OA21127A

OA21127A - Self-cleaning filter.

Info

Publication number: OA21127A
Application number: OA1202300045
Authority: OA
Inventors: Houetehounhou Remi Okou
Original assignee: Houetehounhou Remi Okou
Filing date: 2023-02-03
Publication date: 2023-11-13

Abstract

La présente invention concerne un filtre autonettoyant qui permet le nettoyage du filtre luimême sans incorporation d'éléments externes ou supplémentaires dans le filtre lui-même et sans arrêter le processus de filtrage. Le dispositif objet de la présente invention comprend un purificateur (1) en forme de surface cylindrique, une embouchure d'entrée de liquide (3), une embouchure de sortie de liquide (4), lesdites embouchures reliées par un raccord (5), ledit purificateur (1) comporte une chambre (16) de réception d'eau placée au-dessus des médias filtrants, lesdites embouchures d'entrée (3) et de sortie (4) de liquide sont constituées de by-pass, lesdits by-pass renfermant des vannes de circuit d'entretien (9,11) et des vannes de circuit de filtration (10,12). Le système d'auto-entretien du filtre est déclenché par l'activation des vannes de circuit d'entretien (9, 11) et de circuit de filtration (10, 12), ladite activation se faisant par la fermeture desdites vannes (9, 11) et l'ouverture desdites (10, 12). Ainsi par le système de pression renversée, l'entrée d'eau revient par le flexible (5) pour entrer par la sortie du purificateur (1) et agir sur les médias filtrants pour refouler depuis le bas tous les déchets et polluants. L'entretien du dispositif objet de l'invention est automatique et ne nécessite pas l'intervention d'un professionnel du domaine.
The present invention relates to a self-cleaning filter which allows cleaning of the filter itself without incorporation of external or additional elements into the filter itself and without stopping the filtering process. The device which is the subject of the present invention comprises a purifier (1) in the shape of a cylindrical surface, a liquid inlet mouth (3), a liquid outlet mouth (4), said mouths connected by a connector (5), said purifier (1) comprises a water reception chamber (16) placed above the filter media, said liquid inlet (3) and outlet (4) mouths consist of by-passes, said by-passes pass containing maintenance circuit valves (9,11) and filtration circuit valves (10,12). The filter self-maintenance system is triggered by the activation of the maintenance circuit valves (9, 11) and the filtration circuit (10, 12), said activation being carried out by the closing of said valves (9, 11) and the opening of said (10, 12). Thus, through the reverse pressure system, the water inlet returns through the flexible hose (5) to enter through the outlet of the purifier (1) and act on the filter media to push back all waste and pollutants from below. Maintenance of the device which is the subject of the invention is automatic and does not require the intervention of a professional in the field.

Description

La présente invention concerne un filtre autonettoyant qui permet le nettoyage du filtre luimême sans incorporation d'éléments externes ou supplémentaires dans le filtre lui-même et sans arrêter le processus de filtrage.The present invention relates to a self-cleaning filter which allows cleaning of the filter itself without incorporation of external or additional elements into the filter itself and without stopping the filtering process.

Les filtres sont des dispositifs destinés à retenir les salissures du courant de fluide dans lequel il se trouve, qu'il s'agisse d'air ou de liquide.Filters are devices intended to retain dirt from the fluid stream in which it is located, whether air or liquid.

En raison de leur fonctionnalité propre, ils nécessitent un nettoyage périodique afin qu'ils ne se bouchent pas et continuent à fonctionner de manière contrôlée, car si le filtre devient sale, la pression nécessaire pour faire passer l'eau à travers les moyens de filtrage augmente, jusqu'à ce que le filtre soit complètement bloqué. Par ailleurs le peu d’eau qui arrive à passer se retrouve contaminée, ce qui n’est pas sans conséquence pour les familles.Due to their own functionality, they require periodic cleaning so that they do not become clogged and continue to operate in a controlled manner, because if the filter becomes dirty, the pressure required to pass the water through the filter means increases, until the filter is completely blocked. Furthermore, the little water that manages to pass through ends up contaminated, which is not without consequences for families.

