FR2673257A1 - Method and installation for establishing a leaktight seal around a filtering element separating two chambers at different pressures - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET INSTALLATION POUR L'ETABLISSEMENT D'UN JOINT ETANCHE
AUTOUR D'UN ELEMENT FILTRANT SEPARANT DEUX ENCEINTES A PRESSIONS
DIFFERENTES
La présente invention est relative au domaine de La filtration de fluides, préférentiellement gazeux, circulant entre deux enceintes dans lesquelles des pressions différentes règnent.PROCESS AND INSTALLATION FOR ESTABLISHING A SEAL
AROUND A FILTER ELEMENT SEPARATING TWO PRESSURE CABINETS
DIFFERENT
The present invention relates to the field of filtration of fluids, preferably gaseous, flowing between two chambers in which different pressures prevail.
L'invention vise, plus spécifiquement, le montage des éléments filtrants dans des canalisations de filtration de fluides gazeux, entre une zone ou un milieu polLue et une zone ou un milieu filtré qui peut être de stockage, d'utilisation, de consommation ou de transfert.The invention relates, more specifically, to the mounting of filter elements in gaseous fluid filtration pipes, between a zone or a polluted medium and a zone or a filtered medium which may be for storage, use, consumption or transfer.
A titre d'application préférée, non exclusive, L'objet de
L'invention vise Les installations de filtration d'air en tant que milieu naturel dans lequel séjournent des êtres humains, voire des animaux, que Les milieux concernés soient civils ou militaires.As a preferred, non-exclusive application, the object of
The invention relates to air filtration installations as a natural environment in which humans, or even animals, reside, whether the environments concerned are civil or military.
Dans le domaine ci-dessus, il est fréquent, dans de nombreuses applications, de filtrer l'air préalablement à son utilisation en tant que fluide gazeux d'utilisation ou d'environnement, afin de le débarrasser des pollutions diverses qu'il peut véhiculer. In the above field, it is frequent, in many applications, to filter the air before its use as a gaseous fluid for use or for the environment, in order to rid it of the various pollutions which it can convey. .
En règle générale, il est prévu d'établir une zone amont de préLèvement et une zone aval d'utilisation et d'interposer, entre Les deux, un élément filtrant de toute conception appropriée, dont il convient de pouvoir établir L'étanchéité contre une portée d'appui, afin d'éviter Les fuites. As a general rule, it is planned to establish an upstream sampling zone and a downstream zone of use and to interpose, between the two, a filter element of any suitable design, which must be able to be sealed against a bearing surface, in order to avoid Leaks.
On tente de respecter cette exigence dans Les installations actuelles en interposant, entre l'élément filtrant et une portée d'appui rigide, un ou des joints qui sont, en règLe généra Le, maintenus sous une contrainte de déformation élastique permanente pour constituer un cordon interface s'opposant à toute circulation déviée du fluide entre la zone polluée, dite d'amont, et la zone filtrée, dite d'aval. We try to meet this requirement in current installations by interposing, between the filter element and a rigid bearing surface, one or more seals which, as a rule, are held under a permanent elastic deformation constraint to form a bead interface opposing any deviated circulation of the fluid between the polluted area, called upstream, and the filtered area, called downstream.
Malgré Les précautions prises dans le choix des matériaux constitutifs des joints, voire des portées, ainsi que dans Les moyens mis en oeuvre pour maintenir la contrainte de déformation élastique permanente, il est fréquent de constater L'existence de fuites qui, même minimes, peuvent, dans certains cas, avoir des conséquences graves sur le milieu devant être entretenu dans la zone, dite d'aval, à caractère filtré souhaité. Ces fuites peuvent, aussi, découler des diverses opérations d'intervention sur L'éLément filtrant Lors, notamment, de son remplacement ou de son nettoyage. Despite the precautions taken in the choice of the constituent materials of the seals, or even the bearing surfaces, as well as in the means used to maintain the permanent elastic deformation stress, it is frequent to note the existence of leaks which, even minimal, can , in some cases, have serious consequences on the environment to be maintained in the area, called downstream, of a desired filtered nature. These leaks can also result from various intervention operations on the filter element during, in particular, its replacement or cleaning.
