Brevet FR2639400A1 — publié le 19900525

Soufflante à canal latéral, utilisée comme soufflante à air comburant pour le nettoyage de filtres à suies par calcination La présente invention se rapporte à une soufflan- te à canal latéral utilisée en tant que soufflante à air comburant pour des dispositifs à brûleurs, indépendants de moteurs et fonctionnant par combustible liquide, en vue du nettoyage, par calcination, de filtres- à suies (noir de carbone) dont au moins deux sont montés en parallèle et l'un considéré est régénéré par calcination, tandis que l'autre ou les autres sert (servent) de filtre(s) à parti- cules de suies, comprenant un raccord d'arrivée d'air, un orifice de sortie d'air, ainsi qu'un système de régulation par dérivation à renvoi d'air non preleve, dans l'espace annulaire du canal latéral. Lors de l'épuration de gaz d'échappement provenant de moteurs de véhicules fonctionnant au carburant Diesel (ou bien de moteurs stationnaires remplissant, par exemple, une fonction d'entrainement d'engins de chantiers), la tâche consiste à débarrasser les gaz d'échappement des particules de suies. La ségrégation des particules de suies, par filtration, s'est révélée être un procédé d'épuration particulièrement adéquat. Les gaz d'échappement sont alors diriges vers un ou plusieurs éléments filtrants (par exemple des chandelles de filtration) et, lorsqu'elles circulent à travers le filtre, les particules de suies sont retenues sur la surface de celui-ci, sur laquelle elles se déposent. Cette épuration des gaz d'échappement par filtration exige, à des intervalles de temps déterminés, l'élimination des particules de suies accumulées. Cela pourrait être assuré en séparant et en collectant les particules de suies; à cette fin, cependant, le filtre doit être régulièrement démonté et les suies accumulées doivent être éliminées d'une autre manière. Ainsi, ce procéde est inapproprié pour des véhicules tels, par exemple, que des camions ou des voitures particulières. Un proceéeé meilleur s'est avéré résider dans l'épuration par calcination, c'est-à-dire la calcination des particules de suies accumulées. Dans ce mode d'épuration, deux groupes de filtres sont, de préfé- rence, disposés parallèlement l'un à l'autre. L'un des grou- pes est alors parcouru par les gaz d'échappement, en vue de filtrer ces derniers, tandis que l'autre groupe est régénéré par calcination des particules de suies. L'on implante à cet effet, côté entrée des filtres, un brûleur tel que connu également, de préférence, dans des chauffages indépen- dants de moteurs. Pour régénérer les filtres, la tempéra- ture nécessaire est tout d'abord engendrée afin d'amorcer le processus de calcination, puis cette température peut être rabaissée une fois la calcination amorcée. Dans les agencements connus d'appareils de chauffage indépendants de moteurs, cela a lieu par un réglage de la vitesse angu- laire de la soufflante à canal latéral, utilisée en tant que soufflante à air comburant. Néanmoins, ce réglage est assurément complexe et onéreux du fait qu'il réclame des résistances série supplémentaires, ce qui implique une annihilation d'énergie sur les résistances, et exige une dissipation de chaleur particulière. D'après le brevet US-A-3 356 034 datant de 1967, l'on connait une soufflante à canal latéral pour refouler de l'air additionnel dans le système des gaz d'échappement d'un véhicule automobile équipé d'un moteur à allumage par étincelles, en vue de réduire les émissions de substances nocives, cette soufflante comprenant un orifice d'aspira- tion d'air, un orifice de pression assurant la sortie de l'air, ainsi qu'un canal de dérivation intercalé entre le côté aspiration et le côté pression. Dans cette soufflante connue à canal latéral, la section d'écoulement du canal de dérivation peut être réglée par l'intermédiaire d'un tiroir. Plus ce tiroir est ouvert, plus le reflux de l'air vers le côté aspiration est conséquent et plus la puissance de la soufflante est obligatoirement faible. Toutefois, cette soufflante accuse l'inconvénient consistant en ce que les quantités débitées, respectivement le réglage de la pression, sont tributaires de la vitesse angulaire du moteur d'entrainement. L'invention a pour objet de fournir une soufflante à canal latéral et à entraînement par courant continu, dont le flux débité puisse être modifié par des moyens simples, pour passer d'une valeur maximale à une valeur préétablie, sans modification de sa vitesse angulaire. Conformément à l'invention, dans une soufflante à canal latéral du type considéré, cet objet est atteint par le fait que ladite soufflante présente, côté sortie de l'air, un carter muni d'une chambre qui comporte deux ori- fices de sortie d'air, obturables chacun'par l'intermédiaire d'une valve, ainsi qu'un orifice de transfert d'air de la chambre à l'espace ou canal annulaire, lui aussi obturable par