Les problèmes rencontrés dans le domaine de la filtration sont vécus par les populations en Afrique en général et en Afrique subsaharienne en particulier. En effet, la plupart des filtres vendus dans nos pays concernent les filtres à cartouches. Il existe aussi bien d’autres catégories de filtres mais ne sont non seulement pas à la portée des populations mais aussi du fait qu’ils ne peuvent pas être directement installés sur les forages. Aussi la plupart des filtres qui y sont installés ne résistent pas à la pression. Quand la pression dépasse déjà 2 ou 3 bars, les filtres s’éclatent.The problems encountered in the field of filtration are experienced by populations in Africa in general and in sub-Saharan Africa in particular. Indeed, most of the filters sold in our countries concern cartridge filters. There are also many other categories of filters but not only are they not within the reach of populations but also because they cannot be directly installed on boreholes. Also most of the filters installed there are not pressure resistant. When the pressure already exceeds 2 or 3 bars, the filters burst.

Afin d'éviter le processus de retrait du filtre, avec les problèmes résultants dus à l'arrêt de la production, il existe une variété de filtres autonettoyants qui sont connus dans l'état actuel de la technique.In order to avoid the process of removing the filter, with the resulting problems due to stopping production, there are a variety of self-cleaning filters which are known in the current state of the art.

Ces filtres intègrent un dispositif destiné à nettoyer le filtre lui-même sans nécessiter son démontage.These filters incorporate a device intended to clean the filter itself without requiring its dismantling.

Dans un premier type de ces filtres autonettoyants, le nettoyage est réalisé au moyen de la rotation, actionnée par un moteur, d'un tube plongeur qui aspire l'intérieur des éléments filtrants (crépines). Grâce à cette aspiration, les salissures incrustées dans les parois des éléments filtrants sont éliminées. L'aspiration est produite par la chute de pression, ce qui fait que l'eau s'écoule à travers le bras vers les sorties de la vanne dans la partie la plus basse de l'équipement. Ce système de nettoyage n'a pas de mouvement axial, seulement de rotation.In a first type of these self-cleaning filters, cleaning is carried out by means of the rotation, driven by a motor, of a dip tube which sucks the interior of the filter elements (strainers). Thanks to this suction, dirt embedded in the walls of the filter elements is eliminated. Suction is produced by the pressure drop, causing water to flow through the arm to the valve outlets in the lowest part of the equipment. This cleaning system has no axial movement, only rotation.

Dans un second type de ces filtres autonettoyants, le nettoyage est réalisé au moyen de buses circulaires qui aspirent les salissures incrustées dans les parois du filtre. Ces buses sont reliées à un arbre qui doit être actionné extérieurement par un moteur pour que l'arbre se déplace longitudinalement. La rotation est provoquée par la chute de pression, ce qui fait que l'eau s'écoule à travers le bras de l'arbre vers les sorties opposées des bras dans la partie arrière de l'arbre.In a second type of these self-cleaning filters, cleaning is carried out by means of circular nozzles which suck up the dirt embedded in the walls of the filter. These nozzles are connected to a shaft which must be externally actuated by a motor so that the shaft moves longitudinally. Rotation is caused by the pressure drop, causing water to flow through the shaft arm to opposite arm outlets in the rear portion of the shaft.

Dans un troisième type de ces filtres autonettoyants, le nettoyage est réalisé au moyen de buses circulaires qui aspirent les salissures incrustées dans les parois du filtre. Ces buses sont solidaires d'un arbre qui doit être actionné extérieurement par un moteur pour se déplacer longitudinalement.In a third type of these self-cleaning filters, cleaning is carried out by means of circular nozzles which suck up the dirt embedded in the walls of the filter. These nozzles are attached to a shaft which must be externally actuated by a motor to move longitudinally.

