FR3026661A1 - Procede de separation de gouttes d’huile dans un melange de gaz et d’huile - Google Patents

Procede de separation de gouttes d’huile dans un melange de gaz et d’huile Download PDF

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Abstract

Ce procédé de séparation comprend : - une étape consistant à fournir un dispositif de séparation (100) comprenant une chambre de séparation (102), une électrode émettrice (121) dans la chambre de séparation (102) et une électrode collectrice (122) dans la chambre de séparation (102), - une étape de charge (1003) consistant à porter l'électrode émettrice (121) à un potentiel d'émission (V121) négatif, de façon à charger des gouttes d'huile (2), et - une étape de collecte consistant à porter l'électrode collectrice (122) à un potentiel de collecte nul ou positif, de façon à collecter des gouttes d'huile (2) chargées. L'étape de séparation (1002) comprend en outre une étape d'évacuation d'huile (1006) consistant à porter au moins une électrode collectrice (122) à un potentiel d'évacuation (V122) négatif, de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes d'huile collectées.

Description

La présente invention concerne un procédé de séparation pour séparer des gouttes d'huile d'un mélange de gaz et d'huile issu d'un moteur à combustion interne. La présente invention s'applique notamment au domaine de la 5 séparation d'huile et de gaz dans un mélange issu d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, de type Diesel ou essence. Par véhicule automobile, on entend notamment les véhicules de tourisme, les véhicules utilitaires ou les véhicules industriels par exemple de type camion. Un moteur à combustion interne en service produit des gaz de 10 carter, qui forment un mélange aérosol comprenant des gouttes d'huile en suspension dans un gaz. Les gouttes d'huile proviennent du barbotage des bielles et du vilebrequin dans l'huile contenue dans la bâche à huile. Le gaz provient des fuites entres les cylindres et les pistons ; ces fuites sont parfois dénommées par le terme anglais « gaz blowby ». Il est alors nécessaire de 15 séparer l'huile du gaz pour réinjecter l'huile dans le moteur à combustion interne. US2008216660A1 décrit un électrofiltre pour séparer des gouttes d'huile d'un mélange de gaz et d'huile. L'électrofiltre de US2008216660A1 comprend une chambre de séparation, une chambre de récupération d'huile 20 raccordée à la chambre de séparation pour l'écoulement d'huile, une électrode émettrice, une électrode collectrice, et une unité électronique alimentant l'électrode émettrice. En service, l'électrofiltre de US2008216660A1 fonctionne selon un procédé de séparation comprenant une étape de séparation. L'étape de 25 séparation comprend une étape de charge, dans laquelle l'électrode émettrice est portée à un potentiel d'émission négatif, de façon à charger des gouttes d'huile par un champ électrique. L'étape de séparation comprend en outre une étape de collecte consistant à porter l'électrode collectrice à un potentiel de collecte nul, de sorte que l'électrode collectrice collecte des gouttes d'huile 30 chargées. Cependant, dans l'électrofiltre de US2008216660A1, lorsque le mélange est riche en huile, l'huile captée par l'électrode collectrice s'accumule sur l'électrode collectrice sans être complètement évacuée, ce qui induit un risque d'engorgement, donc de défaillance de l'électrofiltre. En outre, 35 l'huile accumulée se décharge relativement peu sur l'électrode collectrice. Or les charges électrostatiques accumulées risquent d'induire un claquage électrique dans l'électrofiltre, donc la mise hors service de l'électrofiltre. La présente invention a notamment pour but de résoudre, en tout ou partie, les problèmes mentionnés ci-avant, en mettant en oeuvre un 5 procédé de séparation efficace. Dans ce but, l'invention a pour objet un procédé de séparation, pour séparer des gouttes d'huile d'un mélange comprenant du gaz et des gouttes d'huile et issu d'un moteur à combustion interne, le procédé de séparation comprenant : 10 - une étape consistant à fournir un dispositif de séparation comprenant : - une chambre de séparation présentant i) une entrée configurée pour l'entrée du mélange dans la chambre de séparation, et ii) une sortie agencée pour la sortie du gaz hors de la chambre de séparation, - au moins une électrode émettrice s'étendant au moins 15 partiellement dans la chambre de séparation, - au moins une électrode collectrice s'étendant au moins partiellement dans la chambre de séparation, et le procédé de séparation comprenant une étape de séparation comprenant : 20 - une étape de charge consistant à porter au moins une électrode émettrice à un potentiel d'émission ayant une valeur négative, de sorte que ladite au moins une électrode émettrice génère un champ électrique adapté pour charger négativement des gouttes d'huile, et - au moins une étape de collecte consistant à porter au moins une 25 électrode collectrice à un potentiel de collecte ayant une valeur nulle ou positive, de sorte que ladite au moins une électrode collectrice collecte des gouttes d'huile chargées négativement, le procédé de séparation étant caractérisé en ce que l'étape de séparation comprend en outre au moins une étape d'évacuation d'huile 30 consistant à porter au moins une électrode collectrice à un potentiel d'évacuation ayant une valeur négative, de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes d'huile collectées par ladite au moins une électrode collectrice.
Ainsi, un tel procédé de séparation permet une séparation efficace de l'huile hors du mélange, car ce procédé de séparation réduit le risque d'engorgement, en particulier au niveau de la ou chaque électrode collectrice, ce qui permet de maximiser le débit d'évacuation de l'huile séparée du mélange. Donc le risque de claquage électrique est limité voire évité, puisque la ou chaque électrode collectrice accumule moins d'huile donc moins de charges électrostatiques. Selon une variante de l'invention, l'étape de charge et ladite au moins une étape de collecte ont lieu sensiblement simultanément. En d'autres termes, le début de l'étape de charge coïncide avec le début de ladite au moins une étape de collecte, alors que la fin de l'étape de charge coïncide avec la fin de ladite au moins une étape de collecte. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une étape d'évacuation d'huile a une durée comprise entre 0,1 s et 5,0 s.
Ainsi, une telle durée d'étape d'évacuation d'huile permet de décharger substantiellement l'huile accumulée sur la ou chaque électrode collectrice. Selon un mode de réalisation de l'invention, un rapport entre une durée de ladite au moins une étape d'évacuation d'huile et une durée de 20 ladite au moins une étape de collecte est compris entre 0,05 et 1. En d'autres termes, la durée d'une étape de collecte est comprise entre 2 s et 100 s. Ainsi, un tel rapport ou une telle durée d'étape de collecte permet de collecter efficacement les gouttes d'huile chargées, donc d'opérer une séparation efficace. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, le potentiel d'émission est compris entre -5 kV et -20 kV. Ainsi, un tel potentiel d'émission permet de charger de nombreuses gouttes d'huile et de charger intensément chaque goutte d'huile. Selon un mode de réalisation de l'invention, le potentiel 30 d'évacuation est compris entre -0,5 kV et -5,0 kV. Ainsi, un tel potentiel d'évacuation facilite la décharge de l'huile, donc son évacuation hors de la chambre de séparation. Selon un mode de réalisation de l'invention, le potentiel de collecte est compris entre 0V et 12 V. 35 Ainsi, un tel potentiel de collecte permet de collecter pratiquement toutes les gouttes d'huile contenues dans le mélange.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une électrode émettrice est portée à un potentiel d'émission pendant ladite au moins une étape d'évacuation d'huile. Ainsi, l'électrode émettrice continue de charger négativement des 5 gouttes d'huile durant l'étape d'évacuation d'huile. Les gouttes d'huile ainsi chargées pourront être collectées par la ou chaque électrode collectrice repassée dans une étape de collecte. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé de séparation selon l'invention comprend plusieurs étapes de séparation 10 successives. Ainsi, de telles étapes de séparation successives définissent plusieurs étapes d'évacuation d'huile, ce qui permet de capter et d'évacuer l'huile régulièrement. Selon un mode de réalisation de l'invention, les étapes de 15 séparation sont répétées cycliquement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de séparation comprend au moins deux électrodes collectrices, à savoir au moins une première et une deuxième électrodes collectrices, et l'étape de séparation comprend : 20 - au moins deux étapes d'évacuation d'huile décalées temporellement, à savoir au moins : - une première étape d'évacuation d'huile consistant à porter la première électrode collectrice à un premier potentiel d'évacuation ayant une valeur négative, de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes 25 d'huile collectées par la première électrode collectrice, et - une deuxième étape d'évacuation d'huile consistant à porter la deuxième électrode collectrice à un deuxième potentiel d'évacuation ayant une valeur négative, de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes d'huile collectées par la deuxième électrode collectrice. 30 Dans la présente demande, le terme « décalées temporellement » indique notamment que deux étapes d'évacuation d'huile débutent en des instants respectifs différents. Les débuts de ces étapes d'évacuation d'huile sont donc consécutifs. Cependant, deux étapes d'évacuation d'huile décalées temporellement peuvent être complètement disjointes ou se chevaucher partiellement au fil du temps. En d'autres termes, les fins respectives des deux étapes d'évacuation d'huile peuvent être indépendantes. En d'autres termes, les électrodes collectrices peuvent évacuer les gouttes d'huile sensiblement en alternance. Ainsi, il y a en permanence une électrode collectrice qui est dans une étape de collecte pendant l'étape de séparation, c'est-à-dire pendant que la ou chaque électrode émettrice est en étape de charge. En effet, au moins une électrode collectrice permet de continuer à capter des gouttes d'huile avec l'électrode collectrice à un potentiel de collecte nul, alors que des gouttes d'huile se déchargent quand au moins une autre électrode collectrice est à un potentiel d'évacuation négatif. Cette collecte permanente des gouttes d'huile évite que des gouttes d'huile soient transportées par le gaz jusqu'à la sortie de la chambre de séparation, et donc ne soient pas séparées du gaz.