l'intermédiaire d'une valve. Cette réalisation conforme à l'invention donne naissance à un agencement dans lequel une dérivation peut être isolée ou additionnellement raccordée à l'aide d'une valve, de sorte que l'une des dérivations, agencée de ma- nière connue, sert au réglage du flux refoulé dans la cham- bre par la soufflante; et que, si besoin est, la quantité d'air devant être évacuée de la chambre peut être réglée à l'aide de l'autre dérivation pouvant être isolée ou additionnellement raccordée. Cet agencement est particuliè- rement avantageux pour le nettoyage précité de filtres à particules de suies, par calcination, du fait que la quan- tité d'air comburant doit, par exemple, être réduite de moitié après l'amorce du processus de calcination. Cet agen- cement représente toutefois aussi un progrès pour des dis- positifs de chauffage indépendants de moteurs, car il permet de faire redescendre par paliers la puissance de chauffage. Les deux orifices de sortie d'air obturables séparément, ainsi que la dérivation elle aussi obturable séparément, autorisent une réduction en plusieurs paliers de la quantité d'air comburant, ce qui offre une large plage de réglages moyennant seulement des interventions mécaniques simples. D'après un perfectionnement de l'invention, il est prévu que les deux valves associées aux orifices de sortie d'air soient reliées, l'une à l'autre, de façon telle oue l'.une considérée de ces valves soit ouverte, et que l'autre valve soit fermée. Lorsque la soufflante à canal latéral est utilisée pour nettoyer, par calcination, des filtres à particules de suies, cette réalisation offre l'avantage consistant en ce que, avec une disposition parallèle de deux filtres (par exemple des chandelles de filtration), un filtre considéré peut être nettoyé par calcination de dépôts, tandis que l'autre filtre remplit la fonction d'épu- ration des gaz d'échappement, moyennant un fonctionnement continu du véhicule. Il est également possible d'installer, avec faculté de rotation, plusieurs filtres dont l'un considéré se régénère, l'autre assure la filtration, et le ou les filtre(s) additionnel(s) peut (peuvent) être amené(s) à la position de service en faisant tourner l'installation, ce qui prodigue, pour des cas particuliers, une réserve de filtration ou de calcination. Une autre forme de réalisation commode est carac- térisée par le fait que la valve, obturant l'orifice de transfert d'air (la seconde dérivation), obture ou dégage cet orifice de transfert d'air en fonction de la quantité d'air qui parcourt l'orifice de sortie d'air respectivement ouvert. Alors que, dans le cas le plus simple, les trois valves occupent toutes seulement une position "ouvert" ou une position "fermé", ce perfectionnement offre la possi- bilité d'une variation, régulée et continue, de la quantité d'air pouvant s'écouler à travers l'orifice de sortie d'air respectivement ouvert. Selon une autre forme de réalisation, le réglage de la valve précitée peut également avoir lieu en fonction de la température qui règne dans la chambre de combustion succédant à l'orifice de sortie d'air respecti- vement ouvert. L'utilisation de valves électromagnétiques s'est avérée particulièrement avantageuse. D'après une autre forme de réalisation, le carter de la chambre est relié de manière libérable à la soufflante à canal latéral, ce qui, au niveau de la fabrication et en concordance avec les objectifs d'utilisation, autorise le montage de cham- bres présentant des dimensions différentes et des orifices de sortie d'air différents. L'invention va à présent être décrite plus en dé- tail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexes sur lesquels: la figure 1 illustre en coupe, parallèlement à la vue en plan de la figure 3, une partie de la soufflante à canal latéral munie d'une chambre attenante; la figure 2 représente la chambre attenante, par une coupe selon la ligne A-B de la figure 3; et la figure 3 est une vue en plan de la chambre attenante, sur laquelle des valves sont montées. La figure 1 illustre une moitié d'une soufflante connue 1 à canal latéral, réalisée conformément à l'inven- tion. Cette soufflante 1 présente un canal annulaire 2, com- prenant un côté aspiration 2a et un côté pression 2b. L'air aspire, refoulé et comprimé jusqu'à la pression préétablie, sort de la soufflante 1 en quittant un raccord 4 du flux d'air sortant, par l'intermédiaire d'un orifice 3 de sortie d'air, puis pénètre dans une chambre 5 située dans un carter 6 qui est relié à ladite soufflante 1 au moyen d'une solida- risation boulonnée 7. A la sortie de ce carter 6 de la chambre, l'air refoulé emprunte des orifices 8a et 8b de sortie d'air, pour gagner des chandelles de filtration de- vant être nettoyées. Le carter 6 renferme par ailleurs un canal 9 de transfert d'air qui présente un orifice 10 de transfert d'air et parl'intermédiaire