Epurateur d'air
La présente invention a pour objet un épurateur d'air.
Cet épurateur d'air est caractérisé en ce qu'il comprend un corps de forme générale cylindrique à axe vertical, ce corps étant constitué par plusieurs chambres reliées les unes aux autres, chaque chambre étant délimitée par deux parois tronconiques inversées et assemblées l'une à l'autre par leur base de plus grand diamètre, un élément déflecteur délimité par deux surfaces coniques assemblées par leur base étant disposé dans au moins une desdites chambres et fixé dans celle-ci de façon à être plus proche d'une des parois tronconiques que de l'autre, l'air étant destiné à traverser le corps cylindrique de façon à pénétrer dans une chambre par l'espace le plus petit, compris entre l'élément déflecteur et une paroi tronconique, et à quitter cette chambre en passant dans l'espace plus grand, compris entre l'élément déflecteur et l'autre paroi tronconique,
des moyens étant disposés pour introduire un liquide dans l'air passant dans le corps cylindrique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe verticale selon la ligne
II-II de la fig. 1, vue dans le sens indiqué par les flèches.
La fig. 3 est une coupe verticale selon la ligne
III-III de la fig. 1, vue dans le sens indiqué par les flèches.
La fig. 4 est une coupe horizontale selon la ligne
IV-IV de la fig. 3, vue dans le sens indiqué par les flèches.
En référence au dessin, l'épurateur d'air comprend un corps de forme générale cylindrique dont la partie supérieure 11, constituée par une pièce tubulaire cylindrique, est destinée à être reliée à une conduite d'amenée de l'air à épurer. Ce corps comprend trois chambres 12, 13 et 14 formées par des éléments coniques reliés les uns aux autres. La chambre 12 d'extrémité supérieure est délimitée par des éléments 12a et 12b tronconiques supérieurs et inférieurs, de conicité inversée. Le bord supérieur de la plus petite circonférence de l'élément conique 12a est soudé au bord inférieur de la pièce tubulaire 11.
Les bords annulaires extérieurs des éléments 12a et 1 2b coniques sont chacun soudés sur une cornière annulaire 15 en fer. Ces cornières présentent des brides extérieures reliées l'une à l'autre par des boulons 16. La chambre 13 intermédiaire est construite de manière semblable à la chambre 12 supérieure et formée par des éléments 13a et 13b tronconiques.
La chambre 14 inférieure est également formée par des éléments 14a et 14b tronconiques comme décrit pour les chambres 12 et 13. Toutefois, les bords annulaires extérieurs des éléments 14a et 14b coniques sont joints l'un à l'autre au moyen d'une pièce cylindrique 17 soudée à ceux-ci. L'élément 14b conique inférieur est moins haut, afin de former un orifice 18 de sortie d'un diamètre sensiblement plus grand que celui de l'orifice supérieur d'entrée et légèrement plus grand que le diamètre d'un élément déflecteur disposé dans cette chambre et qui sera décrit ci-après.
Un élément déflecteur 19 est disposé en position axiale à l'intérieur de chacune des chambres 12, 13 et 14. Chaque élément déflecteur présente une paire de parois 19a et 19b coniques, supérieures et infé rieures, de conicité inversée. Ces parois sont soudées l'une à l'autre par leur bord annulaire extérieur. Chaque élément déflecteur 19 est maintenu en position au moyen de trois entretoises 20 soudées le reliant à la face conique de l'élément conique placé audessus.
Au-dessus de l'élément déflecteur 19 supérieur et au centre de celui-ci est disposée une buse 21 qui est montée sur l'extrémité d'une conduite 22 débouchant dans la partie cylindrique 11. Une seconde buse 23 est disposée immédiatement en dessous de l'élément déflecteur 19 supérieur et dans l'axe de celui-ci, cette buse étant montée sur l'extrémité d'une conduite 24. Les conduites d'amenée 22 et 24 sont reliées à une source d'eau et permettent de diriger de l'eau vaporisée sous pression vers le bas, à travers la buse 21, et vers le haut, à travers la buse 23, contre les surfaces supérieures et inférieures de l'élément déflecteur 19.
