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La présente invention concerne les filtres à air du genre utili- sé pour la séparation hors d'un courant d'air, de gouttelettes liquides portées par l'air, et comprenant un tampon en feutre ou autre matière, qui se sature avec le liquide, et de la face émergente duquel le liquide peut s'égoutter vers un collecteur ou égout.
Il a été trouvé qu'avec un tel filtre une partie du liquide de la face émergente du tampon peut être re-entraînée avec le courant d'air, plus spécialement par éclatement de petites bulles formées sur la dite fa- ce, et l'invention a pour objet de prévoir une forme perfectionnée de fil- tre du genre ci-dessus mentionné, permettant d'éliminer ou de réduire l'in- convénient mentionné ci-dessus.
Un filtre suivant la présente invention comprend une série de tampons ayant leurs faces adjacentes séparées par un espace, ainsi qu'un passage, associé avec chacun des dits espaces, pour l'évacuation du liqui- de.
Alors que l'invention peut s'appliquer à divers usages, elle est surtout destinée à être employée avec un compresseur rotatif d'air du genre où l'étanchéité du rotor de la pompe dans la chambre de travail du compres- seur est assurée par un écoulement abondant d'huile dans la dite chambre, cette huile (ou une partie de cette huile) étant évacuée avec l'air com- primé, et retournée après séparation à la pompe.
Le dessin ci-joint est une élévation latérale sectionnelle d'un filtre selon l'invention adapté à être employé plus particulièrement avec un compresseur à air du genre mentionné ci-dessus.
En se reportant au dessin, le filtre qui y est montré présente une enveloppe cylindrique, présentant à l'une de ses- extrémités une entrée d'air destinée à être connectée au passage d'évacuation du compresseur, et à l'autre extrémité une sortie 12 destinée à être connectée à un réservoir c de stockage d'air comprimé ou à un système de distribution. De préféren- ce, l'enveloppe est construite en plusieurs sections annulaires et contigues d avec des couvercles e, f, aux extrémités, le tout étant supporté par une tige creuse axiale g et les diverses parties étant fixées l'une à l'autre par tous moyens appropriés.
Dans l'exemple montré dans le dessin, les sections et les couvercles aux extrémités de l'enveloppe sont fixés entre eux par la dite tige g, celle-ci s'engageant à l'une de ses extrémités au moyen d'un filetage dans un bossage 11 prévu sur le réservoir c, et la tige présentant à son autre extrémité une tête creuse i qui s'adapte dans un enfoncement cylindrique du couvercle g et est connectée avec la tige par un fileta- ge. Dans chaque section à se trouve placé un tampon annulaire de filtration i en feutre ou autre matière perméable analogue, chaque tampon étant rendu étanche à ses bords périphériques externe et interne.
Les dites sections et coucercles aux extrémités sont construites de telle manière qu'elles forment une chambre d'admission à l'une des extrémités du filtre, une chambre de sortie m à l'autre extrémité, et des espaces de largeur appropriée entre les faces adjacentes-des tampons. Dans le présent exemple, deux tampons sont employés, mais le nombre des tampons peut varier suivant les conditions.
De plus, des chicanes Il en tôle métallique, sont prévues dans les dites chambres d'extrémité et entre les tampons, ces chicanes étant disposées de manière à former des passages pour l'écoulement de l'air entre les bords inférieurs de leurs périphéries et les périphéries adjacentes internes des sections associées.
Une construction comme celle décrite ci-dessus est destinée à être montée avec son axe longitudinal en position horizontale, et à la partie inférieure de chaque section annulaire se trouve formé un petit passage horizontal cylindrique d'évacuation qui est rempli en partie avec un tampon p en feutre ou analogue, en la même matière et de la même épaisseur et densité que le tampon j qui lui est associé.
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Dans un bossage central .9. sur le couvercle d'extrémité e se trouvent prévus des passages d'air r par lesquels l'air peut s'écouler de la chambre m dans le réservoir 5'. par les passages prévus dans la partie i et à travers une soupape d'arrêt t. Egalement dans le couvercle d'extrémité e se trouve comprise une autre soupape qui contrôle l'écoulement de l'huile des passages d'évacuation o vers un passage à huile u au moyen duquel l'huile est retournée au compresseur sous l'action de la pression de l'air de la chambre m.
