FR2922126A1 - Dispositif separateur a cyclone, en particulier pour la recuperation d'huile. - Google Patents

Abstract

Le dispositif séparateur comporte, d'une part, un cyclone (8) de forme globalement cylindrique avec une entrée tangentielle (1) des gaz contenant des particules ou gouttes à éliminer, et avec une sortie axiale (5) des gaz, ainsi qu'un volume (4) de stockage des particules ou gouttes recueillies, et d'autre part, des moyens de création d'une dépression entre la sortie (5, 9) et l'entrée (1) des gaz, par une communication (10) réalisée entre la sortie (5, 9) des gaz et la partie haute du volume (4) de stockage des particules ou gouttes. La hauteur du cyclone (8), donc du séparateur peut ainsi être réduite.Application : séparateur pour la récupération d'huile, en particulier déshuileur des gaz sortant du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile.

Description

La présente invention concerne de façon générale, un dispositif séparateur, apparenté à ceux connus sous la désignation de cyclone . Plus particulièrement, mais non limitativement, cette invention s'intéresse à un séparateur à cyclone prévu pour la récupération d'huile, et utilisable pour déshuiler les gaz sortant du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur de véhicule automobile. Les cyclones permettent de séparer une phase discrète, sous forme de petites particules solides ou liquides, d'une phase continue gazeuse ou liquide, ceci avec une grande efficacité selon le principe de la séparation par effet centrifuge. De tels séparateurs sont connus depuis très longtemps, et sont largement décrits dans de nombreux documents de brevets ; à titre de simples exemples, on mentionne ici les documents EP 0972572, US 5137554, FR 2738758 , WO 97/09122 et US 4810264, qui feront l'objet d'autres commentaires plus loin. Les cyclones, tels que décrits dans ces documents, possèdent dans une conception classique (en prenant pour exemple la séparation de gouttes d'huile entraînées par des gaz) et de haut en bas : - une entrée tangentielle des gaz contenant des gouttes d'huile à éliminer, - une zone de captage où les gouttes d'huile sont projetées sur les parois, cette zone étant de forme cylindrique, une zone de récupération de l'huile liquide, zone qui est de forme conique, une boîte inférieure formant volume de stockage de l'huile 25 recueillie. A l'issue de leur trajet à l'intérieur du cyclone, les gaz libérés de l'huile en ressortent par une ouverture centrale supérieure. Les gaz doivent entrer dans le cyclone à des vitesses élevées, afin que les gouttes d'huile soient projetées par la force centrifuge sur les parois de 30 la zone de captage. La partie conique inférieure permet aussi de capter des gouttes, mais elle sert principalement à la récupération de l'huile, et les vitesses doivent être faibles dans cette zone pour que l'huile s'écoule par gravité jusqu'au fond de la zone de récupération, vers la boîte de stockage. L'huile liquide, parvenue sur les parois du cyclone, est soumise à 35 trois forces de nature différente, qui sont la tension de surface avec les parois, autrement dit la capillarité, la force d'entraînement par les gaz, et la force de gravité c'est-à-dire le propre poids des gouttes d'huile. La capillarité n'est pas une force motrice, mais au contraire une force qui freine l'écoulement de l'huile et s'oppose ainsi à son mouvement. Pour que l'huile soit entraînée vers le bas jusqu'à la boîte de stockage, il faut donc la somme des deux forces motrices, à savoir la force d'entraînement par les gaz et la force de gravité soit toujours dirigée vers le bas et de valeur absolue supérieure à la force de capillarité (tension de surface). On notera que, plus les gouttes sont petites, plus elles tendent à rester collées sur les parois par l'effet de la capillarité. Dans la zone de captage, la force d'entraînement par les gaz est supérieure au poids des gouttes, c'est donc principalement cette force d'entraînement qui amène l'huile plus bas, vers la zone de récupération. L'écoulement des gaz dans la zone de captage se faisant selon un trajet en hélice et de haut en bas, l'huile est entraînée vers le bas par cet écoulement hélicoïdal.

