FR3035440A1 - Dispositif de filtration humide des rejets gazeux en sortie de pot d'echappement d'un vehicule a moteur thermique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif (1) de filtration des gaz d'échappement d'un véhicule (2) à moteur thermique, caractérisé en ce qu'il est apte à être monté sur le véhicule, comportant un chemin de passage (9) du flux (3) de gaz d'échappement, un moyen (11) d'injection de liquide (12) apte à provoquer un échange gaz liquide dans ledit chemin de passage permettant de liquéfier, voire agglomérer en un précipité (14), des particules, suies et poussières contenues dans ledit flux de gaz d'échappement, et un moyen (15) pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées du flux de gaz d'échappement.
Description
1 Dispositif de filtration humide des rejets gazeux en sortie de pot d'échappement d'un véhicule à moteur thermique et procédé de filtration des rejets gazeux d'un véhicule à moteur thermique L'invention concerne un dispositif de filtration humide des rejets gazeux en sortie de pot d'échappement d'un véhicule à moteur thermique et un procédé de filtration des rejets gazeux en sortie de pot d'échappement d'un véhicule à moteur thermique. On sait que les véhicules à moteur thermique, nombreux dans les cités urbaines, contribuent à polluer fortement ces cités par les rejets gazeux polluants de leur moteur thermique et les poussières émises, notamment les particules fines à très fines, et les poussières issues du freinage du véhicule. Ces rejets polluants et poussières nuisent à la santé des personnes qui y sont soumises, notamment les très fines particules de poussières, de diamètre inférieur à 5 micromètres, qui rentrent dans l'arbre respiratoire et peuvent même pénétrer le réseau sanguin systémique, participant ainsi à l'installation durable de problèmes de santé péjoratifs, susceptibles de se traduire par des complications cardiovasculaires ou l'apparition de cancer sous différentes expressions. L'invention a pour but de remédier en tout ou partie à ces maux.
Il est proposé selon l'invention un dispositif de filtration des gaz d'échappement d'un véhicule à moteur thermique, apte à être monté, de préférence rapidement et facilement, sur le véhicule, comportant un chemin de passage du flux de gaz d'échappement, un moyen d'injection de liquide apte à provoquer un échange gaz liquide dans ledit chemin de passage permettant de liquéfier, voire agglomérer, par exemple par floculence et/ou coalescence, en un précipité des particules, suies et poussières contenues dans ledit flux de gaz d'échappement, et un moyen pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées du flux de gaz d'échappement. On entend par particules, suies et poussières liquéfiées que les particules, 30 suies et poussières du flux de gaz d'échappement sont piégées, dissoutes ou agglomérées par ledit liquide du moyen d'injection de liquide.
3035440 2 Il en résulte une possibilité que chaque véhicule à moteur thermique traite au moins une partie des poussières, suies et particules émises par son propre flux de gaz d'échappement, ce qui contribue à réduire la concentration desdites particules, poussières et suies émis dans l'air et améliore la qualité de l'air respiré 5 par les personnes, notamment au voisinage des voies à circulation dense. En particulier, le dispositif permet de condenser ou d'agglomérer et de capturer des particules fines, notamment de diamètre inférieur à 5 micromètres, émises en grand nombre par les véhicules thermiques modernes. De plus, le dispositif permet de dissoudre et précipiter certains des 10 éléments nocifs des gaz, tels que des oxydes nitriques, carboniques dudit flux. Les éléments dissouts sont généralement acides; en raison de cette acidité, ils rongent notamment les édifices urbains. Par ailleurs, les suies émises sont généralement grasses, ce qui rend la chaussée glissante par leur accumulation face à la pluie.