Dans un quatrième type de ces filtres autonettoyants, le nettoyage est effectué de manière similaire au type précédent ; des buses circulaires qui aspirent les salissures incrustées dans les parois du filtre sont reliées à un arbre actionné par un seul moteur. Ce moteur est chargé de fournir à l'arbre un mouvement longitudinal. Dans ce dernier cas, la rotation est autoactionnée, c'est-à-dire qu'elle tourne grâce aux injecteurs qui réalisent la propulsion par jet et, du fait de l'effet d'action et de réaction, le système de nettoyage tourne.In a fourth type of these self-cleaning filters, cleaning is carried out similarly to the previous type; circular nozzles which suck up the dirt embedded in the walls of the filter are connected to a shaft driven by a single motor. This motor is responsible for providing the shaft with longitudinal movement. In the latter case, the rotation is self-actuated, that is, it rotates thanks to the injectors which carry out the jet propulsion and, due to the action and reaction effect, the cleaning system rotates .

Cependant, tous ces filtres autonettoyants présentent une série d'inconvénients, tels que l’entretien du moteur, la maintenance due à l'usure des parties mobiles, une plus grande perte d'eau pour assurer 100% de propreté du maillage. Aussi d’autres solutions sont apportées pour les défaillances constatées.However, all these self-cleaning filters have a series of disadvantages, such as motor maintenance, maintenance due to wear of moving parts, greater water loss to ensure 100% mesh cleanliness. Also other solutions are provided for the failures observed.

Le brevet EP370212B1 décrit un filtre autonettoyant qui assure le passage des bouches d’aspiration sur 100% de la surface de l’élément filtrant et, également, de manière répétitive, lors du nettoyage. Le filtre autonettoyant de l’art antérieur est en forme de cylindre. Il est formé d’un carter extérieur, d’un couvercle d’entrée et d’un couvercle de sortie. Il comprend une bouche d’entrée de liquide avec une vanne VI et une bouche de sortie liquide avec une vanne V2, toutes deux situées dans le carter externe, et une sortie de vidange avec une vanne V3 qui traverse le couvercle de sortie. C'est un système auto-actionné par propulsion hydraulique qui permet d'effectuer le nettoyage pendant que 1 équipement filtre, sans avoir à arrêter la production.Patent EP370212B1 describes a self-cleaning filter which ensures the passage of the suction vents over 100% of the surface of the filter element and, also, repetitively, during cleaning. The self-cleaning filter of the prior art is in the shape of a cylinder. It is made up of an outer casing, an inlet cover and an outlet cover. It includes a liquid inlet port with a VI valve and a liquid outlet port with a V2 valve, both located in the outer casing, and a drain outlet with a V3 valve which passes through the outlet cover. It is a self-actuated system by hydraulic propulsion which allows cleaning to be carried out while 1 piece of equipment is filtering, without having to stop production.

Cependant un tel filtre n’est pas adapté pour les forages installés dans les ménages mais plutôt pour des installations industrielles pour filtrer l’eau pas trop brute. L’installation d’un tel dispositif demande que les matières soient faites en métal plus précisément en inox, ce qui est loin d’être accessible aux ménages dans nos pays.However, such a filter is not suitable for boreholes installed in households but rather for industrial installations to filter water that is not too raw. The installation of such a device requires that the materials be made of metal, more precisely stainless steel, which is far from being accessible to households in our countries.

Il y a lieu de rappeler que dans nos Etats, où la production agricole utilise beaucoup d’engrais minéraux qui vont se retrouver dans les nappes phréatiques par le fait de la pluie et donc cette eau va remonter au niveau des forages, les différentes particules auront tendance à causer l’érosion de cette matière en inox et donc dégrader la qualité de l’eau à filtrer. Aussi, l’installation d’un tel dispositif demande une pression constante d’au moins 2bars. Pour les ménages ne disposant pas de suppresseur, cela constitue encore une autre difficulté.It is worth remembering that in our States, where agricultural production uses a lot of mineral fertilizers which will end up in the groundwater through rain and therefore this water will rise to the level of the boreholes, the different particles will have tendency to cause the erosion of this stainless steel material and therefore degrade the quality of the water to be filtered. Also, the installation of such a device requires a constant pressure of at least 2 bars. For households without a suppressor, this poses yet another difficulty.