Dans la zone de récupération, l'écoulement des gaz change de sens, c'est-à-dire qu'il devient ascendant, et il change aussi de vitesse, cet écoulement étant progressivement ralenti. Dans la partie supérieure de la zone de récupération, l'huile continue d'être entraînée vers le bas par l'effet d'entraînement résultant de la vitesse des gaz, tandis que dans la partie inférieure de la zone de récupération, c'est le poids de l'huile qui entraîne cette huile vers le bas, alors que la vitesse des gaz a diminué et changé de sens, les gaz remontant vers l'ouverture supérieure de sortie des gaz hors du cyclone. Le fait que la base de la zone de récupération se situe loin de l'entrée des gaz explique que la vitesse des gaz s'y trouve diminuée, les gaz finissant par posséder une vitesse descendante nulle, avant de remonter. La forme conique de la zone de récupération lui permet aussi de rassembler les gouttes d'huile, ce qui augmente leur poids unitaire, et les grosses gouttes sont moins freinées par la tension de surface sur les parois que les petites gouttes, comme il résulte des explications précédentes.

Dans la boîte de stockage, éloignée du parcours des gaz, seuls le poids et la tension de surface continuent à s'exercer sur les gouttes d'huile. Pour illustrer ce qui précède, il est fait référence à la figure 1 du dessin schématique annexé qui représente, en coupe verticale, un cyclone classique avec : - l'entrée supérieure tangentielle des gaz indiquée en 1, la zone cylindrique de captage des gouttes d'huile indiquée en 2, la zone conique de récupération de l'huile liquide indiquée en 3, la boîte inférieure de stockage indiquée en 4, l'ouverture supérieure de sortie axiale des gaz indiquée en 5, et le trajet d'abord descendant et en hélice, puis ascendant et axial des gaz (entre l'entrée 1 et la sortie 5) indiqué en 6. En considérant toujours cette figure 1, si la distance verticale d entre l'entrée des gaz 1 et le sommet de la zone de récupération 3 est trop petite, la vitesse des gaz au niveau où s'effectue le changement de sens, c'est-à-dire où les gaz commencent à remonter vers la sortie 5, reste élevée et elle continue à provoquer l'entraînement des gouttes d'huile par les gaz. L'huile stagne alors dans le cyclone, en tournant autour des parois tout en se maintenant à la même hauteur. Comme de nouvelles gouttes d'huile arrivent continuellement par le haut, l'huile s'accumule dans la partie supérieure de la zone de récupération, et cette accumulation d'huile favorise le réarrachement de l'huile. Ainsi, cette huile finit par remonter vers la sortie, avec les gaz, ce qui va à l'encontre du résultat recherché de séparation de l'huile. Cette problématique ressort déjà du document EP 0972572 précité et, pour le résoudre il convient, selon la conception actuellement la plus répandue des cyclones, de prévoir une distance d relativement longue. Bien entendu, l'augmentation de la distance d s'accompagne d'une augmentation correspondante de la hauteur totale du cyclone. Cependant, dans le cas d'un séparateur utilisé comme récupérateur d'huile contenue dans les gaz sortant du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, le séparateur peut être logé sous un couvre-culasse et dans ce cas dans un espace nécessairement limité en hauteur. Un cyclone classique, respectant les exigences dimensionnelles nécessaires à son bon fonctionnement et possédant ainsi une hauteur adéquate, ne peut être utilisé ici compte tenu du problème d'encombrement qui se pose.

II a été déjà proposé quelques solutions visant, dans des cyclones, à limiter la vitesse d'entraînement des gaz sur les gouttes ou particules à séparer de ces gaz, ce qui permet d'envisager une réduction de la distance d et, par conséquent, une certaine diminution de la hauteur totale du cyclone. Une première solution, entrant dans cette catégorie, consiste à ménager, dans la paroi conique de la zone de récupération, des rainures hélicoïdales qui servent de rigoles de drainage pour la phase séparée à récupérer ; ces rainures limitent localement la vitesse d'entraînement des gaz sur les gouttes d'huile (prises ici comme exemple de phase récupérée), sachant que l'huile située au fond des rigoles est protégée de la vitesse des gaz û voir les documents US 5137554 et FR 2738758 précités.

Une autre solution, entrant dans la même catégorie, consiste en l'ajout d'une plaque dite de stabilisation entre la zone de captage et la zone de récupération de l'huile, ladite plaque limitant les vitesses d'entraînement dans la zone de récupération. La position de cette plaque dépend de la grosseur des particules ou gouttes à récupérer. II existe même des cyclones dans lesquels la position de la plaque de stabilisation est réglable au moyen d'un système mécanique. Il est ici fait référence aux documents WO 97/09122 et US 4810264 précités. Ces solutions nécessitent toutefois une réalisation spéciale de la paroi de la zone de récupération, ou l'ajout de composants que sont la plaque de stabilisation, ses organes de support et l'éventuel système de réglage. Il s'agit donc de solutions coûteuses et difficilement applicables dans le domaine de l'automobile. De plus, ne supprimant pas la présence d'une zone conique, ces solutions n'apportent qu'un gain limité en termes d'encombrement et notamment de hauteur totale du cyclone.