La soupape de contrôle d'huile, dans l'exemple illustré, comprend un siège creux v, qui est fixé à un diaphragme flexible w, celui-ci étant mis sous tension par un ressort x. L'élément de fermeture Z qui coopère avec le siège v est supporté à glissement dans la partie creuse 2 fixée dans le couvercle d'extrémité e, età partir de l'élément y s'étend une tige 3 qui peut écarter de son siège une soupape d'arrêté mise sous tension par un ressort 5.-L'élément 6 montré dans le dessin est un filtre à toile métallique. L'arrangement est tel que s'il n'y a pas de pression d'air dans la chambre m, la soupape 4 est écartée de son siège par la tension du. ressort x agissant sur le diaphragme .1! et sur les parties y, 3, et le siège v est alors fermé par son contact avec la partie y.
Mais lorsque la pression de l'air agit sur l'huile, et ainsi sur le diaphragme, celui-ci se déplacera et permettra à.la soupape 4 de se mouvoir vers son siège, et écartera également la partie v de la partie Z, en permettant ainsi à l'huile de passer vers la sortie u suivant un taux qui dépend de la pression de l'air. La soupape 4 cependant, qu'elle se trouve en contact avec son siège, n'arrête pas l'écoulement de l'air, mais contrôle tout simplement le taux de l'écoulement.
Lorsque le filtre est en fonctionnement, l'air chargé d'huile passe de la chambre d'admission et le long de la première chicane, vers le premier tampon j. Une partie de l'huile sera projetée dans l'espace entre cette chicane et la surface d'admission de ce tampon; et passera par le premier tampon dans l'espace compris entre le premier et le deuxième tampon. Sur la face émergente du premier tampon, un film d'huile se rassem- blera et ce film s'égouttera le long des dites surfaces et passera plus tard par le deuxième tampon p. L'air partiellement filtré passe alors par la deuxième chicane vers le deuxième tampon où une nouvelle action similaire de filtrage et évacuation se produira. Enfin, l'air purifié est évacué vers la chambre m de laquelle il est évacué dans le réservoir c le long de la tige g.
L'huile recueillie qui a traversé la série de tampons n est évacuée par la sortie u à travers la soupape 4 sous l'effet de la pression de l'air dans le filtre.
Par l'emploi d'une série de tampons espacés et passages d'évacuation comme décrit ci-dessus, la filtration de l'huile contenue dans l'air peut se faire d'une manière entièrement satisfaisante.
L'invention n'est- cependant par limitée à l'exemple, ou but spécifique, mentionné ci-dessus. Si on le désire, un passage d'évacuation indépendant et des éléments de contrôle de ce passage peuvent être prévus entre chaque paire adjacente de tampons, à la place de la disposition décrite cidessus dans laquelle les passages sont disposés en série et en communication avec une sortie commune.
De plus, il est bien entendu que l'expression "air" employée dans la description qui précède, doit comprendre tout gaz ainsi que l'air atmosphérique. Egalement, l'invention peut être utilisée d'une manière pratiquement identique pour la séparation de gouttelettes liquides formées par exemple par refroidissement d'air saturé dans un système à air comprimé.
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The present invention relates to air filters of the kind used for the separation from an air stream of liquid droplets carried by the air, and comprising a pad of felt or other material, which becomes saturated with the liquid. , and the emergent face from which the liquid can drip towards a collector or sewer.
It has been found that with such a filter part of the liquid from the emerging face of the tampon can be re-entrained with the air stream, more especially by bursting of small bubbles formed on said face, and the It is an object of the invention to provide an improved form of filter of the above-mentioned type, which eliminates or alleviates the above-mentioned disadvantage.
A filter according to the present invention comprises a series of buffers having their adjacent faces separated by a space, as well as a passage, associated with each of said spaces, for the discharge of the liquid.
While the invention can be applied to various uses, it is especially intended for use with a rotary air compressor of the type where the sealing of the pump rotor in the working chamber of the compressor is ensured by an abundant flow of oil into said chamber, this oil (or part of this oil) being discharged with compressed air, and returned after separation to the pump.
The accompanying drawing is a sectional side elevation of a filter according to the invention suitable for use more particularly with an air compressor of the kind mentioned above.