15 D'autres caractéristiques de l'invention sont énoncées ci après, lesquelles peuvent être prises seules ou en combinaison : - ledit chemin de passage est logé dans un pot d'échappement du véhicule, avantageusement, il fait partie dudit pot d'échappement et en particulier du conduit de sortie du pot d'échappement, il peut encore faire partie d'un conduit 20 mis en parallèle du conduit de pot d'échappement, ouvert en service et fermé hors service, - le dispositif comporte de préférence un organe de montage sur ledit conduit de sortie de pot d'échappement, tel un manchon apte à s'engager en prise au conduit de pot d'échappement pour supporter le dispositif, 25 - ledit manchon comporte une extrémité déformable pour s'adapter au format dudit conduit de pot d'échappement, - ledit chemin de passage est conformé pour permettre en coopération avec ledit moyen d'injection de liquide un écoulement propice audit échange gaz liquide, par exemple un écoulement turbulent du flux, voire en tourbillon du flux d'échappement à la rencontre du liquide; le liquide et son injection peuvent également être configurés pour agir sur le flux dans le sens précité; ledit chemin de passage constitue de la sorte une chambre de mélange du flux de gaz 3035440 3 d'échappement et du liquide injecté pour réaliser un mélange intime de ces derniers, propice audit échange gaz liquide, - ledit chemin de passage peut être pourvu de sillons ou nervures conformés pour mouvoir ledit flux en agitation face au liquide, 5 - le flux peut être mis par exemple en tourbillon ou turbulence face au liquide, - le chemin de passage peut comprendre un jeu d'ailettes fixes ou mobiles, notamment configuré pour dévier en rotation le flux dans le chemin de passage, par exemple inclinées par rapport à la direction de sortie du flux (identique à celle des gaz dans le conduit d'échappement), l'injection de liquide peut être opposée à 10 la veine de rotation, - ledit dispositif peut comprendre une turbine d'entraînement en agitation du flux et/ou du liquide pour forcer leur échange de l'un à l'autre; on peut privilégier l'action sur le flux ou sur le liquide ou les deux ensembles de façon variable, - ladite turbine est de préférence alimentée électriquement depuis ledit véhicule, 15 - ladite turbine peut être positionnée dans ou hors dudit chemin de passage, - ladite turbine peut en outre être configurée pour créer un effet de centrifugation sur le flux, ce qui favorise la séparation dudit précipité et donc son extraction du flux, - le dispositif peut comporter une couronne dans le chemin de passage apte à 20 contenir une partie substantielle du flux et liquide en agitation, par exemple en tourbillon ou en turbulence, - un moyen pour entraîner ledit flux en turbulence dans le chemin de passage comprend des surfaces discontinues (de rupture) formées sur le chemin de passage, 25 - le dispositif comprend en adjonction des moyens de filtration humide du flux précités des moyens de filtration à sec du flux, lesquels sont avantageusement complémentaires desdits moyens de filtration humide, étant aptes à extraire du flux les plus grosses suies, poussières et particules du flux (de diamètre supérieur à 5 micromètres) ; ces moyens de filtration à sec sont disposés par exemple en 30 amont desdits moyens de filtration humide dans ou hors du chemin de passage (relativement au sens de sortie des gaz) et assurent une filtration des gaz complémentaire de ladite filtration humide (capture des particules les plus grosses 3035440 4 pour privilégier la capture des particules très fines de la filtration humide, notamment inférieures à 5 micromètres), cette disposition pouvant optimiser la filtration humide et être utile pour traiter des moteurs anciens, voire ayant eu un certain service, sans encombrer lesdits moyens de filtration humide, 5 - ledit moyen pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou agglomérées peut comprendre un récipient ou bac d'accumulation ou décantation du précipité récupéré (boue de poussières et suie résultant de l'échange gaz liquide), de préférence monté amovible sur le véhicule, avantageusement ledit conduit de pot d'échappement, 10 - ledit moyen pour capturer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou agglomérées est par exemple disposé à la périphérie de ladite couronne, notamment pour recueillir par un effet de centrifugation le précipité en tourbillon dans la couronne, - ledit moyen pour capturer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou 15 agglomérées comporte avantageusement un piège anti retour du précipité récupéré, par rapport au sens de rotation du tourbillon, - ledit moyen pour capturer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou agglomérées utilise l'effet de la gravité, - ledit moyen pour capturer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou 20 agglomérées utilise l'effet d'une aspiration, par exemple du véhicule, par un simple tuyau d'aspiration relié au niveau de la zone de récupération du précipité, - ledit moyen pour capturer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou agglomérées peut être conformé pour recueillir une quantité de précipité correspondant environ à la consommation du véhicule d'un plein complet de 25 carburant, ce qui peut être une mesure commode d'entretien du dispositif, - ledit moyen pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées ou agglomérées comprend des évents d'évacuation du précipité récupéré, par exemple formés sur ledit conduit de pot d'échappement, - ledit moyen pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières 30 liquéfiées ou agglomérées comprend un déflecteur d'évacuation du précipité récupéré évacué, par exemple par lesdits évents ou sans ceux ci, monté avantageusement sur le véhicule ou ledit conduit de pot d'échappement, ledit 3035440 5 déflecteur permettant d'orienter la direction d'évacuation du précipité, par exemple sur une surface de dépôt, voire sur la chaussée (dans ce cas, le liquide comportera des éléments d'assainissement de la chaussée, par exemple pour la rendre peu glissante, notamment en cas de pluie), 5 - le dispositif comporte un canal de sortie du flux d'échappement traité, notamment adjacent audit chemin de passage, par exemple constitué par une partie de sortie dudit conduit d'échappement, avantageusement lesdits chemin de passage et partie de sortie de conduit correspondent au conduit de pot d'échappement, 10 - le dispositif comporte un axe de symétrie, avantageusement identique à celui dudit conduit d'échappement, - le dispositif comporte une longueur réduite, notamment dans le sens axial, par exemple entre 10 et 40 cm selon le débit de flux d'échappement à traiter, avantageusement comprise dans le conduit de pot d'échappement, en sorte qu'il 15 puisse être monté sur le véhicule sans modification de celui ci, - ledit moyen d'injection de liquide comprend une buse apte à projeter un rideau ou faisceau de liquide ou un jet de liquide pulvérisé dans le flux d'échappement, par exemple de l'eau, transversalement au flux d'échappement, ou un jet de liquide pulvérisé, dans le sens de sortie (sur une zone de turbulence) ou à 20 l'opposé du sens de sortie des gaz, - ledit rideau ou faisceau ou jet de liquide peut être projeté en agitation dans le flux par un moyen de pression (pompe) dans un débit, une pression, des pulsations et format géométrique variables en fonction du régime moteur, de la densité de pollution de l'air de façon à s'adapter au flux, 25 - ledit rideau ou jet de liquide peut être projeté jusqu'en périphérie de la couronne, notamment sur un tamis de précipitation du précipité, - ladite buse peut être disposée dans le conduit d'échappement en aval ou en amont de l'échange gaz liquide, par exemple en sortie de conduit sans faire saillie, 30 - le dispositif peut comporter en outre une ouverture d'aspiration menant audit chemin de passage, avantageusement formée dans le conduit, tournée vers le dessous et de préférence vers l'avant du véhicule, et apte à capturer, voire 3035440 6 agglomérer au moins une partie des poussières sous le véhicule (avantageusement proche d'une roue pour absorber les poussières, notamment de roue et pneu, et particules métalliques de freinage soulevées), cette ouverture permettant en outre le montage du dispositif à l'intérieur du conduit, 5 - ledit liquide comporte avantageusement des produits aptes à favoriser la précipitation et/ou la dissolution d'au moins certains des éléments nocifs parmi lesdites particules, suies et poussières, et/ou des produits aptes à neutraliser l'acidité et/ou la nature grasse (suies) du flux de gaz d'échappement, par exemple en partie détergents et/ou alcalins, les dépôts résultant étant précipités pour être 10 récupérés. Avantageusement, ledit dispositif est monté à demeure sur le véhicule mais il peut être à montage amovible rapide sur le véhicule, par exemple par simple auto serrage sur le véhicule, en sorte de disposer aisément du dispositif selon le besoin, notamment en traversée de zones urbaines et d'en être retiré dans le cas 15 contraire, par exemple hors de la ville ou en prévention du vol. Une telle aptitude à pouvoir profiter d'un montage simple et rapide permet d'envisager l'étendue de son utilisation par exemple aux cars de tourisme de passage en centre-ville, dont certains particulièrement anciens sont des contributeurs nets à la pollution notamment en période estivale.
