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l'Electricité & l'Industrie". " PROCÉDÉ ET DISPOSITIFS DE FILTRATION".'
On sait qu'une filtration'parfaite des liquides en général et des huiles de graissage usées, en particulier, est déjà réalisée au moyen d'un procédé consistant à produire sur des supports appropriés, colonnes de minces rondelles par exemple, des bougies filtrantes artificielles obtenues au début de la filtration par un dépôt sédimenteux de matières additionnelles.
La présente invention a pour objet des procédés et dispositifspermettant d'opérer, d'une manière plus économique et au moyen d'un appareil moins coûteux,et plus simple que les précédents, la filtration parfaite de toutes quantités d'huile, même les petites quantités qui proviennent de la vidange individuelle des carters de moteurs.
Elle est caractérisée en principe en ce que le traitement thermique préalable du liquide, s'opère dans la ca-
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pacité du filtre, et par ladisposition du filtre qui est constitué par le couvercle même .de l'appareil, la filtration s'opérant à travers un gâteau sédimenteux qui se forme sur une membrane poreuse accolée au dit couvercle, ce qui permet d'éviter l'emploi, préalablement à la filtration, d'un liquide auxiliaire propre servant de véhicule au sédiment.
L'invention est en outre caractérisée par un certain nombre de dispositions constructives qui en permettent la réalisation et par un certain nombre de variantes dont l'ensemble va être décrit ci-dessous, en regard du dessin annexé, dans lequel :
La figure 1 est une vue en coupe verticale d'un appareil de filtration établi conformément à l'invention.
La figure 2 est une vue par dessous du plateau servant de couvercle à l'appareil.
Les figures 3-4-5 représentent des détails d'exécution.
Lesfigures 6-7-8-9-10 et 11 concernent desvariantes de réalisation.
Comme on le voit sur les dessins, et à la figure 1 en particulier, un dispositif de filtration établi conformément à la présente invention comporte essentiellement: un réservoir 1 destiné à contenir le liquide à filtrer, et comportant à sa partie supérieure une bride circulaire 2 pourvue de boulons articulés 3 et d'un joint annulaire encastré 6.
Une capacité intermédiaire est déterminée à la partie supérieure du réservoir 1 par une cuvette métallique 4 pourvue d'un fond conique concave et dans sa partie centrale d'un tube plongeur 5, permettant l'ascension du liquide sale sous l'influence d'une pression d'air. La capacité déterminée
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membrane filtrante 12 maintenue par un plateau 7 servant de couvercle à l'appareil. La cuvette 4 est pourvue d'un bord reposant sur le joint 6, encastré dans la bride 2. La face du plateau 7 en contact avec la membrane 12 (Fig. 2) est pourvue de rainures 8 circulaires ou de préférence hélicoïdales et de section triangulaire ou pyramidale. Ces rainures pouvant être concentriques et obtenues par tournage, matriçage ou autrement.
Des rainures radiales 9 et une rainure périphérique collectrice sont destinées à assurer la collection et la répartition du liquide filtré dont l'évacuation a lieu par un (ou plusieurs) tubes 10 vissé, soudé ou serti sur le plateau 7 par une de ses extrémités pourvue en outre d'un écrou à oreilles 11 permettant de bloquer le tube 10 sur son siège (Fig. 1) dans une position quelconque qui permette par exemple d'utiliser ce tube 10 comme une poignée. Le bord circulaire du plateau 7 formant couvercle comporte une saillie qui s'encastre dans la bride 2 au dessus de la membrane 12 et du joint 6. Le serrage des boulons articulés 3 assure l'étanchéité parfaite de l'ensemble.
La membrane filtrante 12 peut être constituée par une ou plusieurs fines toiles métalliques ou de tissu ou par une ou plusieurs feuilles de papier spécial poreux ou de pâte de cellulose. Dans ces deux derniers cas la membrane sera injectée d'un liquide ou produit approprié susceptible d'empêcher le colmatage de la membrane et une trop forte adhérence du gâteau sédimenteux 24 qui se forme au cours de la f iltration. La membrane 12, circulaire de préférence, est éventuellement percée d'un trou pour le passage d'un élément chauffant électrique 15 logé en partie dans le tube plongeur 5, et concen. trique à ce dernier. Une bague fendue 14 coulissant sur l'élèment chauffant 13 assure le contact de la membrane 12 et du plateau 7.
Dans le cas où le dispositif ne comporterait
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pas d'élèment chauffant électrique, la membrane ne serait pas perforée et la bague 14 serait inexistante.
