique, complémentaire de la forme du récipient 2, comme on peut le voir dans les Figures 2 et 3. Dans notre cas, il y a trois de ces blocs 6, mais il peut tout aussi bien y en avoir moins ou plus que trois. Les blocs 6 sont empilés les uns sur les autres pour former une pile 7. Selon l’invention, un joint d’étanchéité 8 est agencé entre les blocs 6 empilés les uns sur les autres. En d’autres termes, un joint d’étanchéité 8 est agencé entre chaque deux blocs 6 empilés l’un sur l’autre. Un joint d’étanchéité dit joint d’étanchéité d’extrémité 9 est également agencé sur les deux blocs 6 les plus à l’extérieur de la pile 7. Les Figures 4 et 5, montrent un exemple du joint d’étanchéité 8 et du joint d’étanchéité d’extrémité 9. Le joint d’étanchéité 8 susmentionné, comme le montre les Figures 4A et 4B, s’étend sur les bords circonférentiels 10 des blocs empilés 6. Le joint d’étanchéité 8 est constitué d’une enveloppe cylindrique 11 qui est agencée sur les bords circonférentiels 10 des blocs 6, et est constitué de deux lèvres 12 positionnées en forme de V montées à l’intérieur de l’enveloppe cylindrique 11 et tournées vers l’intérieur, s’étendant entre les blocs 6. Ces lèvres 12 garantissent que les blocs 6 ne se touchent pas entre eux. Il est important de s’assurer que les canaux, ouvertures et équivalents formés dans les blocs 6 ne soient pas fermés à cause de blocs 6 qui entreraient en contact les uns avec les autres. En outre, les bords libres 13 de l’enveloppe cylindrique 11 sont pliés dans le sens ouverture en s’éloignant des blocs 6 et des lèvres 12 en forme de V, c’est-à-dire vers l’extérieur. Le joint d’étanchéité d’extrémité 9, qui est prévu sur les blocs 6 les plus à l’extérieur de la pile 7 de blocs 6 au niveau de leur bord circonférentiel 10 libre, est conçu comme un joint d’étanchéité en forme de V qui est glissé sur le bord circonférentiel 10 respectif, de sorte qu’une première branche 14 du joint d’étanchéité d’extrémité 9 appuie contre la surface supérieure axiale 15 du bloc 6 le plus à l’extérieur, tandis que la deuxième branche 16 du joint d’étanchéité d’extrémité 9 appuie contre la paroi extérieure radiale 17 du bloc 6. Le joint d’étanchéité d’extrémité 9 est pourvu d’une saillie 18 où les deux branches 14, 16 sont connectées l’une à l’autre. Dans ce cas, cette saillie 18 est en forme de lobe. De manière analogue au joint d’étanchéité 8 susmentionné, l’extrémité libre 19 de la deuxième branche 16 est pliée dans le sens ouverture en s’éloignant du bloc 6. Selon l’invention, les blocs 6 sont maintenus ensemble. Par « maintenus ensemble » on entend ici qu’ils forment un tout et peuvent donc être manipulés comme un tout. Dans l’exemple de la et la , cela est fait par une enceinte 20 réalisée en un matériau non élastique ou flexible, qui est agencée autour de la pile 7 de blocs 6. Dans ce cas, l’enceinte 20 comprend deux parties 21a, 21b qui peuvent être fixées l’une à l’autre autour des blocs 6. L’enceinte 20 peut être réalisée en métal ou en plastique, ou l’enceinte 20 peut comprendre un matériau en treillis ou en maille. Les parties 21a, 21b sont fixées l’une à l’autre au moyen d’un système d’encliquetage 22, comme le schématise la . Bien entendu, il est possible qu’il y ait plus de deux parties 21a, 21b, ou que l’enceinte 20 soit constituée d’un monobloc qui peut être placé autour des blocs 6 avec un seul système d’encliquetage 22. Au lieu d’un système d’encliquetage 22, il est également possible d’utiliser des boulons ou des vis ou d’autres moyens de fixation pour fixer les parties 21a, 21b ensemble. Les bords dépliés 13, 19 susmentionnés des joints d’étanchéité 8 et du joint d’étanchéité d’extrémité 9 sont en contact avec l’enceinte 20. Ceci