<Desc/Clms Page number 1>
"EPURATEUR D'AIR"
Cette invention est relative à des perfectionnements' apportés aux épurateurs d'air et un des buts importants de l'invention réside dans la construction d'un épurateur d'air qui se prête à son application aux carburateurs de moteurs de tous types en vue de purifier l'air qui est destiné à leur être fourni.
L'invention est en outre avantageusement applicable au traitement de l'air destiné aux bâtiments, voitures de chemins de fer, autobus, etc.
Un autre but également important est d'établir un épurateur d'air de ce genre qui, grâce à une action centrifuge, sépare efficacement de l'air les poussières et les matières étrangères qu'il contient et dépose ces matières
<Desc/Clms Page number 2>
dans un récipient collecteur hermétique dans lequel elles sont retenues par le vide créé par certaines forces de l'air traversant l'appareil.
L'appareil peut être disposé verticalement, horizontalement ou dans des positions intermédiaires entre la verticale et l'horizontale. On peut aussi le disposer dans une position renversée de telle sorte que l'air chargé de poussière y pénètre par la partie inférieure et s'élève en tourbillonnant pour décharger les poussières dans le récipient ou collecteur de poussières hermétique.
L'invention a en outre pour objet un épurateur d'air, de construction simple, efficace, durable, peu coûteuse et ne comportant pas de pièces mobiles.
Ces divers buts de l'invention, et d'autres, seront mis en évidence au cours de la description qui en sera donnée ci-après en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation du présent épurateur d'air perfectionné.
La figure 2 est une coupe horizontale par la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une coupe horizontale par la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une vue de détail avec coupe partielle par la ligne 4-4 (figure 2), représentant une série de saillies inclinées vers le bas et servant à communiquer un mouvement tourbillonnant à l'air qui pénètre dans l'enveloppe de l'appareil.
La figure 5 est une coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation de l'invention.
<Desc/Clms Page number 3>
La figure 6 représente, par une vue en élévation d'une partie de 'la figure 5, un élément de fixation.
La figure 7 est une vue de côté d'une disposition modifiée dans laquelle l'appareil est placé et utilisé dans une position renversée.
La figure 8 est une coupe verticale de l'appareil de la figure 7.
La figure 9 est une vue de dessous avec coupe horizontale partielle par la ligne 9-9 (figure 8).
La figure 10 est une vue en plan avec coupe horizontale partielle par la ligne 10-10 (figure 8).
La figure 11 est une vue de détail d'une agrafe de fixation.
Dans la figure 1, 1 désigne une boîte, qui possède de préférence une,forme conique et est disposée verticalement par rapport au moteur ou à la machine sur lequel on monte l'appareil. L'extrémité supérieure de la boîte 1 est pourvue d'une bride 2 servant à supporter une, plaque annulaire fendue munie de saillies inclinées vers le bas, 4, dont le rôle est de communiquer un mouvement tourbillonnant à l'air pénétrant dans la boîte. Un conduit 'à air vertical 2 supporté par la plaque 2 traverse celle-ci pour pénétrer dans la boîte 1.
L'extrémité inférieure de ce conduit est placée à un certain écartement de la paroi de la boîte, comme représenté. A un certain écartement des parois de la boîte 1, ainsi qu'à un certain écartement du conduit à, air, est montée à l'intérieur de la dite boîte.1 une seconde boîte conique 6 présentant une série de fentes allongées 7. L'extrémité supérieure de la boîte intérieure 6 est située à un certain écartement de la boîte extérieure et est fixée à celle-ci par des blocs ou éléments de fixation convenables 8.
<Desc/Clms Page number 4>
La boîte 1 est surmontée par un filtre à air constitué par un collier perforé, un tamis ou un organe analogue, comme indiqué en 9, ce filtre étant fixé à la dite boîte par tous moyens convenables tels que, par exemple, les boulons 10. L'extrémité supérieure de l'épurateur, est munie d'un couvercle 11, qui est aussi maintenu en place par les boulons 10.
