FR2884857A1 - Internal combustion engine`s exhaust gas particle filtering and eliminating device for motor vehicle, has recuperating module with particle tanks coupled to particle-gas separation units to collect recuperated agglomerated particles - Google Patents

Internal combustion engine`s exhaust gas particle filtering and eliminating device for motor vehicle, has recuperating module with particle tanks coupled to particle-gas separation units to collect recuperated agglomerated particles Download PDF

Info

Publication number
FR2884857A1
FR2884857A1 FR0504186A FR0504186A FR2884857A1 FR 2884857 A1 FR2884857 A1 FR 2884857A1 FR 0504186 A FR0504186 A FR 0504186A FR 0504186 A FR0504186 A FR 0504186A FR 2884857 A1 FR2884857 A1 FR 2884857A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
particle
module
particles
gas
gas separation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0504186A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2884857B1 (en
Inventor
Stephane Eymerie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR0504186A priority Critical patent/FR2884857B1/en
Publication of FR2884857A1 publication Critical patent/FR2884857A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2884857B1 publication Critical patent/FR2884857B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/01Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust by means of electric or electrostatic separators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/037Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of inertial or centrifugal separators, e.g. of cyclone type, optionally combined or associated with agglomerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/06Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an inertial, e.g. centrifugal, device
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

The device has an electrostatic agglomeration module (10) with internal and external electrodes (9, 3), and a module for recuperating mass of particles agglomerated by the module (10). The recuperating module has independent particle tanks (13), each associated to a particle-gas separation unit (14) through a centrifugal/cyclone concentrator type inertial or aero-kinetic path to collect the recuperated agglomerated particles through the unit (14).

Description

Dispositif à éléments de séparation par voie inertielle pour le filtrageInertial separation element device for filtering

et l'élimination de particules contenues dans des gaz d'échappement  and the removal of particles contained in exhaust

L'invention concerne le traitement de composants polluants contenus dans un milieu gazeux et, en particulier, le domaine des dispositifs de filtrage des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.  The invention relates to the treatment of polluting components contained in a gaseous medium and, in particular, to the field of devices for filtering the exhaust gases of an internal combustion engine.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un dispositif de filtrage et d'élimination de particules contenues dans des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile qui comprend un module d'agglomération électrostatique et un module de récupération de particules agglomérées par le dispositif d'agglomération électrostatique.  More particularly, the invention relates to a device for filtering and removing particles contained in the exhaust gas of a motor vehicle internal combustion engine which comprises an electrostatic agglomeration module and a recovery module of particles agglomerated by the electrostatic agglomeration device.

Les modules d'agglomération électrostatique utilisent généralement un champ électrique pour provoquer une attraction des particules, chargées électriquement, jusqu'à un substrat sur lequel les particules viennent se fixer.  The electrostatic agglomeration modules generally use an electric field to cause an attraction of electrically charged particles to a substrate on which the particles are attached.

On pourra à cet égard se référer à la demande de brevet WO 00/02549 qui décrit un dispositif d'agglomération électrostatique de particules comprenant un filtre électrostatique à effet couronne comportant une cage cylindrique à l'intérieur de laquelle pénètrent les gaz d'échappement en vue de leur filtrage.  In this regard, reference may be made to the patent application WO 00/02549 which describes an electrostatic particle agglomeration device comprising a corona-type electrostatic filter comprising a cylindrical cage inside which the exhaust gases enter. view of their filtering.

On pourra également se référer au brevet US 4 478 613 qui décrit un autre type de dispositif d'agglomération de particules comprenant un filtre électrostatique et un séparateur mécanique de particules.  Reference can also be made to US Pat. No. 4,478,613, which describes another type of particle agglomeration device comprising an electrostatic filter and a mechanical particle separator.

Le filtre électrostatique comprend un élément tubulaire ayant une de ses extrémités fermée, à l'intérieur duquel se trouve un empilement de disques concentriques par rapport à l'axe du tube. Le tube est maintenu à un potentiel nul alors que les disques sont reliés à un potentiel négatif. Les gaz d'échappement pénètrent dans le tube par une ouverture et circulent axialement pour ressortir par une ouverture opposée située sur le côté. Les disques portés à un potentiel négatif constituent une structure émissive permettant de générer un champ électrique entre la surface intérieure du tube et les disques. Les gaz d'échappement traversent ce champ, les particules contenues dans les gaz d'échappement étant chargées électriquement. Les particules ainsi chargées se déplacent radialement sous l'effet du champ électrique créé pour aller se déposer sur la face interne du tube où elles s'amassent par couches.  The electrostatic filter comprises a tubular element having one of its closed ends, inside which there is a stack of disks concentric with respect to the axis of the tube. The tube is maintained at a zero potential while the discs are connected to a negative potential. The exhaust gases enter the tube through an opening and flow axially to exit through an opposite opening on the side. Discs carried at a negative potential constitute an emissive structure for generating an electric field between the inner surface of the tube and the discs. The exhaust gases pass through this field, the particles contained in the exhaust gas being electrically charged. The particles thus charged move radially under the effect of the electric field created to go to be deposited on the inner face of the tube where they accumulate in layers.

De même, la demande de brevet français n 02 06304 décrit également un dispositif de filtrage de gaz d'échappement pourvu d'un tel module d'agglomération électrostatique. Dans ce dispositif, le filtrage est réalisé au moyen d'un enchevêtrement de fibres métalliques perméables au gaz qui délimitent intérieurement un passage pour les gaz et qui sont aptes à retenir mécaniquement des particules. Cet enchevêtrement constitue également une électrode qui, conjointement avec une électrode filaire disposée selon l'axe du passage, crée un champ électrique transversal suffisant pour dévier les particules véhiculées par les gaz d'échappement vers l'électrode externe au niveau de laquelle elles s'agglomèrent.  Similarly, French Patent Application No. 02 06304 also describes an exhaust gas filtering device provided with such an electrostatic agglomeration module. In this device, the filtering is carried out by means of an entanglement of gas-permeable metal fibers which internally delimit a passage for the gases and which are capable of mechanically retaining particles. This entanglement also constitutes an electrode which, together with a wire electrode disposed along the axis of the passage, creates a transverse electric field sufficient to deflect the particles carried by the exhaust gases to the external electrode at which they are located. agglomerate.

Mais il est alors nécessaire d'éliminer les particules piégées.  But it is then necessary to eliminate the trapped particles.

Ceci est généralement réalisé en utilisant un module de récupération des amas de particules qui se charge de collecter et stocker les amas de particules qui se détachent dès qu'ils atteignent une taille suffisante pour que les forces de frottement exercées par les gaz d'échappement les arrachent.  This is usually achieved by using a particle cluster recovery module which collects and stores the clusters of particles that break off as soon as they reach a size sufficient for the friction forces exerted by the exhaust gases snapped.

Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de fournir un module de récupération capable de récupérer et stocker efficacement les amas de particules créés lors du piégeage des particules par le module d'agglomération électrostatique amont.  In view of the above, the object of the invention is to provide a recovery module capable of efficiently recovering and storing the clusters of particles created during the trapping of the particles by the upstream electrostatic agglomeration module.

L'invention a donc pour objet un dispositif de filtrage et d'élimination de particules contenues dans des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, comprenant un module d'agglomération électrostatique comportant une électrode interne et une électrode externe entre lesquelles est créé un champ électrique, l'électrode externe étant réalisée en matériau poreux capable de laisser passer les gaz d'échappement ainsi que des amas de particules lors du passage des gaz d'échappement à travers la matière poreuse, et un module de récupération des amas de particules.  The subject of the invention is therefore a device for filtering and eliminating particles contained in the exhaust gases of an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising an electrostatic agglomeration module comprising an internal electrode and an external electrode. between which is created an electric field, the outer electrode being made of porous material capable of passing the exhaust gases as well as clusters of particles during the passage of the exhaust gas through the porous material, and a module of recovery of particle clusters.