assure une étanchéité pour que le gaz ne puisse pas s’échapper et qu’il soit forcé de s’écouler à travers toute la pile 7. Le fonctionnement du dispositif 1 est très simple et se présente comme suit. L’air comprimé par le compresseur 5 pénètre dans le récipient 2 via l’entrée 3 du dispositif 1, où il s’écoule à travers la pile de blocs. Les blocs 6 de dessicant vont extraire l’humidité présente dans le gaz comprimé. Les joints d’étanchéité 8 et les joints d’étanchéité d’extrémité 9 empêchent le gaz de s’échapper et d’atteindre la sortie 4 sans s’écouler complètement à travers la pile 7 de blocs 6. Lorsque le gaz s’est écoulé à travers la pile 7 de blocs 6, l’humidité en a été éliminée et le gaz maintenant sec peut quitter le récipient 2 et le dispositif 1 via la sortie 4. L’exemple de la manière de garder les blocs 6 ensemble montré dans les Figures 1 à 5 n’est qu’une possibilité. La montre une variante selon la , dans laquelle, dans ce cas, l’enceinte 20 comprend un tube 23, une conduite ou un tuyau qui est agencé autour des blocs 6. Les blocs 6 peuvent être montés ici de manière lâche ou à l’aide de colle ou de pâte d’étanchéité sur la circonférence de l’enceinte 20. Un capuchon d’extrémité 25 ou un couvercle est prévu aux deux extrémités ouvertes 24 du tube 23, de la conduite ou du tuyau. Ces capuchons d’extrémité 25 sont réalisés en un matériau perméable aux gaz. Dans la , l’enceinte 20 est fabriquée à partir de différentes pièces 26, chaque pièce 26 comprenant un système de serrage qui peut s’encliqueter dans deux blocs successifs. Comme le montre la , chaque pièce 26 est un anneau agencé autour des blocs 6. Par exemple, le système de serrage peut comprendre des goupilles qui pénètrent dans les blocs 6. En variante, le système de serrage peut également comprendre un renflement en forme de nervure qui s’ajuste dans une rainure prévue à cet effet dans les blocs. Le nombre de pièces 26 est égal au nombre de blocs 6, moins un. La montre une variante dans laquelle l’enceinte 20 concerne un revêtement 27 qui a été appliqué autour des blocs 6. Dans ce cas, le revêtement 27 est tel qu’une enceinte 20 solide est obtenue. Un revêtement 27 possible est par exemple un revêtement PU. Cependant, tout autre revêtement présentant une résistance à la pression, aux vibrations et aux chocs comparable à celle d’un revêtement PU et/ou présentant des propriétés de liaison résistante et d’étanchéité comparables à celles d’un revêtement PU convient. Les Figures 9, 10 et 11 montrent des variantes dans lesquelles les blocs sont maintenus ensemble par un élément 29 s’étendant à travers les blocs 6. Dans la , cet élément 29 est un fil 30 qui est agencé à travers les blocs 6. En particulier, les deux extrémités du fil 30 sont agencées à travers la pile 7 de blocs 6, et les extrémités sont ensuite nouées. Dans les Figures 10 et 11 en revanche, l’élément 29 est une tige 31. Dans la , la tige 31, agencée à travers les blocs 6, est pourvue, aux deux extrémités, d’un écrou 32 ou un équivalent pour serrer les blocs 6 entre ces deux écrous 32. Dans la , la tige 31 est pourvue à une extrémité, dans ce cas l’extrémité inférieure, d’un arrêt 33 ou d’une butée pour les blocs, lequel arrêt 33 ou laquelle butée est perméable au gaz. De même, dans ce cas, l’autre extrémité de la tige 31 est pourvue d’un écrou 32 ou un équivalent. Comme on peut le voir dans la , un élément de ressort 34 est agencé entre l’écrou 32 et un bloc 6. L’élément de ressort 34 fournit une tension ou une pression sur les blocs 6 de sorte qu’ils soient pressés les uns contre les autres et ne puissent pas se déplacer en raison de la vitesse de l’air ou d’autres influences. L’élément de ressort 34 permet également