Dans tous les cas la membrane 12 devra toujours constituer un joint entre le couvercle 7 et le bord plat de la cuvette 4.
L'appareil comporte, en outre, un certain nombre d'accessoires complémentaires assurant' ou facilitant son fonctionnement et notamment un manomètre 15 indicateur de pression (figure 5) pourvu d'une valve d'introduction d'air comprimé 16 et une soupape de sûreté 7. Un robinet 18 permet de casser la pression. Un élément électrique de chauffage 19 fixe ou amovible est facultativement disposé à l'intérieur de la capacité 1 et alimenté par une prise de courant 25, ou tout autre mode de chauffage pouvant évidemment être utilisé avec ou sans thermostat régulateur 23.
Le fonctionnement de l'appareil décrit ci-dessus est le suivant (figure 1):
Le liquide à filtrer est versé dans le réservoir 1 et chauffé par un moyen approprié, la résistance électrique 19 par exemple, ou par un appareil de chauffage placé sous le fond du réservoir. On ajoute la matière activée nécessaire à la décoloration, et à la formation d'un' dépôt sédimenteux filtrant, puis on agite en vue d'obtenir un mélange intime.
On procède alors à la mise en place de la membrane filtrante 12 et du plateau 7, dont le serrage par les boulons articulés 3 produit l'étanchéité de la fermeture. Une pression d'air comprimé est alors établie en 1 par la valve 16 et produit la montée dans le tube 5 du liquide chargé de matières sédimenteuses qui traverse cette membrane en déposant à sa surface sédiment et impuretés et s'échappe à l'extérieur par le tube 10.
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la filtration s'en trouve réduite, on casse la pression en 1, en dévissant le robinet 18, la détente qui en résulte dans la capacité 4 et l'action de la gravité sur le gâteau 24 sus- pendu à la membrane 12, provoque la chute de ce gâteau sur le fond conique de la cuvette 4. On rétablit la pression en 1 et la filtration recommence. La chute du gâteau peut aussi être provoquée par l'application d'une pression d'air comprimé à l'extrémité du tube 10.
Lorsque la capacité 1 est vide, on déboulonne le pla- teau 7, on détache la membrane 12 qui peut servir à nouveau on extrait la cuvette 4 qu'il suffit de retourner pour évacuer les débris du gâteau d'impuretés.
Les figures 4 et 5 présentent deux profils différents de la cuvette 4. Dans la figure 4 le bord de la cuvette 4 est embouti de manière à constituer un logement recevant le joint
6. Dans la figure 5 le joint est maintenu par une gorge re- poussée vers l'intérieur de la cuvette (Fig. 5).
La figure 6 représente une variante d'exécution du dispositif décrit ci-dessus dans laquelle la membrane fil- trante est traversée de haut en bas par le liquide sale à l'inverse du cas précédent. Le plateau 7 est directement posé sur le joint 6 et porte le tube plongeur 5. La capacité 4 dans laquelle débouche la sommet de ce tube 5 est déterminée par la forme du chapeau de l'appareil sur lequel s'exerce directement l'action des boulons 3.
Le plateau 7 porte sur sa face supérieure les rainures collectrices du liquide filtré et la tubulure 10 débouchant dans la rainure périphérique du plateau 7 évacue ce liquide à l'extérieur.
La figure 7 représente une variante d'exécution avec filtration de bas en haut et comportant un plateau 7 percé de trous 22 traversés par le liquide filtré' recueilli dans
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un chapeau collecteur 21 dans lequel aboutit la tubulure 10 de déversement.
La figure 8 représente une variante d'exécution comportant deux tubulures 10 d'évacuation réunies et conformées de façon à constituer une poignée pour la manipulation de l'appareil.
La figure 9 représente une variante d'exécution du dispositif représenté fig. 6 ne comportant pas d'élément central de chauffage électrique.
La figure 10 représente un mode de réalisation comportant deux surfaces filtrantes constituées au moyen d'un plateau 30 rainuré sur ses deux faces et recevant sur colles... ci deux membranes filtrantes 12 et 12'. Une bague fendue 14 soutient la membrane inférieure 12 dans sa partie centrale et la membrane 12' supérieure est centrée par un bossage 26 annulaire du plateau 30, 'Une capacité auxiliaire est déter- minée au-dessus du plateau 30 par un chapeau 21 directement bloqué sur l'appareil par les boulons 3.
Le chauffage ést réalisé par un élément électrique 13 fixé sur le fond de l'appareil et centré dans le tube plongeur 5 ; cetélément peut être également disposé à la partie supérieure de l'appareil comme dans le cas de la figure 1, ou être complètement supprimé et remplacée s'il y a lieu, par un mode de chauffage quelconque placé sous le réservoir 1.