duquel, conformément à l'invention, une part réglable de l'air refoulé peut être renvoyée au canal annulaire 2, côté aspiration, par l'entre- mise d'un orifice 11 d'arrivée d'air. Un trou conique de passage 13, menant au canal annulaire 2, est pratiqué dans le boîtier de la soufflante 1 à canal latéral, trou par l'intermédiaire duquel le réglage de la quantité d'air refoulé a lieu, au moyen d'un cône de réglage non représenté, du fait qu'une part prédéterminée de l'air refoulé peut être renvoyée, hors de la chambre 5, par l'entremise d'un canal de dérivation 12. C-e renvoi s'opère sur un trajet court, vers le côté pression 2b, depuis la chambre 5 qui est emplie à partir du côté aspiration 2a du canal annulaire 2. Comme l'évoquent des pointillés, cette dérivation, munie du trou conique de dérivation, peut aussi être directement disposée à côté du raccord 4 du flux d'air sortant du canal annulaire 2. Cela est possible du fait que le réglage quantitatif peut être ajusté avant le mon- tage rapporté du carter 6 de la chambre. Comme le met en évidence la figure 3, illustrant en plan le carter de cham- bre représenté sur la figure 1, des valves au nombre total de trois (matérialisées par des valves électromagnétiques 14, 15 et 16 dans l'exemple de réalisation) sont disposées sur ledit carter 6. Les valves 14 et 15 servent alors à obturer les orifices 8a et 8b de sortie d'air, dans des zones 8a' et 8b', et la valve 16 sert à obturer le canal 9 de transfert d'air. La figure 2, correspondant à une coupe selon la ligne A-B de la figure 3, illustre le guidage de l'air et la configuration de la chambre 5, ainsi que des sièges 14', ' et 16' des valves. Ces sièges sont ménagés dans une paroi 17, sur des traversées 8a' et 8b' gagnant les orifices 8a et 8b de sortie d'air, ainsi que sur l'orifice de trans- fert 10 menant au canal 9 de transfert d'air. Les valves 14, 15 et 16 peuvent également être réalisées sous la forme de valves pneumatiques. La commande des valves 14 et 15, de façon telle qu'une valve considérée soit ouverte, et l'autre fermée, est assurée de manière connue par voie électrique ou pneumatique. La réalisation conforme à l'invention autorise une variation progressive du flux refoulé par une soufflan- te à canal latéral et à entraînement par courant continu, pour le faire passer d'une valeur maximale à une valeur à réglage fermement consigné, par raccordement additionnel d'un autre canal de dérivation 9, par l'entremise de la valve (organe d'isolement) 16. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées à la soufflante décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. - RE V E N D I C A T I 0 N S - 1. Soufflante à canal latéral utilisée en tant que soufflante à air comburant pour des dispositifs à brûleurs, indépendants de moteurs et fonctionnant par combus- tible liquide, en vue du nettoyage, par calcination, de filtres à suies (noir de carbone) dont au moins deux sont montés en parallèle et l'un considéré est régénéré par cal- cination, tandis que l'autre (ou les autres) sert (servent) de filtre(s) à particules de suies, comprenant un raccord d'arrivée d'air, un orifice de sortie d'air, ainsi qu'un système de régulation par dérivation à renvoi d'air non preleve, dans l'espace annulaire du canal latéral, souf- flante caractérisée par le fait que cette soufflante (1) présente, côté sortie de l'air, un carter (6) muni d'une chambre (5) qui comporte deux orifices (8a, 8b) de sortie d'air, obturables chacun par l'intermédiaire d'une valve (14, 15), ainsi qu'un orifice (10) de transfert d'air vers le canal annulaire (2), lui aussi obturable par l'inter- médiaire d'une valve (16). 2. Soufflante selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que les deux valves (14, 15) associées aux orifices (8a, 8b) de sortie d'air sont reliées, l'une à l'autre, de façon telle que l'une considérée de ces valves (14, 15) soit ouverte, et que l'autre valve soit fermée. 3. Soufflante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la valve (16), obturant l'ori- fice (10) de transfert d'air, obture ou dégage cet orifice (10) de transfert d'air en fonction de la quantité d'air qui doit parcourir l'orifice (8a/8b) de sortie d'air respective- ment ouvert. 4. Soufflante selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la valve (16),obturant l'ori- fice (10) de transfert d'air, s'ouvre ou se ferme en fonc- tion de la température régnant dans la chambre de combus- tion située en aval de l'orifice (8a ou 8b) de sortie d'air respectivement ouvert. 5. Soufflante selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisée par le fait que les valves (14, , 16) sont réalisées sous -la forme de valves électro- magnétiques. 6. Soufflante selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisée par le fait que le carter (6) de la chambre est relié de manière libérable à ladite souf- flante (1> à canal latéral.