20 Il peut encore être intégré au pot d'échappement, dans le conduit de sortie comme précité ou un autre conduit. Ledit dispositif est apte à être activé en condition de roulement urbain, notamment dans de l'air pollué, avantageusement en asservissement à un seuil donné de pollution de l'air, et à être désactivé autrement. Ce faisant, le dispositif 25 n'est actif que dans un environnement ayant vocation à être protégé sur le plan de la qualité de l'air. Le dispositif est dûment inactivé en environnement moins contraint, ce qui évite ainsi de le saturer trop rapidement de la récupération des poussières et autres particules. L'invention concerne également un procédé pour filtrer les poussières et 30 autres particules d'un flux de gaz d'échappement ou autre rejet de poussière émis par un véhicule à moteur thermique, comprenant au moins une étape de capture par filtration humide d'au moins une partie desdites poussières et particules et 3035440 7 une étape d'extraction desdits poussières et particules, par exemple à chaque plein de carburant du véhicule ou sur de plus longues périodes. Ces caractéristiques et avantages de l'invention et d'autres apparaitront plus clairement au regard de la description ci après de modes de réalisation de 5 l'invention en référence aux dessins ci annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un dispositif de filtration des gaz d'échappement d'un véhicule, monté sur le pot d'échappement du véhicule, selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est un vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif 10 complété de moyens de filtration à sec selon un mode alternatif de l'invention, et les figures 3 à 5 sont des vues en coupe du dispositif selon des variantes de réalisation. Dans la description qui suit, des références numériques identiques sont utilisées pour désigner des éléments analogues ou identiques.
15 Avec référence au dessin, figure 1, il est illustré un dispositif 1 selon un mode de réalisation de l'invention monté sur un véhicule 2 à moteur thermique, ce dispositif étant conçu pour mettre en oeuvre une filtration humide selon l'invention des poussières (particules et suies) et gaz 3 émis par le pot d'échappement 5 dudit véhicule, lors de son fonctionnement. Le dispositif est très simple, étant 20 monté par exemple ici en un seul bloc sur le conduit 7 de sortie de pot d'échappement à sa sortie. Un tel dispositif 1 peut être intégré au véhicule lors de sa fabrication ou être fixé à ce dernier sous forme d'un kit prêt à être monté. Le véhicule 2 est ici une automobile mais peut être tout autre véhicule à moteur thermique comprenant un pot d'échappement 5 des gaz de combustion du 25 moteur. Selon l'invention, le dispositif 1 comporte un chemin 9 de passage du flux 3 de gaz d'échappement, un moyen 11 d'injection de liquide 12 apte à provoquer un échange gaz liquide dans ledit chemin 9 de passage permettant de liquéfier, voire agglomérer en un précipité 14 des particules, suies et poussières contenues dans 30 ledit flux de gaz d'échappement, et un moyen 15 pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées 14 du flux de gaz d'échappement.
3035440 8 Plus précisément, le dispositif comporte un organe de montage 17 sur ledit conduit 7 de sortie de pot d'échappement, tel un manchon interne 19 fendu longitudinalement apte à s'engager en prise intérieure au conduit 7 pour supporter le dispositif.