Selon une variante de l'invention, l'étape de séparation comprend au moins deux étapes de collecte décalées temporellement, à savoir au moins : - une première étape de collecte consistant à porter la première électrode collectrice à un premier potentiel de collecte ayant une valeur nulle 20 ou positive, de sorte que la première électrode collectrice collecte des gouttes d'huile chargées négativement, et - une deuxième étape de collecte consistant à porter la deuxième électrode collectrice à un deuxième potentiel de collecte ayant une valeur nulle ou positive, de sorte que la deuxième électrode collectrice collecte des 25 gouttes d'huile chargées négativement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de séparation comprend quatre électrodes collectrices, à savoir au moins une première, une deuxième, une troisième et une quatrième électrodes collectrices, et l'étape de séparation comprend au moins quatre étapes 30 d'évacuation d'huile décalées temporellement. En d'autres termes, lorsqu'une première électrode collectrice débute son étape d'évacuation d'huile, les trois autres électrodes collectrices sont dans leur étape de collecte ; puis, lorsque cette première électrode collectrice finit son étape d'évacuation d'huile, cette première électrode collectrice repasse en étape de collecte, tandis qu'une deuxième électrode collectrice passe en étape d'évacuation d'huile, et ainsi de suite. Donc les quatre étapes d'évacuation d'huile se relaient. Par exemple, ces quatre électrodes collectrices peuvent 5 fonctionner suivant une permutation circulaire, ce qui permet de collecter des gouttes d'huile en permanence et en quantité importante. Selon une variante de l'invention, l'étape de séparation comprend au moins quatre étapes de collecte décalées temporellement, par exemple suivant une permutation circulaire. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, un décalage temporel entre deux étapes d'évacuation d'huile consécutives est compris entre 0 s et 100 s. Ainsi, un tel décalage temporel permet de décaler substantiellement les étapes d'évacuation d'huile consécutives. 15 Selon une variante de l'invention, un décalage temporel entre étapes de collecte consécutives est compris entre 0,1 s et 5,0 s. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de séparation comprend en outre au moins une électrode auxiliaire agencée plus près de ladite au moins une électrode émettrice que ladite au moins une 20 électrode collectrice, l'étape de charge consistant en outre à porter ladite au moins une électrode auxiliaire à un potentiel nul ou positif, de sorte qu'un champ électrique établi entre ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode auxiliaire est plus intense qu'un champ électrique établi 25 entre ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode collectrice. Ainsi, chaque électrode auxiliaire permet de maximiser le champ électrique que traversent les gouttes d'huile, en particulier quand chaque électrode auxiliaire est placée près de la ou chaque électrode émettrice. 30 Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de séparation comprend en outre une unité électronique reliée i) à ladite au moins une électrode émettrice, et ii) à ladite au moins une électrode collectrice, l'unité électronique étant configurée pour : i) porter ladite au moins 35 une électrode émettrice audit au moins un potentiel d'émission, et ii) pour porter ladite au moins une électrode collectrice successivement audit au moins un potentiel de collecte et audit au moins un potentiel d'évacuation, l'unité électronique étant configurée pour réaliser l'étape de séparation, l'étape de charge, l'étape de collecte et l'étape d'évacuation d'huile. Ainsi, une telle unité électronique permet de réaliser le procédé de séparation de manière automatique. Selon une variante de l'invention, l'unité électronique est en outre reliée à au moins une électrode auxiliaire, et l'unité électronique est en outre 10 configurée pour porter ladite au moins une électrode auxiliaire à un potentiel auxiliaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de séparation comprend en outre : - une chambre de récupération d'huile raccordée à la chambre de 15 séparation par l'intermédiaire d'au moins un orifice d'écoulement, de sorte que de l'huile liquide peut s'écouler de la chambre de séparation à la chambre de récupération d'huile à travers ledit au moins un orifice d'écoulement, - un organe générateur de pertes de charge disposé dans la chambre de 20 séparation de façon à y délimiter une partie amont et une partie aval, l'organe générateur de pertes de charge étant configuré pour générer des pertes de charge entre la partie amont et la partie aval lorsque du gaz s'écoule entre l'entrée et la sortie, la chambre de récupération d'huile étant raccordée à la partie 25 aval par l'intermédiaire d'au moins un orifice de mise en dépression, de sorte que la pression dans la chambre de récupération d'huile est inférieure à la pression dans la partie amont. Comme la pression dans la chambre de récupération d'huile est inférieure à la pression dans la partie amont, une partie du gaz est aspirée 30 par le ou chaque orifice d'écoulement, ce qui contribue à l'écoulement d'huile à travers le ou chaque orifice d'écoulement et vers la chambre de récupération d'huile. Ainsi, un tel procédé de séparation permet une évacuation efficace de l'huile séparée du mélange, car il permet de maximiser le débit d'évacuation de l'huile séparée du mélange, tout en minimisant son encombrement. En effet, la chambre de récupération et chaque orifice d'écoulement aspirent un grand débit d'huile. En raison de cette aspiration d'huile, les risques d'engorgement de chaque électrode collectrice sont réduits, si bien que le risque de claquage électrique est limité voire évité, puisque chaque électrode collectrice accumule moins d'huile donc moins de charges électrostatiques. Par ailleurs, le dispositif de séparation innovant qui est fourni dans le procédé de séparation conforme à l'invention a notamment pour fonction de séparer des gouttes d'huile d'un mélange comprenant du gaz et des gouttes d'huile issu d'un moteur à combustion interne. Le dispositif de séparation comprend au moins : - une chambre de séparation présentant i) une entrée configurée pour l'entrée du mélange dans la chambre de séparation, et ii) une sortie agencée 15 pour la sortie du gaz hors de la chambre de séparation, - une chambre de récupération d'huile raccordée à la chambre de séparation par l'intermédiaire d'au moins un orifice d'écoulement, de sorte que de l'huile liquide peut s'écouler de la chambre de séparation à la chambre de récupération d'huile à travers ledit au moins un orifice 20 d'écoulement, - au moins une électrode émettrice s'étendant au moins partiellement dans la chambre de séparation, - au moins une électrode collectrice s'étendant au moins partiellement dans la chambre de séparation, et 25 - une unité électronique reliée à ladite au moins une électrode émettrice et à ladite au moins une électrode collectrice, l'unité électronique étant configurée pour, au moins pendant une étape de séparation : - porter ladite au moins une électrode émettrice à un potentiel négatif, de sorte que ladite au moins une électrode émettrice génère au 30 moins un champ électrique adapté pour charger négativement des gouttes d'huile, et - porter ladite au moins une électrode collectrice à un potentiel nul ou positif, de sorte que ladite au moins une électrode collectrice collecte des gouttes d'huile chargées négativement, le dispositif de séparation étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un organe générateur de pertes de charge disposé dans la chambre de séparation de façon à y délimiter une partie amont et une partie aval, l'organe générateur de pertes de charge étant configuré pour générer des pertes de charge entre la partie amont et la partie aval lorsque du gaz s'écoule entre l'entrée et la sortie, et en ce que la chambre de récupération d'huile est raccordée à la partie aval par l'intermédiaire d'au moins un orifice de mise en dépression, de sorte que la pression dans la chambre de récupération d'huile est 10 inférieure à la pression dans la partie amont. Comme la pression dans la chambre de récupération d'huile est inférieure à la pression dans la partie amont, une partie du gaz est aspirée par le ou chaque orifice d'écoulement, ce qui contribue à l'écoulement d'huile à travers le ou chaque orifice d'écoulement et vers la chambre de 15 récupération d'huile. Ainsi, un tel dispositif de séparation permet une évacuation efficace de l'huile séparée du mélange, car il permet de maximiser le débit d'évacuation de l'huile séparée du mélange, tout en minimisant son encombrement. En effet, la chambre de récupération et chaque orifice 20 d'écoulement aspirent un grand débit d'huile. En raison de cette aspiration d'huile, les risques d'engorgement de chaque électrode collectrice sont réduits, si bien que le risque de claquage électrique est limité voire évité, puisque chaque électrode collectrice accumule moins d'huile donc moins de charges électrostatiques. 25 Sur un véhicule automobile, de type Diesel ou essence, un dispositif de séparation conforme à l'invention peut par exemple être intégré dans le couvre-culasse ou former un composant indépendant du couvre-culasse. Dans la présente demande, le terme « raccorder » et ses dérivés 30 peuvent désigner la mise en communication de fluide, gaz et/ou liquide, entre au moins deux zones. Dans la présente demande, le terme « relier » et ses dérivés peuvent concerner une liaison électriquement conductrice entre au moins deux composants.
Dans la présente demande, les termes « amont » et « aval » font référence au sens général d'écoulement du gaz entre l'entrée et la sortie. La partie amont s'étend depuis l'entrée jusqu'audit au moins un organe générateur de pertes de charge. La partie aval s'étend depuis ledit au moins un organe générateur de pertes de charge jusqu'à la sortie. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, l'organe générateur de pertes de charge est configuré pour générer une différence de pression comprise entre 5 Pa et 200 Pa entre la chambre de récupération d'huile et la partie amont.
Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode collectrice sont composées au moins partiellement de matériaux électriquement conducteurs, et ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode collectrice ont chacune un état de surface dont l'écart moyen arithmétique Ra est compris entre 0,1 pm et 100 pm. Ainsi, de telles électrodes émettrice et collectrice sont relativement lisses, donc peu mouillantes, ce qui favorise l'étalement des gouttes d'huile séparées du mélange sur les électrodes émettrice et collectrice, donc réduit l'huile accumulée sur les électrodes émettrice et collectrice. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode collectrice sont composées de matériaux plastiques revêtus de matériaux électriquement conducteurs. Alternativement à cette variante, ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode collectrice peuvent être totalement composées de matériaux électriquement conducteurs, par exemple des matériaux métalliques. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, l'unité électronique est configurée pour, au moins pendant une étape de charge, porter ladite au moins une électrode émettrice à un potentiel négatif sensiblement constant. Ainsi, une telle unité électronique permet de générer un champ électrostatique, ce qui maximise la charge des gouttes d'huile, donc le rendement de dépôt d'huile sur chaque électrode collectrice, donc l'efficacité de séparation du dispositif de séparation.
Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une électrode émettrice s'étend près de l'entrée. Ainsi, la ou chaque électrode émettrice peut charger négativement des gouttes d'huile dès l'entrée du mélange dans la chambre de séparation, 5 ce qui permet de minimiser l'encombrement du dispositif de séparation. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, une distance séparant l'entrée et ladite au moins une électrode émettrice est comprise entre 0% et 30% de la distance séparant l'entrée et la sortie. La distance séparant l'entrée et la sortie correspond à la longueur de la chambre 10 de séparation. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une électrode émettrice comprend au moins une portion filiforme. Ainsi, une telle portion filiforme permet d'augmenter l'intensité du champ électrique pour une tension électrique donnée, donc le rendement de 15 dépôt de l'huile sur l'électrode collectrice. En effet, une portion filiforme produit un effet de pointe important, car sa section a de petites dimensions. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, au moins une portion filiforme s'étend suivant une direction transversale à une direction d'écoulement du mélange entre l'entrée et la sortie. 20 Ainsi, une telle portion filiforme transversale à l'écoulement du mélange permet de générer un champ électrique dans une partie importante de la section débitante de la chambre de séparation. Donc une telle portion filiforme transversale permet de charger de nombreuses gouttes d'huile contenues dans le mélange. 25 Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une portion filiforme s'étend globalement suivant au moins une direction perpendiculaire à une direction d'écoulement du mélange entre l'entrée et la sortie. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, la 30 portion filiforme est rectiligne. Ainsi, une telle portion filiforme rectiligne est simple à installer dans la chambre de séparation. Alternativement à cette variante, la portion filiforme peut être curviligne. Ainsi, une telle portion filiforme curviligne peut être adaptée à la géométrie de la chambre de séparation.
Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, chaque portion filiforme a un profil globalement en forme de cercle, dont le diamètre est inférieur à 1 mm. Ainsi, une telle portion filiforme produit un effet de pointe important, donc un champ électrique intense.
Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, au moins une portion filiforme est formée par un fil. Selon une autre variante de l'invention, au moins une portion filiforme est formée par une aiguille. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, le dispositif de séparation comprend au moins deux électrodes émettrices, les portions 10 filiformes étant agencées sensiblement parallèlement entre elles. Ainsi, plusieurs électrodes émettrices permettent de produire plusieurs champs électriques, donc de maximiser la charge des gouttes d'huile et le nombre de gouttes d'huile chargées. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, le dispositif 15 de séparation comprend en outre au moins une électrode auxiliaire reliée à l'unité électronique, l'unité électronique étant configurée pour, au moins pendant une étape de charge, porter ladite au moins une électrode auxiliaire à un potentiel nul ou positif, ladite au moins une électrode auxiliaire étant agencée plus près 20 de ladite au moins une électrode émettrice que ladite au moins une électrode collectrice, de sorte qu'un champ électrique établi entre ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode auxiliaire est plus intense qu'un champ électrique établi entre ladite au moins une électrode émettrice et ladite au moins une électrode collectrice. 25 Ainsi, chaque électrode auxiliaire permet de maximiser le champ électrique que traversent les gouttes d'huile. En effet, chaque électrode auxiliaire peut être placée près de l'entrée et d'une électrode émettrice, tandis que chaque électrode collectrice doit être plutôt placée près des orifices d'écoulement de façon à accumuler l'huile près de sa sortie vers la chambre 30 de récupération. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, le dispositif de séparation comprend au moins deux électrodes auxiliaires formées par des portions filiformes auxiliaires et agencées sensiblement parallèlement entre elles et aux électrodes émettrices, les électrodes auxiliaires et les électrodes émettrices étant agencées en quinconce. En d'autres termes, chaque électrode auxiliaire étant située en regard d'un intervalle délimité par deux électrodes émettrices consécutives.
Ainsi, un tel agencement en quinconce permet d'augmenter la longueur de parcours des gouttes d'huile dans le champ électrique, donc leur durée de chargement et leur charge. En effet, chaque champ électrique généré entre une électrode émettrice et une électrode auxiliaire s'étend suivant une direction oblique par rapport à la direction d'écoulement du mélange. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, la distance entre une électrode auxiliaire et une électrode émettrice voisines est comprise entre 10% et 30% de la distance entre cette électrode émettrice et la plus proche électrode collectrice. Par exemple, si la distance entre une électrode auxiliaire et une électrode émettrice voisines est de 5 mm, alors la distance entre une électrode émettrice et la plus proche électrode collectrice pourra être comprise entre 15 mm et 50 mm. Ainsi, une telle distance permet de générer des champs électriques plus intenses entre électrodes émettrice et auxiliaire qu'entre électrodes émettrice et collectrice, ce qui augmente le nombre de gouttes d'huile chargées et la charge de chaque goutte d'huile avant que les gouttes d'huile ne parviennent près de chaque électrode collectrice. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une électrode auxiliaire est agencée en amont de ladite au moins une 25 électrode émettrice. Ainsi, un tel agencement permet de maximiser la collecte de gouttes d'huile par une électrode collectrice. En effet, le champ électrique généré entre une électrode émettrice aval et une électrode auxiliaire amont induit sur chaque goutte d'huile chargée une force électrostatique opposée à 30 la force aéraulique. Donc ce champ électrique ralentit chaque goutte d'huile, ce qui facilite sa captation par une électrode collectrice. De plus, la force aéraulique tend à éloigner chaque goutte d'huile chargée de l'électrode auxiliaire (de charge opposée ou nulle), ce qui limite ou évite l'accumulation d'huile sur l'électrode auxiliaire.
Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, une section débitante dudit au moins un orifice de mise en dépression est supérieure à une section débitante dudit au moins un orifice d'écoulement. Ainsi, un tel orifice de mise en dépression garantit une différence 5 de pression suffisante entre la chambre de récupération et la chambre de séparation. Donc un tel orifice de mise en dépression garantit l'écoulement d'huile à travers chaque orifice d'écoulement. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, le rapport entre i) une section débitante dudit au moins un orifice de mise en 10 dépression et ii) une section débitante dudit au moins un orifice d'écoulement est supérieur ou égal à 2. Ainsi, un tel orifice de mise en dépression maximise la différence de pression entre la chambre de récupération et la chambre de séparation. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ledit au 15 moins un orifice d'écoulement est situé dans une région inférieure de la partie amont, par exemple sur le fond de la partie amont. Ainsi, un tel emplacement permet un écoulement d'huile par gravitation à travers l'orifice d'écoulement, en plus de l'aspiration due à l'orifice de mise en dépression. 20 Dans la présente demande, les termes « inférieur » et « supérieur » font référence à l'altitude d'un élément lorsque le dispositif de séparation est en position de service. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit au moins un orifice d'écoulement est situé près de ou dans une paroi latérale respective 25 de la partie amont. Ainsi, un tel emplacement permet d'augmenter le débit d'huile s'écoulant à travers l'orifice d'écoulement. En effet, la vitesse du gaz, donc la force aéraulique exercée sur chaque goutte d'huile, est minimale près des parois (zone calme), ce qui minimise le risque qu'une goutte d'huile soit 30 entraînée par le gaz hors de l'orifice d'écoulement. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, le dispositif de séparation comprend au moins deux orifices d'écoulement disposés respectivement sur deux côtés opposés de la partie amont, par exemple respectivement près de deux parois latérales opposées de la partie amont.
Ainsi, plusieurs orifices d'écoulement permettent d'augmenter le débit d'huile s'écoulant vers la chambre de récupération. Dans la présente demande, les termes « côté » et « latéral » font référence au sens général d'écoulement du gaz entre l'entrée et la sortie.
Selon une variante de ce mode de réalisation, le dispositif de séparation comprend un nombre pair d'orifices d'écoulement, les orifices d'écoulement étant disposés en nombre égal de chaque côté de la partie amont. Ainsi, le profil des vitesses de gaz dans la chambre de séparation est symétrique, ce qui permet des écoulements d'huile avec des débits équivalents à travers les orifices d'écoulement. Par exemple, le dispositif de séparation peut comprendre quatre orifices d'écoulement, deux orifices d'écoulement étant disposés d'un côté de la partie amont et deux orifices d'écoulement étant disposés sur l'autre côté de la partie amont.
Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, la chambre de séparation présente un axe de symétrie, les orifices d'écoulement étant disposés symétriquement de chaque côté de l'axe de symétrie. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au 20 moins une électrode collectrice s'étend près dudit au moins un orifice d'écoulement. Ainsi, l'huile se dépose sur chaque électrode collectrice au plus près des orifices d'écoulement, ce qui facilite l'écoulement d'huile vers la chambre de récupération. 25 Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, la distance séparant un orifice d'écoulement respectif et une électrode collectrice correspondante représente entre 0% et 5% de la distance séparant l'entrée et la sortie. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, le dispositif 30 de séparation comprend au moins deux orifices d'écoulement et au moins deux électrodes collectrices, chaque électrode collectrice s'étendant près d'un orifice d'écoulement respectif.
Ainsi, plusieurs électrodes collectrices et plusieurs orifices d'écoulement permettent d'augmenter le débit d'huile s'écoulant vers la chambre de récupération. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au 5 moins une électrode collectrice comprend un film électriquement conducteur, ledit au moins un film électriquement conducteur couvrant au moins partiellement une surface inférieure de la partie amont. Ainsi, un tel film électriquement conducteur permet de former une électrode collectrice efficace et légère. 10 Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, chacune desdites au moins deux électrodes collectrices est formée par une bande électriquement conductrice couvrant une portion respective de la surface inférieure (ou fond) de la partie amont de la chambre de séparation, une portion de chaque bande électriquement conductrice étant agencée près 15 ou autour d'un orifice d'écoulement respectif. Selon une alternative au mode de réalisation précédent, le dispositif de séparation comprend une électrode collectrice unique. Par exemple, l'électrode collectrice unique peut couvrir totalement ou partiellement la surface inférieure (ou fond) de la partie amont de la chambre 20 de séparation. Ainsi, de nombreuses gouttes d'huile peuvent être chargées et collectées. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ladite au moins une électrode collectrice comprend : - un film électriquement conducteur périphérique s'étendant autour dudit 25 au moins un orifice d'écoulement, et - au moins un film électriquement conducteur adjacent agencé de façon à prolonger le film électriquement conducteur périphérique et à s'étendre sensiblement verticalement lorsque le dispositif de séparation est en position de service. 30 Ainsi, de tels films électriquement conducteurs périphérique et adjacent permettent d'augmenter le débit d'huile s'écoulant vers la chambre de récupération. En effet, le film périphérique permet de collecter de l'huile autour de l'orifice d'écoulement, alors que le film adjacent permet à la gravitation de conduire l'huile vers l'orifice d'écoulement.
Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ledit au moins un orifice d'écoulement présente au moins un bord aigu comprenant une arête ayant un rayon de courbure inférieur à 0,2 mm, et ladite au moins une électrode collectrice couvre ledit au moins un bord aigu.