La partie inférieure du corps de l'épurateur d'air est engagée dans un réservoir 25 présentant respectivement des parois 25b supérieures, ainsi qu'un fond 25a et des parois latérales. La paroi supérieure est munie d'un orifice 26 pour le passage de la partie inférieure du corps de forme générale cylindrique.
Des cornières de fer 15 joignant la chambre intermédiaire 13 et la chambre inférieure 14 reposent sur le bord de l'orifice 26 et sont fixées à celui-ci pour maintenir le corps en position stable.
Une paroi verticale de séparation 27, disposée latéralement par rapport audit corps, partage le réservoir 25 en deux parties 28 et 29. Cette paroi 27 s'étend jusqu'à proximité de la paroi 25b supérieure du réservoir, ménageant ainsi un passage 30 entre les deux parties 28 et 29 du réservoir, ce passage constituant la seule communication entre celles-ci.
Après le passage de l'air de la partie 28 du réservoir dans la partie 29 du réservoir à travers l'orifice 30, il sort par un orifice 31 pour être aspiré dans une conduite non représentée. Cet orifice 31 peut être disposé à tout endroit désiré à la droite de la paroi 27 de séparation.
Lors du fonctionnement, l'air s'échappe de la chambre 14 du corps cylindrique par le grand orifice 18 en se dirigeant vers le bas à une vitesse réduite. De là, l'air est obligé de changer de direction pour se diriger vers le haut, par l'espace annulaire compris entre la partie inférieure du corps, les côtés et la paroi 27 de séparation du réservoir 25 à boue, puis à travers l'orifice 30. La force centrifuge résultant de ce changement de direction du courant de l'air vient s'ajouter à la force de pesanteur pour faire tomber toute l'eau dans le réservoir à boue.
Une paroi latérale de la partie 28 du réservoir est munie d'un orifice 32 fermé au moyen d'un couvercle amovible. Cet orifice est destiné à l'examen et à l'élimination de toute boue accumulée. Le fond 25a de la partie 28 du réservoir est muni d'un orifice de vidange 33 permettant d'acheminer la boue et l'eau soit vers un dispositif d'évacuation, soit vers un bassin de sédimentation. Ce dernier est employé si l'eau doit être remise en circulation au moyen d'une pompe après que les corps solides ont été éliminés de l'eau par sédimentation.
L'élément déflecteur 19 est disposé dans chaque chambre de façon à établir un passage 34 d'air dont la hauteur diminue progressivement en s'éloignant de l'axe de la chambre considérée. Cette construction permet la contraction et l'expansion de l'air et, par conséquent, l'agglomération et l'humidification des particules de poussière en suspension dans l'air. Les directions prises par le flux d'air à travers le collecteur de poussières sont indiquées par des flèches à la fig. 2. Dans chaque passage 34, l'air chargé de poussières s'écoule vers l'extérieur et vient en contact avec les surfaces périphériques extérieures des éléments coniques avec une grande violence, par suite de sa grande vitesse et de son changement de direction. Ensuite, l'air se dilate lorsqu'il passe par le passage 35 d'air de section plus grande que le passage 34.
Cette expansion refroidit l'air et, par conséquent, accroît son humidité relative qui, à son tour, humidifie les particules de poussière, aidant par là sensiblement à leur séparation de l'air.
On voit que le passage d'air annulaire ménagé à la périphérie de l'élément déflecteur 19 présente une longueur relativement grande et une dimension radiale relativement petite. Donc, même les particules de poussière les plus éloignées des surfaces en suspension dans le flux d'air n'ont qu'une petite distance à parcourir sous l'action de la force centrifuge créée par le court trajet curviligne pour atteindre la surface humidifiée de l'enveloppe extérieure constituant ledit corps.
Comme on l'a indiqué plus haut, le changement de direction du flux d'air après son passage par l'orifice 18 de sortie et son entrée dans le réservoir 25 à boue élimine toute l'eau qui aurait été entraînée.
Ceci permet d'éviter l'emploi de dispositifs spéciaux qui compliqueraient inutilement le fonctionnement d'un épurateur d'air et exigeraient un entretien constant.