aux blocs 6 de se dilater en raison de l’adsorption de l’humidité. La montre enfin la variante dans laquelle les joints d’étanchéité 8 sont collés aux blocs 6 afin de garder les blocs 6 ensemble. En d’autres termes, aucune enceinte 20 n’est agencée autour de la pile 7 de blocs 6, aucun élément 29 n’est agencé à travers la pile 7 de blocs 6, ou aucune gaine thermo-rétractable n’est agencée autour de la pile 7 de blocs 6. Une autre variante de mode de réalisation concerne la connexion des blocs 6 entre eux à l’aide d’un adhésif et d’un ruban adhésif renforcé au lieu d’un adhésif, comme par exemple un ruban adhésif en toile qui est collé sur le périmètre des blocs 6 entre deux blocs successifs et qui est facultativement appliqué comme protection sur tout le périmètre des blocs 6. La , présente une variante finale de la . La pile 7 de blocs 6 est pourvue, à ses extrémités, d’un élément d’entrée 35 près de l’entrée 3 du récipient 2 et d’un élément de sortie 36 près de la sortie 4 du récipient 2. Un ou plusieurs des composants suivants sont prévus dans l’élément d’entrée 35 : - un filtre d’entrée ; - un distributeur d’air ; - un joint d’étanchéité ; - un ou plusieurs clapets ou une ou plusieurs valves ; - un silencieux ; - un ressort ; - un écarteur ; - un séparateur d’eau. En regroupant tous ces composants dans l’élément d’entrée 35 et en les intégrant ensuite dans la pile 7 de blocs 6, l’assemblage, l’installation, la maintenance et la réparation du dispositif 1 sont grandement simplifiés. De manière analogue, un ou plusieurs des composants suivants sont prévus dans l’élément de sortie 36 : - un filtre d’échappement ; - un distributeur d’air ; - un joint d’étanchéité ; - un ou plusieurs clapets ou une ou plusieurs valves ; - un silencieux ; - un ressort ; - un écarteur. Par exemple, l’élément de ressort 34 susmentionné pourrait également être intégré dans l’élément d’entrée 35 ou dans l’élément de sortie 36. Il sera clair que l’élément d’entrée 34 et l’élément de sortie 35 peuvent également être utilisés dans les modes de réalisation des Figures 6 à 12. La présente invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits à titre d’exemple et montrés dans les figures, mais un dispositif de purification de gaz selon l’invention peut être réalisé dans toutes sortes de formes et de tailles sans s’écarter de la portée de l’invention. Dispositif de purification de gaz, dans lequel le dispositif (1) comprend un récipient (2) ayant une entrée (3) de gaz à purifier et une sortie (4) de gaz purifié, dans lequel deux blocs (6) ou plus d’un agent de purification qui sont empilés les uns sur les autres pour former une pile (7) sont agencés dans le récipient (2), caractérisé en ce qu’un joint d’étanchéité (8) est agencé entre les blocs empilés (6), dans lequel les blocs (6) sont maintenus ensemble par : - un élément (29) s’étendant à travers les blocs (6) ; et/ou - une enceinte (20) réalisée en un matériau non élastique ou flexible qui est agencée autour de la pile (7) de blocs (6) ; et/ou - le fait que les joints d’étanchéité (8) sont collés aux blocs (6). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément (29) est un fil (30) agencé à travers les blocs (6). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément (29) est une tige (31). Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige (31) est pourvue, aux deux extrémités, d’un écrou (32) pour serrer les blocs (6) entre les deux écrous (32). Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige (31) est pourvue, à une extrémité, d’un arrêt (33) ou d’une butée pour les blocs (6), lequel arrêt (33) ou laquelle butée est perméable au gaz. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’autre extrémité de la tige (31) est pourvue d’un écrou (32). Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’un élément de ressort (34) est agencé entre l’écrou (32) et un bloc (6). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’enceinte (20) comprend une ou plusieurs parties (21a, 21b) qui peuvent être fixées ensemble autour des blocs (6). Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les parties (21a, 21b) peuvent être fixées l’une à l’autre au moyen d’un système d’encliquetage (22) ou de boulons. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’enceinte (20) comprend un tuyau flexible (23) ou un tube agencé autour des blocs (6), dans lequel, aux deux extrémités (24) du tuyau flexible (23) ou du tube, un capuchon d’extrémité (25) ou un couvercle est ajusté. Dispositif selon l’une des revendications précédentes 8 à 10, caractérisé en ce que l’enceinte (20) est réalisée en métal ou en plastique, ou en ce que l’enceinte (20) comprend un matériau en forme de treillis ou en forme de maille. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’enceinte (20) est constituée de plusieurs parties, chaque composant comprenant un système de serrage qui peut s’enclencher dans deux blocs (6) successifs. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’enceinte (20) est un revêtement (27) qui est appliqué autour des blocs (6). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit joint d’étanchéité (8) s’étend sur les bords circonférentiels (10) des blocs (6) empilés les uns sur les autres, le joint d’étanchéité (8) se composant d’une enveloppe cylindrique (11) qui est agencée sur les bords circonférentiels (10) des blocs (6), et est constitué de deux lèvres (12) positionnées en forme de V montées à l’intérieur de l’enveloppe cylindrique (11) et tournées vers l’intérieur (12), s’étendant entre les blocs (6), dans lequel les bords libres (13) de la coque cylindrique (11) sont dépliés en s’éloignant des blocs (6). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les blocs (6) les plus à l’extérieur de la pile (7) de blocs (6) sont pourvus, au niveau de leur bord circonférentiel (10) libre, d’un joint d’étanchéité d’extrémité (9) qui est conçu comme un joint d’étanchéité en forme de V, qui est glissé sur le bord circonférentiel (10) respectif, de sorte qu’une première branche (14) du joint d’étanchéité d’extrémité (9) appuie contre la surface supérieure axiale (15) du bloc (6) le plus à l’extérieur, tandis que la deuxième branche (16) du joint d’étanchéité d’extrémité (9) appuie contre la paroi extérieure radiale (17) du bloc (6), le joint d’étanchéité d’extrémité (9) étant pourvu d’une saillie (18) où les deux branches (14, 16) sont connectées l’une à l’autre, dans lequel l’extrémité libre (19) de la deuxième branche (16) est dépliée en s’éloignant du bloc. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pile (7) de blocs (6) est pourvue, à ses extrémités, d’un élément d’entrée (35) et d’un élément de sortie (36), dans lequel un ou plusieurs des composants suivants sont prévus dans l’élément d’entrée (35) : - un filtre d’entrée ; - un distributeur d’air ; - un joint d’étanchéité ; - un ou plusieurs clapets ou une ou plusieurs valves ; - un silencieux ; - un ressort ; - un écarteur ; - un séparateur d’eau ; et dans lequel un ou plusieurs des éléments suivants sont prévus dans l’élément de sortie (36) : - un filtre d’échappement ; - un distributeur d’air ; - un joint d’étanchéité ; - un ou plusieurs clapets ou une ou plusieurs valves ; - un silencieux ; - un ressort ; - un écarteur. Dispositif selon les revendications 7 et 16, caractérisé en ce que l’élément de ressort (34) est intégré dans l’élément d’entrée (35) ou dans l’élément de sortie (36).