Brevet FR3134523A1 — publié le 20231020

Le dispositif (50) de captation de particules liquides dans un flux gazeux pouvant être chargé d’humidité, comprenant un corps (52) délimitant une cavité (54) définissant une trajectoire principalement verticale d’écoulement du flux d’air gazeux entre des orifices d’entrée (56) et de sortie (58) dans une configuration de fonctionnement du dispositif (50). La cavité (54) comprend une cloison intérieure (64) de séparation verticale délimitant une chambre (66) de décantation des particules liquides le long de ladite trajectoire principale et une chambre (68) de collecte de liquide comprenant une zone en dépression, la cloison (64) comprenant un trou (70) ménagé en bas de la cloison (64) agencé pour aspirer du liquide de la chambre (66) de décantation vers la chambre de collecte (68) par effet de dépression dans ladite zone. Figure 4 Dispositif de captation de particules liquides dans un flux gazeux La présente invention concerne un dispositif de captation de particules liquides contenues dans un flux gazeux. Elle s’applique plus particulièrement mais non spécifiquement à un système de récupération de particules de poussières de freinage, en particulier émises lors d’une action de freinage d’un véhicule automobile dont l’air est aspiré. Le domaine d’application de l’invention concerne plus particulièrement mais non exclusivement la récupération des poussières de freinage générées lors d’une action de freinage d’un véhicule, qu’il soit routier (par exemple : automobile, poids lourd, motocyclette) ou ferroviaire (train, tramway métro). De manière générale, le freinage d’un véhicule ferroviaire ou routier, et en particulier d’un véhicule automobile, est réalisé par un système de freinage à friction, comme c’est le cas par exemple des « freins à disque ». Un frein à disque comprend un disque tournant autour d’un axe fixé sur un moyeu d’une roue du véhicule et des plaquettes de frein pourvues de garnitures réalisées en matériau de friction et montées de part et d’autre du disque par l’intermédiaire d’un étrier de frein. Lors d’une action de freinage, les plaquettes de frein mobiles par rapport à l’étrier viennent en appui sur les disques liés en rotation aux roues du véhicules, afin d’appliquer dessus un couple de freinage et permettre le freinage par conversion de l’énergie cinétique en chaleur. Or, à chaque action de freinage, le frottement des plaquettes de frein produit, en plus du dégagement de chaleur, une usure des matériaux de friction des garnitures, ainsi qu’une usure des disques ou des tambours métalliques. Cette usure par abrasion produit une émission de particules importante. Les freins d'un véhicule automobile n'étant généralement pas complètement fermés, ces particules de poussière de freinage viennent alors directement se disperser dans le milieu ambiant. Outre le fait d’être salissantes pour l’environnement immédiat des roues et notamment des jantes, ces particules sont surtout nocives pour la santé. En effet, ces particules peuvent être des nanoparticules ou des microparticules, les particules les plus fines étant reconnues comme étant particulièrement nocives pour la santé des individus en général, avec notamment un risque accru de développer des maladies respiratoires, allergiques et cardio-vasculaires. Afin de réduire la pollution aux particules de poussière de freinage, il est connu de l’état de la technique de disposer à proximité du système de freinage un système d’aspiration et de filtration des particules. Un tel système de filtration comprend notamment un dispositif de filtration pourvu d’un boîtier délimitant un corps de collecte et logeant par exemple une cartouche filtrante, raccordable à une entrée de flux d’air sale à proximité des plaquettes et à une sortie de flux d’air purifié raccordée par exemple à une turbine d’aspiration de l’air. Cette circulation de l’air s’effectue alors entre l’entrée et la sortie au travers de la cartouche filtrante. Le flux d’air sale aspiré, admis dans ce type de système de filtration, peut selon les conditions climatiques être plus ou moins chargé de gouttelettes d'eau, qui se trouvent alors entraînées à l'intérieur du dispositif de filtration. Or, l’imbibition de la cartouche filtrante par du liquide dégrade sensiblement l’efficacité de filtration et de captation de la cartouche et peut à terme conduire au déchirement de la cartouche sous l’effet conjugué du poids du liquide et de la pression de l’air aspiré la traversant. Afin de décharger le flux d’air aspiré de ses particules liquides ou gouttelettes, on connaît déjà de l’art antérieur, notamment de la demande de brevet de la demanderesse N°FR2101230 un dispositif qui comprend une structure cyclonique en amont de la cartouche filtrante de sorte que de grosses particules de poussière mais aussi des gouttelettes d’eau du flux d’air sale sont collectées par effet de centrifugation lors du passage du flux d’air dans la structure cyclonique avant la traversée de la cartouche filtrante. Toutefois, bien que se révélant très efficace pour la captation d’eau, il n’en reste pas moins qu’une telle structure cyclonique est particulièrement encombrante et complexifie grandement le dispositif de filtration. Description de l’invention La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant une autre solution pour l'élimination des gouttelettes, cette solution évitant l'incorporation d'éléments supplémentaires encombrants tout en conduisant à un résultat efficace. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de captation de particules liquides dans un flux gazeux, comprenant un corps délimitant une cavité définissant une trajectoire principalement verticale d’écoulement du flux d’air gazeux entre des orifices d’entrée et de sortie dans une configuration de fonctionnement du dispositif, caractérisé en ce que la cavité comprend une cloison intérieure de séparation verticale délimitant une chambre de décantation des particules liquides le long de ladite trajectoire principale et une chambre de collecte de liquide comprenant une zone en dépression, la cloison comprenant un trou ménagé en bas de la cloison adapté pour aspirer du liquide de la chambre de décantation vers la chambre de collecte par effet de dépression de ladite zone. L’invention permet ainsi de collecter l’humidité du flux gazeux avec une solution simple et d’encombrement réduit. Grâce à la disposition définie dans l’invention, le trou dans la cloison de séparation de la chambre de collecte et de la chambre de décantation permet de remplir la chambre de captation par effet de dépression d’une zone de la chambre de collecte. Le dispositif de l’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la cloison comprend une ouverture de mise en dépression de ladite zone, ménagée en haut de la cloison. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la chambre de décantation comprend une dépression qui se propage à la chambre de collecte par ladite ouverture pour provoquer la mise en dépression de ladite zone. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la chambre de décantation comprend un relief configuré pour générer une perte de charges selon la trajectoire principale d’écoulement du flux gazeux produisant la dépression dans la chambre de décantation. De façon connue en soi, des pertes de charge dans l’écoulement d’un fluide ou flux gazeux sont des chutes de pression dues à la résistance que peuvent rencontrer les fluides ou flux gazeux en écoulement. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’ouverture est localisée le long de la trajectoire principale d’écoulement du flux d’air gazeux et est configurée pour introduire un rétrécissement de section d’écoulement du flux d’air gazeux le long de la trajectoire principale ou une modification de direction de la trajectoire principale afin de provoquer une mise en dépression de ladite zone. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’ouverture est ménagée en haut, à distance du trou d’aspiration selon la direction verticale. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’orifice de sortie débouchant à l’intérieur de la chambre de collecte, la trajectoire principale traverse la cloison par l’ouverture ménagée en haut de la cloison avant d’atteindre l’orifice de sortie par la chambre de collecte. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’orifice d’entrée débouche verticalement de façon à permettre la vidange du liquide collecté qui peut s’écouler par effet de gravité par l’orifice d’entrée. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la circulation du flux au travers du dispositif étant créée par une aspiration intermittente du flux par l’orifice de sortie du dispositif, le liquide peut s’écouler lors d’un arrêt de l’aspiration de flux par l’orifice d’entrée. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la trajectoire principale comprend au moins un changement de direction. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la trajectoire comprend une portion en forme générale de « S » formé par deux coudes successifs d’orientations différentes. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le trou d’aspiration a une forme générale oblongue de direction longitudinale sensiblement horizontale. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la cloison comprend une paroi de forme générale annulaire autour d’un axe principal d’orientation sensiblement verticale ou comprend une paroi de forme générale plane. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le dispositif comprend des embouts de branchement pour son raccordement à un circuit de tuyaux de circulation du flux gazeux. L’invention a encore pour objet un système de récupération de particules de freinage comprenant un dispositif aval de filtration et de collecte de particules de freinage comprenant un orifice d’admission d’un flux d’air sale et un orifice de refoulement d’un flux d’air purifié, l’orifice de refoulement étant destiné à être raccordé à un organe d’aspiration du flux d’air afin de provoquer, en fonctionnement, par effet d’aspiration une circulation du flux d’air à l’intérieur du dispositif entre les deux orifices, caractérisé en ce que l’orifice d’admission est raccordé à l’orifice de sortie d’un dispositif amont de captation de particules liquides selon l’une quelconque des revendications précédentes de telle sorte que le flux d’air sale s’écoule au travers dudit dispositif de captation avant son admission par l’orifice d’admission du dispositif aval de filtration et de collecte. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La représente illustre une vue schématique d’un véhicule automobile incorporant un système de dépollution de particules de freinage selon l’invention ; La illustre une vue schématique de l’environnement d’une roue du véhicule automobile de la comprenant le système de dépollution selon un premier mode de réalisation de l’invention ; La représente une vue en perspective d’un dispositif de captation du système de dépollution de la selon le premier mode de réalisation ; La représente une vue en perspective et en coupe du dispositif de la ; La représente une vue schématique de l’environnement d’une roue du véhicule automobile de la comprenant le système de dépollution selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; La représente une vue en perspective et en coupe du dispositif de la . La représente une vue en perspective et en coupe du dispositif de la pendant une phase de freinage. Dispositif (50) de captation de particules liquides dans un flux gazeux, comprenant un corps (52) délimitant une cavité (54) définissant une trajectoire principalement verticale d’écoulement du flux d’air gazeux entre des orifices d’entrée (56) et de sortie (58) dans une configuration de fonctionnement du dispositif (50), caractérisé en ce que la cavité (54) comprend une cloison intérieure (64) de séparation verticale délimitant une chambre (66) de décantation des particules liquides le long de ladite trajectoire principale et une chambre (68) de collecte de liquide comprenant une zone en dépression, la cloison (64) comprenant un trou (70) ménagé en bas de la cloison (64) agencé pour aspirer du liquide de la chambre (66) de décantation vers la chambre de collecte (68) par effet de dépression dans ladite zone. Dispositif (50) selon la revendication précédente, dans lequel la cloison (64) comprend une ouverture (72) de mise en dépression de ladite zone, ménagée en haut de la cloison (64). Dispositif (50) selon la revendication précédente, dans lequel la chambre de décantation (66) comprend une dépression qui se propage à la chambre de collecte (68) par ladite ouverture (72) pour mettre en dépression de ladite zone. Dispositif (50) selon la revendication précédente, dans lequel la chambre de décantation (66) comprend un relief configuré pour générer une perte de charges selon la trajectoire principale d’écoulement du flux gazeux produisant la dépression dans la chambre de décantation (66). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l’ouverture (72) est localisée le long de la trajectoire principale d’écoulement du flux d’air gazeux et est configurée pour introduire un rétrécissement de section de passage du flux d’air gazeux le long de la trajectoire principale ou une modification de direction de la trajectoire principale afin de provoquer une mise en dépression de ladite zone. Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel l’ouverture (72) est ménagée en haut, à distance du trou d’aspiration (70) selon la direction verticale. Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel, l’orifice de sortie (58) débouchant à l’intérieur de la chambre de collecte (66), la trajectoire principale traverse la cloison (64) par l’ouverture ménagée (72) en haut de la cloison (64) avant d’atteindre l’orifice de sortie (58) par la chambre de collecte (66). Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’orifice d’entrée (56) débouche verticalement de façon à permettre la vidange du liquide collecté qui peut s’écouler par effet de gravité par l’orifice d’entrée (56). Dispositif (50) selon la revendication précédente, dans lequel, la circulation du flux au travers du dispositif (50) étant créée par une aspiration intermittente du flux par l’orifice de sortie (58) du dispositif (50), le liquide peut s’écouler lors d’un arrêt de l’aspiration de flux par l’orifice d’entrée (56). Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trajectoire principale comprend au moins un changement de direction. Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trajectoire comprend une portion en forme générale de « S » formé par deux coudes successifs d’orientations différentes. Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le trou d’aspiration (70) a une forme générale oblongue de direction longitudinale sensiblement horizontale. Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la cloison (64) comprend une paroi de forme générale annulaire autour d’un axe principal d’orientation sensiblement verticale ou comprend une paroi de forme générale plane. Dispositif (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant des embouts (60, 62) de branchement pour son raccordement à un circuit de tuyaux de circulation du flux gazeux. Système (10) de récupération de particules de freinage comprenant un dispositif aval (12) de filtration et de collecte de particules de freinage comprenant un orifice d’admission d’un flux d’air sale et un orifice de refoulement d’un flux d’air purifié, l’orifice de refoulement étant destiné à être raccordé à un organe d’aspiration du flux d’air afin de provoquer, en fonctionnement, par effet d’aspiration une circulation du flux d’air à l’intérieur du dispositif (12) entre les deux orifices, caractérisé en ce que l’orifice d’admission est raccordé à l’orifice de sortie d’un dispositif amont (50) de captation de particules liquides selon l’une quelconque des revendications précédentes de telle sorte que le flux d’air sale s’écoule au travers dudit dispositif de captation (50) avant son admission par l’orifice d’admission du dispositif aval de filtration et de collecte (12). Système (10) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif aval (12) de collecte et de filtration et le dispositif amont (50) de captation sont formés d’une seule pièce dans un corps de boîtier commun (80) comprenant respectivement un compartiment principal aval (82) de collecte et de filtration et un compartiment amont de captation (84) de particules liquides communiquant l’un avec l’autre respectivement par leur orifice d’admission et leur orifice de sortie.