Brevet FR2137422A1 — publié le 19721229

t 2137422 la présente invention concerne des convertisseurs cataly-tiques destinés à éliminer les substances nocives du courant des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Selon une forme de réalisation de l'invention, ledit convertisseur comporte une enveloppe externe allongée fermée à ses extrémités par deux touchons termina a;;. Un conduit d'entrée traverse l'un des bouchons et un conduit de sortie traverse l'autre bouchon, les conduits d'entrée et de sortie communiquant avec l'intérieur du convertisseur. Deux chambres de conversion destinées à contenir une matière catalytique sont montées dans l'enveloppe entre les conduits d'entrée et de sortie, lesdites chambres, qui comportent deux parois perforées opposées pour laisser passer les gaz d'échappement, sont assujetties à l'enveloppe externe par leurs extrémités opposées, les extrémités adjacentes des chambres sont reliées entre elles d'une manière coulissante pour permettre aux chambres de se dilater et de se contracter l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'enveloppe externe. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res-sortiront de la description qui. va suivre, faite en regard des dessins annexés étonnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une coupe axiale d'un convertisseur catalytique selon l'invention ; la figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 1 ; et la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 1. Comme on le voit sur les dessins, le convertisseur est logé dans une enveloppe allongée ayant des parois latérales interne et externe 10 et 12 espacées par une couche de calorifuge 15. Pour améliorer la résistance mécanique et réduire l'encombrement, les parois latérales 10 et 12 sont de forme curviligne fermée concentrique, une forme elliptique étant représentée sur les COPY 71 40679 2 2137422 dessins. Les extrémités des parois latérales 10 et 12 de l'enveloppe se touchent et sont assujetties par des joints roulés communs 18 à deux "bouchons terminaux 20 fermant les extrémités opposées de 1'enveloppe. 5 Deux plaques ou chicanes 22 sont montées dans l'enveloppe un peu à l'intérieur des "bouchons 20. Chacune des chicanes présente une ouverture bridée 24 qui est alignée axialement avec une ouverture "bridée 26 ménagée dans chacun des "bouchons 20. les ouvertures alignées 24 et 26 supportent un conduit d'entrée 28 10 à une extrémité du convertisseur, et les ouvertures alignées 24 et 26 supportent un conduit de sortie 30 à l'autre extrémité du convertisseur. Chacune des chicanes 22 présente plusieurs ouvertures 31 protégées par des volets. Les conduits d'entrée et de sortie 28 et 30 se prolongent vers l'intérieur par rapport aux 15 chicanes 22, de façon que les espaces entre les chicanes et leurs "bouchons adjacents 20 forment deux chambres 32 d'atténuation acoustique aux extrémités opposées du convertisseur, les-dites chambres étant reliées acoustiquement au courant gazeux par les ouverturés 31 des chicanes. 20 Deux chambres de conversion 33 et 34 sont montées dans le convertisseur à distance des chicanes 22. Les chambres sont destinées à contenir une matière catalytique pour éliminer les substances nocives du courant des gaz d'échappement lorsqu'il passe du conduit d'entrée 28 au conduit de sortie 30 du conver-25 tisseur. Comme on le voit, les chambres 33 et 34 sont sensiblement construites de la même manière. Chacune des chambres présente une paroi supérieure allongée 37 et une paroi inférieure 38 reliées entre elles par deux parois latérales pleines 39. Les 30 parois supérieure et inférieure présentent chacune des rangées longitudinales de fentes ou ouvertures 40 protégées par des volets pour permettre aux gaz de passer dans les chambres. L*extrémité avant de la chambre 33, qui est l'extrémité voisine de l'entrée 28, est fermée par une plaque terminale 42 compre-35 nant une paroi terminale pleine 44 en travers de la chambre et solidaire d'une bride 45 orientée vers l'avant décalée par rapport à l'axe longitudinal de la chambre. L'extrémité opposée 71 40679 3 2137422 de la chambre 33 est fermée par un bouchon plein 46 fixé aux parois supérieure, inférieure- e^latérales de la chambre 33 intérieurement par rapport à leurs extrémités, l'extrémité arrière de la chambre 34, qui est l'extrémité voisine de la sortie 30, est 5 fermée par un capuchon 49 comprenant une