La présente invention a pour but de proposer un filtre permettant de pallier de tels inconvénients. Ainsi, le dispositif objet de la présente invention est un filtre composé de médias filtrants (grains de sable, charbon actif, sable birm), un rond filtrant et d’un système de by-pass qui lui permet de refouler les déchets pour rendre ledit dispositif toujours propre.The aim of the present invention is to propose a filter making it possible to overcome such drawbacks. Thus, the device which is the subject of the present invention is a filter composed of filter media (grains of sand, activated carbon, birm sand), a filter round and a by-pass system which allows it to repress the waste to make said device always clean.

Le dispositif objet de la présente invention fonctionne avec une pression d’eau minimum de Ibar pouvant aller jusqu’à 13 bars. Il est installé directement sur la sortie des forages, sur lesThe device which is the subject of the present invention operates with a minimum water pressure of Ibar which can go up to 13 bars. It is installed directly on the borehole outlet, on the

pompes, les cuves d’eau et autres dont le débit minimum est de Ibar. L’entretien du dispositif objet de l’invention est automatique et ne nécessite pas l’intervention d’un professionnel du domaine. Il suffit de manœuvrer les vannes de système autonettoyant et l’auto entretien est déclenché pour évacuer automatiquement les déchets et tout polluant par la vanne d’évacuation.pumps, water tanks and others whose minimum flow rate is Ibar. Maintenance of the device which is the subject of the invention is automatic and does not require the intervention of a professional in the field. Simply operate the self-cleaning system valves and self-maintenance is triggered to automatically evacuate waste and any pollutants through the drain valve.

Pour compléter la description de l’invention et dans le but d’aider à rendre plus facilement compréhensibles les caractéristiques de celle-ci, selon un exemple de réalisation préféré de celle-ci, des dessins sont inclus où à titre illustratif et non limitatif, les figures suivantes ont été représentées :To complete the description of the invention and with the aim of helping to make its characteristics more easily understandable, according to a preferred embodiment thereof, drawings are included where by way of illustration and not limitation, the following figures were represented:

La figure 1 montre une vue de côté du filtre autonettoyant de l'invention ;Figure 1 shows a side view of the self-cleaning filter of the invention;

La figure 2 montre une vue en détail des parties objet de la figure 1 ;Figure 2 shows a detailed view of the object parts of Figure 1;

La figure 3 montre un mode d’assemblage des parties du filtre autonettoyant de l’invention ;Figure 3 shows a mode of assembly of the parts of the self-cleaning filter of the invention;

La figure 4 montre une vue en détail des parties composant le purificateur d’eau.Figure 4 shows a detailed view of the parts making up the water purifier.

Conformément à la numérotation utilisée dans les figures, comme le montrent les figures 1, 2 et 4, le filtre autonettoyant de l'invention a une configuration cylindrique comprenant un purificateur d’eau (1) constituant le corps du filtre contenant les médias filtrants, sur lequel est fixé le by-pass d’entrée d’eau (3) à l’aide d’un collecteur de by-pass (2), le by-pass de sortie d’eau (4) connecté audit collecteur (2) par un rond filtrant (13). Les deux by-pass d’entrée (3) et de sortie (4) d’eau sont reliés entre eux par un raccord (5). Les médias filtrants constituent un ensemble de matières utilisées pour faire le tamisage ou la filtration d’eau. Les matières utilisées dans le cadre de la présente invention sont constituées d’un ensemble composé de grains de sable spéciaux (extrais des fleuves d’eau douce), du charbon fin obtenu à partir des coques de noix ou de palme sans être limitatif. Ces différentes matières sont donc stérilisées avant tout emploi.In accordance with the numbering used in the figures, as shown in Figures 1, 2 and 4, the self-cleaning filter of the invention has a cylindrical configuration comprising a water purifier (1) constituting the filter body containing the filter media, on which the water inlet by-pass (3) is fixed using a by-pass collector (2), the water outlet by-pass (4) connected to said collector (2 ) by a filter round (13). The two water inlet (3) and outlet (4) by-passes are connected to each other by a connection (5). Filter media constitute a set of materials used for sieving or filtration of water. The materials used in the context of the present invention consist of a set composed of special grains of sand (extracted from freshwater rivers), fine charcoal obtained from walnut or palm shells without being limiting. These different materials are therefore sterilized before any use.

