FR2911908A1 - Dispositif de traitement de gaz d'echappement sans emission - Google Patents

Dispositif de traitement de gaz d'echappement sans emission Download PDF

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Abstract

Dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission comprenant :- un conteneur,- au moins des première et deuxième sections d'échange (2) comprenant chacune au moins un gicleur (21) et un orifice (22) de diffusion correspondant, une chambre (23) d'échange de gaz reliant ledit gicleur (21) et ledit orifice (22) de diffusion,- une ouverture (24) de communication conduisant à l'atmosphère, prévue au niveau de la chambre (23) d'échange de la première section d'échange,- une chambre (3) de mélange de gaz reliant deux sections d'échange (2) consécutives,- des tuyaux (30) retour connectant à une entrée de la première section d'échange, les chambres (3) de mélange de gaz à partir de la deuxième section d'échange (2) jusqu'à une dernière section d'échange (2).

Description

Dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission
L'invention se rapporte à un dispositif pour contrôler la pollution de gaz d'échappement, en particulier un dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission. Il existe plusieurs techniques pour contrôler la pollution de gaz d'échappement, par exemple, le traitement de l'émanation d'un véhicule à moteur. Des techniques utilisent la combinaison du carburant et de la batterie pour diminuer la quantité de gaz d'échappement et diminuer la pollution, mais la technique pour le recyclage de la batterie usée n'est pas dans un état avancé et il en résulte une pollution secondaire. Des techniques utilisent une lance électrique en liaison avec un purificateur catalytique ternaire, qui est le moyen important encouragé par le gouvernement chinois à présent pour traiter le gaz d'échappement de l'émanation du véhicule à moteur. Le purificateur catalytique ternaire précité est en réalité un purificateur extérieur qui est composé par trois éléments métaux Po, Rh et Pd sous la forme de la structure cellulaire d'absorption. Quand la température monte entre 700 C et 800 C lorsque le moteur du véhicule tourne à grande vitesse, des rédactions chimiques se produisent avec les trois éléments, lesquels peuvent effectivement absorber et purifier l'émanation de gaz du véhicule, et abaisser ainsi le contenu en CO, HC, NOX dans l'émanation de gaz jusqu'à atteindre la norme nationale sur l'échappement. Mais le purificateur catalytique ternaire est un élément extérieur de purificateur dont le fonctionnement normal est gravement influencé par la commande du rapport air/carburant et de la qualité de la pulvérisation du carburant dans le moteur du véhicule. Quand la lance électrique est en panne, par exemple le capteur d'oxygène, l'interrupteur de commande ou la vanne pour
2 ajouter l'air est endommagé, le purificateur catalytique ternaire devient vite inutile et perd les fonctions souhaitées. De plus, la structure cellulaire du purificateur catalytique ternaire peut facilement être bloquée jusqu'à un état de saturation, il en résulte une perte de la capacité de la purification. Il faut alors remplacer souvent le purificateur, ce qui augmente la charge du consommateur (en général, la durée de vie normale est 90 jours). De plus, le purificateur catalytique ternaire ne peut que diminuer la pollution de l'émanation du véhicule mais ne peut pas résoudre ce problème. L'invention a pour but de fournir un dispositif de traitement du gaz d'échappement sans émission qui peut 15 consommer le gaz d'échappement. A cet effet, le dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission précité comprend : - un conteneur ayant une entrée de gaz d'échappement, - au moins des première et deuxième sections 20 d'échange disposées de manière consécutive à l'intérieur du conteneur, après l'entrée de gaz d'échappement, chaque section d'échange comprenant au moins un gicleur et un orifice de diffusion correspondant, une chambre d'échange de gaz disposée entre ledit gicleur et ledit orifice de 25 diffusion et reliant entre eux ledit gicleur et ledit orifice de diffusion, - une ouverture de communication conduisant à l'atmosphère, prévue au niveau de la chambre d'échange de la première section d'échange, 30 - une chambre de mélange de gaz disposée entre deux sections d'échange consécutives et reliant entre elles lesdites sections d'échange consécutives, - des tuyaux retour connectant à une entrée de la première section d'échange, les chambres de mélange de 35 gaz, à partir de la deuxième section d'échange jusqu'à une dernière section d'échange.
