Epurateur pour fluides gazeux chargés d'impuretés en suspension.
La présente invention se rapporte aux
épurateurs pour fluides gazeux charges d'im
puretés en suspension, plus particulièrement
à, ceux utilisant pour la purification l'action
de la force centrifuge sur les impuretés ou
celle des changements brusques de direction
dans l'écoulement du fluide impur.
La. présente invention comporte une en
veloppe délimitant au moins une chambre, cette dernière présentant au moins une ouverture pour l'admission du fluide impur, au moins une ouverture de sortie du fluide pu rifié, la, section de l'orifice d'admission étant rendue variable par au moins un volet auto matiquement mobile découvrant une section de passage de plus en plus grande à mesure que la quantité de fluide aspiré ou refoulé croit et que la pression augmente sur une des faces du volet, dans le but de communiquer au fluide impur, quel que soit son vo lume,
une vitesse sensiblement constante et supérieure à sa vitesse initiale en vue de le débarrasser des impuretés par l'action de la force centrifuge ou celle des changements brusques de direction.
Le dessin annexé représente, à titre
d'exemple, plusieurs formes d'exécution du
dispositif.
La fig. 1 est une coupe schématique ;
La fig. 2 est une coupe transversale d'une
première forme d'exécution ;
La fig. 3 est une coupe médiane suivant
la ligne A-A de la fig. 2 ;
La fig. 4 est une coupe médiane d'une
deuxième forme d'exécution du corps du dispositif ;
La fig. 5 est une vue en perspective d'une portion de la fig. 4 ;
La fig. 6 est une vue en perspective d'une troisième forme d'exécution ;
La fig. 7 est une vue de détail de la fig. 6.
Dans le schéma représenté à la fig. 1, le tube 1 se termine par un réservoir à impuretés cylindrique 2 dont l'entrée 9 est rétrécie ; une cloison 3 divise le tube en deux conduits 4 et 5, les orifices 4'et 5'constituant respectivement les ouvertures d'admission du. fluide impur et de sortie du gaz purifié. Un volet mobile 6 pivotant en 7 obture normalement le conduit 4 sous la traction du ressort 8.
Le fonctionnement est le suivant :
Le fluide impur, aspiré ou refoulé, pénetre par l'orifice 4', descend en suivant la flèche, exerce une pression sur la face antérieure du volet 6 qui découvre automatiquement une section de passage plus petite que celle de l'orifice 4'pour que le fluide augmente considérablement sa vitesse à la tran- che du volet ; les impuretés dont le gaz est chargé sont projetées, en vertu de leur densité supérieure et de l'accroissement de leur vitesse initiale dans le réservoir 2, tandis que le fluide change brusquement de direction au bas s de la cloison 3 pour remonter par le canal 5 et sortir purifié en 5'.
L'entrée du ré- servoir 2 est rétrécie en 9 pour que les im- puretés ne soient ni brassées, ni entraînées pa. r le courant gazeux. Plus la quantité de gaz refoulée en 4'ou aspirée en 5'augmente, plus la section découverte par le volet grandit ; la vitesse. du fluide croît depuis l'entrée 4'jusqu'à la tranche du volet et elle peut, être maintenue sensiblement constante par une disposition convenable de la paroi 1, du volet 6 et du ressort 8, ceci quel que soit le volume initial du gaz à l'entrée 4'. L'aug- mentation de vitesse obtenue permet d'épurer un fluide impur dont la vitesse initiale serait insuffisant. pour qu'il puisse être débarrassé des impuretés par la différence des densités.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 2, le corps 1 est un cylindre dont le fond supérieur présente au centre un tube 1' pour l'entrée du fluide à épurer ; le fond in férieur du cylindre 1 est constitué en un collecteur des impuretés amovible 2, qui s'em- boîte sur le corps 1 ; ce collecteur est maintenu normalement en place par les crochets ou agrafes démontables 2' ; le centre du collecteur'est occupé par le tube de sortie du gaz purifié 3 dont l'évasement 4 forme un déflec- teur recouvrant partiellement la chambre 3' pour empêcher les impuretés y contenues d'être entraînées par le fluide en mouvement.