L'extrémité inférieure de la boîte 1 est pourvue d'un prolongement cylindrique 12 qui est joint hermétiquement aux parois de cette boîte, en 13, outre qu'il est obturé en travers de son extrémité inférieure par un disque 14. L'extrémité inférieure de la boîte 1 affecte la forme d'une buse 15 dont l'orifice débouche dans un récipient collecteur 16.
La buse 15 est reliée au disque 14 par un joint hermétique.
Cette buse est recourbée, comme représenté, de façon que son extrémité ouverte soit tournée vers un des côtés du récipient en vue de briser le tourbillon d'air qui arrive de la boîte et qui, autrement, étant donné qu'il serait dirigé vers le contenu du récipient, agiterait ce contenu et, dans certains cas, le chasserait hors du récipient et le réintroduirait dans la boîte. L'extrémité inférieure de la saillie cylindrique 12 est munie d'un taraudage 17 destiné à recevoir l'extrémité filetée du collecteur 16. Une garniture en caoutchouc 18, de toute forme appropriée, est prévue pour obturer hermétiquement le joint entre l'extrémité supérieure du récipient et le prolongement cylindrique.
Grâce à cette disposition, le récipient et la buse sont reliés entre eux par un joint hermétique, de sorte que l'aspiration ou vide créé dans la boîte est transmis à l'intérieur du récipient.
<Desc/Clms Page number 5>
Le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit est le suivant : On supposera que l'extrémité exté- rieure du conduit à air 2 ait été relié par un tuyau ou raccord convenable (non représenté) au carburateur d'un moteur. La dépression régnant dans le conduit 2 a pour effet que l'air est aspiré à travers le tamis 9, cet air, descendant entre les saillies 4 et étant ainsi animé d'un mouvement gyratoire, ou tourbillonnant, au moment où. il pénètre dans l'extrémité su- périeure de la boîte 1.
Ce mouvement tourbillonnant de l'air a pour effet de projeter les poussières et autres matières étrangères contre les parois latérales de la boîte sous l'ac- tion de la force centrifuge, et la majeure partie des dites matières reste en contact avec les parois de la boîte pendant tout le temps qu'elle descend hélicoldalement vers la buse.
Celles des particules de poussière qui sont projetées contre la paroi intérieure de la boîte intérieure 6 effectuent un mouvement hélicoïdal jusqu'au moment où elles traversent les diverses fentes de cette paroi. Les particules de poussière susceptibles de continuer à se mouvoir hélicoldalement vers le bas au délà des bords inférieurs des fentes tombent fina- lement à travers l'extrémité inférieure de la boîte intérieure 6 et pénètrent dans la buse 15. Il s'ensuit que toutes les poussières et matières étrangères qui se sont séparées de l'air sont dirigées vers l'intérieur du récipient 16 où elles sont retenues par un vide créé dans ce récipient. Ce vide est créé en raison du fait que la dépression régnant dans le conduit 5 est plus grande que la pression atmosphérique régnant autour de l'extrémité d'admission de l'épurateur.
Lorsque, dans son mouvement tourbillonnant, l'air a rejeté
<Desc/Clms Page number 6>
les poussières et matières étrangères, il est aspiré et pé nètre dans le conduit , puis il passe dans le carburateur ou autre appareil auquel ce conduit est assujetti.
Le mode de réalisation représenté sur la figure 5 est essentiellement le même que celui de la figure;l, excepté que le tamis ou plaque perforée , désigné par 20 sur la figure 5, est surmonté par un dispositif épurateur supplémentaire, généralement indiqué en 19, et que les boites intérieure et extérieure précédemment décrites sont remplacées par une seule boîte 21. Le récipient 22 est relié par un joint hermétique à l'extrémité inférieure de la boîte 21, d'une part, et à la buse 23, d'autre part, comme précédemment décrit, de sorte que le vide créé, comme il a été dit précédemment, à l'intérieur de la boîte se trouve transmis à l'intérieur du collecteur hermétique.