En raison de la construction et de la disposition des éléments déflecteurs dans les chambres tronconiques, une élimination très efficace des particules de poussière de l'air est obtenue. L'air dirigé vers le bas, provenant de l'orifice d'entrée d'air, vient en contact avec la surface conique supérieure du premier élément déflecteur, en entraînant simultanément de l'humidité qui s'est formée en aval de la buse supérieure. L'inclinaison de la surface conique supérieure de l'élément déflecteur et l'emplacement de celui-ci peuvent être conçus pour donner à l'air toute vitesse désirée dans un sens radial vers l'extérieur et, en particulier, pour assurer une grande vitesse à la périphérie dudit élément déflecteur. Par conséquent, l'air chargé de poussières au cours de l'opération s'écoule vers l'extérieur à une vitesse croissante et vient en contact avec les surfaces hu mides du corps.
La séparation de la poussière de l'air résultant de ce frottement est accrue en raison des forces centrifuges provoquées par le changement brusque de la direction du courant d'air. L'air est amené à s'écouler radialement vers l'intérieur et, de préférence, à une vitesse décroissante. Dans la forme d'exécution donnée comme exemple, trois chambres et trois éléments déflecteurs sont prévus. I1 est bien entendu que leur nombre peut être augmenté ou diminué selon les besoins.
Air purifier
The present invention relates to an air purifier.
This air purifier is characterized in that it comprises a body of generally cylindrical shape with a vertical axis, this body consisting of several chambers connected to each other, each chamber being delimited by two inverted frustoconical walls and assembled together. to the other by their base of larger diameter, a deflector element delimited by two conical surfaces assembled by their base being arranged in at least one of said chambers and fixed in the latter so as to be closer to one of the frustoconical walls on the other hand, the air being intended to pass through the cylindrical body so as to enter a chamber through the smallest space, between the deflector element and a frustoconical wall, and to leave this chamber passing through the larger space, between the deflector element and the other frustoconical wall,
means being arranged to introduce a liquid into the air passing through the cylindrical body.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a plan view of this embodiment.
Fig. 2 is a vertical section along the line
II-II of fig. 1, viewed in the direction indicated by the arrows.
Fig. 3 is a vertical section along the line
III-III of fig. 1, viewed in the direction indicated by the arrows.
Fig. 4 is a horizontal section along the line
IV-IV of fig. 3, viewed in the direction indicated by the arrows.
With reference to the drawing, the air purifier comprises a body of generally cylindrical shape, the upper part 11 of which, constituted by a cylindrical tubular part, is intended to be connected to a pipe for supplying the air to be purified. This body comprises three chambers 12, 13 and 14 formed by conical elements connected to each other. The upper end chamber 12 is delimited by upper and lower frustoconical elements 12a and 12b, of inverted taper. The upper edge of the smaller circumference of the conical member 12a is welded to the lower edge of the tubular part 11.
The outer annular edges of the conical elements 12a and 1 2b are each welded to an annular iron angle 15. These angles have outer flanges connected to one another by bolts 16. The intermediate chamber 13 is constructed similarly to the upper chamber 12 and formed by frustoconical elements 13a and 13b.
The lower chamber 14 is also formed by frustoconical elements 14a and 14b as described for chambers 12 and 13. However, the outer annular edges of the conical elements 14a and 14b are joined to each other by means of a piece. cylindrical 17 welded to them. The lower conical element 14b is less high, in order to form an outlet orifice 18 with a diameter substantially greater than that of the upper inlet orifice and slightly larger than the diameter of a deflector element arranged in this room and which will be described below.
A deflector element 19 is disposed in an axial position inside each of the chambers 12, 13 and 14. Each deflector element has a pair of conical walls 19a and 19b, upper and lower, of reverse taper. These walls are welded to one another by their outer annular edge. Each deflector element 19 is held in position by means of three welded spacers 20 connecting it to the conical face of the conical element placed above.