Dans un mode de réalisation, des tuyaux de pression négative connectent des chambres d'échange de gaz entre elles ou l'une des chambres d'échange de gaz à l'une des chambres de mélange de gaz, à partir d'une troisième section d'échange jusqu'à la dernière section d'échange. Par ailleurs, un tuyau conduisant à l'atmosphère peut être prévu au niveau de la chambre de mélange de gaz de la dernière section d'échange. En variante, le gicleur des sections d'échange peut être substitué par un orifice d'écoulement laminaire. Par cette structure, l'entrée du dispositif reçoit le gaz d'échappement à une certaine pression qui jaillit vers l'intérieur après l'entrée dans la section d'échange et provoque un fort effet d'entraînement et une aspiration. Cela crée un vide dans la chambre d'échange de gaz et de l'oxygène de l'air est aspiré à travers l'ouverture de communication conduisant à l'atmosphère. Ensuite le gaz combustible du gaz mélangé à haute pression est brûlé dans la chambre de gaz suivante, les matières combustibles et néfastes étant décomposées dans la combustion et le reste du gaz d'échappement étant transmis dans la section d'échange suivante. La pression négative dans la chambre de gaz entraîne le retour du gaz d'échappement à très grande vitesse par l'effet retour des tuyaux de pression négative. L'énergie négative produite par la pression négative et l'énergie du gaz d'échappement s'équilibrent et un roulement très important est obtenu. Le choc fort entraîne l'échange de la quantité de mouvement et ainsi le phénomène du trou noir du gaz. Plus la pression négative est élevée, plus le gaz d'échappement est consumé. Le reste du gaz non consumé retourne de manière répétée à l'entrée du 5 dispositif par émission. D'autres apparaîtront àles tuyaux retour jusqu'à atteindre zéro
objets et avantages de l'invention la lecture de la description qui suit, faite à titre non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une structure d'un exemple pratique de cette invention, figure 2 représente une structure d'un autre exemple pratique de cette invention, - la figure 3 représente une structure du gicleur de cette invention, - la figure 4 représente une structure d'orifice 10 d'écoulement laminaire de cette invention, - la figure 5 est une vue selon la coupe A-A de la figure 1, - la figure 6 est une vue selon la coupe B-B de la figure 1. 15 Comme représenté sur les figures 1 à 6, le dispositif de traitement du gaz d'échappement sans émission est un conteneur ayant une ouverture formant une entrée 1. Dans le conteneur, il est installé par exemple treize sections d'échange 2 disposées de manière consécutive après 20 l'entrée 1 du gaz d'échappement. La première section d'échange 2 a cinquante gicleurs 21 et orifices 22 de diffusion correspondants. Une chambre 23 d'échange de gaz est disposée entre le gicleur 21 et l'orifice 22 de diffusion correspondant et relie 25 entre eux le gicleur 21 et l'orifice 22 de diffusion correspondant. Une ouverture 24 de communication conduisant à l'atmosphère est prévue au niveau de la chambre 23 d'échange de la première section d'échange 2. Sur les figures, les références 21, 22 et 23 concernant 30 respectivement le gicleur, l'orifice de diffusion correspondant et la chambre d'échange sont précédées du numéro de section d'échange à laquelle ils appartiennent. Les deuxième 2-2 et troisième 2-3 sections d'échange ont chacune cinquante gicleurs 21 et orifices 22 de 35 diffusion correspondants. La quatrième section d'échange 4-2 a cent gicleurs 21 et orifices de diffusion correspondants 22. Les cinquième 5-2, sixième 6-2, septième 7-2, huitième 8-2 et neuvième 9-2 sections d'échange ont respectivement deux cent gicleurs 21 et orifices 22 de diffusion correspondants. Les dixième 10-2, onzième 11-2, douzième 12-2 et treizième 13-2 sections 5 d'échange 2 ont respectivement cent gicleurs 21 et orifices 22 de diffusion correspondants. Une chambre 3 de mélange de gaz est prévue à chaque jonction entre deux sections