Le dispositif épurateur supplémentaire 19 est renfermé à l'intérieur d'une enveloppe 24 fixée au tamis 20 par des agrafes 25 de tout type approprié, cet épurateur comprenant un filtre en forme de dôme 26 monté sur une plaque en forme de dôme 27 munie d'une portion latérale formant tamis 28. La plaque 27 est disposée directement au-dessus du conduit à air 29, de sorte que l'air qui s'échappe se trouve dévié et contraint à traverser une plus grande partie du filtre que s'il était déchargé directement à travers le sommet du dit filtre.
Dans l'une et l'autre des deux constructions dé- crites, il est d'importance primordiale que l'extrémité inférieure ou buse de la boîte communique librement avec l'intérieur du collecteur et que celui-ci et la boîte soient reliés entre eux hermétiquement, afin qu'un vide soit créé et
<Desc/Clms Page number 7>
maintenu dans le collecteur en vue de capter et retenir les poussières et autres matières étrangères dans ce collecteur.
Les fuites d'air susceptibles de se produire entre la boîte et le collecteur détruiraient évidemment le vide et feraient ainsi obstacle à la réalisation du but visé. Il est évident que la boîte et le collecteur peuvent être reliés entre eux hermétiquement de nombreuses façons différentes et, par conséquent, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée à la forme exacte représentée et décrite du joint hermétique.
Le fait de relier hermétiquement le collecteur à la boîte et de terminer celle-ci par un orifice communiquant librement avec le collecteur constitue une caractéristique importante de l'invention.
Une autre caractéristique importante réside dans la situation ou disposition exacte de l'extrémité inférieure du conduit à air 2 par rapport à la paroi ou aux parois intérieures de la boîte. De nombreuses expériences ont montré que la position convenable qui doit être donnée au conduit à air en vue du maximum d'efficacité est sensiblement celle représentée. Bien entendu, ces épurateurs sont établis en divers modèles de différentes dimensions et, dans chaque cas, on a constaté que la position convenable de l'extrémité inférieure du conduit par rapport à l'intérieur de la boîte est approximativement à 30 % de la profondeur de la boîte. De nombreux essais ont montré que le fait d'élever ou d'abaisser la buse par rapport à cette position précise modifie le degré d'efficacité de cette buse.
Toutefois, on peut modifier la position de 3 mm environ dans un sens ou dans l'autre sans diminuer grandement l'efficacité de l'appareil.
<Desc/Clms Page number 8>
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 7 à 11, l'appareil est utilisé dans une position renversée, et la buse recourbée prévue à l'intérieur du collecteur est supprimée. Dans ce mode de réalisation , 30 désigne un conduit à air établi sous forme d'un tube ou tuyau qui joue le double rôle de supporter l'appareil épurateur sur un tuyau d'admission d'air (non représenté) et d'établir la communication entre cet appareil et le dit tuyau d'admission pour y admettre de l'air propre. Le conduit à air est entouré et supporté par une plaque circulaire 31 découpée de façon à constituer des languettes formant des lames de persiennes 32 inclinées vers le haut. Le bord intérieur de la plaque 31 est en contact avec le tuyau 30, et son bord extérieur est pourvu d'un rebord 33.
A ce rebord est fixée une pièce tronconique principale 34, supportant par un emboîtement hermétique une boîte conique 35 qui communique avec l'atmosphère à son extrémité inférieure et présente une ouverture d'échappement 36 à son extrémité supérieure. La boîte 35 est entourée par un collier 37 qui est fixé hermétiquement à la dite boîte, à son extrémité inférieure, et dont le bord inférieur est évasé pour s'ajuster à la dite extrémité inférieure de la boîte et pour lui être fixé par une soudure ou un moyen analogue.
Le bord supérieur du collier 22 est pourvu d'une rigole ou siège annulaire 38 dans laquelle est insérée une garniture 39 et dans laquelle est en outre disposée, contre la garniture 39, une portion détachable d'un collecteur de poussière 40 qui, de préférence, est fait d'une matière transparente, de façon qu'on puisse observer l'action de l'appareil ainsi que les dépôts de poussière.