Les moyens qui sont donc mis en oeuvre par la technique antérieure-ne peuvent pas être considérés comme à même de répondre à l'exigence de filtration actuelle qui revêt un caractère strict dans certaines applications, telles que celles de la nécessaire préservation d'une enceinte par rapport à un milieu environnant pollué. Cela est, notamment, le cas pour L'étabLissement de salles blanches qui peuvent être réservées au séjour, aux traitements ou soins de personnes physiques ou, encore, à C'établissement ou au déroulement de procédés industriels pour la fabrication de produits de grande pureté, tels que Les composants électroniques, du type dopés ou non. The means which are therefore implemented by the prior art cannot be considered as capable of meeting the current filtration requirement which is of a strict nature in certain applications, such as those of the necessary preservation of an enclosure compared to a polluted environment. This is, in particular, the case for the establishment of clean rooms which can be reserved for the stay, treatment or care of natural persons or, even, for the establishment or conduct of industrial processes for the manufacture of high purity products , such as electronic components, of the doped or undoped type.
L'objet de L'invention est de répondre à l'exigence ci-dessus en proposant un nouveau procédé et une nouvelle installation pour l'établissement d'un joint étanche entre une portée d'appui et un élément filtrant séparant deux enceintes à pressions différentes. The object of the invention is to meet the above requirement by proposing a new process and a new installation for the establishment of a tight seal between a bearing surface and a filter element separating two pressure chambers. different.
L'objet de L'invention est de proposer un procédé et une installation d'un prix de revient peu élevé relativement, d'une mise en place simple et pratique et d'une efficacité certaine, quelles que soient Les implantations des organes constitutifs nécessaires à la fonction de circulation et de filtration d'un fluide gazeux entre une#enceinte, dite d'amont, à caractère peu ou prou pollué et une enceinte, dite d'aval, à caractère obligatoirement dépollué. The object of the invention is to propose a method and an installation of a relatively low cost price, of a simple and practical installation and of a certain efficiency, whatever the implantations of the necessary constituent organs. to the function of circulation and filtration of a gaseous fluid between a # enclosure, called upstream, of a more or less polluted character and an enclosure, called downstream, of obligatorily depolluted character.
Pour atteindre l'objectif ci-dessus, L'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce qu'il consiste à :
- disposer, entre La portée et l'élément filtrant,
un système de joint double définissant une zone
intermédiaire fermée et deux zones latérales, en
relation, respectivement, avec L'une et L'autre
des enceintes,
- établir, dans la zone intermédiaire, une pression
différente de celle régnant dans Les enceintes.To achieve the above objective, the invention relates to a process characterized in that it consists in:
- have, between the range and the filter element,
a double joint system defining a zone
closed intermediate and two lateral zones,
relationship, respectively, with One and the Other
speaker,
- establish, in the intermediate zone, a pressure
different from that prevailing in Les pregnant.
L'invention a également pour objet une installation d'étanchéité, du type comprenant un élément filtrant séparant une première enceinte, dite d'amont, et une seconde enceinte, dite d'aval, dans laquelle règne une pression supérieure à celle de
L'enceinte amont, une telle installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend
- un système de joint double destiné à coopérer
avec la portée avec laquelle il définit une zone
intermédiaire fermée et deux zones latérales en
relation, respectivement, avec la première et la
seconde enceintes,
- un fluide gazeux entretenu, dans la zone
intermédiaire, à une pression différente de celle
régnant dans lesdites enceintes.The invention also relates to a sealing installation, of the type comprising a filtering element separating a first enclosure, called upstream, and a second enclosure, called downstream, in which there prevails a pressure greater than that of
The upstream enclosure, such an installation being characterized in that it comprises
- a double joint system intended to cooperate
with the scope with which it defines an area
closed intermediate and two lateral zones in
relationship, respectively, with the first and the
second speakers,
- a gaseous fluid maintained in the area
intermediate, at a pressure different from that
prevailing in said enclosures.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention. Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which show, by way of nonlimiting examples, embodiments of the object of the invention.