5 Ce manchon 19 peut être déformable par exemple pour s'adapter au format dudit conduit 7 de pot d'échappement. Le manchon peut être à montage rapide sur le conduit, permettant un montage amovible ou à demeure. Ledit chemin 9 correspond à une partie du conduit 7 de sortie du pot 10 d'échappement. Il est conformé ici pour favoriser un écoulement en tourbillon du flux d'échappement le long de sa paroi, par exemple en étant pourvu d'un jeu d'ailettes fixes 21 comme ici. Ces ailettes peuvent être mobiles, entrainées en rotation, en mode turbine. Ce jeu d'ailettes 21 est configuré pour dévier en rotation le flux 3 dans le chemin 9, selon flèche t. Ces ailettes sont par exemple 15 inclinées par rapport à la direction d de sortie du flux, qui peut correspondre à l'axe longitudinal du conduit 7. Ledit dispositif comprend une couronne 23 disposée sur le chemin 9, à l'extrémité du conduit et exerçant un effet de centrifugation sur le flux dans la couronne 23 selon la flèche t'. La couronne 23 émerge légèrement de l'extrémité 20 du conduit 7, étant pourvue sur sa face externe d'une grille 25 de passage d'au moins une partie du flux de sortie selon la flèche d. Ledit moyen 11 d'injection de liquide comporte une buse 27 de projection d'eau pulvérisée 12 dans le chemin 9 de passage, en l'occurrence le conduit 7. La buse 27 est reliée à un réservoir de liquide dans le véhicule (non représenté), par 25 exemple monté dans le pare choc 29 arrière proche du véhicule. Cette eau est légèrement chargée de produit mouillant alcalin afin de permettre une liquéfaction ou condensation des particules et poussières contenues dans le flux, lesquelles vont se retrouvées portées par le flux, en périphérie de celui-ci et de la couronne selon le tourbillon formé. Les composants acides du flux sont également dissouts 30 par le liquide. De plus, le flux est refroidi et sort moins chaud. Il est à noter que la projection d'eau est de préférence réalisée transversalement au flux pour éviter toute introduction dans le pot 5. Cette 3035440 9 projection peut être celle d'un brouillard qui pourra se mélanger intimement au flux, avantageusement à une pression élevée pour le pénétrer. La consommation de liquide sera donc faible. Ledit moyen 15 pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et 5 poussières liquéfiées 14 du flux de gaz d'échappement comprend ici un évent 31 formé à la périphérie de ladite couronne 23, notamment à sa partie inférieure, pour capturer par un effet de centrifugation la partie liquéfiée 14 des poussières et particules (plus lourde) en tourbillon dans la couronne. Il comporte avantageusement un piège 28 anti retour des poussières par rapport au sens de 10 rotation du tourbillon, par exemple des lames convenablement profilées pour empêcher les poussières accumulées d'être reprises par le tourbillon. Cet évent 31 est avantageusement disposé à la verticale de la couronne, à sa partie inférieure, comme indiqué, pour utiliser l'effet de la gravité sur les poussières et particules liquéfiées, plus lourdes que les gaz d'échappement. Ces dernières sont 15 évacuées vers le bas selon la flèche ret tombent sur une surface de réception, ici une grille 33. On peut également relier l'évent à un conduit d'aspiration, non représenté, pour capturer plus efficacement les poussières et particules liquéfiées dans le tourbillon.
20 Ladite surface de réception 33 est avantageusement d'une contenance adaptée à recueillir une quantité de poussières et particules liquéfiées 14 correspondant environ à une consommation de carburant du véhicule représentant un plein complet de carburant. La sortie du flux d'échappement est réalisée en principal par la grille 25 externe 25 de ladite couronne, comme indiqué précédemment. Il est à noter que le dispositif peut être monté sur un second conduit (non représenté) de sortie des gaz relié au pot d'échappement, en parallèle du conduit de sortie principal. Ce second circuit sera ouvert en service pour traiter les gaz, tandis que le conduit principal sera fermé (par exemple au moyen de vanne).
30 Inversement, il sera fermé en position hors service, les gaz sortant alors par le conduit principal. Le pot sera alors décliné avec deux conduits de sortie des gaz 3035440 10 fonctionnant alternativement en fonction d'une commande du véhicule selon l'état de l'air. Le fonctionnement du dispositif est simple. Le dispositif est activé depuis le tableau de commande du véhicule, le liquide 12 est alors projeté dans le chemin 9 5 de passage, les gaz d'échappement sont alors en quelque sorte lavés par le liquide de leur composants nocifs, lesquels sont récupérés 14 puis évacués par l'évent 31 et déposés sur la grille de récupération 33. Les gaz sortent alors du conduit d'échappement filtrés et refroidis. Périodiquement, la grille de récupération sera nettoyée.
10 Naturellement, la mise hors service du dispositif permet une évacuation normale des gaz (non traités) par la grille 25 de couronne. De multiples variantes de réalisation de l'invention peuvent être envisagées en mettant en oeuvre les diverses caractéristiques énoncées précédemment, seules ou en combinaison.