paroi terminale pleine 50 disposée en travers de la chambre et solidaire d'une bride périphérique 52 orientée vers l'avant qui est décalée par rapport à l'axe longitudinal de la chambre. L'extrémité de la chambre 34 voisine de la chambre 33 est fermée par un bouchon plein 47 10 relié aux parois supérieure, inférieure et latérales de la chambre 34. Les chambres 33 et 34 sont orientées obliquement dans le convertisseur et sont assujetties à la paroi latérale interne 10 de l'enveloppe externe par leurs bouchons 42 et 49. Dans ce 15 but, une bride 45 située près des côtés et du fond de la chambre 33 fait saillie au-delà du bord avant de ladite chambre et est cintrée vers l'extérieur et vers l'avant, comme indiqué en 55 sur les côtés de la chambre et vers le bas et vers l'avant, comme indiqué en 56 sur le fond de cette dernière. Les prolonge-20 ments 55 et 56 rabattus vers l'extérieur et vers l'avant de la bride sont cintrés pour être en contact avec les parties adjacentes de la paroi latérale 10 de l'enveloppe à laquelle ils sont assujettis^ La bride 52 fait saillie au-delà du bord avant de la chambre 34 sur ses côtés et son sommet et est cintrée 25 latéralement vers l'extérieur et vers l'arrière, comme indiqué en 57, sur les côtés de la chambre et vers le haut et vers l'arrière, comme indiqué en 58, le long de la partie supérieure de la chambre. Comme les prolongements 55 et 56, les prolongements 57 et 58 de cette bride sont cintrés pour toucher les par-30 ties adjacentes de la paroi latérale 10 de l'enveloppe à laquelle ils sont assujettis. Ainsi, comme on le voit sur la figure. 2, les prolongements 55 à 58 empêchent le gaz de passer le long des côtés des chambres 33 et 34. Les chambres 33 et 34 sont reliées entre elles d'une manière 35 coulissante par leurs extrémités adjacentes pour leur permettre de se dilater et de se contracter l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'enveloppe externe en fonction des variations 71 40679 4 2137422 de la température régnant dans le convertisseur. Dans ce but, le bord avant du bouchon 47 fait saillie vers l'avant des parois supérieure, inférieure et latérales 37 à 39 de la chambre 34, comme indiqué en 60, et les extrémités arrière des parois supé-5 rieure, inférieure et latérales 37 à 39 de la chambre 33 glissent sur la partie 60 faisant saillie vers l'avant. Ainsi, les parois supérieure, inférieure et latérales de la chambre 34 forment des prolongements des parois correspondantes de la chambre 33 tout en permettant aux deux chambres de se dilater et de 10 se contracter l'une par rapport à l'autre. Avantageusement, les parois continues supérieure et inférieure 37 et 38 des chambres 33 et 34 sont de formes/congruentes. Le bord de la paroi supérieure de la chambre 34 voisin de la sortie 30 a une forme curviligne correspondant à la courbure de la par-15 tie supérieure de la paroi latérale 10 de l'enveloppe, cette forme curviligne s'aplatissant progressivement vers l'extrémité de la chambre 33 voisine de l'entrée 28 pour s'étendre finalement dans un seul plan. Réciproquement, le bord de la paroi inférieure de la chambre 33 voisin de l'entrée 28 a une forme curviligne 20 qui s'aplatit progressivement vers l'extrémité de la chambre 34 voisine de la sortie 30 pour s'étendre finalement dans un seul plan. Etant donné que la chambre est orientée obliquement dans le convertisseur, cette configuration opposée des parois continues supérieure et inférieure forme une entrée et une sortie 25 des chambres qui assurent une répartition uniforme du courant gazeux dans lesdites chambres de manière à éliminer la plus grande partie possible des substances nocives du courant gazeux. Dans la forme de réalisation représentée sur les dessins, les chambres 33 et 34 sont supportées d'une manière coulissante 30 par plusieurs entretoises longitudinales de forme triangulaire 68 espacées latéralement, interposées entre les parois inférieures 38 des chambres 33 et 34 et la partie inférieure de la paroi latérale 10 de l'enveloppe. Chacune de ces entretoises comporte deux parois 70 en V dont le sommet est en contact glis-35 sant avec les parois inférieures 38 des chambres entre deux rangées adjacentes d'ouvertures 40 protégées par des volets. Les extrémités inférieures des parois 70 se terminent par des i 71 40679 s 2137422 doigts 71 orientés latéralement qui sont assujettis à la paroi latérale 10 de l'enveloppe. A cause