La figure 11 est relative à un dispositif de manutention du couvercle, applicable aux appareils importants et comportant une potence articulée 27, supportant le plateau 7 par l'intermédiaire d'une tige filetée 28. Un écrou 29 engagé sur la tige 28 permet de soulever le plateau 7 et les accessoires qu'il comporte. Une rotation de la potence 27 permet de dégager l'ouverture du filtre.
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lisé par:une came, solidaire du levier 29 ou par tout autre moyen.
Le chauffage est obtenu dans le cas de la figure 11 par un élément interne de chauffage électrique 19 et par un élément externe 31 placé au droit du tube 5 ou par tout autre moyen convenable. Il peut aussi être réalisé par un appareil de chauffage externe, placé sous le réservoir 1.
Les dispositions ci-dessus ne sont, bien entendu, données qu'à titre d'exemple seulement, les formes, matières et dimensions des organes constitutifs, ainsi que les dispo- sitions de détail pouvant être modifiées sans nuire au prin- cipe de l'invention.
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Electricity & Industry "." FILTRATION PROCESS AND DEVICES ". '
It is known that a perfect filtration of liquids in general and of used lubricating oils in particular is already achieved by means of a process consisting in producing on suitable supports, columns of thin washers for example, artificial filter candles. obtained at the start of filtration by a sediment deposit of additional materials.
The present invention relates to methods and devices making it possible to operate, in a more economical manner and by means of a less expensive apparatus, and simpler than the preceding ones, the perfect filtration of all quantities of oil, even small quantities that come from the individual emptying of engine crankcases.
It is characterized in principle in that the prior heat treatment of the liquid takes place in the chamber.
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pacity of the filter, and by the arrangement of the filter which is constituted by the cover itself of the apparatus, the filtration taking place through a sediment cake which forms on a porous membrane contiguous to said cover, which makes it possible to avoid the use, prior to filtration, of a clean auxiliary liquid serving as a vehicle for the sediment.
The invention is further characterized by a certain number of constructive arrangements which allow it to be carried out and by a certain number of variants, all of which will be described below, with reference to the appended drawing, in which:
Figure 1 is a vertical sectional view of a filtration apparatus established in accordance with the invention.
FIG. 2 is a view from below of the plate serving as a cover for the apparatus.
Figures 3-4-5 show construction details.
Figures 6-7-8-9-10 and 11 relate to variant embodiments.
As can be seen in the drawings, and in FIG. 1 in particular, a filtration device established in accordance with the present invention essentially comprises: a reservoir 1 intended to contain the liquid to be filtered, and comprising at its upper part a circular flange 2 fitted with articulated bolts 3 and a recessed ring seal 6.
An intermediate capacity is determined at the top of the tank 1 by a metal bowl 4 provided with a concave conical bottom and in its central part by a dip tube 5, allowing the rise of the dirty liquid under the influence of a air pressure. The determined capacity
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filter membrane 12 held by a plate 7 serving as a cover for the device. The bowl 4 is provided with an edge resting on the gasket 6, embedded in the flange 2. The face of the plate 7 in contact with the membrane 12 (Fig. 2) is provided with circular or preferably helical grooves 8 and of cross section. triangular or pyramidal. These grooves can be concentric and obtained by turning, stamping or otherwise.
Radial grooves 9 and a peripheral collecting groove are intended to ensure the collection and distribution of the filtered liquid, the evacuation of which takes place by one (or more) tubes 10 screwed, welded or crimped on the plate 7 by one of its ends provided furthermore a wing nut 11 making it possible to block the tube 10 on its seat (FIG. 1) in any position which allows for example the use of this tube 10 as a handle. The circular edge of the plate 7 forming a cover has a projection which fits into the flange 2 above the membrane 12 and the seal 6. The tightening of the articulated bolts 3 ensures the perfect tightness of the assembly.
The filter membrane 12 can be constituted by one or more thin metal or fabric cloths or by one or more sheets of special porous paper or of cellulose pulp. In these last two cases the membrane will be injected with a liquid or suitable product capable of preventing the membrane from clogging and too strong adhesion of the sediment cake 24 which forms during the filtration. The membrane 12, preferably circular, is optionally pierced with a hole for the passage of an electric heating element 15 housed in part in the dip tube 5, and concen. cudgel to the latter. A split ring 14 sliding on the heating element 13 ensures contact between the membrane 12 and the plate 7.