Le module de récupération comprend une pluralité de réservoirs de particules indépendants les uns des autres, chaque réservoir étant associé à un élément de séparation particules-gaz (14) par voie inertielle ou aérocinétique, notamment de type concentrateur centrifuge ou cyclone, pour recueillir les particules agglomérées récupérées par ledit élément de séparation particules-gaz.  The recovery module comprises a plurality of particle reservoirs independent of each other, each reservoir being associated with a particle-gas separation element (14) by inertial or aerokinetic means, in particular of the centrifugal or cyclone concentrator type, for collecting the particles. agglomerates recovered by said particle-gas separation element.

Dans un mode de réalisation, le module de récupération comporte une première pièce rigide assemblée sur une deuxième pièce rigide, la première pièce comprenant, pour chaque élément de séparation, un moyeu central, des ailettes disposées autour du moyeu et une jupe cylindrique ou cônique s'étendant en aval des ailettes dans le sens d'écoulement des gaz d'échappement.  In one embodiment, the recovery module comprises a first rigid part assembled on a second rigid part, the first part comprising, for each separating element, a central hub, fins arranged around the hub and a cylindrical or conical skirt. extending downstream of the fins in the flow direction of the exhaust gas.

En ce qui concerne la deuxième pièce, celle-ci comporte, pour chaque élément de séparation, un passage pour les gaz qui communique avec un élément de séparation correspondant et une zone annulaire formant réservoir de stockage des particules agglomérées aptes à recevoir les particules entraînées en rotation par les ailettes.  As regards the second part, it comprises, for each separating element, a passage for the gases which communicates with a corresponding separating element and an annular zone forming a storage tank for the agglomerated particles able to receive the particles entrained in rotation by the fins.

En ce qui concerne la deuxième pièce, celle-ci est pourvue, de part et d'autre de la paroi cylindrique et de la zone annulaire de stockage, et en aval de ces dernières, de passages pour la circulation d'un débit secondaire de gaz.  With regard to the second part, it is provided, on both sides of the cylindrical wall and the annular storage area, and downstream of the latter, passages for the circulation of a secondary flow of gas.

Dans un autre mode de réalisation particulier, éventuellement combinable aux modes de réalisation définis ci-dessus, le module de récupération comporte des filtres adaptés pour arrêter les suies ou particules micrométriques au voisinage du réservoir. Les filtres peuvent être placés en amont d'un desdits passages mais peuvent également être placés en périphérie du module de récupération de manière à filtrer les gaz en sortie dudit module.  In another particular embodiment, possibly combinable with the embodiments defined above, the recovery module comprises filters adapted to stop the soot or micrometer particles in the vicinity of the tank. The filters may be placed upstream of one of said passages but may also be placed at the periphery of the recovery module so as to filter the gases at the output of said module.

Dans un autre mode de réalisation, la deuxième pièce comporte des moyens de piégeage électrostatique des suies ou particules micrométriques comprenant une électrode circulaire formant anode coaxiale à la paroi cylindrique et, de part et d'autre de l'électrode circulaire, des filtres métalliques annulaires formant cathode aptes à piéger les suies et particules micrométriques déviées sous l'effet de l'anode.  In another embodiment, the second part comprises means for electrostatically trapping soots or micrometric particles comprising a circular electrode forming anode coaxial with the cylindrical wall and, on either side of the circular electrode, annular metal filters. forming cathode capable of trapping soot and micrometric particles deviated by the effect of the anode.

En ce qui concerne le module de récupération du dispositif de filtrage, celui-ci comporte en outre avantageusement des moyens de régénération des particules stockées afin d'éliminer, par exemple périodiquement, les amas de particules qui y sont stockés.  As regards the recovery module of the filtering device, it also advantageously comprises regeneration means of the stored particles in order to eliminate, for example periodically, the clusters of particles stored therein.

Selon encore un autre mode de réalisation, également combinable aux autres modes de réalisation définis ci-dessus, le module d'agglomération comporte plusieurs étages de filtrage en parallèle associés chacun à un réservoir de particules et à un élément de séparation, chaque étage comprenant ladite électrode interne et ladite électrode externe en matériau poreux.  According to yet another embodiment, also combinable with the other embodiments defined above, the agglomeration module comprises several parallel filtering stages each associated with a particle reservoir and a separation element, each stage comprising said internal electrode and said outer electrode of porous material.

On peut placer le module de séparation directement en aval du module d'agglomération ou placer le module de séparation et le module d'agglomération à distance l'un de l'autre, dans des unités fonctionnelles distinctes du véhicule automobile.  The separation module can be placed directly downstream of the agglomeration module or the separation module and the agglomeration module can be placed at a distance from one another in separate functional units of the motor vehicle.

Selon encore un autre mode de réalisation, également combinable aux modes de réalisation évoqués ci-dessus, les éléments de séparation particulesgaz sont au moins en partie placés en parallèle, le module d'agglomération et le module de récupération étant reliés par des conduits alimentant chacun un ou plusieurs éléments cyclones.  According to yet another embodiment, also combinable with the embodiments mentioned above, the particlegaz separation elements are at least partially placed in parallel, the agglomeration module and the recovery module being connected by conduits supplying each one or more cyclones elements.

On peut toutefois disposer les éléments de séparation particules-gaz dans une enceinte close alimentée en gaz à partir du module d'agglomération.  However, the particle-gas separation elements can be disposed in a closed enclosure supplied with gas from the agglomeration module.

Avantageusement, on réalisera le module de récupération à partir d'un matériau adapté pour supporter une température d'au moins 600 C et apte à résister à la corrosion et à l'oxydation, notamment un acier inoxydable ou du zamac.  Advantageously, the recovery module will be made from a material adapted to withstand a temperature of at least 600 ° C. and capable of withstanding corrosion and oxidation, in particular stainless steel or zamak.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de filtrage et d'élimination de particules conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue de détail illustrant un exemple d'agencement du module de récupération; - la figure 3 illustre un mode de réalisation d'un dispositif de filtrage et d'élimination de particules comprenant un module d'agglomération et un module de récupération des amas de particules comprenant plusieurs étages placés en parallèle; - la figure 4 est une vue en perspective illustrant la constitution du module de récupération; - la figure 5 est une vue de détail du module de la figure 4; - la figure 6 illustre un mode de réalisation particulier du module de récupération; la figure 7 illustre encore une autre variante du module de récupération; - la figure 8 montre une autre variante du module de récupération; - la figure 9 illustre encore une autre variante du module de récupération; la figure 10 illustre encore une autre variante du module de récupération; - la figure 11 illustre un mode d'agencement de plusieurs éléments cyclones en parallèle; - la figure 12 montre un exemple d'association de plusieurs éléments cyclones; - la figure 13 illustre encore un autre mode d'agencement des éléments cyclones; et - la figure 14 illustre encore un autre mode d'association de plusieurs éléments cyclones.  Other objects, features and advantages of the invention will appear on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example, and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view of FIG. a particle filtering and removal device according to the invention; FIG. 2 is a detailed view illustrating an example of arrangement of the recovery module; FIG. 3 illustrates an embodiment of a particle filtering and removal device comprising an agglomeration module and a particle cluster recovery module comprising several stages placed in parallel; FIG. 4 is a perspective view illustrating the constitution of the recovery module; FIG. 5 is a detailed view of the module of FIG. 4; FIG. 6 illustrates a particular embodiment of the recovery module; Figure 7 illustrates yet another variant of the recovery module; - Figure 8 shows another variant of the recovery module; - Figure 9 illustrates yet another variant of the recovery module; Figure 10 illustrates yet another variant of the recovery module; FIG. 11 illustrates a mode of arrangement of several cyclone elements in parallel; FIG. 12 shows an example of association of several cyclone elements; FIG. 13 illustrates yet another mode of arrangement of the cyclone elements; and FIG. 14 illustrates yet another mode of association of several cyclone elements.

En référence à la figure 1, on va tout d'abord décrire la structure générale d'un dispositif de filtrage et d'élimination de particules contenues dans des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile.  Referring to Figure 1, we will first describe the general structure of a device for filtering and removing particles contained in the exhaust gas of a motor vehicle internal combustion engine.