Referring to the drawing, the filter shown therein has a cylindrical casing, having at one of its ends an air inlet intended to be connected to the exhaust passage of the compressor, and at the other end an air inlet. outlet 12 intended to be connected to a compressed air storage tank c or to a distribution system. Preferably, the casing is constructed in several annular and contiguous sections d with covers e, f, at the ends, the whole being supported by an axial hollow rod g and the various parts being fixed to each other. by all appropriate means.
In the example shown in the drawing, the sections and the covers at the ends of the casing are fixed together by said rod g, the latter engaging at one of its ends by means of a thread in a boss 11 provided on the reservoir c, and the rod having at its other end a hollow head i which fits into a cylindrical recess of the cover g and is connected with the rod by a thread. In each section is placed an annular filter pad i made of felt or other similar permeable material, each pad being sealed at its outer and inner peripheral edges.
Said sections and circles at the ends are constructed in such a way that they form an inlet chamber at one end of the filter, an outlet chamber m at the other end, and spaces of appropriate width between the faces. adjacent-buffers. In the present example, two buffers are employed, but the number of buffers may vary depending on the conditions.
In addition, sheet metal baffles II are provided in said end chambers and between the buffers, these baffles being arranged so as to form passages for the flow of air between the lower edges of their peripheries and the adjacent internal peripheries of the associated sections.
A construction like that described above is intended to be mounted with its longitudinal axis in a horizontal position, and at the bottom of each annular section is formed a small cylindrical horizontal discharge passage which is partly filled with a buffer p made of felt or the like, of the same material and of the same thickness and density as the pad j which is associated with it.
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In a central boss. 9. on the end cover e are provided air passages r through which air can flow from the chamber m into the tank 5 '. through the passages provided in part i and through a shut-off valve t. Also in the end cover e is included another valve which controls the flow of oil from the discharge passages o to an oil passage u by means of which the oil is returned to the compressor under the action of the air pressure in the chamber m.
The oil control valve, in the example illustrated, comprises a hollow seat v, which is attached to a flexible diaphragm w, the latter being tensioned by a spring x. The closure element Z which cooperates with the seat v is slidably supported in the hollow part 2 fixed in the end cover e, and from the element there extends a rod 3 which can move away from its seat a shut-off valve energized by a spring 5.-Element 6 shown in the drawing is a wire mesh filter. The arrangement is such that if there is no air pressure in the chamber m, the valve 4 is moved away from its seat by the tension of. spring x acting on the diaphragm .1! and on the parts y, 3, and the seat v is then closed by its contact with the part y.
But when the air pressure acts on the oil, and thus on the diaphragm, the latter will move and allow the valve 4 to move towards its seat, and will also move the part v away from the part Z, thus allowing the oil to pass to the outlet u at a rate which depends on the air pressure. The valve 4 however, while in contact with its seat, does not stop the flow of air, but simply controls the rate of the flow.
When the filter is in operation, the oil laden air passes from the intake chamber and along the first baffle to the first buffer j. Part of the oil will be projected into the space between this baffle and the intake surface of this buffer; and will pass through the first buffer in the space between the first and the second buffer. On the emerging face of the first pad, a film of oil will collect and this film will drip along said surfaces and will later pass through the second pad p. The partially filtered air then passes through the second baffle to the second buffer where a new, similar filtering and exhausting action will occur. Finally, the purified air is evacuated towards the chamber m from which it is evacuated in the reservoir c along the rod g.
The collected oil which has passed through the series of buffers n is discharged through the outlet u through the valve 4 under the effect of the pressure of the air in the filter.
By the use of a series of spaced buffers and exhaust passages as described above, the filtration of the oil contained in the air can be accomplished in a completely satisfactory manner.
The invention is not, however, limited to the example, or specific object, mentioned above. If desired, an independent discharge passage and control elements for this passage may be provided between each adjacent pair of buffers, instead of the arrangement described above in which the passages are arranged in series and in communication with a common exit.
In addition, it is understood that the expression “air” used in the preceding description must include any gas as well as atmospheric air. Also, the invention can be used in a substantially identical manner for the separation of liquid droplets formed for example by cooling of saturated air in a compressed air system.