Le purificateur d’eau (1) sous forme cylindrique comprend en son sein un tube (26) disposé à l’intérieur dudit purificateur, dont la partie inférieure perforée permet l’entrée d’eau filtrée (17) et la partie supérieure permettant la sortie d’eau filtrée (15). Le purificateur (1) contient également une chambre (16) de réception d’eau brute placée au-dessus des médias filtrants.The water purifier (1) in cylindrical form comprises within it a tube (26) arranged inside said purifier, the perforated lower part of which allows the entry of filtered water (17) and the upper part allowing the filtered water outlet (15). The purifier (1) also contains a raw water reception chamber (16) placed above the filter media.

Le dispositif objet de l’invention comprend au moins trois systèmes de filtration formés par l’ensemble (grains de sable, charbon) et des rondelles filtrantes spéciales d’au moins 0,02 micron. Les rondelles filtrantes sont des tamis sous forme de grillage logés à l’intérieur du collecteur (2) au niveau du by-pass d’entrée d’eau (3), permettant de freiner les plus grosses particules ou matières solides.The device which is the subject of the invention comprises at least three filtration systems formed by the assembly (grains of sand, carbon) and special filter washers of at least 0.02 microns. The filter washers are screens in the form of a mesh housed inside the collector (2) at the water inlet by-pass (3), making it possible to slow down larger particles or solid materials.

L’ensemble formé par les grains de sable et le charbon (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25) est constitué de plusieurs couches de grain de sable et de charbon de façon alternée afin de faciliter la purification de l’eau, chaque couche ayant sa capacité de filtration.The assembly formed by the grains of sand and the coal (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25) is made up of several layers of grains of sand and coal alternately in order to facilitate the purification of water, each layer having its filtration capacity.

Le filtre avec le système de by-pass lui permet de faire refouler les déchets pour rendre ledit filtre toujours propre.The filter with the by-pass system allows it to push back the waste to make said filter always clean.

Le dispositif comprend également deux vannes (9, 11) du circuit d’entretien et deux vannes (10, 12) du circuit de filtration. La vanne (9) sur le by-pass (4) et les vannes (10, 11, 12) sur le by-pass (3).The device also includes two valves (9, 11) of the maintenance circuit and two valves (10, 12) of the filtration circuit. The valve (9) on the by-pass (4) and the valves (10, 11, 12) on the by-pass (3).

Le système d’entretien du filtre fonctionne grâce à la manœuvre des vannes. Pour activer le système d’entretien autonettoyant, il suffît d’ouvrir les vannes des circuits d’entretien (10, 12) et de fermer celles des circuits de filtration (9, 11) et le dispositif démarre son propre entretien et évacue automatiquement les déchets par lesdites vannes. Ainsi lorsque les vannes (10, 12) sont ouvertes et que celles (9, 11) sont fermées, par le système de pression inversée, l’entrée d’eau revient par le flexible (5) pour entrer par la sortie du purificateur (1) et aller agir sur les médias filtrants pour refouler depuis le bas tous les déchets et polluants.The filter maintenance system works by operating the valves. To activate the self-cleaning maintenance system, simply open the valves of the maintenance circuits (10, 12) and close those of the filtration circuits (9, 11) and the device starts its own maintenance and automatically evacuates the waste through said valves. Thus when the valves (10, 12) are open and those (9, 11) are closed, by the reverse pressure system, the water inlet returns through the flexible (5) to enter through the outlet of the purifier ( 1) and act on the filter media to push back all the waste and pollutants from below.