Ainsi, un tel bord aigu produit un effet de pointe, ce qui permet de générer des champs électriques relativement intenses entre les gouttes d'huile chargées et l'électrode collectrice couvrant le bord aigu. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, une électrode collectrice s'étend jusqu'à l'intérieur d'un orifice d'écoulement 10 respectif. En d'autres termes, cette électrode collectrice couvre chaque côté d'au moins un bord de cet orifice d'écoulement. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ledit au moins un bord aigu comprend deux arêtes ayant un rayon de courbure inférieur à 0,2 mm, les deux arêtes étant raccordées par un congé arrondi, 15 par exemple à section en forme d'arc de cercle, le congé arrondi ayant un rayon supérieur à 0,5 mm, de préférence supérieur à 1 mm, ladite au moins une électrode collectrice couvre les bords aigus et le congé arrondi. Ainsi, de tels bords aigus produisent des effets de pointe, ce qui permet de générer des champs électriques relativement intenses entre les 20 gouttes d'huile chargées et l'électrode collectrice couvrant les bords aigus. De même, le congé arrondi produit un effet de pointe inverse, ce qui permet de générer des champs électriques relativement intenses entre les gouttes d'huile chargées et l'électrode collectrice couvrant le congé arrondi. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ledit au 25 moins un organe générateur de pertes de charge est disposé près d'un orifice d'écoulement respectif. Ainsi, un tel positionnement permet à l'organe générateur de pertes de charge de diminuer fortement les vitesses de gaz près de chaque orifice d'écoulement. Donc ce positionnement réduit les risques 30 d'entraînement des gouttes d'huile hors de chaque orifice d'écoulement. De plus, l'organe générateur de pertes de charge délimite une zone de décollement près de chaque orifice d'écoulement, ce qui favorise la captation des gouttes d'huile par une électrode collectrice.
Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, la distance séparant ledit au moins un organe générateur de pertes de charge et un orifice d'écoulement respectif représente entre 0% et 20% de la distance séparant l'entrée et la sortie.
Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, ledit au moins un organe générateur de pertes de charge est contigu à un orifice d'écoulement respectif. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, ledit au moins un organe générateur de pertes de charge est configuré pour 10 générer des pertes de charge singulières. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, ledit au moins un organe générateur de pertes de charge est formé par un obstacle. Ainsi, un tel obstacle est facile à implanter dans la chambre de séparation et il produit des pertes de charge qui varient peu avec le débit du 15 flux de gaz. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, ledit au moins un obstacle présente une hauteur comprise entre 50% et 100% de la hauteur de la partie amont. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, 20 ledit au moins un organe générateur de pertes de charge obstrue entre 5% et 30% de la section débitante de la chambre de séparation. Selon une alternative au mode de réalisation précédent, au moins un organe générateur de pertes de charge est formé par un tronçon incurvé. Selon une autre variante au mode de réalisation précédent, au 25 moins un organe générateur de pertes de charge est formé par un tronçon réducteur qui a une section débitante réduite par rapport à l'entrée. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, la chambre de séparation a globalement la forme d'un parallélépipède, par exemple à base rectangulaire, et la chambre de récupération d'huile a globalement la 30 forme d'un parallélépipède, par exemple à base rectangulaire. Ainsi, une telle chambre de séparation en forme de parallélépipède est facile à implanter dans un compartiment moteur. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, la chambre de séparation a globalement la forme d'un cylindre, par exemple à base circulaire, et la chambre de récupération d'huile a globalement la forme d'un tube disposé autour de la chambre de séparation. Ainsi, une telle chambre de séparation en forme de cylindre présente un flux de gaz ayant un profil de vitesses uniforme.
Selon une variante de ce mode de réalisation, le dispositif de séparation comprend plusieurs électrodes émettrices formées par des portions filiformes agencées sensiblement parallèlement entre elles et à l'axe du cylindre. Alternativement aux deux modes de réalisation précédents, la chambre de séparation a une forme globalement incurvée entre l'entrée et la sortie. En d'autres termes, la chambre de séparation forme un coude, de sorte que les lignes d'écoulement du gaz entre l'entrée et la sortie sont coudées. Selon un aspect du dispositif de séparation innovant, le dispositif de séparation comprend en outre un organe de transfert raccordé à la chambre de récupération d'huile, l'organe de transfert étant configuré pour autoriser un écoulement de l'huile liquide vers le moteur à combustion interne et pour empêcher un écoulement du gaz du moteur vers la chambre d'aspiration.
Ainsi, un tel organe de transfert permet de maintenir la chambre de récupération d'huile en dépression par rapport à la chambre de séparation, car l'organe de transfert empêche toute arrivée de gaz provenant du moteur via l'organe de transfert vers la chambre de récupération. Selon une caractéristique du dispositif de séparation innovant, l'organe de transfert comprend un siphon et une canalisation de transfert configurée pour un transfert d'huile vers un bloc moteur. Alternativement l'organe de transfert comprend un clapet et une canalisation de transfert configurée pour un transfert d'huile vers un bloc moteur. Les modes de réalisation, les variantes, les aspects et les 30 caractéristiques mentionnés ci-avant peuvent être pris isolément ou selon toute combinaison techniquement possible. La présente invention sera bien comprise et ses avantages ressortiront aussi à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique illustrant un procédé de séparation conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique illustrant un procédé de séparation conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique illustrant un procédé de séparation conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 3; - la figure 5 est une coupe suivant le plan V à la figure 4; la figure 5 montre schématiquement des lignes de champs électriques entre des électrodes émettrices et des électrodes auxiliaires appartenant à un dispositif de séparation fourni dans le procédé de séparation illustré à la figure 3 ; - la figure 6 est une vue schématique illustrant un procédé de séparation conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue à plus grande échelle du détail VII à la figure 6; - la figure 8 est une vue d'une partie de la figure 7, à plus grande échelle et en perspective tronquée par le plan VIII à la figure 7 ; - la figure 9 est une vue schématique illustrant un procédé de séparation conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 10 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de séparation pouvant être fourni dans un procédé de séparation conforme à l'invention ; et la figure 11 est une coupe d'un autre dispositif de séparation pouvant être fourni dans un procédé de séparation conforme à l'invention. La figure 1 illustre un procédé de séparation, conforme à un premier mode de réalisation, pour séparer des gouttes d'huile 2 d'un mélange comprenant des gouttes d'huile 2 et du gaz, symbolisé par des lignes de flux 4. Ce mélange est issu d'un moteur à combustion interne non représenté. Les gouttes d'huile 2 peuvent être globalement de forme sphérique avec un diamètre compris entre 0,1 pm et 100 pm.
Le procédé de séparation comprend une étape initiale consistant à fournir un dispositif de séparation 100. Le dispositif de séparation 100 comprend une chambre de séparation 102. La chambre de séparation 102 a globalement la forme d'un parallélépipède à base rectangulaire. La chambre de séparation 102 présente une entrée 104, qui est configurée pour l'entrée du mélange dans la chambre de séparation 102. De plus, la chambre de séparation 102 présente une sortie 106, qui est agencée pour la sortie du gaz 4 hors de la chambre de séparation 102. Lorsque le dispositif de séparation 100 est en service, le mélange entre dans la chambre de séparation 102 par l'entrée 104 et le gaz 4 sort de la chambre de séparation 102 par la sortie 106. En outre, le dispositif de séparation 100 comprend une chambre de récupération d'huile 110. La chambre de récupération d'huile 110 a globalement la forme d'un parallélépipède à base rectangulaire. La chambre de récupération d'huile 110 est raccordée à la chambre de séparation 102 par l'intermédiaire de deux orifices d'écoulement 112 et 113. Lorsque le dispositif de séparation 100 est en service, l'huile liquide s'écoule de la chambre de séparation 102 à la chambre de récupération d'huile 110 à travers les orifices d'écoulement 112 et 113. De plus, le dispositif de séparation 100 comprend une électrode 30 émettrice 121 et une électrode collectrice 122. L'électrode émettrice 121 s'étend totalement dans la chambre de séparation 102. De même, l'électrode collectrice 122 s'étend totalement dans la chambre de séparation 102. L'électrode émettrice 121 et l'électrode collectrice 122 sont composées de matériaux plastiques revêtus de matériaux électriquement conducteurs, par exemple un alliage métallique. L'électrode émettrice 121 et l'électrode collectrice 122 ont chacune un état de surface dont l'écart moyen arithmétique Ra est environ égal à 50 pm. L'électrode émettrice 121 s'étend près de l'entrée 104. La distance séparant l'entrée 104 et l'électrode émettrice 121 est environ égale à 15% de la distance séparant l'entrée 104 et la sortie 106. La distance séparant l'entrée 104 et la sortie 106 correspond à la longueur L102 de la chambre de séparation 102. L'électrode émettrice 121 comprend une portion filiforme qui est 10 formée par un fil rectiligne. L'électrode émettrice 121 s'étend globalement suivant une direction Y121 perpendiculaire à une direction d'écoulement du mélange entre l'entrée 104 et la sortie 106. Le fil formant l'électrode émettrice 121 a un profil en forme de cercle, dont le diamètre est environ égal à 0,8 mm. Ainsi, une telle portion 15 filiforme produit un effet de pointe important, donc un champ électrique intense. L'électrode collectrice 122 s'étend autour de l'orifice d'écoulement 112 et autour de l'orifice d'écoulement 113. La distance séparant un orifice d'écoulement respectif 112 ou 113 et l'électrode collectrice 122 représente 20 0% de la distance séparant l'entrée 104 et la sortie 106. L'électrode collectrice 122 comprend un film électriquement conducteur couvrant totalement la surface inférieure 103 d'une partie amont 102.4 de la chambre de séparation 102. Le dispositif de séparation 100 comprend en outre une unité 