Ce dispositif comprend essentiellement un filtre à particules 10 consistant en un module d'agglomération électrostatique assurant un piégeage et une agglomération des particules véhiculées par les gaz d'échappement et un module de récupération 12 des amas de particules agglomérées extraites du module d'agglomération 10, qui débouche vers une sortie S d'évacuation des gaz.  This device essentially comprises a particulate filter 10 consisting of an electrostatic agglomeration module ensuring entrapment and agglomeration of the particles carried by the exhaust gases and a module 12 for recovering agglomerated particle clusters extracted from the agglomeration module 10. , which leads to an outlet S of gas evacuation.

Sur cette figure 1, les flèches F représentent le flux des gaz d'échappement.  In this figure 1, the arrows F represent the flow of the exhaust gas.

Comme on le voit sur la figure 1, le module d'agglomération électrostatique comprend une unité d'agglomération 1 dans laquelle les particules véhiculées par les gaz d'échappement sont piégées et un collecteur 2 assurant la récupération des amas de particules agglomérées et libérées par l'unité d'agglomération dès qu'ils atteignent une taille suffisamment importante.  As can be seen in FIG. 1, the electrostatic agglomeration module comprises an agglomeration unit 1 in which the particles conveyed by the exhaust gases are trapped and a collector 2 ensuring the recovery of the clusters of agglomerated particles and released by the agglomeration unit as soon as they reach a sufficiently large size.

L'unité d'agglomération 1 comprend une électrode externe 3 de forme générale cylindrique réalisée à partir de fibres ou de fils métalliques. Elle délimite intérieurement un passage axial 4 par lequel les gaz d'échappement et les particules qu'ils contiennent sont introduits dans le filtre.  The agglomeration unit 1 comprises an outer electrode 3 of generally cylindrical shape made from fibers or metal son. It delimits internally an axial passage 4 through which the exhaust gases and the particles they contain are introduced into the filter.

L'électrode externe 3 est maintenue en position axiale dans le module d'agglomération 10 par deux flasques d'extrémité 5 et 6, respectivement amont et aval. Le flasque d'extrémité amont 5 est pourvu d'un trou axial 7 coaxial au passage 4 pour l'admission des gaz d'échappement dans l'unité d'agglomération 1 tandis que le flasque aval 6 est pourvu de trous radiaux, tels que 8, par lesquels les gaz d'échappement ainsi que les amas de particules agglomérées sont fournis au module de récupération 12.  The external electrode 3 is maintained in axial position in the agglomeration module 10 by two end plates 5 and 6, respectively upstream and downstream. The upstream end flange 5 is provided with an axial hole 7 coaxial with the passage 4 for the admission of the exhaust gases into the agglomeration unit 1 while the downstream flange 6 is provided with radial holes, such as 8, through which exhaust gases as well as clumps of agglomerated particles are supplied to the recovery module 12.

Le module d'agglomération 10 comprend également une électrode centrale 9 réalisée sous la forme d'une tige coaxiale à l'électrode externe 3 et dont l'une des extrémités est montée sur le flasque d'extrémité aval 6, tandis que l'autre extrémité est raccordée à une rampe d'alimentation à haute tension 11.  The agglomeration module 10 also comprises a central electrode 9 made in the form of a rod coaxial with the external electrode 3 and one end of which is mounted on the downstream end flange 6, while the other end is end is connected to a high-voltage power supply ramp 11.

Ainsi, en fonctionnement, les gaz d'échappement chargés de particules pénètrent dans le passage axial 4 de l'électrode externe 3, dans lequel les gaz sont ionisés permettant ainsi de charger électriquement des particules de suie.  Thus, in operation, the particulate-laden exhaust gases enter the axial passage 4 of the outer electrode 3, in which the gases are ionized, thus making it possible to electrically charge soot particles.

Comme on le conçoit, le flasque d'extrémité 6 empêche le passage axial des gaz d'échappement. Ces gaz sont alors déviés radialement et traversent l'électrode externe 3 qui elle est perméable au gaz.  As is conceivable, the end flange 6 prevents the axial passage of the exhaust gas. These gases are then deflected radially and pass through the external electrode 3, which is permeable to gas.

L'électrode externe 3 est maintenue à un potentiel nul, l'électrode interne 9 étant, quant à elle, portée à un potentiel positif ou négatif. La différence de potentiel créée entre l'électrode externe 3 et l'électrode interne 9 engendre un champ électrique dans le passage axial 4. Si ce champ électrique possède une intensité suffisante, en particulier au très proche voisinage de l'électrode interne 9, il se produit une ionisation partielle ou totale des gaz compris entre les électrodes interne et externe.  The external electrode 3 is maintained at a zero potential, the internal electrode 9 being, in turn, brought to a positive or negative potential. The potential difference created between the external electrode 3 and the internal electrode 9 generates an electric field in the axial passage 4. If this electric field has a sufficient intensity, in particular in the very close vicinity of the internal electrode 9, it Partial or total ionization of the gases between the inner and outer electrodes occurs.

Par exemple, dans le cas d'une électrode interne 9 portée à un potentiel négatif, les particules présentes dans les gaz d'échappement se chargent principalement par collision et combinaison avec des électrons libres.  For example, in the case of an internal electrode 9 brought to a negative potential, the particles present in the exhaust gases are mainly charged by collision and combination with free electrons.

Par ailleurs, le champ électrique quasiment homogène dans l'espace inter électrode dévie les particules chargées qui migrent vers l'électrode poreuse. Le champ électrique est hétérogène uniquement à proximité des deux électrodes. Lorsque les particules se trouvent à proximité de l'électrode poreuse, c'est-à-dire, à environ 1 millimètre, les lignes de champ électrique convergent vers les fibres de l'électrode poreuse. Les particules sont alors précipitées contre les fibres par les fortes augmentations locales de ce champ électrique. Les particules chargées se déposent alors sur la face interne de l'électrode et s'y agglomèrent par interactions électrostatiques et sous l'action de forces de Van der Waals. Les amas de particules grossissent alors jusqu'à atteindre une taille suffisante pour que les forces de frottement exercées par les gaz d'échappement les arrachent. Les amas de particules alors éjectés sont récupérés par le collecteur pour être transmis, en aval, vers le module de récupération 12, pour être stockés dans un réservoir 13.  Moreover, the almost homogeneous electric field in the inter-electrode space deflects the charged particles that migrate towards the porous electrode. The electric field is heterogeneous only near the two electrodes. When the particles are in the vicinity of the porous electrode, i.e., about 1 millimeter, the electric field lines converge toward the fibers of the porous electrode. The particles are then precipitated against the fibers by the strong local increases of this electric field. The charged particles are then deposited on the inner face of the electrode and agglomerate by electrostatic interactions and under the action of Van der Waals forces. The particle clusters then grow to a size sufficient for the friction forces exerted by the exhaust gases tear them. The masses of particles then ejected are recovered by the collector to be transmitted, downstream, to the recovery module 12, to be stored in a reservoir 13.

Comme on le voit sur la figure 1, outre le réservoir 13, le module de récupération 12 comporte un élément de séparation particules-gaz 14 par voie inertielle ou aérocinétique, par exemple de type concentateur centrifuge ou cyclone. Dans la suite de la description, cet élément sera désigné par le terme d'élément inertiel. Cet élément comprend une conduite 15, par exemple d'axe parallèle à l'axe général du module d'agglomération 10 et qui comprend une première partie amont 16 généralement cylindrique et une deuxième partie aval 17 en forme de jupe légèrement tronconique qui débouche vers le réservoir 13.  As can be seen in FIG. 1, in addition to the reservoir 13, the recovery module 12 comprises a particle-gas separation element 14 by inertial or aerokinetic means, for example of centrifugal or cyclone concentrator type. In the remainder of the description, this element will be designated by the term of inertial element. This element comprises a pipe 15, for example with an axis parallel to the general axis of the agglomeration module 10 and which comprises a first generally cylindrical upstream portion 16 and a second slightly frustoconical skirt-shaped downstream portion 17 which opens towards the tank 13.