Le dispositif objet de la présente invention présente de nombreux avantages. En effet, le filtre à eau est économique car ne nécessitant pas de changement de pièces en tout temps comme c’est le cas pour ce qui concerne les filtres à cartouches. Aussi, l’entretien ne nécessite pas le recours à un professionnel du domaine. Il faut également noter que le dispositif est capable de bloquer le passage d’eau quand les déchets y sont accumulés dangereusement pour nonrespect de l’opération d’auto nettoyage consistant simplement à manœuvrer les vannes ou en cas d’oubli ou d’abandons de l’opération pendant longtemps. Dans ce cas, le dispositif bloque le passage d’eau afin de protéger les utilisateurs contre de probables eaux non purifiées. Après avoir enclenché l’opération d’auto entretien, le dispositif évacue les déchets et débloque le passage d’eau pour fournir à nouveau de l’eau purifiée.The device which is the subject of the present invention has numerous advantages. Indeed, the water filter is economical because it does not require changing parts at any time as is the case with cartridge filters. Also, maintenance does not require the use of a professional in the field. It should also be noted that the device is capable of blocking the water passage when waste is dangerously accumulated there due to non-compliance with the self-cleaning operation consisting simply of operating the valves or in the event of forgetting or abandoning the the operation for a long time. In this case, the device blocks the passage of water in order to protect users against probable unpurified water. After initiating the self-maintenance operation, the device evacuates the waste and unblocks the water passage to provide purified water again.

Le dispositif objet de la présente invention se veut très accessible aux populations, car fait entièrement de matières plastiques.The device which is the subject of the present invention is intended to be very accessible to populations, because it is made entirely of plastic materials.

Claims

1. Self-cleaning filter in particular for filtering liquids comprising a purifier (1) in the shape of a cylindrical surface, a liquid inlet mouth (3), a liquid outlet mouth (4), said mouths connected by a connector ( 5), characterized in that said purifier (1) comprises a water reception chamber (16) placed above the filter media, said liquid inlet (3) and outlet (4) mouths are made up of by-pass, said by-passes containing maintenance circuit valves (9,11) and filtration circuit valves (10,12).

2. Self-cleaning filter according to claim 1, characterized by said filter comprising at least three filtration systems formed by the assembly (grains of sand, carbon) and filter washers, said washers consisting of sieves in the form of mesh housed inside the collector (2) at the water inlet by-pass (3), making it possible to slow down larger particles or solid materials.

3. Self-cleaning filter according to claims 1 and 2, characterized in that the assembly formed by the grains of sand and the carbon constitutes the filter media, said filter media constituted by several layers of grains of sand and carbon, said layers being arranged in an alternating manner (18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25) in order to facilitate water purification, each layer having its filtration capacity.

4. Self-cleaning filter according to claims 1 and 2, characterized in that said purifier contains within it a tube (26), which tube disposed inside said purifier, the lower part of said tube being perforated allowing the entry of filtered water (17), the upper part of said filter allowing the outlet of filtered water (15).

5. Self-cleaning filter according to any one of claims, characterized in that the maintenance circuit valve (9) is arranged on the by-pass (4) and the valves (10, 11, 12) arranged on the by-pass -pass (3).

6. Self-cleaning filter according to any one of claims, characterized in that the filter self-maintenance system is triggered by the activation of the maintenance circuit circuit valves (9, 11) and the filtration circuit (10, 12), said activation being done by closing said valves (9, 11) and opening said (10, 12).

7. Self-cleaning filter according to claim 6, characterized in that by the reverse pressure system, the water inlet returns through the flexible (5) to enter through the outlet of the purifier (1) and act on the filter media to push back all waste and pollutants from below.

8. Self-cleaning filter according to any one of the claims, characterized by the system blocking the passage of water in the event of accumulation of waste in order to protect users against unpurified water.

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9. Self-cleaning filter according to any one of the claims, characterized in that the triggering of the self-maintenance system unblocks the water passage to once again provide purified water.

10. Self-cleaning filter according to any one of the claims, characterized in that the 10 materials used in the manufacture of said filter are made of plastic.