25 électronique 124 qui est reliée à l'électrode émettrice 121 et à l'électrode collectrice 122. L'unité électronique 124 est configurée pour : - porter l'électrode émettrice 121 à un potentiel d'émission négatif, de sorte que l'électrode émettrice 121 génère au moins un champ électrique E100 adapté pour charger négativement des gouttes d'huile 30 2; le potentiel d'émission négatif de l'électrode émettrice 121 peut être compris par exemple entre -5 kV et -20 kV, et - porter l'électrode collectrice 122 à un potentiel de collecte nul ou positif, de sorte que l'électrode collectrice 122 collecte des gouttes d'huile 2 chargées négativement dans le champ électrique E100 ; le potentiel de collecte nul ou positif de l'électrode collectrice 122 peut être compris par exemple entre 0V et 12 V. Le dispositif de séparation 100 comprend en outre deux organes générateurs de pertes de charge 131 et 132. Les organes générateurs de 5 pertes de charge 131 et 132 sont disposés dans la chambre de séparation 102 de façon à y délimiter une partie amont 102.4 et une partie aval 102.6. La partie amont 102.4 s'étend depuis l'entrée 104 jusqu'aux organes générateurs de pertes de charge 131 et 132. La partie aval 102.6 s'étend depuis les organes générateurs de pertes de charge 131 et 132 10 jusqu'à la sortie 106. Les organes générateurs de pertes de charge 131 et 132 sont configurés pour générer des pertes de charge entre la partie amont 102.4 et la partie aval 102.6 lorsque du gaz 4 s'écoule entre l'entrée 104 et la sortie 106. Chaque organe générateur de pertes de charge 131 ou 132 est ici formé 15 par un obstacle. Chaque organe générateur de pertes de charge 131 ou 132 produit donc des pertes de charge singulières. Chaque organe générateur de pertes de charge 131 ou 132 obstrue ici environ 20% de la section débitante de la chambre de séparation 102. Ainsi, les organes générateurs de pertes de charge 131 et 132 20 permettent de générer une différence de pression environ égale à 100 Pa entre la partie amont 102.4 et la chambre de récupération d'huile 110. L'organe générateur de pertes de charge 131 est disposé près de l'orifice d'écoulement 112. L'organe générateur de pertes de charge 132 est disposé près de l'orifice d'écoulement 113. Chaque organe générateur de 25 pertes de charge 131 ou 132 présente une hauteur égale à 100% de la hauteur de la partie amont 102.4. Chaque organe générateur de pertes de charge 131 ou 132 est contigu à l'orifice d'écoulement respectif 112 ou 113. Donc la distance séparant un organe générateur de pertes de charge 131 ou 132 de l'orifice 30 d'écoulement respectif 112 ou 113 représente ici 0% de la distance séparant l'entrée 104 et la sortie 106. Les orifices d'écoulement 112 sont situés dans une région inférieure de la partie amont 102.4. Dans l'exemple de la figure 1, les orifices d'écoulement 112 sont situés sur le fond de la partie amont 102.4. La chambre de récupération d'huile 110 est disposée sous la chambre de séparation 102. Donc l'huile peut s'écouler à travers les orifices d'écoulement 112 par gravitation. Par ailleurs, les orifices d'écoulement 112 et 113 sont disposés respectivement sur deux côtés opposés de la partie amont 102.4. Dans l'exemple de la figure 1, l'orifice d'écoulement 112 est situé près d'une paroi latérale de la partie amont 102.4 et l'orifice d'écoulement 113 est situé près de la paroi latérale opposée. La chambre de récupération d'huile 110 est raccordée à la partie aval 102.6 par l'intermédiaire d'un orifice de mise en dépression 126, de sorte que la pression dans la chambre de récupération d'huile 110 est inférieure à la pression dans la partie amont 102.4. L'orifice de mise en dépression 126 est formé au niveau d'un tronçon de tube à section circulaire. Une section débitante de l'orifice de mise en dépression 126 est supérieure à une section débitante de chaque orifice d'écoulement 112 ou 113. Dans l'exemple de la figure 1, le rapport entre i) une section débitante de l'orifice de mise en dépression 126 et ii) une section débitante de chaque orifice d'écoulement 112 ou 113 est environ égale à 10. Le dispositif de séparation 100 comprend en outre un organe de transfert 134, qui est raccordé à la chambre de récupération d'huile 110. L'organe de transfert 134 est configuré pour autoriser un écoulement de l'huile liquide vers le moteur à combustion interne et pour empêcher un écoulement du gaz 4. L'organe de transfert 134 comprend un siphon 136 et une 25 canalisation de transfert non représentée. La canalisation de transfert est configurée pour un transfert d'huile vers un bloc moteur non représenté. Lorsque le dispositif de séparation 100 est en service, il fonctionne suivant le procédé de séparation illustré à la figure 1. Ce procédé de séparation comprend une étape de séparation 1002, laquelle comprend 30 une étape de charge 1003 et une étape de collecte 1004. Sur la figure 1, l'étape de charge 1003 est symbolisée sur le diagramme de gauche montrant le potentiel d'émission V121, auquel est portée l'électrode émettrice 121, en fonction du temps t. Sur la figure 1, l'étape de collecte 1004 est symbolisée sur le diagramme de droite qui montre le potentiel auquel peut être portée l'électrode collectrice 122, en fonction du temps t. L'étape de charge 1003 consiste à porter l'électrode émettrice 121 au potentiel d'émission V121 compris entre -5 kV et -15 kV, de sorte que 5 l'électrode émettrice 121 génère un champ électrique E100 adapté pour charger négativement des gouttes d'huile 2. L'étape de collecte 1004 consiste à porter l'électrode collectrice 122 à un potentiel de collecte nul (0 V), de sorte que l'électrode collectrice 122 collecte des gouttes d'huile 2 chargées négativement. Alternativement, le 10 potentiel de collecte peut être positif, par exemple égal à 12V. Dans l'exemple de la figure 1, l'étape de charge 1003 et l'étape de collecte 1004 ont lieu sensiblement simultanément. L'étape de séparation 1002 comprend en outre une étape d'évacuation d'huile 1006, qui est représentée sur le diagramme de droite. 15 L'étape de séparation 1002 consiste à porter l'électrode collectrice 122 à un potentiel d'évacuation V122 d'environ -5 kV, de façon à décharger partiellement les gouttes d'huile 2 collectées par l'électrode collectrice 122. Pendant l'étape d'évacuation d'huile 1006, l'électrode émettrice 121 est portée au potentiel d'émission V121. 20 Dans l'exemple de la figure 1, l'étape d'évacuation d'huile 1006 a une durée environ égale à 1 s, et l'étape de collecte 1004 a une durée environ égale à 5 s. Donc un rapport entre la durée de l'étape d'évacuation d'huile 1006 et la durée de l'étape de collecte 1004 est ici environ égal à 0,2. Comme le montre le diagramme de droite, le procédé de 25 séparation illustré à la figure 1 comprend plusieurs étapes de séparation 1002 successives. Ces étapes de séparation 1002 sont ici répétées cycliquement. Une étape de séparation 1002 forme une période de ce cycle. L'unité électronique 124 est configurée pour réaliser l'étape de séparation 1002, l'étape de charge 1003, l'étape de collecte 1004 et l'étape 30 d'évacuation d'huile 1006. L'unité électronique 124 peut porter l'électrode émettrice 121 au potentiel d'émission V121 négatif (entre -5 kV et -15 kV) pendant l'étape de charge 1003. L'électrode émettrice 121 émet des charges électriques négatives lorsqu'elle est polarisée (portée à un potentiel négatif). L'unité électronique 124 est configurée pour porter l'électrode émettrice 121 au potentiel d'émission V121 négatif sensiblement constant, donc pour générer un champ électrostatique. Pendant l'étape de collecte 1004, l'unité électronique 124 peut porter l'électrode collectrice 122 à un potentiel nul (0 V). L'électrode collectrice 122 attire les gouttes d'huile chargées négativement, car des champs électriques s'établissent entre l'électrode collectrice 122 et chacune des gouttes d'huile chargées. Ces champs électriques exercent des forces électrostatiques sur chaque goutte d'huile chargée 2.
Puis, les gouttes d'huile se déposent sur l'électrode collectrice 122, où le flux de gaz 4 passant par les orifices d'écoulement 112 et 113 aspire l'huile liquide vers la chambre de récupération 110. Enfin, l'huile liquide quitte la chambre de récupération 110 par l'organe de transfert 134. La figure 2 illustre un procédé de séparation conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention, dont une étape initiale consiste à fournir un dispositif de séparation 200. Dans la mesure où le dispositif de séparation 200 est similaire au dispositif de séparation 100, la description du dispositif de séparation 100 donnée ci-avant en relation avec la figure 1 peut être transposée au dispositif de séparation 200, à l'exception des différences notables énoncées ci-après. Un composant du dispositif de séparation 200 identique ou correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant du dispositif de séparation 100 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une chambre de séparation 202, une entrée 204, une sortie 206, une chambre de récupération d'huile 210, deux orifices d'écoulement 212 et 213, une électrode émettrice 221, une unité électronique 224, un orifice de mise en dépression 226 et des organes générateurs de pertes de charge 231 et 232 délimitant une partie amont 202.4 et une partie aval 202.6 de la chambre de séparation 202, un organe de transfert 234 avec un siphon 236. Le dispositif de séparation 200 diffère du dispositif de séparation 100, car il comprend deux électrodes collectrices 222.1 et 222.2, alors que le dispositif de séparation 100 comprend une unique électrode collectrice 122. Chacune des électrodes collectrices 222.1 et 222.2 est formée par 35 une bande électriquement conductrice couvrant une portion respective de la surface inférieure de la partie amont 202.4. Une portion de chaque bande électriquement conductrice est agencée autour d'un orifice d'écoulement respectif 212 ou 213. Chacune des électrodes collectrices 222.1 et 222.2 s'étend parallèlement à la direction reliant l'entrée 204 et la sortie 206.
Lorsque le dispositif de séparation 200 est en service, il fonctionne suivant le procédé de séparation illustré à la figure 2. Ce procédé de séparation comprend une étape de séparation 2002, laquelle comprend une étape de charge 2003, deux étapes de collecte 2004.1 et 2004.2 et deux étapes d'évacuation d'huile 2006.1 et 2006.2.
Sur la figure 2, l'étape de charge 2003 est symbolisée sur le diagramme de gauche montrant le potentiel d'émission V221, auquel est portée l'électrode émettrice 221, en fonction du temps t. Sur la figure 2, les étapes de collecte 2004.1 et 2004.2 sont symbolisées sur le diagramme de droite qui montre les potentiels auxquels peuvent être portées respectivement les électrodes collectrices 222.1 et 222.2, en fonction du temps t. L'étape de charge 2003 consiste à porter l'électrode émettrice 221 au potentiel d'émission V221 d'environ -20 kV, de sorte que l'électrode émettrice 221 génère un champ électrique adapté pour charger négativement des gouttes d'huile 2.