La fig. 1 est une représentation schématique d'un circuit de filtration entre un milieu pollué et un milieu filtré. Fig. 1 is a schematic representation of a filtration circuit between a polluted medium and a filtered medium.
La fig. 2 est une coupe partielle montrant, à plus grande échelle, une proposition de L'invention. Fig. 2 is a partial section showing, on a larger scale, a proposal of the invention.
Les fig 3 et 4 sont des vues schématiques montrant la mise en oeuvre de L'objet de L'invention dans deux types d'installations possibles. Figs 3 and 4 are schematic views showing the implementation of the object of the invention in two types of possible installations.
La fig. 1 montre une installation de filtration d'un fluide gazeux, tel que de l'air, entre un milieu A, dit pollué, et un milieu B, dit filtré. L'installation comprend une gaine ou analogue 1 de circulation du fluide gazeux entre Les milieux A et
B. Une telle gaine comporte, intérieurement, une portée d'appui 2 pour un élément filtrant 3 qui sépare la gaine 1 en une enceinte 4, dite d'amont, et une enceinte 5, dite d'aval, dans lesquelles règnent des pressions différentes, de telle sorte que le fluide gazeux, tel que de l'air, est amené à circuler, de façon naturelle ou forcée, dans le sens des flèches fl. Fig. 1 shows an installation for filtering a gaseous fluid, such as air, between a medium A, said to be polluted, and a medium B, said to be filtered. The installation comprises a sheath or the like 1 for circulation of the gaseous fluid between the media A and
B. Such a sheath has, internally, a bearing surface 2 for a filter element 3 which separates the sheath 1 into an enclosure 4, called upstream, and an enclosure 5, called downstream, in which pressures prevail different, so that the gaseous fluid, such as air, is caused to circulate, naturally or forcibly, in the direction of the arrows fl.
De manière à garantir l'efficacité de L'éLément filtrant 3, il est prévu d'interposer, à l'interface entre cet élément et la portée 2, un système de joint 6 qui est maintenu sous contrainte d'écrasement relatif par L'intermédiaire de tout moyen approprié et, notamment, d'organes élastiques 7 agissant sur L'éLément filtrant 3 pour presser ce dernier dans le sens de la flèche f2 en direction de la portée d'appui 2. In order to guarantee the effectiveness of the filter element 3, provision is made to interpose, at the interface between this element and the surface 2, a seal system 6 which is maintained under relative crushing stress by L ' intermediary of any appropriate means and, in particular, of elastic members 7 acting on the filter element 3 to press the latter in the direction of the arrow f2 in the direction of the bearing surface 2.
Selon L'invention, le système de joint 6 est constitué, comme cela ressort de la fig. 2, par un joint unique ou par plusieurs joints qui définissent deux Lièvres ou cordons ou bourrelets 8 et 9, déformables élastiquement, en matière compacte ou du type à cellules fermées, en un matériau éLastomère approprié, à même de supporter Les contraintes de compression dans le sens de la flèche f2 contre la portée d'appui 2. According to the invention, the seal system 6 is formed, as shown in FIG. 2, by a single joint or by several joints which define two hares or cords or beads 8 and 9, elastically deformable, in compact material or of the closed cell type, in an appropriate elastomeric material capable of withstanding the compression stresses in the direction of arrow f2 against the bearing surface 2.
Les Lièvres, cordons ou bourrelets 8 et 9 définissent, en coopération avec la portée 2, d'une part, entre ces derniers, une zone Z1, dite intermédiaire, fermée et, d'autre part, deux zones latérales ouvertes Z2 et Z3 qui sont, respectivement, en relation avec Les enceintes 4 et 5. The hares, cords or beads 8 and 9 define, in cooperation with the litter 2, on the one hand, between them, a zone Z1, called intermediate, closed and, on the other hand, two open lateral zones Z2 and Z3 which are, respectively, in relation to Enclosures 4 and 5.