Le tube 1'est surmonté à une distance convenable d'une plaque circulaire 4'dont une partie 5 est rabattue et soudée au corps 1 ; des supports 5', solidaires du corps 1, soutiennent la pla. que de part et d'autre ; un cône 6 pour guider le fluide dans le tube 1'est fixé au milieu de la plaque 4'de manière que sa pointe pénètre au centre de l'orifice décrit par le tube 1'pour délimiter u. ne section de passage sensiblement annulaire. La portion de tube 1'se prolonge à l'intérieur du corps 1 par un conduit cylindrique 6'dont la paroi, disposée concentriquement à celle du corps, délimite conjointement avec ce dernier une capacité annulaire formant la chambre d'é- puration 7.
La paroi du conduit 6'est constituée par une série de volets verticaux ou aubes courbes mobiles 7'solidaires chacune d'une tige 8 ; les extrémités de la tige 8 tournent dans des trous forés respectivement dans le collier de fibre 8'emboîtant la portion de tube et dans le bossage annulaire 9 de la pièce 9' ; cette dernière se compose de deux cônes inversés pour guider d'un côté le fluide sur les volets 7'et. de l'autre le gaz épuré dans le tube de sortie 3 ; le double cône est supporté par la tige filetée 10 qui prend ap- pui sur la plaque 4'.
Les volets 7'portent à leur partie supérieure un levier 11 (fig. 3) se terminant par un galet 11'dont la circon- férence est creusée pour loger un anneau de caoutchouc 12 qui maintient par sa tension tous les volets mobiles appliqués les uns sur les autres, interrompant ainsi la communication entre le conduit 6'et la chambre 7.A la fig. 3, les volets sont représentés ouverts.
Dans ce dispositif, le fluide à épurer est dirigé dans la chambre d'épuration par les volets incurvés qui lui donnent un mouvement giratoire pour le débarrasser par l'ac- tion de la force centrifuge des particules solides qu'il tient en suspension.
Le fonctionnement est le suiva. nt :
Le fluide à épurere aspiré ou refoulé, pé- nitre en 10', puis guidé par le cône 6 passe par le tube 1'dans le conduit 6' ; la pression du fluide admis étant supérieure à celle qni règne dans la chambre 7 et aussi à la tension de l'anneau 12, les volet 7's'ouvrent et découvrent des sections qui peuvent être pré- déterminées ; le fluide accroît sa vitesse an passage des sections rétrécies découvertes et pénètre dans la chambre 7 animé d'un mouvement giratoire rapide auquel participent les corpuscules en suspension ; du fait de leur plus grande densité, les impuretés sont projetées par la force centrifuge le long du corps
1, puis tombent dans le collecteur 2 qui est recouvert en partie par le déflecteur 4.
Le fluide épuré est guidé par le cône inférieur de la. pièce 9'dans le tube de sortie 3. En actionnant les crochets démontables 2', les impuretés contenues dans le collecteur 2 peuvent être enlevées.
Une épuration similaire est obtenue en fermant le tube 1'et en reportant les volets mobiles sur la circonférence du corps 1 ; dans ce cas, les orifices de sortie du fluide épuré sont disposés le plus loin possible des volets d'entrée et au-dessous de ceux-ci.
A la fig. 4, le corps. 1 est constitué en forme de roue à a. ubes. Les conduits d'admission 3, dont les parois 3'sont légèrement con vergentes, occupent une disposition circulaire et ont chacun un axe oblique par rapport à la circonférence 1' ; chaque conduit débouche dans la chambre d'épuration 2 par un orifice 4 fermé normalement par une plaque mince, flexible et élastique 5 ; celle-ci est constituée par une lame d'acier encastrée dans le corps 1 suivant une génératrice 7-8 (fig. 5) ; la plaque peut plier sous l'action de la pression du fluide pénétrant dans le conduit 3 pour découvrir automatiquement en s'ouvrant des section de passage de plus en plus grandes a. mesure que la différence des pressions du fluide sur ses faces augmente.
Le fonction- nement de ce dispositif est semblable à celui de last fig. 2. Le fluide augmente de vitesse. dans le passage rétréci découvert, par le volet qui le guide pour lui donner un mouvement giratoire dès sa pénétration dans la, chambre d'épuration 2 oii il se débarrasse des impuretés par l'action dr-la force centrifuge. Le gaz amoree son mouvement giratoire, grâce à l'in- elinaison du eonduit 9, et à la. clirection paral- lèle à la. circonférence l.'donnée au fluide par le volet élastique :
ce dernier exerce en outre une action régulatrice sur le fluide dont la vitesse accrue reste a peu près constante quelle que soit la quantité d'air aspiré. Le gaz épuré sort par le tube 6.