Above and in the center of the upper deflector element 19 there is a nozzle 21 which is mounted on the end of a pipe 22 opening into the cylindrical part 11. A second nozzle 23 is disposed immediately below. of the upper deflector element 19 and in the axis thereof, this nozzle being mounted on the end of a pipe 24. The supply pipes 22 and 24 are connected to a water source and make it possible to directing pressurized spray water downwardly through nozzle 21 and upwardly through nozzle 23 against the upper and lower surfaces of the deflector member 19.
The lower part of the body of the air purifier is engaged in a reservoir 25 respectively having upper walls 25b, as well as a bottom 25a and side walls. The upper wall is provided with an orifice 26 for the passage of the lower part of the body of generally cylindrical shape.
Iron angles 15 joining the intermediate chamber 13 and the lower chamber 14 rest on the edge of the orifice 26 and are attached thereto to maintain the body in a stable position.
A vertical separation wall 27, disposed laterally with respect to said body, divides the reservoir 25 into two parts 28 and 29. This wall 27 extends to the vicinity of the upper wall 25b of the reservoir, thus providing a passage 30 between the two parts 28 and 29 of the reservoir, this passage constituting the only communication between them.
After the air passes from part 28 of the reservoir into part 29 of the reservoir through the orifice 30, it leaves through an orifice 31 to be sucked into a pipe, not shown. This orifice 31 can be arranged at any desired location to the right of the partition wall 27.
In operation, air escapes from the chamber 14 of the cylindrical body through the large orifice 18 while moving downward at a reduced speed. From there, the air is forced to change direction in order to move upwards, through the annular space between the lower part of the body, the sides and the partition wall 27 of the slurry tank 25, then through the orifice 30. The centrifugal force resulting from this change in the direction of the air flow adds to the force of gravity to cause all the water to fall into the slurry tank.
A side wall of the part 28 of the reservoir is provided with an orifice 32 closed by means of a removable cover. This orifice is intended for the examination and the elimination of any accumulated sludge. The bottom 25a of part 28 of the tank is provided with a drain opening 33 allowing the sludge and water to be conveyed either to an evacuation device or to a sedimentation basin. The latter is used if the water has to be recirculated by means of a pump after the solids have been removed from the water by sedimentation.
The deflector element 19 is arranged in each chamber so as to establish an air passage 34, the height of which gradually decreases as it moves away from the axis of the chamber in question. This construction allows the contraction and expansion of the air and, consequently, the agglomeration and humidification of the dust particles suspended in the air. The directions taken by the air flow through the dust collector are indicated by arrows in fig. 2. In each passage 34, the dust-laden air flows outward and comes into contact with the outer peripheral surfaces of the conical elements with great violence, owing to its high speed and change of direction. Then, the air expands when it passes through the air passage 35 of larger section than the passage 34.
This expansion cools the air and therefore increases its relative humidity which, in turn, moistens the dust particles, thereby substantially aiding their separation from the air.
It can be seen that the annular air passage formed at the periphery of the deflector element 19 has a relatively large length and a relatively small radial dimension. So even the dust particles farthest from the surfaces suspended in the air flow have only a small distance to travel under the action of the centrifugal force created by the short curvilinear path to reach the humidified surface of the outer casing constituting said body.
As indicated above, the change in direction of the air flow after it has passed through the outlet orifice 18 and entered the sludge tank 25 removes any water which would have been entrained.
This avoids the use of special devices that would unnecessarily complicate the operation of an air cleaner and require constant maintenance.
Due to the construction and arrangement of the deflector elements in the frustoconical chambers, very efficient removal of dust particles from the air is achieved. Downwardly directed air from the air inlet port contacts the upper conical surface of the first baffle member, simultaneously entraining moisture which has formed downstream of the nozzle superior. The inclination of the upper conical surface of the deflector element and the location thereof can be designed to give the air any desired speed in a radial outward direction and, in particular, to ensure a high velocity at the periphery of said deflector element. Therefore, the dust-laden air during operation flows outward at an increasing rate and comes into contact with the wet surfaces of the body.
The separation of dust from the air resulting from this friction is increased due to the centrifugal forces caused by the sudden change in the direction of the air stream. The air is caused to flow radially inward and, preferably, at a decreasing rate. In the embodiment given as an example, three chambers and three deflector elements are provided. It is understood that their number can be increased or decreased as required.