Comme le montre le diagramme de droite de la figure 2, les deux étapes d'évacuation d'huile 2006.1 et 2006.2 sont décalées temporellement, ce qui définit : - une première étape d'évacuation d'huile 2006.1 consistant à porter la première électrode collectrice 222.1 à un premier potentiel d'évacuation 25 V222.1 environ égal à -5 kV, de façon à décharger partiellement les gouttes d'huile collectées par la première électrode collectrice 222.1, et - une deuxième étape d'évacuation d'huile 2006.2 consistant à porter la deuxième électrode collectrice 222.2 à un deuxième potentiel d'évacuation V222.2 environ égal à -5 kV, de façon à décharger partiellement 30 les gouttes d'huile collectées par la deuxième électrode collectrice 222.2. Pendant chaque étape d'évacuation d'huile 2006.1 et 2006.2, l'électrode émettrice 221 est portée au potentiel d'émission V221.
Un décalage temporel DT2006 entre la première étape d'évacuation d'huile 2006.1 et la deuxième étape d'évacuation d'huile 2006.2 est ici environ égal à 1 s. L'étape de séparation 2002 comprend deux étapes de collecte 5 2004.1 et 2004.2 qui sont décalées temporellement, ce qui définit : - une première étape de collecte 2004.1 consistant à porter la première électrode collectrice 222.1 à un premier potentiel de collecte nul (0 V), de sorte que la première électrode collectrice 222.1 collecte des gouttes d'huile 2 chargées négativement, et 10 - une deuxième étape de collecte 2004.2 consistant à porter la deuxième électrode collectrice 222.2 à un deuxième potentiel de collecte nul (0 V), de sorte que la deuxième électrode collectrice 222.1 collecte des gouttes d'huile 2 chargées négativement. Dans l'exemple de la figure 2, la première étape d'évacuation 15 d'huile 2006.1 et la deuxième étape d'évacuation d'huile 2006.2 ont les mêmes durées, à savoir environ 1 s. De même, les étapes de collecte 2004.1 et 2004.2 ont les mêmes durées, à savoir 5 s. Donc un rapport entre la durée de l'étape d'évacuation d'huile 2006.1 ou 2006.2 et la durée de l'étape de collecte 2004.1 ou 2004.2 est ici environ égal à 0,2. 20 Alternativement, les étapes d'évacuation d'huile peuvent avoir des durées différentes. De même, les étapes de collecte peuvent avoir des durées différentes. Comme le montrent les diagrammes de droite, le procédé de séparation illustré à la figure 2 comprend plusieurs étapes de séparation 2002 25 successives. Ces étapes de séparation 2002 sont ici répétées cycliquement. Une étape de séparation 2002 forme une période de ce cycle. L'unité électronique 224 est configurée pour réaliser l'étape de séparation 2002, l'étape de charge 2003, l'étape de collecte 2004.1 ou 2004.2 et l'étape d'évacuation d'huile 2006.1 ou 2006.2. 30 L'unité électronique 224 peut porter les électrodes collectrices 222.1 et 222.2 à des potentiels différents. Pendant l'étape de collecte2004.1 ou 2004.2, l'unité électronique 224 peut porter les électrodes collectrices 222.1 et 222.2 à un potentiel nul.
Puis, pendant l'étape de collecte 2004.1 ou 2004.2, l'unité électronique 224 peut porter les électrodes collectrices 222.1 et 222.2 à un potentiel négatif, par exemple -10 kV. Pendant l'étape de collecte 2004.1 ou 2004.2, les gouttes d'huile accumulées respectivement sur les électrodes collectrices 222.1 et 222.2 se déchargent et sont repoussées par les électrodes collectrices 222.1 et 222.2, si bien qu'elles s'écoulent facilement à travers les orifices d'écoulement 212 et 213. Les figures 3, 4 et 5 illustrent un procédé de séparation conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, dont une étape initiale consiste à fournir un dispositif de séparation 300. Dans la mesure où le dispositif de séparation 300 est similaire au dispositif de séparation 200, la description du dispositif de séparation 200 donnée ci-avant en relation avec la figure 2 peut être transposée au dispositif de séparation 300, à l'exception des différences notables énoncées ci-après.
Un composant du dispositif de séparation 300 identique ou correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant du dispositif de séparation 200 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une chambre de séparation 302, une entrée 304, une sortie 306, une chambre de récupération d'huile 310, deux orifices d'écoulement 312 et 313, deux électrodes collectrices 322.1 et 322.2, une unité électronique 324, un orifice de mise en dépression 326 et des organes générateurs de pertes de charge 331 et 332, ainsi qu'un organe de transfert 334 ayant un siphon 336. Le dispositif de séparation 300 diffère du dispositif de séparation 200, car il comprend trois électrodes émettrices 321, alors que le dispositif de séparation 200 comprend une seule électrode émettrice 221. Les électrodes émettrices 321 sont formées par des portions filiformes agencées sensiblement parallèlement entre elles. De plus, le dispositif de séparation 300 diffère du dispositif de séparation 200, car il comprend deux électrodes auxiliaires 340. Les électrodes auxiliaires 340 sont reliées à l'unité électronique 324. L'unité électronique 324 est configurée pour porter les électrodes auxiliaires 340 à un potentiel nul. Les électrodes auxiliaires 340 sont agencées plus près des 35 électrodes émettrices que les électrodes collectrices 322.1 et 322.2, de sorte qu'un champ électrique E300 établi entre les électrodes émettrices et les électrodes auxiliaires 340 est plus intense qu'un champ électrique établi entre les électrodes émettrices 321 et les électrodes collectrices 322.1 et 322.2. Les électrodes auxiliaires 340 sont formées par des portions 5 filiformes auxiliaires qui sont agencées sensiblement parallèlement entre elles et aux électrodes émettrices 321. Les électrodes auxiliaires 340 sont agencées en amont des électrodes émettrices 321. Comme le montrent précisément les figures 4 et 5, les électrodes auxiliaires 340 et les électrodes émettrices 321 sont agencées en quinconce. 10 Chaque électrode auxiliaire 340 est ainsi située en regard d'un intervalle délimité par deux électrodes émettrices 321 consécutives. En service, cet agencement en quinconce permet d'augmenter la longueur de parcours des gouttes d'huile 2 dans le champ électrique E300 entre chaque électrode émettrice 321 et chaque électrode auxiliaire 340. Donc les gouttes d'huile 2 15 subissent une durée de chargement plus longue, si bien qu'elles sont chargées plus intensément ou en plus grand nombre. Comme le montre la figure 3, la distance 321.340 entre une électrode auxiliaire 340 et une électrode émettrice 321 voisines est environ égale à 10% de la distance 321.322 entre cette électrode émettrice 321 et la 20 plus proche électrode collectrice 322.1 ou 322.2. Par ailleurs, le dispositif de séparation 300 diffère du dispositif de séparation 200, car les électrodes collectrices 322.1 et 322.2 ont une géométrie tridimensionnelle, alors que les électrodes collectrices 222.1 et 222.2 ont une géométrie plane. 25 En effet, chaque électrode collectrice 322.1 ou 322.2 comprend i) un film électriquement conducteur périphérique qui s'étend autour d'un orifice d'écoulement respectif 312 ou 313, et ii) deux films électriquement conducteurs adjacents qui sont agencés de façon à prolonger le film électriquement conducteur périphérique et à s'étendre sensiblement 30 verticalement lorsque le dispositif de séparation 300 est en position de service (figure 3). Chaque électrode collectrice 322.1 ou 322.2 est ainsi formée de trois bandes qui sont jointives sur des arêtes et qui s'étendent chacune suivant un plan respectif. Les trois bandes formant l'électrode collectrice 35 322.1 épousent respectivement la forme de la surface inférieure de la chambre de séparation 302, d'une paroi latérale plane et de l'organe générateur de pertes de charge 331. Lorsque le dispositif de séparation 300 est en service, il fonctionne suivant le procédé de séparation illustré à la figure 3. Dans la mesure où le procédé de séparation illustré à la figure 3 est similaire au procédé de séparation illustré à la figure 2, la description du procédé de séparation de la figure 2 donnée ci-avant en relation peut être transposée au procédé de séparation de la figure 3, à l'exception des différences notables énoncées ci-après.
Une étape du procédé de séparation de la figure 3 identique ou correspondante à une étape du procédé de séparation de la figure 2 porte la même référence numérique augmentée de 1000. On définit ainsi une étape de séparation 3002, une étape de charge 3003, deux étapes de collecte 3004.1 et 3004.2 et deux étapes d'évacuation d'huile 3006.1 et 3006.2. De plus, on définit ainsi un potentiel d'émission V321, un premier potentiel d'évacuation V322.1 et un deuxième potentiel d'évacuation V322.2. Comme pour chaque étape de collecte 2004.1 et 2004.2, chaque étape de collecte 3004.1 et 3004.2 consiste à porter respectivement l'électrode collectrice 322.1 ou 322.1 a potentiel de collecte nul (0 V).
Alternativement, le potentiel de collecte peut être positif, par exemple égal à 12V. Le procédé de séparation de la figure 3 diffère du procédé de séparation de la figure 2, notamment car l'étape de charge 3003 consiste à porter chaque électrode émettrice 321 à un potentiel d'émission V321, alors que l'étape de charge 2003 consiste à porter une seule électrode émettrice 221 à un potentiel d'émission V221. Le procédé de séparation de la figure 3 diffère du procédé de séparation de la figure 2, notamment car l'étape de charge 3003 consiste en outre à porter chaque électrode auxiliaire 340 à un potentiel nul (0 V), de sorte qu'un champ électrique établi entre chaque électrode émettrice 321 et chaque électrode auxiliaire 340 est plus intense qu'un champ électrique établi entre chaque électrode émettrice 321 et chaque électrode collectrice 322. La figure 6 illustre un procédé de séparation conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention, dont une étape initiale consiste 35 à fournir un dispositif de séparation 400. Dans la mesure où le dispositif de séparation 400 est similaire au dispositif de séparation 300, la description du dispositif de séparation 300 donnée ci-avant en relation avec les figures 3, 4 et 5 peut être transposée au dispositif de séparation 400, à l'exception des différences notables énoncées ci-après.
