FILTRES NOTAMMENT FILTRES POUR LA SELECTION DES AEROSOLS.
Les aérosols sont définis médicalement et techniquement comme des suspensions de particules solides ou liquides dont le diamètre est compris entre un et cinq microns. Jusqu'ici il s'est avéré excessivement difficile de séparer, dans un flux gazeux comportant en suspension des particules de dimensions variées obtenues par éclatement dynamique d'un jet liquide, les aérosols vrais des micro-brouillards mouillants. On a cherché à réaliser cette séparation par des filtres dans les appareils générateurs d'aérosols.
La présente invention a pour objet des filtres notamment des filtres utilisés dans les appareils générateurs d'aérosols pour éliminer des
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afin d'obtenir une suspension d'aérosols, les filtres étant caractérisés en ce qu'ils sont constitués essentiellement par un empilage de surfaces filtrantes toutes identiques comportant des passages pour le flux gazeux, cet empilage étant réalisé avec un décalage en orientation des surfaces successives de façon à décaler entre eux les passages.
Les surfaces filtrantes peuvent être réalisées conformément à l'invention par des plaques perforées ou des.tamis. Suivant un mode de réalisation préférentiel, ces surfaces filtrantes sont réalisées par des fils parallèles ou des lamelles parallèles de faible largeur tendus dans un cadre, ce cadre présentant des moyens pour assurer le décalage en orientation de surfaces filtrantes successives.
Dans certains cas, il est souhaitable de faire jouer au dispositif, objet de la présente-invention, non seulement un rôle de filtrage, mais également un rôle de segmentation des particules, afin d'accroître le rendement en aérosols de l'appareil. A cet effet., les lamelles présentent une
arête aigue orientée contre le sens de circulation du flux gazeux chargé de la suspension à sélectionner.
Avec cette disposition les grosses particules se segmentent sur l'arête et se divisent en particules plus petites, dont certaines peuvent atteindre les dimensions requises.
Suivant une caractéristique annexe, les surfaces filtrantes
sont réalisées de préférence en une matière diélectrique notamment en matière plastique. Les chocs et frottements des particules sur ces surfaces confèrent aux particules une charge électrique qui en raison des phénomènes électriques connus de répulsion des charges de même signe, évite dans une notable mesure la condensation mécanique des aérosols en en assurant une répartition statistique plus homogène.
En faisant varier le nombre des surfaces filtrantes superposées et/ou leur disposition,notamment en intercalant entre celles-ci des surfaces de chocs et des déflecteurs on peut faire varier dans une notable mesure les dimensions limites des particules dispersées dans lé flux gazeux..
C'est ainsiqu'avec le même filtre on a pu obtenir des aérosols fins dont le diamètre des particules variait de un à cinq microns, des aérosols dont le diamètre des particules variait de trois à cinq microns, et des micro-brouillards mélangés d'aérosols c'est-à-dire une dispersion dans laquelle le diamètre des particules variait de trois à dix microns.
On décrira ci-après un exemple de réalisation du filtre;, objet de l'invention;, avec référence aux dessins ci-annexés dans lequel:
fig. 1 est une vue en plan du filtre, fig. 2 est une vue en élévation par Il/Il de fig. 1 fig. 3 est une vue en coupe par 111/111 de fig. 1 fig. 4 est une section à plus grande échelle d'une des lamelles du filtre. fig. 5 est une vue en plan du filtre monté, fig. 6 est une vue en plan de deux surfaces filtrantes superpo- <EMI ID=2.1> fige 7 est une vue en coupe de l'ensemble générateur d'aérosols. fig. 8 est une vue correspondant à la fig. 5 mais avec un montage différent du filtre. fig. 9 est également une vue correspondante à fig. 5 mais avec un autre montage des filtres.
La surface filtrante représentée à la fig. 1 a une forme générale circulaire mais cette forme n'est pas nécessaire pour la réalisation de l'invention, le cadre pouvant également présenter un contour polygonal avec un plus ou moins grand nombre de côtés.
La surface filtrante comporte un cadre circulaire 1 présentant une hauteur d'une dizaine de millimètres. Au centre de ce cadre est monté une bague 2 qui est tenue par un croisillon 3. A l'intérieur du support ainsi constitué sont disposées des lamelles 4 qui sont toutes parallèles, ces lamelles étant renforcées par deux lamelles transversales 5. En section
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Le cadre 1 présente sur son pourtour-supérieur un têton 8 et sur son pourtour inférieur( une encoche correspondante 9. Le têton et l'encoche étant décalés d'une vingtaine de degrés.
Comme représenté à la fig. 5 le filtre dans son ensemble.est constitué par un axe 10 présentant une embase 11 et fileté à son extrémité en 12. L'axe 10 passe dans les bagues centrales 2 des filtres qui sont empilés de manière que le têton 8 de l'une des surfaces', filtrantes pénètre dans l'encoche 9 du cadre de la surface filtrante immédiatement supérieure.