Dans la troisième forme d'exécution représentée à la fig. 6, le corps 1 est une boîte cylindrique constituant la chambre d'épuration dont le fond supérieur 1'présente des ouvertures en forme de secteur 2. disposées ciroulairement ; le centre du fond inférieur 2' est traversé par un tube 3 se prolongeant a l'intérieur du corps 1 ; l'extrémité supérieure du tube 3 est obturée par un capuchon 3', l'autre extrémité 9'étant ouverte pour le passage du fluide purifié.
Le tube est percé près de son extrémité supérieure d'une séried'ori- fices rectangulaires 4 disposés suivant sa cir- conférence ; ces derniers sont recouverts chacun par un auvent 4'dont la tranche est orientée dans le sens de giration du fluide, de sorte que celui-ci doit revenir en arrière pour passer dans l'orifice 4 et sortir par le tube 3 ; concentriquement à ce dernier est fixé un capuchon-déflecteur 5 pour empêcher le brassage des impuretés qui tombent et s'ac- cumulent dans le fond 2'.
Les orifices d'ad- mission 2 sont normalement obturés par des volets mobiles 6 en forme de secteur fixés sur la face interne du fond 1'. Ces volets sont plats et munis d'une tige 7 (fig. 7) dont les extrémités tournent dans des flasques 7' de façon que le volet puisse pivoter autour d'un axe 8-9 (fig. 6). Un ressort 9'applique le volet contre le fond 1'pour fermer l'orifice 2. Le fluide exerce une pression sur les volets 6 qui découvrent des sections va riables et obligent le fluide à accélérer sa vitesse en lui communiquant en outre un mouvement giratoire selon le sens indiqué par la flèche.
Les impuretés séparées du fluide par action centrifuge tombent sur le fond 2' et les auvents 4'obligent le gaz à revenir en arrière pour passer dans les orifices 4 et sortir purifié en 9'. Dans ce dispositif, les volets mobiles tournant a. utour de l'axe 8-9 (Fig. 6) peuvent être remplacés par des seeteurs flexibles fixés suivant la génératrice 8-9 d'une façon rigide dans le plan l.'et fléchissant sous l'influence du passage du fluide.
Le dispositif établi conformément à la présente invention permet t de purifier d'une façon satisfaisante un fluide impur, quel que soit le volume de gaz admis dans la chambre d'épuration. Le présent dispositif s'appli- que avantageusement aux carburateurs des moteurs à explosion dont il améliore le fonc- tionnement ; dans ce cas, la sortie d'air pur de l'épurateur est reliée par un tube flexible à l'entrée d'air du carburateur ; les volets mobiles de l'épurateur décrit s'ouvrent sous l'influence de l'aspiration du moteur en soumettant les gicleurs du carburateur à une faible dépression supplémentaire par le fait que les volets découvrent des sections variables qui freinent légèrement l'admission de l'air au carburateur.
La. différence de pression de l'air à l'entrée et à la sortie du dispositif peut rester sensiblement constante aux divers régimes de rotation du moteur et n'augmenter que dans de faibles proportions avee l'éléva- t-ion du nombre de tours ; la faible dépression supplémentaire produite par le dispositif a. méliore la pulvérisation du carburant et rend plus énergiques les reprises aux bas s régimes, sans troubler la carburation aux régimes éle- vés du moteur.
L'invention n'est pas limitée aux disposi- tions constructives ci-dessus décrites et re- présentées, qui peuvent comporter toute variante ne se départissant pas du principe de ladite invention.
Purifier for gaseous fluids loaded with suspended impurities.
The present invention relates to
purifiers for gaseous fluids with im
purities in suspension, more particularly
to, those using for purification the action
centrifugal force on the impurities or
that of sudden changes of direction
in the flow of impure fluid.
The present invention comprises a
casing delimiting at least one chamber, the latter having at least one opening for the admission of impure fluid, at least one outlet opening for the purified fluid, the section of the inlet orifice being made variable by at least one auto matically movable shutter discovering an increasingly large passage section as the quantity of fluid drawn in or delivered increases and the pressure increases on one of the faces of the shutter, with the aim of communicating to the impure fluid, whatever its vo lume,
a substantially constant speed greater than its initial speed in order to rid it of impurities by the action of centrifugal force or that of sudden changes of direction.
The accompanying drawing represents, by way of
example, several embodiments of the
device.