15 Seules, quelques unes de ces variantes seront décrites ci après. Avec référence à la figure 2, le dispositif 1 représenté comprend en adjonction des moyens 9, 11, 15 de filtration humide selon l'invention et décrits ci après des moyens de filtration à sec (décrits ci après) du flux 3, ici du type cyclonique, lesquels sont complémentaires des moyens de filtration humide, étant 20 aptes à extraire du flux les plus grosses suies, poussières et particules du flux (de diamètre supérieur à 5 micromètres). Un tel dispositif est utile pour traiter des moteurs anciens, voire ayant eu un certain service. Les moyens de filtration à sec sont disposés ici en amont desdits moyens de filtration humide (relativement au sens de sortie des gaz), ce qui privilégie la 25 capture des particules très fines de la filtration humide, notamment inférieures à 5 micromètres). Cette disposition optimise la filtration humide sans encombrer lesdits moyens de filtration humide. Plus précisément, le dispositif comporte un organe 17 de montage sur le conduit 7 de sortie de pot d'échappement, tel un manchon 19 apte à s'engager en 30 prise au conduit 7 pour supporter le dispositif. Le manchon peut être à montage rapide sur le conduit, par exemple par un collier de serrage auto bloquant.
3035440 11 En aval du manchon 19 est prévu un corps 20 conformé pour favoriser un écoulement en tourbillon 13 du flux d'échappement le long de sa paroi, par exemple en étant évasé comme ici vers une direction d de sortie du flux, selon flèche. Ce corps est pourvu d'un jeu d'ailettes fixes 21 comme ici ou mobiles, 5 entrainées en rotation, ce jeu d'ailettes étant configuré pour dévier en rotation le flux dans le corps. Ces ailettes sont par exemple inclinées par rapport à la direction d de sortie du flux, qui peut correspondre à un axe de symétrie du dispositif. Ledit dispositif peut comprendre une turbine 22 d'entraînement en tourbillon 10 du flux, alimentée électriquement depuis ledit véhicule. Cette turbine peut être montée dans une couronne 23 à l'extrémité du corps comme décrit ci après. La turbine 23 est avantageusement configurée pour créer un effet de centrifugation sur le flux 3. La couronne 23 est apte à contenir une partie substantielle du tourbillon, 15 étant disposée adjacente audit corps, à l'opposé dudit organe de montage 17. La capture des poussières dans le tourbillon est réalisée dans un récipient ou bac 15 d'accumulation des poussières monté amovible sur ledit corps, pour permettre le retrait des poussières accumulées périodiquement. Il est disposé comme ici à la périphérie de ladite couronne 23, notamment à sa partie inférieure, 20 pour capturer par un effet de centrifugation des poussières en tourbillon dans la couronne. Il comporte avantageusement un piège 28 anti retour des poussières par rapport au sens de rotation du tourbillon, par exemple des lames convenablement profilées pour empêcher les poussières accumulées d'être reprises par le tourbillon. Ce récipient est avantageusement disposé à la verticale 25 de la couronne, à sa partie inférieure, comme indiqué, pour utiliser l'effet de la gravité sur les poussières, plus lourdes que les gaz d'échappement. On peut également relier le récipient à un conduit d'aspiration, non représenté, pour capturer plus efficacement les poussières dans le tourbillon. Ledit récipient est avantageusement d'une contenance adaptée à recueillir 30 une quantité de poussières correspondant environ à une consommation de carburant du véhicule représentant un plein complet de carburant.
3035440 12 Le dispositif comporte en outre un canal 26 de sortie du flux d'échappement fixé adjacent à ladite couronne 23, en aval de cette dernière relativement au sens de sortie du flux. Ce canal 26 avec le corps 20 constituent le chemin 9 de passage des moyens de filtration humide, lequel contient une buse 5 27 apte à projeter un rideau 35 de fluide, par exemple de l'eau, transversalement au flux 3 d'échappement. Le rideau de fluide est avantageusement projeté dans le canal 26, éventuellement dans la couronne 23, en plan transversal à l'axe d, pour s'écouler en périphérie de la couronne comme une gouttière.