Un composant du dispositif de séparation 400 identique ou correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant du dispositif de séparation 300 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une chambre de séparation 402, une entrée 404, une sortie 406, une chambre de récupération d'huile 410, deux orifices d'écoulement 412 et 413, des électrodes émettrices 421, une unité électronique 424, un orifice de mise en dépression 426, des électrodes auxiliaires 440 et des organes générateurs de pertes de charge 431 et 432, ainsi qu'un organe de transfert 434 ayant un siphon 436. Comme le montre la figure 6, le dispositif de séparation 400 diffère du dispositif de séparation 300, car les deux électrodes collectrices 422.1 et 422.2 sont moins longues que les deux électrodes collectrices 322.1 et 322.2. La longueur de chaque électrode collectrice 422.1 ou 422.2 représente environ 15% de la longueur de chaque électrode collectrice 322.1 et 322.2, les longueurs étant mesurées parallèlement à la longueur de la chambre de séparation 402 (voir L102 sur la figure 1). La longueur de la chambre de séparation 402 correspond à la distance séparant l'entrée 404 et la sortie 406. Comme les électrodes collectrices 422.1 et 422.2 sont moins longues que les électrodes collectrices 322.1 et 322.2, toutes choses étant égales par ailleurs, les champs électriques entre électrodes émettrices 421 et électrodes auxiliaires 440 sont bien plus intenses qu'entre électrodes émettrice 421 et électrodes collectrices 422.1 et 422.2. Cela permet d'augmenter le nombre de gouttes d'huile 2 chargées et la charge de chaque goutte d'huile 2 avant que les gouttes d'huile 2 ne parviennent près des électrodes collectrices 422.1 et 422.2. Par ailleurs, comme le montrent les figures 7 et 8, la périphérie de chaque orifice d'écoulement 412 ou 413 est formé par quatre bords aigus qui comprennent chacun deux arêtes 415 et 416. Les arêtes 415 et 416 ont chacune un rayon de courbure environ égal à 0,1 mm.
De plus, comme le montre la figure 8, chaque électrode collectrice 422.1 ou 422.2 s'étend jusqu'à l'intérieur d'un orifice d'écoulement respectif 412 ou 413. Donc une électrode collectrice respective 422.1 ou 422.2 couvre les bords aigus formant la périphérie de chaque orifice d'écoulement 412 ou 413. Ainsi, les arêtes 415 et 416 produisent un effet de pointe, ce qui permet de générer des champs électriques relativement intenses entre les gouttes d'huile chargées 2 et l'électrode collectrice respective 422.1 ou 422.2. Les arêtes 415 et 416 sont raccordées par un congé arrondi 417 à section en forme d'arc de cercle. Le congé arrondi 417 a ici un rayon environ égal à 1 mm. Chaque électrode collectrice 422.1 ou 422.2 couvre les bords aigus et le congé arrondi 417. Ainsi, le congé arrondi 417 produit un effet de pointe inverse, ce qui permet de générer des champs électriques relativement intenses entre les gouttes d'huile chargées 2 et l'électrode collectrice 422.1 couvrant le congé arrondi 417. Lorsque le dispositif de séparation 400 est en service, il fonctionne suivant le procédé de séparation illustré à la figure 6. Comme le procédé de séparation illustré à la figure 6 est semblable au procédé de séparation illustré à la figure 3, la description du procédé de séparation de la figure 3 donnée ci-avant en relation peut être transposée au procédé de séparation de la figure 6. Une étape du procédé de séparation de la figure 6 identique ou correspondante à une étape du procédé de séparation de la figure 3 porte la même référence numérique augmentée de 1000. On définit ainsi une étape de séparation 4002, une étape de charge 4003, deux étapes de collecte 4004.1 et 4004.2 et deux étapes d'évacuation d'huile 4006.1 et 4006.2. De plus, on définit ainsi un potentiel d'émission V421, un premier potentiel d'évacuation V422.1 et un deuxième potentiel d'évacuation V422.2. Comme pour chaque étape de collecte 3004.1 et 3004.2, chaque 30 étape de collecte 4004.1 et 4004.2 consiste à porter respectivement l'électrode collectrice 422.1 ou 422.2 a potentiel de collecte nul (0 V). La figure 9 illustre un procédé de séparation conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention, dont une étape initiale consiste à fournir un dispositif de séparation 500. Dans la mesure où le dispositif de 35 séparation 500 est similaire au dispositif de séparation 400, la description du dispositif de séparation 400 donnée ci-avant en relation avec la figure 6 peut être transposée au dispositif de séparation 500, à l'exception des différences notables énoncées ci-après. Un composant du dispositif de séparation 500 identique ou 5 correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant du dispositif de séparation 400 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une chambre de séparation 502, une entrée 504, une sortie 506, une chambre de récupération d'huile 510, des électrodes émettrices 521, une unité électronique 524, un orifice de mise en dépression 10 526, des électrodes auxiliaires 540 et des organes générateurs de pertes de charge 531 et 532, ainsi qu'un organe de transfert 534. Le dispositif de séparation 500 diffère du dispositif de séparation 400, car le dispositif de séparation 500 présente quatre orifices d'écoulement 512.1, 512.2, 513.1 et 513.2; alors que le dispositif de séparation 400 15 présente deux orifices d'écoulement 412 et 413. De manière similaire, le dispositif de séparation 500 diffère du dispositif de séparation 400, car le dispositif de séparation 500 comprend quatre électrodes collectrices 522 ; alors que le dispositif de séparation 400 comprend deux électrodes collectrices 422.1 et 422.2. 20 Deux orifices d'écoulement 512.1 et 512.2 sont disposés d'un côté de la partie amont et deux orifices d'écoulement 513.1 et 513.2 sont disposés sur l'autre côté de la partie amont. Comme les électrodes collectrices 522 s'étendent autour des d'orifices d'écoulement 512.1, 512.2, 513.1 et 513.2, deux électrodes 25 collectrices 522 sont disposées d'un côté de la partie amont et deux électrodes collectrices 522 sont disposées sur l'autre côté de la partie amont. Comme le dispositif de séparation 400, le dispositif de séparation 500 comprend un nombre pair d'orifices d'écoulement et les orifices d'écoulement sont disposés en nombre égal de chaque côté de la partie 30 amont. Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 9, la chambre de séparation 502 présente un axe de symétrie X500. Les orifices d'écoulement 512.1, 512.2, 513.1 et 513.2 sont disposés symétriquement de chaque côté de l'axe de symétrie X500.
De plus, le dispositif de séparation 500 diffère du dispositif de séparation 400, car le dispositif de séparation 500 comprend six organes générateurs de perte de charge, alors que le dispositif de séparation 400 comprend deux organes générateurs de perte de charge 431 et 432. En effet, le dispositif de séparation 500 comprend : - deux organes générateurs de perte de charge primaires 531 et 532, qui sont identiques aux deux organes générateurs de perte de charge 431 et 432, plus - quatre organes générateurs de perte de charge secondaires 541.1, 10 541.2,542.1 et 542.2. Les organes générateurs de perte de charge secondaires 541.1, 541.2, 542.1 et 542.2 sont disposés respectivement autour des orifices d'écoulement 512.1, 512.2, 513.1 et 513.2. Chacun des quatre organes générateurs de perte de charge secondaires 541.1, 541.2, 542.1 et 542.2 15 permet de réduire les vitesses de gaz à proximité des orifices d'écoulement 512.1, 512.2, 513.1 et 513.2; tandis que les deux organes générateurs de perte de charge primaires 531 et 532 permettent plutôt de générer une différence de pression entre la partie amont de la chambre de séparation 502 et la chambre de récupération d'huile 510. 20 Lorsque le dispositif de séparation 500 est en service, il fonctionne suivant le procédé de séparation illustré à la figure 9. Dans la mesure où le procédé de séparation illustré à la figure 9 est similaire au procédé de séparation illustré à la figure 3, la description du procédé de séparation de la figure 9 donnée ci-avant en relation peut être transposée au 25 procédé de séparation de la figure 3. Une étape du procédé de séparation de la figure 9 identique ou correspondante à une étape du procédé de séparation de la figure 3 porte la même référence numérique augmentée de 2000. On définit ainsi une étape de séparation 5002. De plus, on définit ainsi un premier potentiel d'évacuation 30 V522.1, un deuxième potentiel d'évacuation V522.2, un troisième potentiel d'évacuation V522.3 et un quatrième potentiel d'évacuation V522.4. Comme pour chaque étape de collecte 2004.1 et 2004.2, chaque étape de collecte 5004.1 et 5004.2 consiste à porter respectivement chaque électrode collectrice 522 a potentiel de collecte nul (0 V).
Le procédé de séparation de la figure 9 diffère du procédé de séparation de la figure 3, notamment car l'étape de séparation 5002 comprend quatre étapes d'évacuation d'huile 5006.1, 5006.2, 5006.3 et 5006.4 qui sont décalées temporellement, en l'occurrence suivant une permutation circulaire. De plus, le procédé de séparation de la figure 9 diffère du procédé de séparation de la figure 3, car l'étape de séparation 5002 comprend au moins quatre étapes de collecte 5004.1, 5004.2, 5004.3 et 5004.4 décalées temporellement, en l'occurrence suivant une permutation circulaire.