<Desc/Clms Page number 9>
Un mécanisme de serrage, indiqué en 41, est utilisé pour presser fortement le collecteur 40 contre la garniture de façon à établir un joint hermétique.
On voit par ce qui précède que l'organe tronconi- que 34, la plaque en lames de persiennes 31 et le conduit à air 30 sont fixés à demeure les uns aux autres de façon à constituer un ensemble qui reste dans une position fixe sur un tuyau d'admission d'air ; etl'on'voit aussi que la boîte 35, le collier 37 et le collecteur 40 sont assemblés d'une manière analogue pour être manutentionnés en bloc. Ainsi, ce type d'épurateur d'air est en réalité composé de deux parties séparables, dont l'une, qui peut être appelée "support", comprend le conduit à air 30 et les pièces qui s'y rattachent, et dont l'autre peut être considérée comme étant le collec- teur de poussières.
Pour fixer le collecteur de poussières à son support, on a prévu des éléments d'agrafage 42 qui pivotent sur le collier 37 et sont pourvus de crochets pen- dants 43 destinés à s'agrafer au-dessous de la plaque en lames de persiennes.
Dans les, modes de réalisation représentés par les figures 7 à 11, le collecteur de poussières et l'espace à faible pression qu'il renferme entourent la paroi de la boî- te à tourbillon, ainsi que l'extrémité de sortie de cette boîte. On obtient ainsi un espace ample autour et au-dessous de l'extrémité de sortie, cet espace étant particulièrement établi de façon à permettre au tourbillon de poussières d'être @ brisé et de se dissiper, en déposant ainsi les poussières dans les zones inférieures du collecteur, à un endroit éloigné de l'influence du tourbillon situé au-dessus de lui. Le
<Desc/Clms Page number 10>
dépôt de poussières reste alors à l'état calme à mesure qu'il s'accumule en s'élevant du fond du collecteur.
Dans l'un et l'autre des deux modes de réalisation de l'invention, la construction de la boîte ou enveloppe est telle que le tourbillon d'air qui la traverse est mise à même de remplir sa fonction naturelle et de s'inverser normalement, l'inversion ayant pour effet de créer une zone de faible pression au delà du tourbillon et à l'intérieur du collecteur de poussières relié hermétiquement à la boîte. Grâce à cette zone de faible pression, les poussières sont sollicitées et maintenues dans le collecteur.
Par conséquent, étant donné que la pesanteur n'a guère ou pas d'influence sur les poussières qui pénètrent dans le collecteur, ou sur le maintien, des dites poussières dans ce collecteur, on peut, comme on l'a dit précédemment, disposer l'appareil horizontalement, verticalement ou dans des positions intermédiaires entre l'horizontale et la verticale, ou même dans une position entièrement renversée dans laquelle l'air et la poussière s'élèvent en tourbillonnant à travers la boîte et à l'intérieur du collecteur.
Lorsque l'épurateur est'utilisé dans une position inversée, il est bon que le collecteur soit relativement grand et que son fond soit situé à une distance suffisante au-dessous de l'extrémité de sortie de la boîte pour qu'il existe un espace amplement suffisant pour recueillir les poussières ainsi que pour offrir une place suffisante pour permettre au tourbillon de poussières de se dissiper avant d'atteindre le fond du récipient, afin que les poussières soient soustraites à l'influence du tourbillon situé au-dessus d'elles. Dans les modes de réalisation représentés par les figures 7 à 11, on a trouvé que les meilleurs résultats sont ceux qu'on obtient
<Desc/Clms Page number 11>
en donnant à l'ouverture d'échappement 36 de l'enveloppe à tourbillon un diamètre qui n'excède pas 29 mm.
L'inventeur a déterminé expérimentalement que des diamètres supérieurs à 29 mm risquent de créer un tourbillonnement excessif dans le collecteur de poussière.