La première partie 16 est pourvue d'un moyeu central 18 et d'un ensemble d'ailettes 19 inclinées circonférentiellement pour appliquer à un filet d'air entrant axialement dans le module de récupération 12 un mouvement de rotation en plus du mouvement axial, conférant ainsi un mouvement hélicoïdal qui permet une centrifugation des amas de particules contenues dans les gaz issus du module d'agglomération électrostatique 10 et ainsi leur plaquage contre la surface périphérique interne de l'élément inertiel 14.  The first part 16 is provided with a central hub 18 and a set of fins 19 inclined circumferentially to apply to a stream of air entering axially into the recovery module 12 a rotational movement in addition to the axial movement, conferring and a helical movement which allows a centrifugation of the clusters of particles contained in the gases from the electrostatic agglomeration module 10 and thus their plating against the inner peripheral surface of the inertial element 14.

Pour le stockage des particules centrifugées, le réservoir 13 comprend une paroi cylindrique 20 de diamètre légèrement inférieur à celui de la jupe 17 et qui vient s'insérer dans cette dernière pour former, avec la surface interne de la jupe 17 un passage 21 pour les particules centrifugées et, intérieurement, un passage axial 22 pour les gaz d'échappement.  For the storage of the centrifuged particles, the reservoir 13 comprises a cylindrical wall 20 of diameter slightly smaller than that of the skirt 17 and which is inserted into the latter to form, with the inner surface of the skirt 17, a passage 21 for the centrifuged particles and, internally, an axial passage 22 for the exhaust gas.

La paroi cylindrique 21 se prolonge radialement par une zone de récupération Z généralement annulaire dans laquelle sont stockés les amas de particules séparés des gaz d'échappement.  The cylindrical wall 21 is extended radially by a generally annular recovery zone Z in which the clusters of particles separated from the exhaust gases are stored.

Grâce à cet agencement, les amas de particules centrifugées, animés d'un mouvement hélicoïdal se propagent le long de l'élément inertiel 14 en étant plaquées contre sa paroi puis sont transférées vers le réservoir 13 en passant par le passage 21.  Thanks to this arrangement, the clusters of centrifuged particles, animated by a helical movement, propagate along the inertial element 14 by being pressed against its wall and are then transferred to the reservoir 13 via the passage 21.

En se référant maintenant aux figures 2 et 3, on voit que, de préférence, le module d'agglomération électrostatique 10 et le module de récupération 12 comprennent chacun plusieurs étages placés en parallèle.  Referring now to FIGS. 2 and 3, it can be seen that, preferably, the electrostatic agglomeration module 10 and the recovery module 12 each comprise several stages placed in parallel.

Ainsi, en ce qui concerne le module d'agglomération, celui-ci comporte, dans l'exemple de réalisation représenté, cinq étages, formés chacun d'une électrode cylindrique 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 et 3-5 identique à l'électrode 3 décrite précédemment en référence à la figure 1 qui délimite intérieurement un passage axial 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 et 4-5.  Thus, with regard to the agglomeration module, the latter comprises, in the exemplary embodiment shown, five stages, each formed of a cylindrical electrode 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 and 3-5 identical to the electrode 3 described above with reference to Figure 1 which defines internally an axial passage 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 and 4-5.

Cette électrode est raccordée à la masse. Par ailleurs, une électrode filaire 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 et 9-5 s'étend dans le passage axial. Cette électrode est alimentée en haute tension par l'intermédiaire de la rampe 11.  This electrode is connected to ground. In addition, a wired electrode 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 and 9-5 extends in the axial passage. This electrode is supplied with high voltage via the ramp 11.

Comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, les électrodes formant cathode 3-1, ..., 3-5 et les électrodes formant anode 4-1, ..., 45 sont portées par les deux flasques d'extrémité amont et aval 5 et 6. Le flasque d'extrémité amont 5 est pourvu d'un ensemble de trous 7-1, 7-2, 73, 7-4 et 7-5 coaxiaux aux passages 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 et 4-5, respectivement, tandis que le flasque aval 6 est pourvu d'un certain nombre de trous tels que 8-1, 8-2, 8-3, 8-4 disposés chacun entre deux électrodes cylindriques consécutives pour transmettre, en aval, les gaz d'échappement et les particules agglomérées au module de récupération 12.  As in the embodiment described above, the cathode electrodes 3-1, ..., 3-5 and the anode forming electrodes 4-1, ..., 45 are carried by the two upstream end plates and downstream 5 and 6. The upstream end flange 5 is provided with a set of holes 7-1, 7-2, 73, 7-4 and 7-5 coaxial with the passages 4-1, 4-2, 4- 3, 4-4 and 4-5, respectively, while the downstream flange 6 is provided with a number of holes such as 8-1, 8-2, 8-3, 8-4 each disposed between two cylindrical electrodes consecutive to transmit, downstream, the exhaust gas and the agglomerated particles to the recovery module 12.

En ce qui concerne le module de récupération 12, celui-ci comporte également plusieurs éléments cyclones Cl, ..., Cn en parallèle associés chacun à un réservoir R1, ..., Rn.  Regarding the recovery module 12, it also comprises several cyclone elements Cl, ..., Cn in parallel each associated with a tank R1, ..., Rn.

Comme on le voit sur la figure 2, chaque étage de récupération est identique au module de récupération décrit précédemment en référence à la figure 1 et comporte un élément inertiel Ci associé à un réservoir Ri. En aval, les gaz d'échappement débarrassés des amas de particules, sont récupérés par la ligne d'échappement du véhicule.  As seen in Figure 2, each recovery stage is identical to the recovery module described above with reference to Figure 1 and comprises an inertial element Ci associated with a reservoir Ri. Downstream, the exhaust gas freed from clumps of particles, are recovered by the vehicle exhaust line.

En se référant maintenant à la figure 4, selon ce mode de réalisation, selon lequel le dispositif de filtrage et d'élimination des particules comporte un module de récupération des particules comprenant plusieurs étages, le module se présente sous la forme d'une cassette 23 formée par l'association de deux pièces 24 et 25. Ces pièces sont réalisées en alliage métallique résistant à des températures pouvant s'élever au-delà de 600 C ainsi qu'à un environnement d'oxydation et de corrosion lié à l'utilisation envisagée, en ce qui concerne l'évacuation de gaz d'échappement de véhicules automobiles. Ainsi, par exemple, on utilisera des matériaux permettant une fabrication en grande série par un procédé de moulage. On utilisera, par exemple, des aciers inoxydables de type ferritique ou encore le zamac, alliage de zinc et d'aluminium, particulièrement résistant et malléable. Cependant, tout autre matériau approprié pour l'utilisation envisagée pourra également être utilisé.  Referring now to FIG. 4, according to this embodiment, according to which the particle filtering and removal device comprises a particle recovery module comprising several stages, the module is in the form of a cassette 23. formed by the combination of two pieces 24 and 25. These parts are made of metal alloy resistant to temperatures that can rise above 600 C and to an environment of oxidation and corrosion related to the use considered, with regard to the evacuation of motor vehicle exhaust. Thus, for example, we will use materials allowing mass production by a molding process. For example, ferritic stainless steels or zamac, an alloy of zinc and aluminum, which is particularly resistant and malleable, will be used. However, any other suitable material for the intended use may also be used.

En ce qui concerne la pièce 24 constituant l'une des parois de la cassette 23, celle-ci est percée d'une pluralité de trous circulaires, tels que 26, disposés en quinconce, ou, comme visible sur la figure 4, de manière linéaire. Les trous 26 sont ici arrangés sous la forme de trois rangées de quatre trous.  As regards the part 24 constituting one of the walls of the cassette 23, it is pierced with a plurality of circular holes, such as 26, arranged in staggered rows, or, as can be seen in FIG. linear. The holes 26 are here arranged in the form of three rows of four holes.