En raison de ce mode d'empilage les lamelles 4 sont croisées d'un filtre à l'autre comme représenté à la fig. 6. L'ensemble filtrante comporte, d'autre part, un déflecteur 13 représenté au dessin comme une surface conique concave suivant la direction du flux gazeux ascendant qui parcourt le filtre de bas en haut, mais qui peut présenter une autre forme Sur l'extrémité filetée 12 de la tige 10 est vissé un écrou 14 qui comprime
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Lorsque l'on modifie le nombre des surfaces filtrantes dans l'empilage on peut, en changeant cette bague, rattraper la différence de hauteur de cet empilage.
L'appareil générateur d'aérosols est constitué par un filtre, cidessus décrit qui est placé dans une cheminée 16. Dans la base 17 de cette cheminée est monté un appareil de pulvérisation de type quelconque. Dans l'appareil représenté à la fig. 7 le dispositif comporte une tête de pulvérisation 18 dans laquelle l'air ou le gaz sous pression arrive par la canalisation 19 et entraîne le liquide à pulvériser qui arrive par la canalisation 20. L'embase 17 est d'autre part filetée en 21 pour permettre sa fixation sur la cuve contenant le liquide à pulvériser. Le jet liquide sortant de la tête 18 est projeté sur la paroi du déflecteur 12 où se produit une segmentation mécanique des particules; celles-ci passent alors entre le déflecteur et les parois de la cheminée et montent en traversant les surfaces filtrantes placées au-dessous.
Les particules de gros diamètres se segmentent sur les arêtes 7 des lamelles 5 et en même temps les particules de gros diamètre se trouvent progressivement arrêtées et ramenées dans la cheminée et donc dans la cuve-..Le diamètre des particules en suspension dans l'atmosphère gazeuse sortant de l'appareil varie de un à cinq microns. Le dispositif donne donc des aérosols vrais c'est-à-dire répondant à la définition des aérosols admise par les milieux médicaux.
La dimension des particules varie suivant le nombre des surfaces filtrantes utilisées et la limite supérieure du diamètre est d'autant plus basse que le nombre des surfaces-filtrantes est plus grand. On peut également faire varier les limites inférieures et supérieures du diamètre des particules en modifiant les positions relatives des surfaces filtrantes
et du déflecteur.
On peut, par exemple, comme représenté à la figure 8, placer le déflecteur au sommet de l'empilage. Dans ce cas le rendement en aérosols est plus élevé, mais la fragmentation des particules pulvérisées se faisant uniquement par segmentation sur les arêtes des filtres, la limite inférieure du diamètre des aérosols est légèrement plus élevée.
On peut enfin, comme représenté à la fig. 9 monter le déflecteur au milieu de l'empilage des filtres en plaçant un certain nombre de surfaces filtrantes au-dessus de celui-ci et un certain nombre de surfaces filtrantes au-dessous.de celui-ci. Dans ce cas, la segmentation se fait par les filtres ou par chocs. Les résultats obtenus par ce montage donnent des suspensions dans lesquelles le diamètre des particules varie de un à dix microns.
REVENDICATIONS.
1[deg.] - Un filtre notamment un filtre pour appareil générateur d'aérosols caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par un empilage de surfaces filtrantes toutes identiques comportant des passages pour le flux gazeux, cet empilage étant réalisé avec un décalage en orientation des surfaces successives de façon à décaler entre eux les passages.
FILTERS ESPECIALLY FILTERS FOR THE SELECTION OF AEROSOLS.
Aerosols are defined medically and technically as suspensions of solid or liquid particles with a diameter between one and five microns. Hitherto it has proved to be excessively difficult to separate, in a gas stream comprising suspended particles of various dimensions obtained by dynamic bursting of a liquid jet, the true aerosols from the wetting micro-mists. We tried to achieve this separation by filters in aerosol generating devices.
The subject of the present invention is filters, in particular filters used in aerosol-generating devices to eliminate
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in order to obtain a suspension of aerosols, the filters being characterized in that they consist essentially of a stack of all identical filtering surfaces comprising passages for the gas flow, this stack being carried out with an offset in orientation of the successive surfaces so as to offset the passages between them.
The filtering surfaces can be produced in accordance with the invention by perforated plates or sieves. According to a preferred embodiment, these filtering surfaces are produced by parallel threads or parallel lamellae of small width stretched in a frame, this frame having means for ensuring the offset in orientation of successive filtering surfaces.
In certain cases, it is desirable to make the device, object of the present invention, not only play a filtering role, but also a particle segmentation role, in order to increase the aerosol yield of the device. For this purpose, the slats have a
Sharp edge oriented against the direction of flow of the gas flow charged with the suspension to be selected.
With this arrangement the large particles segment on the ridge and divide into smaller particles, some of which may reach the required dimensions.