d'échange 2 consécutives, la chambre 3 de mélange de gaz reliant entre elles les deux sections d'échange 2. Sur les figures, la référence 3 concernant la chambre de mélange de gaz est précédée du numéro de section d'échange aval. Un tuyau 30 retour connecte chaque chambres 3 de mélange de gaz des deuxième 2-2, huitième 8-2 et treizième 13-2 sections d'échange à l'entrée 1 de la première section d'échange 2. A partir de la troisième section d'échange 3-2 et jusqu'à la dernière section d'échange, une chambre 23 d'échange peut être connectée à une autre chambre 23 d'échange ou une chambre 23 d'échange peut être connectée à une chambre 3 de mélange de gaz par un tuyau de pression négative (comme par exemple les tuyaux 30, 31). Dans la chambre 3 de mélange de gaz de la dernière section d'échange 2, un tuyau 6 d'échappement conduisant 25 à l'atmosphère est prévu. Le gicleur 21 d'une section d'échange 2, représenté sur la figure 3, peut être substitué par un orifice d'écoulement laminaire, représenté sur la figure 4. Comme représenté sur la figure 2, dans les sixième 6- 30 2, onzième 11-2 et treizième 13-2 sections d'échange, des tuyaux retour peuvent connecter les chambres 3 de mélange de gaz à l'entrée de la première section d'échange 2 (comme par exemple le tuyau 35). Dans chaque section d'échange de la troisième 3-2 à la huitième 8-2 section 35 d'échange, des tuyaux de pression négative (comme par exemple tuyau 36) peuvent connecter la chambre 23 d'échange de gaz la chambre 3 de mélange de gaz
6 correspondante. Le tuyau 37 de pression négative connecte la chambre 3 de mélange de gaz de la dixième section d'échange 10-2 à la chambre 23 d'échange de gaz de la neuvième section d'échange 9-2. Le tuyau 38 de pression négative connecte la chambre 3 de mélange de gaz de la onzième section d'échange 11-2 à la chambre 23 d'échange de gaz de la deuxième section d'échange 2-2. On peut prévoir plusieurs sections d'échange 2 dans un mode de connexion en parallèle et réunies par la chambre 3 de mélange de gaz dans la n'erre section d'échange 2. D'autres variations peuvent aussi réaliser la combustion du gaz d'échappement afin d'atteindre le but de zéro émission. L'examen d'un gaz d'échappement traité par le 15 dispositif décrit n'a révélé aucune émission.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Dispositif traitement de gaz d'échappement sans émission comprenant -un conteneur ayant une entrée de gaz d'échappement, au moins des première et deuxième sections d'échange (2) disposées de manière consécutive à l'intérieur du conteneur, après l'entrée (1) de gaz d'échappement, chaque section d'échange (2) comprenant au moins un gicleur (21) et un orifice (22) de diffusion correspondant, une chambre (23) d'échange de gaz disposée entre ledit gicleur (21) et ledit orifice (22) de diffusion et reliant entre eux ledit gicleur (21) et ledit orifice (22) de diffusion, -une ouverture (24) de communication conduisant à l'atmosphère, prévue au niveau de la chambre (23) d'échange de la première section d'échange, -une chambre (3) de mélange de gaz disposée entre 20 deux sections d'échange (2) consécutives et reliant entre elles lesdites sections d'échange consécutives, - des tuyaux (30 ; 35) retour connectant à une entrée de la première section d'échange, les chambres (3) de mélange de gaz à partir de la deuxième section d'échange 25 (2) jusqu'à une dernière section d'échange (2).
2. Dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission selon la revendication 1, dans lequel des tuyaux de pression négative (31 ; 37, 38) connectent des chambres (23) d'échange de gaz entre elles ou l'une des 30 chambres (23) d'échange de gaz à l'une des chambres (3) de mélange de gaz, à partir d'une troisième section d'échange (2) jusqu'à la dernière section d'échange (2).
3. Dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission selon la revendication 1, dans lequel un tuyau 35 (6) conduisant à l'atmosphère est prévu au niveau de la chambre (3) de mélange de gaz de la dernière section d'échange (2).8
4. Dispositif de traitement de gaz d'échappement sans émission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le gicleur (21) des sections d'échange (2) peut être substitué par un orifice d'écoulement 5 laminaire.
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