Chaque trou délimite, intérieurement, le moyeu 18 (figure 1) et est pourvu des ailettes 19 servant à entraîner en rotation les gaz d'échappement ainsi que les amas de particules qu'ils contiennent.  Each hole delimits, internally, the hub 18 (FIG. 1) and is provided with fins 19 serving to rotate the exhaust gases and the clusters of particles they contain.

Dans chaque trou circulaire est disposé un élément inertiel porté par l'autre pièce 25.  In each circular hole is disposed an inertial element carried by the other piece 25.

Comme on le voit sur la figure 5, et comme décrit précédemment en référence à la figure 1, en regard de chaque élément inertiel, la deuxième pièce 25 est pourvue de passages axiaux en un nombre égal au nombre d'éléments cyclones. Ces passages présentent un diamètre inférieur à celui de la deuxième partie 17 des éléments cyclones (figure 1) pour former une sortie d'air purifiée. Le bord de la paroi périphérique au trou 22 est relevé en direction des éléments cyclones pour former la paroi cylindrique 20 du réservoir offrant ainsi le passage annulaire 21 entre l'extrémité libre d'un élément inertiel correspondant et le rebord annulaire 20, permettant au filet d'air centrifugé et aux amas de particules ainsi transportés de s'échapper dans le réservoir 13. Une paroi périphérique P délimite latéralement le réservoir 13.  As seen in Figure 5, and as described above with reference to Figure 1, facing each inertial element, the second part 25 is provided with axial passages in a number equal to the number of cyclone elements. These passages have a diameter smaller than that of the second portion 17 of the cyclone elements (FIG. 1) to form a purified air outlet. The edge of the peripheral wall at the hole 22 is raised towards the cyclone elements to form the cylindrical wall 20 of the reservoir thus providing the annular passage 21 between the free end of a corresponding inertial element and the annular rim 20, allowing the net of centrifuged air and the particles of particles thus transported to escape into the reservoir 13. A peripheral wall P delimits laterally the reservoir 13.

De préférence, entre les première et deuxième pièces 24 et 25, on intercale une feuille d'étanchéité (non représentée) munie de perforations.  Preferably, between the first and second parts 24 and 25 is interposed a sealing sheet (not shown) provided with perforations.

On notera que, dans un mode de réalisation, le module d'agglomération 10 et le module de récupération 12 sont accolés l'un à l'autre afin de former un ensemble unitaire. Dans ce cas, l'extrémité amont du module de récupération 12 et l'extrémité aval du module d'agglomération 10 sont séparés d'une distance comprise entre environ 50 et 100 mm de manière à obtenir une distribution homogène du débit à traiter sur l'ensemble des éléments cyclones.  Note that, in one embodiment, the agglomeration module 10 and the recovery module 12 are joined to each other to form a unitary assembly. In this case, the upstream end of the recovery module 12 and the downstream end of the agglomeration module 10 are separated by a distance of between approximately 50 and 100 mm so as to obtain a homogeneous distribution of the flow rate to be treated on the set of cyclone elements.

Cependant, il est également possible de positionner le module de récupération 12 à distance, dans une unité fonctionnelle structurellement distincte d'une unité intégrant le module d'agglomération 10.  However, it is also possible to position the recovery module 12 remotely, in a functional unit structurally distinct from a unit integrating the agglomeration module 10.

On notera également que, en ce qui concerne les gaz d'échappement, la densité de particules de suies est de plusieurs milligrammes par m3 sur des points de fonctionnement du moteur faiblement chargés. Elle peut cependant atteindre plusieurs dizaines voire plusieurs centaines de milligrammes par m3 pour des points de forte charge.  It will also be noted that, with respect to the exhaust gas, the soot particle density is several milligrams per cubic meter on weakly loaded engine operating points. It can however reach several tens or even hundreds of milligrams per m3 for points of high load.

Par ailleurs, la gamme des débits des gaz d'échappement ainsi que la densité des particules agglomérées relativement faible nécessitent de prévoir des volumes de stockage relativement importants et, également, de coupler les agglomérateurs et les réservoirs d'un dispositif de régénération afin de mettre en oeuvre, périodiquement, des phases de régénération permettant de brûler les particules stockées dans les réservoirs.  Moreover, the range of exhaust gas flow rates as well as the relatively low agglomerated particle density necessitate relatively large storage volumes and also the coupling of the agglomerators and the reservoirs of a regeneration device in order to Periodically, regeneration phases are used to burn the particles stored in the tanks.

On prévoira donc, comme cela sera rappelé par la suite, des dispositifs de régénération, par exemple intégrés au réservoir.  It will therefore be provided, as will be recalled later, regeneration devices, for example integrated tank.

On va maintenant décrire en référence aux figures 6 à 10, d'autres modes de réalisation du module de récupération 10 selon l'invention, et en particulier, du réservoir de stockage 13.  Reference will now be made to FIGS. 6 to 10, of other embodiments of the recovery module 10 according to the invention, and in particular of the storage tank 13.

En se référant tout d'abord à la figure 6, dans le but de générer et maîtriser un débit secondaire dans le réservoir 13, on prévoit, dans le fond de ce dernier, des orifices permettant d'entretenir un débit secondaire D de gaz d'échappement dans le réservoir et en particulier dans la zone de récupération. Le débit secondaire peut toutefois être généré dans le sens des flèches D'. Dans ce cas, on ne prévoira pas d'orifice.  Referring firstly to Figure 6, for the purpose of generating and controlling a secondary flow in the tank 13, there is provided, in the bottom of the latter, orifices for maintaining a secondary flow D of gas. exhaust in the tank and in particular in the recovery zone. The secondary flow can however be generated in the direction of the arrows D '. In this case, no orifice will be provided.

Le fond du réservoir peut ainsi être pourvu d'un certain nombre d'orifices 27 et 28 disposés de part et d'autre de la sortie S de l'élément inertiel 15. On facilite ainsi la récupération des particules agglomérées, en particulier, en réduisant les turbulences à l'entrée du réservoir.  The bottom of the tank can thus be provided with a number of orifices 27 and 28 disposed on either side of the outlet S of the inertial element 15. It is thus easier to recover the agglomerated particles, in particular in reducing turbulence at the tank inlet.

En se référant maintenant à la figure 7, il est possible de prévoir un filtre annulaire 29 dans le réservoir 13, en amont des orifices 27 et 28, créant un obstacle empêchant toute sortie de particules agglomérées à travers ces orifices.  Referring now to Figure 7, it is possible to provide an annular filter 29 in the tank 13, upstream of the orifices 27 and 28, creating an obstacle preventing any exit of agglomerated particles through these orifices.

Ce filtre 29 peut, comme représenté sur la figure 7, avoir une forme cylindrique et constituer ainsi une paroi délimitant extérieurement le réservoir 13. En variante, comme représenté sur la figure 8, le filtre 29 peut avoir une forme généralement annulaire et venir obturer les orifices 27 et 28.  This filter 29 may, as shown in FIG. 7, have a cylindrical shape and thus constitute a wall delimiting externally the reservoir 13. Alternatively, as shown in FIG. 8, the filter 29 may have a generally annular shape and come to seal the orifices 27 and 28.

En se référant maintenant à la figure 9, il est également possible, en variante, de réaliser les filtres sous la forme de deux plaques annulaires 29' et 29" coaxiales à la paroi cylindrique 20 du réservoir et en regard l'une de l'autre de manière à délimiter entre elles un canal annulaire pour le passage du débit secondaire des gaz d'échappement, et en réalisant ces plaques 29' et 29" en matériau métallique capable de piéger les particules agglomérées.  Referring now to FIG. 9, it is also possible, in a variant, to produce the filters in the form of two annular plates 29 'and 29 "coaxial with the cylindrical wall 20 of the reservoir and facing one of the another so as to delimit between them an annular channel for the passage of the secondary flow of the exhaust gas, and realizing these plates 29 'and 29 "of metallic material capable of trapping the agglomerated particles.