de la position inclinée des chambres, la hauteur des parois 70 des entretoises augmente progressivement de leurs extrémités voisines de l'entrée 28 à 5 leurs extrémités adjacentes de la sortie 30. Commodément, plusieurs ouvertures 72 sont ménagées dans les parois 70 des entre-toises pour aider à répartir uniformément les gaz sortant des chambres. Comme on le voit sur la figure 3, la rigidité du convertis-10 seur et le support des chambres 33 et 34 sont améliorés pendant les mouvements de dilatation et de contraction en mettant les bords métalliques des parois latérales 39 et des parois supérieure et inférieure 37 et 38 des chambres sous forme de bourrelets 73 qui font saillie obliquement vers l'extérieur des cham-15 bres. Ces bourrelets coulissent dans des rainures 75 s'ouvrant vers l'intérieur, ménagées dans la paroi latérale de l'enveloppe et couvrant sensiblement toute sa longueur. Toutefois, les bourrelets et rainures 73 et 75 peuvent être éventuellement supprimés et les parois latérales 39 des chambres peuvent être incur-20 vées pour glisser sur la partie adjacente de la paroi latérale 10 de l'enveloppe. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de 25 l'invention. 71 40679 2137422 REVENDICATIONS 1. Convertisseur catalytique destiné à éliminer les substances nocives d'un courant de gaz d'échappement, convertisseur caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe allongée fermée, 5 des conduits d'entrée et de sortie des gaz communiquant avec 11 intérieur de l'enveloppe près de ses extrémités opposées et deux chambres de conversion montées dans ladite enveloppe et destinées à contenir une matière catalytique pour éliminer les substances nocives des gaz d'échappement, les extrémités adja-10 centes desdites chambres étant reliées entre elles d'une manière coulissante et leurs extrémités opposées étant assujetties à l'enveloppe, chacune des chambres ayant deux parois perforées pour laisser passer les gaz à travers les chambres du conduit d'entrée au conduit de sortie. 15 2. Convertisseur catalytique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des chambres comporte des parois perforées supérieure et inférieure reliées entre elles par deux parois latérales pleines et des chapeaux, l'un de ces derniers de l'une des chambres, faisant saillie vers l'extérieur et les 20 extrémités adjacentes des parois supérieure, inférieure et latérales de l'autre chambre glissant sur lui. 3. Convertisseur catalytique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les chambres sont orientées obliquement dans l'enveloppe. 25 4. Convertisseur catalytique selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des chambres comporte des parois perforées supérieure et inférieure reliées entre elles par des parois latérales pleines et des bouchons, et en ce que les bouchons situés aux extrémités opposées des chambres présentent 30 des brides faisant saillie vers l'extérieur qui sont décalées par rapport à l'axe longitudinal des chambres et assujetties . à l'enveloppe. 5. Convertisseur catalytique selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des chambres comporte des parois 35 perforées supérieure et inférieure reliées entre elles par des paires de parois latérales pleines et de bouchons, l'un de ces bouchons de l'une des chambres faisant saillie vers l'extérieur 71 40679 7 2137422 et les extrémités adjacentes des parois supérieure, inférieure et latérales de l'autre chambre glissant sur lui, et en ce que les bouchons des extrémités opposées des chambres présentent des brides périphériques faisant saillie vers l'extérieur qui 5 sont décalées par rapport à l'axe longitudinal des chambres, lesdites brides faisant saillie latéralement à partir des côtés des chambres, vers le bas le long du fond de l'une des chambres et vers le haut, au sommet de l'autre chambre, les brides faisant saillie latéralement vers le bas et vers le haut étant assujetti) ties à l'enveloppe. 6. Convertisseur catalytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs entretoises espacées latéralement sont montées dans l'enveloppe et supportent lesdites chambres d'une manière coulissante. 15 7. Convertisseur catalytique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des chambres comporte aux jonctions entre les parois latérales et les parois supérieure et inférieure. des chambres, un organe qui la relie d'une manière coulissante à l'enveloppe.