Brevet FR2763993A1 — publié le 19981204

La présente invention concerne un dispositif pour retenir les par- ticules résultant d'une combustion. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à rete- nir les particules rejetées à la sortie des pots d'échappement des véhicu- les à moteur à explosion, existants o à venir. Les particules provenant de la combustion sont traditionnellement rejetées dans 1 'atmosphère, ce qui nuit à l'homme, ainsi qu'à l'environ- nemento Le dispositif selon l'invention, relié à la sortie du pot d'échap- pement d'un véhicule, permet de réduire le rejet des particules dans l'at- mosphèreo Le dispositif comporte selon une première caractéristique un premier ensemble faisant office de refroidisseur de gaz d'échappement constitué par deux boitiers cylindriques, reliés entre eux par quatre tubes identi- qmes sur chacune des deux parois intérieures de chaque boitier. Sur cha- cune des deux parois extérieures des deux boitiers un tube a été fixé au centre; Ainsi quand les gaz d'échappement arrivent dans le premier boi- tier, ils sont divisés en circulant dans les quatres tubes, puis regroupés dans le deuxième boitier, et dirigés dans le deuxième ensemble. Le dispositif comporte selon une deuxième caractéristique un deux- ième ensemble faisant office de récolteur de particules, constitué par un boitier contenant de l'huile, lui-m&ne divisé en trois parties; Ces trois parties ayant pour caractéristique, l'obligation pour les gaz d'échappe- ment de heurter le bain d'huile, et ceci trois fois de suite afin de récol- ter les particules grace à la viscosité de l'huile. Les gaz ainsi allégés en particules sont dirigés dans le troisième ensemble. Le dispositif comporte selon une troisième caractéristique un troi- sième ensemble faisant office d'accélérateur de sortie des gaz constitué par un boitier à l'intérieur duquel ont été placés six filtres en texture synthétique interchangeables, ainsi qu'une hélice ayant pour obligation de propulser à l'extérieur du boitier les gaz ainsi traités. Les gaz en- trant dans ce boitier sont ainsi filtrés une dernière fois afin de rete- nir d'éventuelles particules, et sont ensuite rejetés dans l'atmosphère. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention dans un ordre bien précis, l'ordre de montage: ler ensemble: refroidisseur de gaz d'échappement. 2eme ensemble: récolteur de particules. 3eme ensemble: propulseur de gaz d'échappement. Pour la compréhension du 3 éme ensemble, le propulseur de gaz d'éch- appement, la coupe a été effectuée en "vue de dessus"o. La figure 2 représente en coupe le dispositif du premier ensemble de l'invention du 1 er côté. La figure 3 représente en coupe le dispositif du premier ensemble de l'invention du 2 éme côté. La figure 4 représente le couvercle du 2 ème ensemble de l'invention "vue de dessus". La figure 5 représente une variante du couvercle du 2 éme ensemble de l'invention "vue de dessus". La figure 6 représente en coupe le dispositif du 2 ème ensemble de l'invention. La figure 7 représente en coupe une variante du dispositif du 2 eme ensemble de l'invention. La figure 8 représente le dispositif du 3 ème ensemble de l'invention "vue de dessus". La figure 9 représente en coupe le dispositif du 3 'me ensemble de l'invention suivant A B. Eni référence à ces dessins, le dispositif du premier ensemble com- porte deux boitiers (1) dont les parois intérieures sont reliées entre el- les par quatre tubes identiques (2). Les parois extérieures (oest té percées -) - peur fixer un tube (3). Les gaz d'échappement arrivant dans le premier boitier (1) par l'entrée (4) sont immédiatement divisés en circulant dans les quatres tubes (2), puis regroupés à l'intérieur du deuxième boitier (1') et expulsés par la sortie (3) puis dirigés dans le deuxième ensemble. Selon untme variante non illustrée, une petite trape de visite pour- ra être placée sous chaque boitier (1) afin d'effectuer un nettoyage. Les boitiers cylindriques (1) auront une dimension extérieure de cm de diametre et 10 cm de hauteur. Les tubes (2) reliant les deux boitiers (1) auront une longueur de 50 cm et un diametre de 3 cm. Les tubes (3) fixés sur les parois extérieures auront un diametre de 5 cm. Leurs longueurs seront en fonction de l'emplacement du refroidisseur. A titre d'exemple non exhaustif le refroidisseur pourra être fixé sous le chassis du véhicule afin d'optimiser le refroidissement des gaz par le frottement de l'air sur l'ensemble. A titre d'exemple non limitatif cet ensemble pourra être réalisé en aluminiumo Toutes les dimensions indiquées sont données à titre d'exemple non limitatif. En référence à ces dessins, le dispositif du deuxième élement se compose d'un boitier (6) divisé en trois parties par deux séparations (8) assurant la libre circulation de l'huile dans le fond du boitier (6). Ces deux séparations (8) non jointes avec le fond du boitier (6) permettent à l'huile de n'être qu'un seul bain; En contrepartie ces deux séparations (8) obligent les gaz à circuler dans les trois parties avec pour action de heurter et ceci pendant trois fois de suite, la surface du bain d'huile af- in d'optimiser le dépot des particules contenues dans les gaz d'échappe- ment grace à la viscosité de l'huile. Ce boitier (6) est muni d'un couver- cle (7) démontable. 