According to an additional characteristic, the filtering surfaces
are preferably made of a dielectric material, in particular plastic. The impacts and friction of the particles on these surfaces give the particles an electrical charge which, by virtue of the known electrical phenomena of repulsion of charges of the same sign, to a considerable extent avoids the mechanical condensation of the aerosols by ensuring a more homogeneous statistical distribution.
By varying the number of superimposed filtering surfaces and / or their arrangement, in particular by interposing impact surfaces and deflectors between them, the limiting dimensions of the particles dispersed in the gas stream can be varied to a considerable extent.
This is how with the same filter it was possible to obtain fine aerosols whose particle diameter varied from one to five microns, aerosols whose particle diameter varied from three to five microns, and mixed micro-mists of aerosols, that is to say a dispersion in which the diameter of the particles varied from three to ten microns.
An exemplary embodiment of the filter;, object of the invention ;, with reference to the accompanying drawings, in which:
fig. 1 is a plan view of the filter, FIG. 2 is an elevational view through II / II of FIG. 1 fig. 3 is a sectional view through 111/111 of FIG. 1 fig. 4 is a section on a larger scale of one of the filter blades. fig. 5 is a plan view of the mounted filter, FIG. 6 is a plan view of two superposed filter surfaces <EMI ID = 2.1> Fig. 7 is a sectional view of the aerosol generator assembly. fig. 8 is a view corresponding to FIG. 5 but with a different assembly of the filter. fig. 9 is also a view corresponding to FIG. 5 but with another assembly of the filters.
The filtering surface shown in fig. 1 has a generally circular shape but this shape is not necessary for the implementation of the invention, the frame also being able to have a polygonal outline with a greater or lesser number of sides.
The filtering surface comprises a circular frame 1 having a height of about ten millimeters. At the center of this frame is mounted a ring 2 which is held by a spider 3. Inside the support thus formed are arranged strips 4 which are all parallel, these strips being reinforced by two transverse strips 5. In section
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The frame 1 has a stud 8 on its upper periphery and on its lower periphery (a corresponding notch 9. The stud and the notch being offset by about twenty degrees.
As shown in fig. 5 the filter as a whole. Is constituted by a shaft 10 having a base 11 and threaded at its end at 12. The shaft 10 passes through the central rings 2 of the filters which are stacked so that the stud 8 of one of the filtering surfaces enters the notch 9 of the frame of the immediately upper filtering surface.
Due to this method of stacking the slats 4 are crossed from one filter to another as shown in FIG. 6. The filter assembly comprises, on the other hand, a deflector 13 shown in the drawing as a concave conical surface following the direction of the upward gas flow which traverses the filter from the bottom up, but which may have another shape. threaded end 12 of the rod 10 is screwed a nut 14 which compresses
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When the number of filtering surfaces in the stack is modified, it is possible, by changing this ring, to make up for the difference in height of this stack.
The aerosol generator apparatus consists of a filter, described above which is placed in a chimney 16. In the base 17 of this chimney is mounted a spraying device of any type. In the apparatus shown in FIG. 7 the device comprises a spray head 18 in which the pressurized air or gas arrives through the pipe 19 and drives the liquid to be sprayed which arrives through the pipe 20. The base 17 is furthermore threaded at 21 for allow its attachment to the tank containing the liquid to be sprayed. The liquid jet leaving the head 18 is projected onto the wall of the deflector 12 where a mechanical segmentation of the particles occurs; these then pass between the deflector and the walls of the chimney and rise through the filtering surfaces placed below.
The large diameter particles are segmented on the edges 7 of the lamellae 5 and at the same time the large diameter particles are progressively stopped and brought back into the chimney and therefore into the tank - .. The diameter of the particles in suspension in the atmosphere gas output from the device varies from one to five microns. The device therefore gives true aerosols, that is to say corresponding to the definition of aerosols accepted by medical circles.
The size of the particles varies according to the number of filtering surfaces used and the upper limit of the diameter is all the lower as the number of filtering surfaces is greater. The lower and upper limits of the particle diameter can also be varied by changing the relative positions of the filter surfaces.
and the baffle.
One can, for example, as shown in Figure 8, place the deflector at the top of the stack. In this case the aerosol yield is higher, but the fragmentation of the sprayed particles being done only by segmentation on the edges of the filters, the lower limit of the diameter of the aerosols is slightly higher.
Finally, as shown in FIG. 9 Mount the deflector in the middle of the stack of filters by placing a number of filter surfaces above it and a number of filter surfaces below it. In this case, the segmentation is done by filters or by shocks. The results obtained by this assembly give suspensions in which the diameter of the particles varies from one to ten microns.
CLAIMS.
1 [deg.] - A filter, in particular a filter for an aerosol generator apparatus, characterized in that it consists essentially of a stack of all identical filtering surfaces comprising passages for the gas flow, this stack being produced with an offset in orientation of the successive surfaces so as to offset the passages between them.