Ces filtres sont associés à des moyens de piégeage électrostatiques.En effet, une anode circulaire 30 placée entre les plaques 29' et 29" et raccordée à une source de haute tension permet de créer un champ électrique permettant de dévier les amas de particules vers l'une ou l'autre des plaques 29' et 29". Cette configuration permet ainsi à la fois de charger les particules et de les dévier sur les filtres et ainsi assurer leur capture.  These filters are associated with electrostatic trapping means. Indeed, a circular anode 30 placed between the plates 29 'and 29 "and connected to a source of high voltage makes it possible to create an electric field enabling the particle clusters to be deflected towards the surface. one or other of the plates 29 'and 29 ". This configuration allows both to load the particles and deflect them on the filters and thus ensure their capture.

Dans les différents exemples de réalisation décrits précédemment, les débits secondaires de gaz sont créés, pour chaque élément inertiel. Il est également possible, en variante, de créer un débit secondaire de gaz pour l'ensemble des cyclones placés en parallèle et d'établir une communication fluidique entre les réservoirs élémentaires jusqu'à une sortie située en périphérie. Dans ce cas, comme visible sur la figure 10, le ou les filtres 29 sont alors situés en périphérie, au niveau de cette sortie.  In the various embodiments described above, the secondary gas flows are created for each inertial element. It is also possible, alternatively, to create a secondary flow of gas for all the cyclones placed in parallel and to establish fluid communication between the elementary reservoirs to an outlet located at the periphery. In this case, as shown in FIG. 10, the filter (s) 29 are then situated at the periphery, at this output.

En se référant maintenant aux figures 11 à 14, on va décrire différents types d'agencement des éléments cyclones.  Referring now to Figures 11-14, various types of arrangement of the cyclone elements will be described.

Un élément inertiel induit une contre-pression dans la ligne d'échappement dans laquelle il est situé. Ceci pénalise la puissance du moteur et augmente la consommation. Le niveau de contre-pression dans la ligne d'échappement devient donc un paramètre utilisé pour le dimensionnement des éléments cyclones. Dès lors, le respect d'une contre- pression dans la ligne d'échappement impose un diamètre minimum des amas des particules en dessous duquel il se peut que certains amas de particules ne soient pas retenus dans le réservoir.  An inertial element induces a back pressure in the exhaust line in which it is located. This penalizes the power of the motor and increases the consumption. The level of back pressure in the exhaust line therefore becomes a parameter used for sizing cyclone elements. Therefore, the respect of a back pressure in the exhaust line imposes a minimum diameter of the clusters of particles below which it is possible that some clusters of particles are not retained in the tank.

Dans le but de pallier cet inconvénient, on utilise plusieurs éléments cyclones disposés en parallèle afin de diviser le débit volumique du flux gazeux à traiter en conservant la même vitesse incidente. En effet, un débit volumique plus faible correspond à une distance plus faible à parcourir pour les particules afin d'atteindre la paroi cylindrique de l'élément inertiel et, par conséquent, une diminution du diamètre de coupure, c'est-à-dire une efficacité étendue à des particules plus petites.  In order to overcome this drawback, several cyclone elements arranged in parallel are used in order to divide the volume flow rate of the gas stream to be treated while maintaining the same incident velocity. Indeed, a lower volume flow rate corresponds to a smaller distance to travel for the particles in order to reach the cylindrical wall of the inertial element and, consequently, a decrease in the cutoff diameter, that is to say extended efficiency to smaller particles.

En outre, une multiplication des éléments cyclones permet d'augmenter la compacité du système.  In addition, a multiplication of cyclone elements makes it possible to increase the compactness of the system.

Comme visible sur les figures 11 à 14, diverses variantes peuvent être utilisées pour placer en parallèle des éléments cyclones.  As can be seen in FIGS. 11 to 14, various variants can be used to parallel cyclone elements.

En se référant tout d'abord à la figure 11, ainsi qu'à la figure 12 qui est une vue de côté de l'agencement visible sur la figure 11, il est possible de disposer les éléments cyclones sous la forme de deux groupes G1 et G2 d'éléments cyclones placés en parallèle, chaque groupe G1 et G2 comprenant plusieurs éléments cyclones placés en série. Les éléments cyclones sont ici regroupés sous la forme de deux groupes G1 et G2 de trois éléments cyclones placés en série. Les éléments cyclones de chaque groupe sont alimentés à partir de deux conduites 30 et 31 qui prélèvent le flux gazeux incident en sortie du collecteur 2.  Referring first to FIG. 11, as well as to FIG. 12 which is a side view of the arrangement visible in FIG. 11, it is possible to arrange the cyclone elements in the form of two groups G1 and G2 cyclone elements placed in parallel, each group G1 and G2 comprising several cyclone elements placed in series. The cyclone elements are here grouped in the form of two groups G1 and G2 of three cyclone elements placed in series. The cyclone elements of each group are fed from two lines 30 and 31 which collect the incident gas flow at the outlet of the collector 2.

En variante, comme représenté sur la figure 13, on dispose les éléments cyclones Cl, ..., Cn dans une enceinte close 32 fermée soumise à l'influence du flux gazeux en sortie du collecteur 2. Comme on le voit sur la figure 13, les éléments cyclones sont différemment orientés de manière à récupérer le flux incident selon différentes orientations. De même,comme visible sur la figure 14, les éléments cyclones peuvent être placés à des hauteurs différentes, en fonction des lignes de courant du flux à l'intérieur de l'enceinte.  As a variant, as shown in FIG. 13, the cyclone elements C1,..., Cn are disposed in a closed closed enclosure 32 subjected to the influence of the gas flow at the outlet of the collector 2. As can be seen in FIG. 13 the cyclone elements are differently oriented to recover the incident flux in different orientations. Likewise, as can be seen in FIG. 14, the cyclone elements can be placed at different heights, as a function of the stream flow lines inside the enclosure.

On notera enfin que, dans les différents modes de réalisation, le module de récupération 12 peut être associé à des moyens de régénération, par exemple pilotés, afin de mettre en oeuvre périodiquement ou lorsque les réservoirs 13 sont pleins, des phases de régénération.  Finally, note that in the various embodiments, the recovery module 12 may be associated with regeneration means, for example controlled, in order to periodically implement or when the reservoirs 13 are full, regeneration phases.

Divers moyens de régénération peuvent être utilisés à cet effet. Par exemple, on peut utiliser des résistances de chauffage afin d'élever la température du volume interne du réservoir jusqu'à une température permettant la mise en combustion des particules.  Various regeneration means can be used for this purpose. For example, heating resistors can be used to raise the temperature of the internal volume of the tank to a temperature allowing combustion of the particles.