6 orifices ont été percés sur le couvercle (7) afin d'assurer la circulation des gaz à l'intérieur des sections des tubes (9). Un septième orifice a été percé afin de fixer un bouchon de vidange par(S) aspiration, faisant aussi office de bouchon de remplissage. Dans chacune des trois parties réalisées avec les séparations (8) il y a une entrée de gaz, et une sortie de gaz. Obligation est ainsi faite tauxgdz de heurter dans chacune des trois parties du boitier (6) la surface de l'hui- le. La présence de l'huile assure par la m&ne occasion un empêchement pour les gaz de passer sous les deux séparations (8)o Sur chacune des trois entrées de gaz, un demi-tube (10) coupé en deux dans le sens de la lon- gueur a été fixé afin de guider les gaz vers l'huile, guidant par la mme occasion les particules. Aucune obligation est faite de rejoindre le fond du boitier (6) par les demi-tubes (10), un espace a été maintenu à ce sujet. Le boitier (6) aura une longueur de 60 cm, une largeur de 13 cm, une hauteur de 17 cm. Le couvercle (7) aura une épaisseur de 3 cm. Le fond du boitier (6) sera incliné sur une grande partie de la longueur, et relevé sur une plus petite partie afin d'obtenir un creux situé a l'aplomb du bou- chon de vidange (11il), pour faciliter le nettoyage par aspiration de l'hui- le par le bouchon (11) afin de la filtrer et de récolter ainsi les parti- cules. Les deux séparations (8) auront une largeur égale à l'intérieur u boitier (6) afin que les gaz soient traités dans les trois parties du bo- tier (6), l'huile faisant office de joint. La hauteur des séparations (8) sera inférieure de 4 cm à la profondeur intérieure du boitier (6) afin de laisser la libre circulation de l'huile. Les demi-tubes (10) coupés dans la longueur, auront pour dimension première un diametre de 5 cm, divisé en deux parties égales. Leur longueur sera inférieure de 2 cm à la pro- fondeur intérieure du boitier (6). Les entrées ainsi que les sorties des gaz, ainsi que les tubes (9) de raccordement des trois parties intérieu- res du boitier (6) auront un diametre de 5 cm. - Selon des modes particuliers de réalisation: Le bouchon de vidange (18) FIG 6 pourra être fixé sur un des deux petits c8tés du boitier (6) au niveau le plus bas de l'intérieur du boi- tier (6). Le fond du boitier (6) FIG 6 pourra être de forme plate. A titre d'exemple non exhaustif ce récolteur de particules pourra Otre placé dans le coffre arrière du véhicule. Toutes les dimensions in- diquées, sont données à titre d'exemple non limitatif. En référence à ces dessins, le dispositif du troisième élément se compose d'un boitier (12) à l'intérieur duquel ont été placés six fil- tres en textures synthétiques interchangeables (13). Ces filtres ont pour caractéristique de filtrer une dernière fois les gaz afin de retenir d'év- entuelles particules. Un déflecteur (14) dirige les gaz sur les c8tés des ailettes de l'hélice (15) qui tourne dans le sens des aiguilles d'une.. on- tre, et qui a pour obligation de propulser les gaz à l'extérieur du boi- tier(12). Le déflecteur (16) assure, suite à sa forme en demi cercle, une circulation plus directe. Les gaz pénétrant dans ce troisième ensemble sont ainsi filtrés par les trois premiers filtres, dirigés vers les pales de l'hélice (15), puis guidés par le deuxième déflecteur (16) réalisé en demi cercle, et propulsés à travers les trois derniers filtres (13') grace au suffle produit par les pales de l'hélice (15). Le boitier (12) aura une longueur de 65 cm, une largeur de 40 cm, une hauteur de 11 cm ( sur une longueur de 36 cm), et une hauteur de 15 cm ( sur une longueur de 29 cm) - ces deux hauteurs différentes corres- pondent aux emplacements respectifs des couvercles (19) et (20). Le cou- vercle (19) aura une longueur de 40 cm, une largeur de 36 cm, et une ép- aisseur de 3 cm, Le couvercle (20) aura une longueur de 40 cm, une lar- geur de 29 cm, et une épaisseur de 3 cm. L'hélice (15) comportera 8 ail- ettes de 10 cm de largeur sur 13 cm de hauteur. Les trois filtres (13) à l'entrée seront séparés par un espace de 10 