10 La précipitation 14 des poussières de filtration peut être réalisée sur un tamis ou lit de précipitation des poussières sous forme de boue, ou dans le bac 15, à nettoyer périodiquement. La décantation des boues de filtration peut encore être réalisée en déport (à distance) de la couronne dans un autre bac de précipitation des boues.
15 Le circuit d'eau et autres additifs pourra être rechargé à chaque plein de carburant. Ainsi par la filtration cyclonique on récupère le plus gros des poussières. Les particules fines sont condensées, voire agglomérées par le liquide dans le canal 26, ce qui réduit la quantité d'agglomérat relativement à une filtration 20 humide seule. Le dispositif 1 selon les variantes de réalisation des figures 3 à 5 est analogue à celui de la figure 1, l'injection de liquide étant réalisée dans une partie de sortie de conduit 7 de pot d'échappement. Le chemin 9 de passage formant chambre de mélange du flux de gaz d'échappement et du liquide est constitué par 25 ladite partie de sortie du conduit 7 d'échappement. Ici (figure 3), le mélange résulte d'une mise en turbulence du flux 3 réalisée par la projection du liquide 12 sur le flux, à l'encontre de celui-ci, au moyen d'une buse 27. La partie des suies, poussières et particules liquéfiées 14 (sous forme liquide ou précipité) par l'échange gaz liquide, de même que le flux 3 des gaz, 30 sont évacués vers un déflecteur 34 à l'extrémité du conduit 7 (selon la flèche). Ce déflecteur peut être fixe ou articulé au niveau supérieur de l'extrémité du conduit et rappelé à la fermeture du conduit, moteur arrêté. Le liquide 12 étant à forme de 3035440 13 brouillard avec éventuellement une pression d'air, de préférence pulsée à des degrés de pression variable en fonction du flux, une très faible part de celui-ci (en partie évaporé) tombe sur la chaussée. Il n'y a donc pas d'incidence pour la chaussée.
5 En outre, le dispositif comporte une ouverture 36 d'aspiration menant au chemin 9 de passage, formée dans le conduit 7, tournée vers le dessous et de préférence vers l'avant du véhicule. Cette ouverture 36 est apte à capturer, voire agglomérer au moins une partie des poussières sous le véhicule (avantageusement proche d'une roue pour absorber les poussières, notamment 10 de roue et pneu, et particules métalliques de freinage soulevées). Cette ouverture est disposée en aval (relativement au sens des gaz) d'un anneau 37 fixé au conduit et formant élément de venturi pour le flux, créant une dépression au niveau de l'ouverture dans le conduit. L'ouverture peut être fermée en position hors service par une plaquette 38 (en pointillés) articulée sur le conduit selon la 15 double flèche. Le dispositif permet ainsi d'aspirer des poussières, suies et particules sous le véhicule, lesquelles représentent une partie non négligeable de l'air pollué. Il est à noter en outre que le montage du dispositif peut être réalisé à l'intérieur du conduit par ladite ouverture 36.
20 Un tel dispositif est donc particulièrement simple et de montage facile avec peu d'intervention sur le pot d'échappement du véhicule. Le dispositif représenté à la figure 4 est analogue à celui de la figure 3, excepté que la pulvérisation 12 a lieu en amont de l'anneau 37 de venturi (zone de turbulence du flux) et que l'évacuation des gaz et produits liquéfiés est 25 évacuée vers le bas (selon flèche) par un déflecteur fixe 34 sur une grille 33 de réception du précipité 14, à l'extrémité du conduit 7. Le dispositif représenté à la figure 5 est encore plus simple, la projection de liquide 12 étant réalisée selon un disque 39 à haute pression traversant le flux 3 des gaz. Le précipité et les produits liquéfiés 14 sont récupérés à une extrémité 30 inférieure du conduit 7, au besoin sous aspiration. Il est à noter que le chemin de passage peut encore comporter une grille, par exemple à la place du disque 39, voire un réseau maillé ou spongieux inséré 3035440 14 (encliqueté sous forme de cartouche amovible) dans le conduit, humidifiée ou arrosée par le moyen d'injection de liquide, propre à permettre en son sein ledit échange gaz liquide et à recueillir ledit agglomérat (précipité), cette grille pouvant être nettoyée ou échangée périodiquement.