Cependant, tout autre type de moyens de régénération approprié et à la portée d'un homme du métier peut également utilisé.  However, any other type of regeneration means suitable and within the reach of a person skilled in the art may also be used.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtrage et d'élimination de particules contenues dans des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, comprenant un module (10) d'agglomération électrostatique comportant une électrode interne (9) et une électrode externe (3) entre lesquelles est créé un champ électrique, l'électrode externe étant réalisée en matériau poreux capable de laisser passer les gaz d'échappement ainsi que des amas de particules agglomérées lors du passage des gaz d'échappement à travers la matière poreuse, et à un module (12) de récupération des amas de particules, caractérisé en ce que le module de récupération comprend une pluralité de réservoirs (13) de particules indépendants les uns des autres, chaque réservoir étant associé à un élément de séparation particules-gaz (14) par voie inertielle ou aérocinétique, notamment de type concentrateur centrifuge ou cyclone, pour recueillir les particules agglomérées récupérées par ledit élément de séparation particules-gaz.  A device for filtering and removing particles contained in exhaust gases of an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising an electrostatic agglomeration module (10) having an internal electrode (9) and an external electrode (3) between which is created an electric field, the outer electrode being made of porous material capable of passing the exhaust gases as well as agglomerated particle clusters during the passage of the exhaust gas through the porous material, and a module (12) for recovering clusters of particles, characterized in that the recovery module comprises a plurality of tanks (13) of particles independent of each other, each reservoir being associated with a particle-gas separation element (14) by inertial or aerokinetic means, in particular centrifugal concentrator or cyclone type, for collecting the agglomerated particles recovering by said particle-gas separation element. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de récupération comporte une première pièce rigide assemblée sur une deuxième pièce rigide, la première pièce comprenant, pour chaque élément de séparation particules-gaz, un moyeu central (18), des ailettes (19) disposées autour du moyeu et une jupe cylindrique ou cônique (17) s'étendant en aval des ailettes dans le sens d'écoulement des gaz d'échappement.  2. Device according to claim 1, characterized in that the recovery module comprises a first rigid part assembled on a second rigid part, the first part comprising, for each particle-gas separation element, a central hub (18), fins (19) disposed around the hub and a cylindrical or conical skirt (17) extending downstream of the fins in the flow direction of the exhaust gas. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième pièce comporte, pour chaque élément de séparation particules-gaz, un passage (22) pour les gaz qui communique avec un élément de séparation correspondant et une zone annulaire (Z) formant réservoir de stockage des particules agglomérées aptes à recevoir les particules entraînées en rotation par les ailettes.  3. Device according to claim 2, characterized in that the second part comprises, for each particle-gas separation element, a passage (22) for the gas which communicates with a corresponding separating element and an annular zone (Z) forming agglomerated particle storage tank adapted to receive the particles driven in rotation by the fins. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la deuxième pièce est pourvue de part et d'autre de la paroi cylindrique et de la zone annulaire de stockage, et en aval de ces dernières, de passages (27, 28) pour la circulation d'un débit secondaire de gaz.  4. Device according to one of claims 2 and 3, characterized in that the second part is provided on either side of the cylindrical wall and the annular storage area, and downstream of the latter, passages ( 27, 28) for the circulation of a secondary flow of gas. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le module de récupération comporte des filtres (29) adaptés pour arrêter les suies ou particules micrométriques au voisinage du réservoir.  5. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the recovery module comprises filters (29) adapted to stop the soot or micrometer particles in the vicinity of the tank. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les filtres sont placés chacun en amont d'un desdits passages.  6. Device according to claim 5, characterized in that the filters are placed each upstream of one of said passages. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les filtres sont placés en périphérie du module de récupération de manière à filtrer les gaz en sortie dudit module.  7. Device according to one of claims 5 and 6, characterized in that the filters are placed at the periphery of the recovery module so as to filter the gas output of said module. 8. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la deuxième pièce comporte des moyens de piégeage électrostatiques des suies ou particules micrométriques, comprenant une électrode circulaire (30) formant anode coaxiale à la paroi cylindrique et, de part et d'autre de l'électrode circulaire, des filtres métalliques annulaires (29', 29") formant cathode aptes à piéger les suies et particules micrométriques déviées sous l'effet de l'anode.  8. Device according to one of claims 3 and 4, characterized in that the second part comprises means for electrostatically trapping soots or micrometric particles, comprising a circular electrode (30) forming anode coaxial with the cylindrical wall and from and other of the circular electrode, annular metal filters (29 ', 29 ") forming a cathode capable of trapping the soot and micrometric particles deviated by the effect of the anode. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le module de récupération comporte des moyens de régénération des particules stockées.  9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the recovery module comprises means for regenerating the stored particles. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le module d'agglomération comporte plusieurs étages de filtrage en parallèle associés chacun à un réservoir de particules (13) et à un élément de séparation particules-gaz (14), chaque étage comprenant ladite électrode interne et ladite électrode externe en matériau poreux.  10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the agglomeration module comprises several filter stages in parallel each associated with a particle reservoir (13) and a particle-gas separation element ( 14), each stage comprising said inner electrode and said outer electrode of porous material. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module de séparation est directement positionné en aval du module d'agglomération ou à distance du module d'agglomération, le module d'agglomération et le module de récupération étant placés dans des unités fonctionnelles distinctes du véhicule automobile.  11. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the separation module is directly positioned downstream of the agglomeration module or away from the agglomeration module, the agglomeration module and the module of recovery being placed in separate functional units of the motor vehicle. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les éléments de séparation particules-gaz sont au moins en partie placés en parallèle, le module d'agglomération (10) et le module de récupération (12) étant reliés par des conduits (30, 31) alimentant chacun un ou plusieurs éléments de séparation particules-gaz.  12. Device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the particle-gas separation elements are at least partly placed in parallel, the agglomeration module (10) and the recovery module (12). being connected by conduits (30, 31) each supplying one or more particle-gas separation elements. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les éléments de séparation particules-gaz sont placés dans une enceinte close (32) alimentée en gaz à partir du module d'agglomération.  13. Device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the particle-gas separation elements are placed in a closed chamber (32) supplied with gas from the agglomeration module. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le module de récupération est réalisé en un matériau adapté pour supporter une température d'au moins 600 C et résistant à la corrosion et à l'oxydation, notamment un acier inoxydable ou du zamac.  14. Device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the recovery module is made of a material adapted to withstand a temperature of at least 600 C and resistant to corrosion and oxidation, in particular stainless steel or zamak.
FR0504186A 2005-04-26 2005-04-26 INERTIALLY SEPARATING ELEMENT DEVICE FOR FILTERING AND ELIMINATING PARTICLES CONTAINED IN EXHAUST GASES Expired - Fee Related FR2884857B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0504186A FR2884857B1 (en) 2005-04-26 2005-04-26 INERTIALLY SEPARATING ELEMENT DEVICE FOR FILTERING AND ELIMINATING PARTICLES CONTAINED IN EXHAUST GASES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0504186A FR2884857B1 (en) 2005-04-26 2005-04-26 INERTIALLY SEPARATING ELEMENT DEVICE FOR FILTERING AND ELIMINATING PARTICLES CONTAINED IN EXHAUST GASES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2884857A1 true FR2884857A1 (en) 2006-10-27
FR2884857B1 FR2884857B1 (en) 2007-06-22

Family

ID=35457170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0504186A Expired - Fee Related FR2884857B1 (en) 2005-04-26 2005-04-26 INERTIALLY SEPARATING ELEMENT DEVICE FOR FILTERING AND ELIMINATING PARTICLES CONTAINED IN EXHAUST GASES

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2884857B1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2472096A (en) * 2009-07-24 2011-01-26 Dyson Technology Ltd Separating apparatus with electrostatic filter
US8182563B2 (en) 2009-03-31 2012-05-22 Dyson Technology Limited Separating apparatus
US8252096B2 (en) 2006-06-08 2012-08-28 Dyson Technology Limited Cleaning and/or filtering apparatus
US8409335B2 (en) 2009-07-24 2013-04-02 Dyson Technology Limited Separating apparatus
US8465574B2 (en) 2009-07-24 2013-06-18 Dyson Technology Limited Filter
CN103261596A (en) * 2010-11-16 2013-08-21 臼井国际产业株式会社 Exhaust gas processing device for diesel engine
WO2015114199A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 Jaakkola Ilkka System for eliminating electrically conductive particles
RU2569126C2 (en) * 2010-11-17 2015-11-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Device for purification of exhaust gas (eg)
KR20180057744A (en) * 2016-11-21 2018-05-31 한국기계연구원 Apparatus for airborne particle collection
CN111485975A (en) * 2020-04-21 2020-08-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Coalescence device and automobile exhaust emission system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104963746B (en) * 2015-06-01 2017-11-10 沈阳理工大学 A kind of haze powder collection processing unit