cm, et auront corsie dimension 10 cm X 8 cm. Les trois filtres (139 à la sortie seront séparés par un es- pace de 10 cm, et auront corie dimension 22 cm X 8 cm. Le déflecteur (14) sera placé de telle manière qu'il laissera un espace de 8 cm entre lui et le bord intérieur du boitier (12) pour permettre le passage des gaz. ia position sera telle que les ailettes en tournant, pourront froler la par- tie la plus près du déflecteur(14) sans pour autant le toucher. Le déf- - 6 - flecteur (16) sera placé afin qu'il ne gêne enrien la rotation des ailet- tes, mais qu'il remplisse ses fonctions de guide des gaz. Toutes les dim- mensions sont données à titre d'exemple non limitatif. Dans la forme de réalisation selon la figure 9, un couvercle (19) assure l'étanchéité de la partie du boitier (12) contenant les filtres. Un second couvercle (20) assure l'étanchéité de la partie du boitier(12) contenant l'hélice (15), le premier déflecteur (14), ainsi que le seco.d déflecteur (16). L'hélice est mue par un petit moteur électrique(21)ayant le mêne voltage que la batterie du véhicule. Selon un mode de montage sur le véhicule non illustré, le moteur de l'hélice pourra être relié à un contacteur qui se mettra en action lors du démarrage du moteur du véhicule. Selon un second mode de montage sur le véhicule non illustré, l'hél- ice pourra être entraînée par l'énergie progressive due à l'accélération 13 du véhicule, par exemple en la couplant avec une roue. A titre d'exemple non limitatif, ce troisième élément pourra remp- lacer le silencieux sur le pot d'échappement en respectant ses caracté- ristiques initiales. Toutes les dimensions sont don:nées à titre d'exemple non limitatif. Le dispositif selon l'invention est particulièrement dest:né à re- tenir les particules rejetées à la sortie des pots d'échaptement des véh- icules à moteur à explosion, existants o à venir. -7 - REBNDIC&TIONS 1 - Dispositif destiné à retenir les particules rejetées à la sortie des pots d'échappement des véhicules à moteur à explosion existants o à venir, caractérisé en ce qu'il comporte trois éléments distincts reliés entre eux. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pre- mier élément comporte deux boitiers (1) dont les parois intérieures sont reliées entre elles par quatre tubes identiques (2), les parois extérieures étant percées pour fixer un tube (3). 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que sous chacun des deux boitiers (1) une petite trappe de visite est aménagée. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le deuxième élément comporte un boitier (6) divisé en trois parties par deux séparations (8) non jointes avec le fond du boitier (6). - Dispositif selon la revendication i caractérisé en ce que le couvercle (7) di tdsià-e élément est démontable. 6.- Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le cou- vercle (7) est muni d'une entrée de gaz et d'une sortie de gaz en relation avec chacune des trois parties du boitier (6) et d'un bouchon de vidange par aspiration (11). 7 - Dispositif selon la revendication 6 earactérié en ce que sur chacune des entrées de gaz un demi-tube (10) est fixé non joint avec le fond du boitier (6). 8 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le troisième élément comporte un boitier (12) à l'intérieur duquel sont pla- cés trois filtres (13) à l'entrée, un premier déflecteur (14) une hélice (15), un Odmième déflecteur (16), et trois derniers filtres (13'). 9 - Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le dé- flecteur (14) laisse un espace entre lui-même et le bord intérieur du boi- -- tier (12). - Dispositif selon la revendication 8 caract:risé en ce que l'he- lice (15) comporte huit ailettes. 11 - Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le déflecteur (16) ne g@ne en rien la rotation de l'hélice. 12 - DisFositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les trois derniers filtres (13Y) sont placés avant la sortie. 13 - Dispositif selon la revendication S caractérisé en ce que le couvercle (19) couvre la partie du boitier (12) contenant les filtres. 14 - Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que le couvercle (20) couvre la partie du boitier (12) contenant l'hélice (15) le premier déflecteur (14) ainsi que le second déflecteur (16). - Dispositif selon les revendications 13 et 14 en ce que les ccu- vercles 19 et 20 assurent l'étanchéité du boitier (12) 16 - Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par la présence d'huile dans le boitier (6). 17 - Dispositif selon les revendications 8, 10, 11 caractérisé en ce que l'hélice (15) soit mue par un petit moteur électrique (21) o par cou- plage avec une roue du véhicule.