Le décalage temporel entre étapes de collecte consécutives est ici nul (0 s), car une étape de collecte 5004.2 débute juste à la fin de l'étape de collecte précédente 5004.1. La figure 10 illustre un dispositif de séparation 600 innovant. Dans la mesure où le dispositif de séparation 600 est similaire au dispositif de séparation 500, la description du dispositif de séparation 500 donnée ci-avant en relation avec la figure 9 peut être transposée au dispositif de séparation 600, à l'exception des différences notables énoncées ci-après. Un composant du dispositif de séparation 600 identique ou correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant du dispositif de séparation 500 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une chambre de séparation 602, une entrée 604, une sortie 606, une chambre de récupération d'huile 610, des orifices d'écoulement 612 et 613, des électrodes émettrices 621, des électrodes collectrices 622, une unité électronique 624, un orifice de mise en dépression 626, des électrodes auxiliaires 640 et des organes générateurs de pertes de charge primaire 631 et secondaires 641 et 642. Le dispositif de séparation 600 comprend en outre un organe de transfert non représenté qui est similaire, pas sa fonction, à l'organe de transfert 534. Le dispositif de séparation 600 diffère du dispositif de séparation 30 500, car la chambre de séparation 602 a globalement la forme d'un cylindre à base circulaire, alors que la chambre de séparation 502 a globalement la forme d'un parallélépipède. De même, le dispositif de séparation 600 diffère du dispositif de séparation 500, car la chambre de récupération d'huile 610 a globalement la 35 forme d'un tube circulaire disposé autour de la chambre de séparation 602, alors que la chambre de récupération d'huile 510 a globalement la forme d'un parallélépipède disposé sous la chambre de séparation 502. En outre, le dispositif de séparation 600 diffère du dispositif de séparation 500, car les électrodes émettrices 621 et les électrodes auxiliaires 5 640, formées par des portions filiformes, sont agencées sensiblement parallèlement entre elles et à l'axe du cylindre définissant la chambre de séparation 602, donc substantiellement parallèlement à la direction d'écoulement du mélange entre l'entrée 604 et la sortie 606. Au contraire, les électrodes émettrices 521 et les électrodes auxiliaires 540 s'étendent 10 perpendiculairement à la direction d'écoulement du mélange entre l'entrée 504 et la sortie 506. Par ailleurs, le mélange est introduit dans le dispositif de séparation 600 par un coude à 90 degrés. La figure 11 illustre un dispositif de séparation 700 innovant. Dans 15 la mesure où le dispositif de séparation 700 est similaire au dispositif de séparation 700, la description du dispositif de séparation 700 donnée ci-avant en relation avec la figure 10 peut être transposée au dispositif de séparation 700, à l'exception des différences notables énoncées ci-après. Un composant du dispositif de séparation 700 identique ou 20 correspondant, par sa structure ou par sa fonction, à un composant du dispositif de séparation 600 porte la même référence numérique augmentée de 100. On définit ainsi une chambre de séparation 702, une entrée 704, une sortie 706, une chambre de récupération d'huile 710, une unité électronique 724, un orifice de mise en dépression 726, des organes générateurs de 25 pertes de charge primaire 731, ainsi qu'un organe de transfert 734. Comme le montre la figure 11, le dispositif de séparation 700 diffère du dispositif de séparation 600, - car le dispositif de séparation 700 comprend une unique électrode émettrice 721 formée par un fil s'étendant tout le long de la chambre de 30 séparation 702 et qui est colinéaire à l'axe du cylindre formant la chambre de séparation 702, - car le dispositif de séparation 700 comprend une unique électrode collectrice 722, - car le dispositif de séparation 700 comprend un unique orifice d'écoulement 712, qui a une forme annulaire, - car le dispositif de séparation 700 comprend un unique organe générateur de pertes de charge 731, qui a une forme annulaire, et - car le dispositif de séparation 700 ne comprend pas d'électrode auxiliaire. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers décrits dans la présente demande de brevet, ni à des modes de réalisation à la portée de l'homme du métier. D'autres modes de réalisation peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention, à partir de tout élément équivalent à un élément indiqué dans la présente demande de brevet.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de séparation, pour séparer des gouttes d'huile (2) d'un mélange comprenant du gaz (4) et des gouttes d'huile (2) et issu d'un 5 moteur à combustion interne, le procédé de séparation (100- 700) comprenant : - une étape consistant à fournir un dispositif de séparation (100; 200; 300; 400; 500; 600; 700) comprenant : - une chambre de séparation (102 - 702) présentant i) une entrée 10 (104 - 704) configurée pour l'entrée du mélange dans la chambre de séparation (102 - 702), et ii) une sortie (106 - 706) agencée pour la sortie (106 - 706) du gaz hors de la chambre de séparation (102 -702), - au moins une électrode émettrice (121 -721) s'étendant au moins partiellement dans la chambre de séparation (102 - 702), 15 - au moins une électrode collectrice (122 - 722) s'étendant au moins partiellement dans la chambre de séparation (102 - 702), et le procédé de séparation (100 - 700) comprenant une étape de séparation (1002 - 5002) comprenant : - une étape de charge (1003 - 5003) consistant à porter au moins une 20 électrode émettrice (121 -721) à un potentiel d'émission (V121 -V421) ayant une valeur négative, de sorte que ladite au moins une électrode émettrice (121 -721) génère un champ électrique (E100 ; E300) adapté pour charger négativement des gouttes d'huile (2), et - au moins une étape de collecte consistant à porter au moins une 25 électrode collectrice (122 - 722) à un potentiel de collecte ayant une valeur nulle ou positive, de sorte que ladite au moins une électrode collectrice (122 - 722) collecte des gouttes d'huile (2) chargées négativement, le procédé de séparation (100 - 700) étant caractérisé en ce que l'étape de séparation (1002 - 5002) comprend en outre au moins une étape 30 d'évacuation d'huile (1006 - 5006.1-5006.4) consistant à porter au moins une électrode collectrice (122 - 722) à un potentiel d'évacuation (V122 - V522.1-V522.4) ayant une valeur négative, de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes d'huile collectées par ladite au moins une électrode collectrice (122 - 722).
  2. 2. Procédé de séparation selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une étape d'évacuation d'huile (1006 - 5006.1-5006.4) a une durée comprise entre 0,1 s et 5,0 s.
  3. 3. Procédé de séparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un rapport entre une durée de ladite au moins une étape d'évacuation d'huile (1006- 5006.1-5006.4) et une durée de ladite au moins une étape de collecte est compris entre 0,05 et 1.
  4. 4. Procédé de séparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le potentiel d'émission (V121 - V421) est compris entre -5 kV et -20 kV. 15
  5. 5. Procédé de séparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le potentiel d'évacuation (V122 - V522.1-V522.4) est compris entre -0,5 kV et -5,0 kV.
  6. 6. Procédé de séparation selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, dans lequel le potentiel de collecte est compris entre 0 V et 12 V.
  7. 7. Procédé de séparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une électrode 25 émettrice (121 -721) est portée à un potentiel d'émission (V121 -V421) pendant ladite au moins une étape d'évacuation d'huile (1006 - 5006.15006.4).
  8. 8. Procédé de séparation selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, comprenant plusieurs étapes de séparation (1002 - 5002) successives. 10
  9. 9. Procédé de séparation selon la revendication 8, dans lequel les étapes de séparation (1002 - 5002) sont répétées cycliquement.
  10. 10. Procédé de séparation selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, dans lequel le dispositif de séparation (200 - 500) comprend au moins deux électrodes collectrices (222.1, 222.2 - 522), à savoir au moins une première et une deuxième électrodes collectrices (222.1, 222.2 - 522), et dans lequel l'étape de séparation (2002 - 5002) comprend : 10 - au moins deux étapes d'évacuation d'huile (2006.1, 2006.2 - 5006.1- 5006.4) décalées temporellement, à savoir au moins : - une première étape d'évacuation d'huile (2006.1 - 5006.1) consistant à porter la première électrode collectrice (222.1 - 522) à un premier potentiel d'évacuation (V222.1 - V522.4) ayant une valeur négative, 15 de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes d'huile collectées par la première électrode collectrice (222.1 - 522), et - une deuxième étape d'évacuation d'huile (2006.2 - 5006.2-5006.4) consistant à porter la deuxième électrode collectrice (222.2 - 522) à un deuxième potentiel d'évacuation (V222.1, V222.2 - V522.1-V522.4) ayant une 20 valeur négative, de façon à décharger totalement ou partiellement les gouttes d'huile collectées par la deuxième électrode collectrice (222.2 - 522).
  11. 11. Procédé de séparation selon la revendication 10, dans lequel le dispositif de séparation (500) comprend quatre électrodes 25 collectrices (522), à savoir au moins une première, une deuxième, une troisième et une quatrième électrodes collectrices (522), et dans lequel l'étape de séparation (5002) comprend au moins quatre étapes d'évacuation d'huile décalées (5006.1, 5006.2, 5006.3, 5006.4) temporellement. 30
  12. 12. Procédé de séparation selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, dans lequel un décalage temporel entre deux étapes d'évacuation d'huile consécutives (2006.1, 2006.2 ; 5006.1, 5006.2, 5006.3, 5006.4) est compris entre 0 s et 100 s.
  13. 13. Procédé de séparation (300 - 600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de séparation (300 - 600) comprend en outre au moins une électrode auxiliaire (340 - 640) agencée plus près de ladite au moins une électrode émettrice (321 -621) 5 que ladite au moins une électrode collectrice (322 - 622), l'étape de charge (3003 - 5003) consistant en outre à porter ladite au moins une électrode auxiliaire (340 - 640) à un potentiel nul ou positif, de sorte qu'un champ électrique établi entre ladite au moins une électrode émettrice (321 -621) et ladite au moins une électrode auxiliaire (340 - 640) 10 est plus intense qu'un champ électrique établi entre ladite au moins une électrode émettrice (321 - 621) et ladite au moins une électrode collectrice (322 - 622).
  14. 14. Procédé de séparation selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, dans lequel le dispositif de séparation (100 - 700) comprend en outre une unité électronique (124 - 724) reliée i) à ladite au moins une électrode émettrice (121 - 721), et ii) à ladite au moins une électrode collectrice (122 - 722), l'unité électronique (124- 724) étant configurée pour : i) porter 20 ladite au moins une électrode émettrice (121 -721) audit au moins un potentiel d'émission (V121 -V421), et ii) pour porter ladite au moins une électrode collectrice (122 - 722) successivement audit au moins un potentiel de collecte et audit au moins un potentiel d'évacuation (V122 - V522.1-V522.4), 25 l'unité électronique (124 -724) étant configurée pour réaliser l'étape de séparation (1002 - 5002), l'étape de charge (1003 - 5003), l'étape de collecte (1004- 5004.1-5004.4) et l'étape d'évacuation d'huile (1006 - 5006.1-5006.4). 30
  15. 15. Procédé de séparation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de séparation (100 - 700) comprend en outre : - une chambre de récupération d'huile (110 - 710) raccordée à la chambre de séparation (102 - 702) par l'intermédiaire d'au moins un orificed'écoulement (112, 113 - 712), de sorte que de l'huile liquide peut s'écouler de la chambre de séparation (102 - 702) à la chambre de récupération d'huile (110 - 710) à travers ledit au moins un orifice d'écoulement (112, 113 - 712), - un organe générateur de pertes de charge (131, 132 - 731) disposé dans la chambre de séparation (102 - 702) de façon à y délimiter une partie amont (102.4 - 202.4) et une partie aval (102.6 - 202.6), l'organe générateur de pertes de charge (131, 132 - 731) étant configuré pour générer des pertes de charge entre la partie amont (102.4 - 202.4) et la partie aval (102.6 - 202.6) lorsque du gaz s'écoule entre l'entrée (104 - 704) et la sortie (106 - 706), la chambre de récupération d'huile (110 - 710) étant raccordée à la partie aval (102.6 - 202.6) par l'intermédiaire d'au moins un orifice de mise en dépression (126 - 726), de sorte que la pression dans la chambre de récupération d'huile (110 - 710) est inférieure à la pression dans la partie amont (102.4 - 202.4).
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