In the event that the device does not include
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no electric heating element, the membrane would not be perforated and the ring 14 would be non-existent.
In all cases, the membrane 12 must always form a seal between the cover 7 and the flat edge of the bowl 4.
The apparatus further comprises a certain number of complementary accessories ensuring or facilitating its operation and in particular a pressure indicator manometer 15 (FIG. 5) provided with a compressed air inlet valve 16 and a pressure relief valve. safety 7. A valve 18 makes it possible to break the pressure. A fixed or removable electric heating element 19 is optionally arranged inside the capacity 1 and supplied by a socket 25, or any other heating mode which can obviously be used with or without a regulating thermostat 23.
The operation of the device described above is as follows (figure 1):
The liquid to be filtered is poured into the tank 1 and heated by an appropriate means, the electrical resistance 19 for example, or by a heater placed under the bottom of the tank. The activated material necessary for the decoloration, and the formation of a filtering sediment, is added, followed by stirring to obtain an intimate mixture.
The filter membrane 12 and the plate 7 are then put in place, the tightening of which by the articulated bolts 3 produces the tightness of the closure. A compressed air pressure is then established at 1 by the valve 16 and produces the rise in the tube 5 of the liquid laden with sediment material which passes through this membrane, depositing sediment and impurities on its surface and escapes to the outside through tube 10.
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the filtration is reduced, the pressure is broken at 1, by unscrewing the valve 18, the resulting expansion in the capacity 4 and the action of gravity on the cake 24 suspended from the membrane 12, causes the fall of this cake on the conical bottom of the bowl 4. The pressure is re-established at 1 and the filtration begins again. The fall of the cake can also be caused by the application of compressed air pressure to the end of the tube 10.
When the capacity 1 is empty, the plate 7 is unbolted, the membrane 12 is detached, which can be used again, and the cuvette 4 is extracted, which it suffices to turn over to remove the debris from the impurity cake.
Figures 4 and 5 show two different profiles of the bowl 4. In Figure 4 the edge of the bowl 4 is stamped so as to constitute a housing receiving the seal.
6. In figure 5 the seal is held by a groove pushed towards the inside of the bowl (Fig. 5).
FIG. 6 represents an alternative embodiment of the device described above in which the filtering membrane is traversed from top to bottom by the dirty liquid, unlike the previous case. The plate 7 is placed directly on the seal 6 and carries the plunger tube 5. The capacity 4 into which the top of this tube 5 opens is determined by the shape of the cap of the device on which the action of the bolts 3.
The plate 7 carries on its upper face the collecting grooves of the filtered liquid and the pipe 10 opening into the peripheral groove of the plate 7 discharges this liquid to the outside.
Figure 7 shows an alternative embodiment with filtration from bottom to top and comprising a plate 7 pierced with holes 22 through which the filtered liquid 'collected in
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a collecting cap 21 into which the discharge pipe 10 ends.
FIG. 8 shows an alternative embodiment comprising two discharge pipes 10 joined together and shaped so as to constitute a handle for handling the apparatus.
FIG. 9 represents an alternative embodiment of the device represented in FIG. 6 having no central electric heating element.
FIG. 10 represents an embodiment comprising two filtering surfaces formed by means of a plate 30 grooved on its two faces and receiving on adhesives ... ci two filter membranes 12 and 12 '. A split ring 14 supports the lower diaphragm 12 in its central part and the upper diaphragm 12 'is centered by an annular boss 26 of the plate 30,' An auxiliary capacity is determined above the plate 30 by a directly blocked cap 21. on the device by bolts 3.
The heating is carried out by an electric element 13 fixed on the bottom of the apparatus and centered in the dip tube 5; this element can also be placed at the top of the device as in the case of FIG. 1, or be completely eliminated and replaced if necessary, by any heating mode placed under the tank 1.
FIG. 11 relates to a device for handling the cover, applicable to large appliances and comprising an articulated bracket 27, supporting the plate 7 by means of a threaded rod 28. A nut 29 engaged on the rod 28 makes it possible to lift plate 7 and the accessories it includes. A rotation of the bracket 27 enables the opening of the filter to be released.
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read by: a cam, integral with the lever 29 or by any other means.
Heating is obtained in the case of FIG. 11 by an internal electric heating element 19 and by an external element 31 placed in line with the tube 5 or by any other suitable means. It can also be done by an external heater, placed under tank 1.
The above provisions are, of course, given only by way of example, the shapes, materials and dimensions of the constituent parts, as well as the detailed provisions being able to be modified without harming the principle of the 'invention.