Il est prévu, selon L'invention, de faire régner, dans la zone Z1 et par tout fluide approprié, une pression P1 qui est différente de celles P2 et P3 régnant dans Les enceintes 4 et 5. According to the invention, provision is made to make pressure, in zone Z1 and by any suitable fluid, a pressure P1 which is different from those P2 and P3 prevailing in enclosures 4 and 5.
Une telle présence de fluide sous pression différente est prévue pour éviter toute fuite potentielle ou réelle entre Les enceintes 4 et 5. Such a presence of fluid under different pressure is provided to avoid any potential or real leakage between the speakers 4 and 5.
Pour atteindre cet objectif, selon un premier exemple de mise en oeuvre du procédé et de l'installation, il est prévu de ménager la zone Z1 en tant que capacité complètement fermée dans laquelle est disposée une charge d'un fluide gazeux neutre sous une pression supérieure à la pression la plus élevée des enceintes 4 et 5. La charge de fluide gazeux peut etre introduite dans la capacité
Z1 par injection après montage, notamment Lorsque l'élastomère choisi est du type auto-obturable.To achieve this objective, according to a first example of implementation of the method and of the installation, provision is made to provide the zone Z1 as a completely closed capacity in which a charge of a neutral gaseous fluid is placed under pressure. higher than the highest pressure of chambers 4 and 5. The charge of gaseous fluid can be introduced into the capacity
Z1 by injection after mounting, in particular When the elastomer chosen is of the self-sealing type.
Selon un développement de L'invention, il est avantageux d'adapter, en relation avec la capacité Z1, un capteur de pression 10 qui est chargé d'apprécier Les variations de pression, naturelles ou accidentelles, dans la capacité Z1, dans le but de déclencher un signal quelconque Lorsque cette pression chute à proximité de la valeur de pression la plus élevée dans L'enceinte 4 ou 5.Le signal émis par le capteur 10 peut être utilisé pour alimenter un avertisseur sonore ou Lumineux ou, encore, pour piloter une installation de réinjection compensatoire de fluide gazeux neutre sous pression à l'intérieur de la capacité Z1
De La sorte, si une fuite intervient dans Le plan du système de joint 6, en relation avec ce dernier ou avec la portée 2, la charge de fluide gazeux neutre, confinée sous pression dans la capacité fermée ZI, s'échappe naturellement en direction de
L'enceinte 4 ou de L'enceinte 5 pour préserver toute communication directe entre ces deux enceintes.According to a development of the invention, it is advantageous to adapt, in relation to the capacity Z1, a pressure sensor 10 which is responsible for assessing pressure variations, natural or accidental, in the capacity Z1, for the purpose to trigger any signal When this pressure drops near the highest pressure value in enclosure 4 or 5. The signal emitted by the sensor 10 can be used to power an audible or light alarm or, even, to control a compensatory reinjection installation of pressurized neutral gaseous fluid inside the capacity Z1
In this way, if a leak occurs in the plane of the seal system 6, in relation to the latter or to the surface 2, the charge of neutral gaseous fluid, confined under pressure in the closed capacity ZI, naturally escapes in the direction of
Speaker 4 or Speaker 5 to preserve any direct communication between these two speakers.
La fig. 3 montre un autre exemple de mise en oeuvre de
L'objet de L'invention, plus particulièrement adapté à une installation dans laquelle la circulation du fluide gazeux, dans le sens de la flèche fl, est assurée par L'intermédiaire d'une turbine ou analogue 11, par exemple constituée par un ventilateur centrifuge. Dans l'exemple dtimplantation selon la fig. 3, L'outre d'aspiration 12 de la turbine 11 est en relation directe avec te milieu A, tandis que la tubulure de refoulement 13 est raccordée à l'enceinte 4. Dans un tel cas, la circulation du fluide s'effectue par soufflage et La pression dans L'enceinte 4 est supérieure à celle dans L'enceinte 5 qui est en relation directe avec le milieu
B d'utilisation.Fig. 3 shows another example of implementation of
The object of the invention, more particularly suitable for an installation in which the circulation of the gaseous fluid, in the direction of the arrow fl, is ensured by means of a turbine or the like 11, for example constituted by a fan centrifugal. In the example of layout according to FIG. 3, the suction addition 12 of the turbine 11 is in direct relation with the medium A, while the delivery pipe 13 is connected to the enclosure 4. In such a case, the circulation of the fluid takes place by blowing and the pressure in enclosure 4 is higher than that in enclosure 5 which is in direct relation with the medium
B of use.