5 On pourrait encore envisager que le chemin de passage comporte un passage de liquide, par exemple sous forme d'un bac ou autre contenant de liquide, configuré pour permettre un barbotage du flux gazeux dans ce passage de liquide, le dépôt liquéfié ou aggloméré (précipité) étant recueilli par ledit passage de liquide. Le moyen d'injection de liquide peut être associé à ce 10 passage pour le recharger en liquide, au besoin dans un circuit de liquide, éventuellement acheminer (par pression) l'agglomérat vers une poche de recueillement et/ou d'isolement du liquide. L'invention apporte ainsi une possibilité de traiter pour chaque véhicule ses propres rejets polluants de gaz d'échappement et de poussières et particules 15 émises.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de filtration des gaz d'échappement d'un véhicule (2) à moteur thermique, caractérisé en ce qu'il est apte à être monté sur le véhicule, comportant un chemin (9) de passage du flux (3) de gaz d'échappement, un moyen (11) d'injection de liquide (12) apte à provoquer un échange gaz liquide dans ledit chemin (9) de passage permettant de liquéfier, voire agglomérer en un précipité (14), des particules, suies et poussières contenues dans ledit flux (3) de gaz d'échappement, et un moyen (15) pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières liquéfiées (14) du flux (3) de gaz d'échappement.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit chemin (9) de passage est logé dans un pot d'échappement (5) du véhicule, avantageusement il fait partie dudit pot d'échappement et en particulier d'un conduit (7) de sortie du pot d'échappement.
- 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit chemin (9) de passage est conformé pour permettre en coopération avec ledit moyen (11) d'injection de liquide un écoulement propice audit échange gaz liquide, par exemple un écoulement turbulent du flux, voire en tourbillon du flux de gaz d'échappement à la rencontre du liquide (12).
- 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit 25 dispositif comprenant en vue dudit échange gaz liquide une turbine d'entraînement en agitation du flux (3) et/ou du liquide (12), par exemple en tourbillon ou turbulence du flux de gaz d'échappement à la rencontre du liquide.
- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit 30 dispositif comprenant en adjonction des moyens de filtration humide (9, 11, 15) précités des moyens (20,22, 23) de filtration à sec du flux (3) de gaz d'échappement, complémentaires desdits moyens de filtration humide, étant 3035440 16 aptes à capturer les plus grosses suies, poussières et particules (de diamètre supérieur à 5 micromètres) du flux de gaz d'échappement.
- 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 5 ledit moyen (15) pour capturer ou évacuer lesdites particules, suies et poussières comprend au moins un évent (31) d'évacuation desdites particules, suies et poussières liquéfiées (14), par exemple formé sur ledit conduit de pot d'échappement, et/ou au moins un déflecteur (34) d'évacuation desdites particules, suies et poussières agglomérées. 10
- 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen (11) d'injection de liquide comprend une buse (27) apte à projeter un rideau ou faisceau de liquide (12) ou un jet de liquide pulvérisé dans le flux (3) de gaz d'échappement, lesdits rideau ou faisceau ou jet de liquide (12) étant 15 configurés pour former un mélange gaz liquide intime avec ledit flux (3) de gaz d'échappement.
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le chemin de passage comporte une grille, voire un réseau maillé ou spongieux 20 inséré dans le conduit, humidifiée ou arrosée par le moyen d'injection de liquide, propre à permettre en son sein ledit échange gaz liquide et à recueillir ledit agglomérat, cette grille pouvant être nettoyée ou échangée périodiquement.
- 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit liquide (12) comporte des produits aptes à favoriser l'agglomération et/ou aptes à dissoudre au moins certains des éléments nocifs parmi lesdites particules, suies et poussières, et/ou des produits aptes à neutraliser l'acidité ou la nature grasse du flux (3) de gaz d'échappement.
- 10. Dispositif l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une ouverture (36) d'aspiration menant audit chemin (9) de passage, apte à capturer 3035440 17 ou à permettre la condensation d'au moins une partie des poussières et particules sous le véhicule. 5 10 15 20 25 30
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