Fig. 1 is a schematic section;
Fig. 2 is a cross section of a
first form of execution;
Fig. 3 is a median section following
line A-A of fig. 2;
Fig. 4 is a median section of a
second embodiment of the body of the device;
Fig. 5 is a perspective view of a portion of FIG. 4;
Fig. 6 is a perspective view of a third embodiment;
Fig. 7 is a detail view of FIG. 6.
In the diagram shown in fig. 1, the tube 1 ends with a cylindrical impurity reservoir 2, the inlet 9 of which is narrowed; a partition 3 divides the tube into two conduits 4 and 5, the orifices 4 'and 5' respectively constituting the inlet openings of the. impure fluid and purified gas outlet. A movable shutter 6 pivoting at 7 normally closes the duct 4 under the traction of the spring 8.
The operation is as follows:
The impure fluid, sucked in or discharged, enters through the orifice 4 ', descends following the arrow, exerts pressure on the front face of the shutter 6 which automatically discovers a passage section smaller than that of the orifice 4' for that the fluid considerably increases its speed at the edge of the shutter; the impurities with which the gas is charged are projected, by virtue of their higher density and the increase of their initial speed in the tank 2, while the fluid abruptly changes direction at the bottom of the partition 3 to go up through the channel 5 and exit purified in 5 '.
The inlet of tank 2 is narrowed at 9 so that impurities are neither stirred nor entrained by. r the gas stream. The more the quantity of gas discharged into 4 ′ or drawn into 5 ′ increases, the more the section discovered by the shutter grows; speed. fluid grows from the inlet 4 'to the edge of the shutter and it can be kept substantially constant by a suitable arrangement of the wall 1, of the shutter 6 and of the spring 8, this whatever the initial volume of the gas at the entrance 4 '. The increase in speed obtained makes it possible to purify an impure fluid whose initial speed would be insufficient. so that it can be rid of impurities by the difference in densities.
In the embodiment shown in FIG. 2, the body 1 is a cylinder, the upper bottom of which has a tube 1 'in the center for the inlet of the fluid to be purified; the lower bottom of cylinder 1 consists of a removable dirt collector 2, which fits onto body 1; this collector is normally held in place by the removable hooks or clips 2 '; the center of the collector is occupied by the purified gas outlet tube 3, the flare 4 of which forms a deflector partially covering the chamber 3 'to prevent the impurities contained therein from being entrained by the moving fluid.
The tube 1 ′ is surmounted at a suitable distance by a circular plate 4 ′ of which a part 5 is folded down and welded to the body 1; supports 5 ', integral with the body 1, support the pla. that on both sides; a cone 6 for guiding the fluid in the tube 1 ′ fixed in the middle of the plate 4 ′ so that its tip penetrates into the center of the orifice described by the tube 1 ′ to delimit u. not substantially annular passage section. The tube portion 1 is extended inside the body 1 by a cylindrical duct 6 ', the wall of which, arranged concentrically with that of the body, defines jointly with the latter an annular capacity forming the purification chamber 7.
The wall of the duct 6 ′ consists of a series of vertical flaps or movable curved blades 7 ′ each integral with a rod 8; the ends of the rod 8 rotate in holes drilled respectively in the fiber collar 8 'fitting the portion of the tube and in the annular boss 9 of the part 9'; the latter consists of two inverted cones to guide the fluid on one side on the flaps 7 ′ and. on the other, the purified gas in the outlet tube 3; the double cone is supported by the threaded rod 10 which bears on the plate 4 '.
The flaps 7 'carry at their upper part a lever 11 (fig. 3) ending in a roller 11', the circumference of which is hollowed out to accommodate a rubber ring 12 which maintains by its tension all the movable flaps applied to each other. on the others, thus interrupting the communication between the duct 6 ′ and the chamber 7.A in FIG. 3, the shutters are shown open.
In this device, the fluid to be purified is directed into the purification chamber by the curved flaps which give it a gyratory movement in order to rid it by the action of the centrifugal force of the solid particles which it holds in suspension.
The operation is followed. nt:
The fluid to be purified sucked or discharged, penetrates at 10 ′, then guided by the cone 6 passes through the tube 1 ′ into the duct 6 ′; the pressure of the fluid admitted being greater than that prevailing in the chamber 7 and also the tension of the ring 12, the flaps 7 'are opened and uncover sections which can be predetermined; the fluid increases its speed through the passage of the uncovered narrow sections and enters the chamber 7 driven by a rapid gyratory movement in which the suspended particles participate; due to their greater density, impurities are projected by centrifugal force along the body
1, then fall into the collector 2 which is partially covered by the deflector 4.