Selon L'invention, il est proposé, dans un tel cas, de relier la capacité Z1, par exemple par une canalisation 14, directement à l'ouie d'aspiration 12, de manière à faire régner, dans la capacité Z1, une pression différente de celle des enceintes 4 et 5 et, dans le cas présent, inférieure à celle de
L'enceinte 5.According to the invention, it is proposed, in such a case, to connect the capacity Z1, for example by a pipe 14, directly to the suction port 12, so as to cause, in the capacity Z1, a pressure different from that of speakers 4 and 5 and, in this case, less than that of
The enclosure 5.
En cas de fuite, imputable au système de joint 6 ou à la portée 2, la dépression relative régnant dans La capacité intermédiaire Z1 produit une aspiration, soit à partir de
L'enceinte 4, soit à partir de L'enceinte 5, selon celle des Lièvres 8 ou 9 qui se trouve défaillante dans la fonction d'étanchéité.In the event of a leak, attributable to the seal system 6 or to the range 2, the relative depression prevailing in the intermediate capacity Z1 produces a suction, either from
Enclosure 4, either from Enclosure 5, according to that of Hare 8 or 9 which is found to be faulty in the sealing function.
De cette-manière, aucune communication directe ne peut être établie entre Les enceintes 4 et 5 entre lesquelles l'élément filtrant 3 a été implanté pour assumer une fonction de filtration du fluide gazeux en circulation. In this way, no direct communication can be established between the chambers 4 and 5 between which the filter element 3 has been installed to assume a filtration function of the gaseous fluid in circulation.
La fig 4 fait apparaître une variante de réalisation dans laquelle l'installation comprend une turbine ou analogue 15 dont L'ouste d'aspiration 16 est raccordée à L'enceinte 5 et dont la tubulure de refoulement 17 est branchée en relation avec le milieu
B. Le milieu A communique directement avec L'enceinte 4.Fig 4 shows an alternative embodiment in which the installation comprises a turbine or the like 15 whose suction hood 16 is connected to the enclosure 5 and whose discharge pipe 17 is connected in relation to the medium
B. The environment A communicates directly with the enclosure 4.
L'implantation de l'installation permet d'assurer la circulation du fluide dans le sens de la flèche f1 par aspiratíon. The location of the installation ensures the circulation of the fluid in the direction of arrow f1 by suction.
Une canalisation 18 est établie entre la tubulure de refoulement 17 et la capacité Z1 du système de joint 6. A pipe 18 is established between the discharge pipe 17 and the capacity Z1 of the seal system 6.
Par un tel montage, la capacité Z1 est maintenue en surpression par rapport aux pressions dans Les enceintes 4 et 5, de sorte que, si une fuite intervient au droit du système de joint 6, du fluide filtré est diffusé, soit dans L'enceinte 4, soit dans
L'enceinte 5, sans qu'une communication directe ne puisse être établie entre ces dernières.By such an assembly, the capacity Z1 is maintained at overpressure relative to the pressures in the chambers 4 and 5, so that, if a leak occurs at the level of the seal system 6, filtered fluid is diffused, either in the chamber 4, either in
Enclosure 5, without direct communication being possible between them.
La fonction de filtration du milieu fluide pollué, par
L'intermédiaire de l'élément fiLtrant 3, peut donc intervenir, sans risque de pollution du milieu B.The filtration function of the polluted fluid medium, by
The intermediary of the filter element 3, can therefore intervene, without risk of pollution of the medium B.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown, since various modifications can be made thereto without departing from its scope.
Claims (12)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2673257A1 true FR2673257A1 (en) | 1992-08-28 |
| FR2673257B1 FR2673257B1 (en) | 1995-04-14 |
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ID=9410082
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| FR (1) | FR2673257B1 (en) |
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