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406119A (en) * 1980-11-21 1983-09-27 Nippon Soken, Inc. Carbon-particle decontaminating system
US4478613A (en) 1981-10-16 1984-10-23 Robert Bosch Gmbh Apparatus to remove solid particles and aerosols from a gas, especially from the exhaust gas of an internal combustion engine
DE3314170A1 (en) * 1983-04-19 1984-10-25 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Process and apparatus for cleaning conductive particles from gases
US4622051A (en) * 1985-01-25 1986-11-11 Robert Bosch Gmbh Arrangement for removing soot particles and other solid particles from exhaust gas of power vehicles
US4649703A (en) * 1984-02-11 1987-03-17 Robert Bosch Gmbh Apparatus for removing solid particles from internal combustion engine exhaust gases
DE3804779A1 (en) * 1987-04-03 1988-10-13 Daimler Benz Ag Device for removing soot particles from the exhaust gas stream of a diesel internal combustion engine
US5557923A (en) * 1992-07-15 1996-09-24 Linde Aktiengesellschaft Method and device for removing particles from exhaust gases from internal combustion engines
US5695549A (en) * 1996-04-05 1997-12-09 Environmental Elements Corp. System for removing fine particulates from a gas stream
WO2000002549A2 (en) 1998-07-10 2000-01-20 Du Pont Pharmaceuticals Company Composition for and method of treating neurological disorders
FR2839903A1 (en) 2002-05-23 2003-11-28 Renault Sa Filtering unit for particle loaded exhaust gases comprises exhaust gas passage surrounded by outer electrode, inner wire electrode along passage axis and power supply to electrodes creating electrostatic filtering

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406119A (en) * 1980-11-21 1983-09-27 Nippon Soken, Inc. Carbon-particle decontaminating system
US4478613A (en) 1981-10-16 1984-10-23 Robert Bosch Gmbh Apparatus to remove solid particles and aerosols from a gas, especially from the exhaust gas of an internal combustion engine
DE3314170A1 (en) * 1983-04-19 1984-10-25 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Process and apparatus for cleaning conductive particles from gases
US4649703A (en) * 1984-02-11 1987-03-17 Robert Bosch Gmbh Apparatus for removing solid particles from internal combustion engine exhaust gases
US4622051A (en) * 1985-01-25 1986-11-11 Robert Bosch Gmbh Arrangement for removing soot particles and other solid particles from exhaust gas of power vehicles
DE3804779A1 (en) * 1987-04-03 1988-10-13 Daimler Benz Ag Device for removing soot particles from the exhaust gas stream of a diesel internal combustion engine
US5557923A (en) * 1992-07-15 1996-09-24 Linde Aktiengesellschaft Method and device for removing particles from exhaust gases from internal combustion engines
US5695549A (en) * 1996-04-05 1997-12-09 Environmental Elements Corp. System for removing fine particulates from a gas stream
WO2000002549A2 (en) 1998-07-10 2000-01-20 Du Pont Pharmaceuticals Company Composition for and method of treating neurological disorders
FR2839903A1 (en) 2002-05-23 2003-11-28 Renault Sa Filtering unit for particle loaded exhaust gases comprises exhaust gas passage surrounded by outer electrode, inner wire electrode along passage axis and power supply to electrodes creating electrostatic filtering

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8252096B2 (en) 2006-06-08 2012-08-28 Dyson Technology Limited Cleaning and/or filtering apparatus
US8257457B2 (en) 2009-03-31 2012-09-04 Dyson Technology Limited Separating apparatus
US8182563B2 (en) 2009-03-31 2012-05-22 Dyson Technology Limited Separating apparatus
US8551227B2 (en) 2009-07-24 2013-10-08 Dyson Technology Limited Filter
GB2472096B (en) * 2009-07-24 2013-04-17 Dyson Technology Ltd Separating apparatus with electrostatic filter
US8465574B2 (en) 2009-07-24 2013-06-18 Dyson Technology Limited Filter
GB2472096A (en) * 2009-07-24 2011-01-26 Dyson Technology Ltd Separating apparatus with electrostatic filter
US8572789B2 (en) 2009-07-24 2013-11-05 Dyson Technology Limited Separating apparatus
US8409335B2 (en) 2009-07-24 2013-04-02 Dyson Technology Limited Separating apparatus
CN103261596B (en) * 2010-11-16 2015-12-16 臼井国际产业株式会社 The exhaust gas treatment device of diesel engine
CN103261596A (en) * 2010-11-16 2013-08-21 臼井国际产业株式会社 Exhaust gas processing device for diesel engine
RU2569126C2 (en) * 2010-11-17 2015-11-20 Эмитек Гезельшафт Фюр Эмиссионстехнологи Мбх Device for purification of exhaust gas (eg)
WO2015114199A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 Jaakkola Ilkka System for eliminating electrically conductive particles
US10215681B2 (en) 2014-01-29 2019-02-26 Ilkka Jaakkola System for eliminating electrically conductive particles
KR20180057744A (en) * 2016-11-21 2018-05-31 한국기계연구원 Apparatus for airborne particle collection
KR101973242B1 (en) 2016-11-21 2019-04-29 한국기계연구원 Apparatus for airborne particle collection
CN111485975A (en) * 2020-04-21 2020-08-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Coalescence device and automobile exhaust emission system
CN111485975B (en) * 2020-04-21 2021-03-30 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Coalescence device and automobile exhaust emission system

Also Published As

Publication number Publication date
FR2884857B1 (en) 2007-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2884857A1 (en) Internal combustion engine`s exhaust gas particle filtering and eliminating device for motor vehicle, has recuperating module with particle tanks coupled to particle-gas separation units to collect recuperated agglomerated particles
EP3938675B1 (en) Separating device and use of the device for separating and collecting brake dust
WO2019086814A1 (en) Filtration device and use of said device for separating and collecting brake dust
EP3818257B1 (en) Integral centrifugal degasser
WO2013060998A1 (en) Process and device for the decantation of oil contained in a gas stream
EP3268110B1 (en) Device for separating oil from gas in the crankcase of an internal combustion engine
EP2705889B1 (en) Fuel filter with water separating arrangement and use of two water separating elements in a fuel filter
EP1528230B1 (en) Apparatus and process for filtration of particles contained in exhaust gas
WO2007116131A1 (en) Device and method for capturing and eliminating agglomerated particles emanating from a motor vehicle particle filter
FR2907843A1 (en) Soot particle capturing electrical device for motor vehicle, has inner axial electrodes extending across soot particle agglomeration unit and assembly of radial plates, and passages for exhaust gas arranged in plates around electrodes
EP1674160B1 (en) Particulate filter for the exhaust gas after-treatment of an internal combustion engine of a motor vehicle and corresponding method for filtering exhaust gas particulates
EP2324228A1 (en) Filtration device for exhaust gases
EP3064268A1 (en) Assembly for collecting a gaseous fluid for a radial reactor
FR2891006A1 (en) Exhaust gas particles filtering and eliminating device for e.g. heat engine, has concentrator with central outlet allowing lightest part of gas to pass through it and annular outlet allowing heaviest part of gas to pass through it
FR2929985A1 (en) SEPARATING DEVICE WITH FILTER MEDIA FOR SEPARATING CASTER GAS OIL FROM AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2729891A1 (en) MODULATION DEVICE EQUIPPED WITH A SAFETY FILTER FOR INKJET PRINTER HEAD
FR2880062A1 (en) Agglomerated particles capturing and eliminating device for motor vehicle, has annular plates comprising peripheral edge spaced from enclosure wall to form space that constitutes storage volume or passage for evacuating stopped particles
EP1825132B1 (en) Element for the exhaust circuit of an internal combustion engine
EP3601754B1 (en) Rotating device for separating oil from the crankcase gas of an internal combustion engine
EP4124389A1 (en) System for filtering an aerosol by means of a plurality of cyclone-effect separators and filtering method
FR2870755A1 (en) Cyclone filter for use in vehicle, has two rigid parts made of synthetic material, cyclone cells to filter air, and dust collection chambers associated to cyclone cells for receiving dust recovered by cyclone cells
WO2017209586A2 (en) Multi-cartridge filtration device comprising a reusable cartridge holder
FR2757573A1 (en) Fuel filter for internal combustion engine
FR2884858A1 (en) Exhaust gas particles e.g. pollutant component, filtering and eliminating device for motor vehicle, has module collecting particles accumulated by particle filter, where potential difference between electrodes produces ionization of gas
BE541743A (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

ST Notification of lapse

Effective date: 20171229