The purified fluid is guided by the lower cone of the. part 9 'in the outlet tube 3. By activating the removable hooks 2', the impurities contained in the collector 2 can be removed.
A similar purification is obtained by closing the tube 1 and transferring the movable flaps around the circumference of the body 1; in this case, the outlet orifices for the purified fluid are arranged as far as possible from the inlet flaps and below them.
In fig. 4, the body. 1 is formed in the form of a wheel at a. ubes. The intake ducts 3, the walls 3 'are slightly con verging, occupy a circular arrangement and each have an axis oblique with respect to the circumference 1'; each duct opens into the purification chamber 2 through an orifice 4 normally closed by a thin, flexible and elastic plate 5; this consists of a steel blade embedded in the body 1 along a generator 7-8 (fig. 5); the plate can bend under the action of the pressure of the fluid entering the conduit 3 to automatically discover, by opening, increasingly large passage sections a. as the difference in fluid pressures across its faces increases.
The operation of this device is similar to that of last fig. 2. The fluid increases in speed. in the narrowed passage discovered, by the shutter which guides it to give it a gyratory movement as soon as it enters the purification chamber 2 where it gets rid of the impurities by the action of centrifugal force. The gas improves its gyratory movement, thanks to the inclination of the duct 9, and to the. direction parallel to the. circumference L. given to the fluid by the elastic shutter:
the latter also exerts a regulatory action on the fluid, the increased speed of which remains more or less constant whatever the quantity of air sucked in. The purified gas exits through tube 6.
In the third embodiment shown in FIG. 6, the body 1 is a cylindrical box constituting the purification chamber, the upper bottom 1 of which has sector-shaped openings 2. arranged circularly; the center of the lower base 2 'is crossed by a tube 3 extending inside the body 1; the upper end of the tube 3 is closed by a cap 3 ', the other end 9' being open for the passage of the purified fluid.
The tube is pierced near its upper end with a series of rectangular openings 4 arranged according to its circumference; the latter are each covered by a canopy 4 ′, the edge of which is oriented in the direction of gyration of the fluid, so that the latter must come back to pass through the orifice 4 and exit through the tube 3; Concentrically to the latter is fixed a baffle cap 5 to prevent the stirring of the impurities which fall and accumulate in the bottom 2 '.
The intake openings 2 are normally closed by movable sector-shaped shutters 6 fixed to the internal face of the base 1 '. These shutters are flat and provided with a rod 7 (fig. 7), the ends of which rotate in flanges 7 'so that the shutter can pivot about an axis 8-9 (fig. 6). A spring 9 'applies the shutter against the bottom 1 to close the orifice 2. The fluid exerts pressure on the shutters 6 which reveal variable sections and force the fluid to accelerate its speed by also imparting a gyratory movement to it. in the direction indicated by the arrow.
The impurities separated from the fluid by centrifugal action fall on the bottom 2 'and the louvers 4' force the gas to go back to pass through the orifices 4 and exit purified at 9 '. In this device, the rotating movable shutters a. around the axis 8-9 (Fig. 6) can be replaced by flexible seeteurs fixed along the generator 8-9 in a rigid manner in the plane l.'and flexing under the influence of the passage of the fluid.
The device established in accordance with the present invention makes it possible to satisfactorily purify an impure fluid, regardless of the volume of gas admitted into the purification chamber. The present device is advantageously applied to the carburetors of internal combustion engines, the operation of which it improves; in this case, the pure air outlet of the purifier is connected by a flexible tube to the air inlet of the carburetor; the movable flaps of the scrubber described open under the influence of the engine suction, subjecting the carburetor jets to a low additional depression by the fact that the flaps discover variable sections which slightly slow down the intake of the engine. air to the carburetor.
The difference in air pressure at the inlet and outlet of the device can remain substantially constant at the various engine speeds of rotation and increase only in small proportions with the increase in the number of engines. towers; the low additional depression produced by the device a. improves fuel atomization and makes pick-ups at low speeds more energetic, without disturbing the carburetion at high engine speeds.
The invention is not limited to the constructive arrangements described and shown above, which may include any variant that does not depart from the principle of said invention.