Pour réaliser le déshuilage des gaz sortant du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, on connaît aussi, par le brevet français FR 2874646 au nom du Demandeur, un dispositif qui comporte une chambre de récupération d'huile, en amont de laquelle sont disposés des moyens de captation d'huile réalisés sous la forme d'obstacles (plaques) ou de coudes rencontrés par les gaz. La paroi de la chambre de récupération d'huile est percée d'un petit trou de récupération d'huile, ménagé au plus bas de cette chambre en sortie des moyens de captation, et d'au moins un petit trou de mise en dépression, ménagé au plus haut de la chambre au-dessus de la surface de l'huile décantée, cet autre trou reliait ladite chambre à un point en dépression. La dépression en ce point peut être créée au moyen d'un tube de Venturi. La présente invention vise à fournir un dispositif séparateur conservant le principe du cyclone, mais d'encombrement réduit et en particulier de hauteur limitée pour permettre son logement aisé sous un couvre-culasse de moteur à combustion interne dans le cas d'application préférentiel à la réalisation d'un récupérateur d'huile pour le déshuilage des gaz de carter, ce dispositif étant par ailleurs efficace à tous régimes du moteur en ce sens qu'il crée une très faible perte de charge et qu'il possède un fonctionnement durable, notamment sans colmatage. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif séparateur à cyclone, en particulier pour la récupération d'huile et utilisable pour déshuiler les gaz sortant du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur de véhicule automobile, ce dispositif séparateur étant essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte, d'une part, un cyclone avec une entrée tangentielle des gaz contenant des particules et notamment des gouttes d'huile à éliminer, et avec une sortie axiale des gaz, ainsi qu'un volume de stockage des particules ou gouttes recueillies, la partie cyclone possédant une forme globalement cylindrique, sans zone inférieure conique, la base de cette partie cylindrique communiquant avec le volume de stockage des particules ou gouttes, et d'autre part des moyens de création d'une dépression entre la sortie et l'entrée des gaz, par une communication réalisée entre la sortie des gaz et la partie haute du volume de stockage des particules ou gouttes. Un tel séparateur, avec système de mise en dépression par lui- même très simple, possède une meilleure efficacité comme l'ont démontré des essais effectués par le Demandeur. Plus particulièrement, la sortie des gaz du cyclone crée naturellement une perte de charge, qui en raison de la communication réalisée avec la partie haute du volume de stockage, crée dans cette dernière une dépression donc une aspiration additionnelle. De plus, cette communication crée un écoulement secondaire de gaz passant par le volume de stockage. Ainsi, au niveau de la zone de récupération, il existe encore une composante de la vitesse des gaz qui entraîne l'huile vers le bas, ce qui a pu être confirmé tant par le calcul théorique que par les essais effectués par le Demandeur. Grâce à l'aspiration présente dans la partie inférieure du cyclone, l'huile liquide peut être récupérée malgré des vitesses importantes dans la zone de récupération. Il résulte, déjà de ces dispositions, que l'on peut réduire la hauteur totale du cyclone, sans perte d'efficacité de celui-ci. A cet égard, on notera aussi que la communication réalisée entre la sortie des gaz et le volume de stockage se situe sur le côté du cyclone proprement dit. L'invention possède aussi la particularité de supprimer la zone inférieure traditionnellement conique du cyclone, et de ne conserver que la partie cylindrique qui correspond à la zone de captage d'un cyclone classique. On peut ainsi obtenir une réduction supplémentaire de la hauteur totale du cyclone ou, pour une hauteur disponible donnée, augmenter la zone de captage donc l'efficacité de séparation. Ainsi, l'ensemble du dispositif séparateur peut être aisément logé sous un couvre-culasse de moteur d'automobile.

De plus, grâce à l'effet d'aspiration, le volume de stockage des particules ou gouttes habituellement situé en partie basse du cyclone, peut être déporté à distance plus ou moins grande, sur le côté du cyclone, auquel cas la communication entre la base du cyclone proprement dit et le volume de stockage est réalisable par un conduit sensiblement horizontal, parcouru par l'écoulement secondaire de gaz qui entraîne avec lui les particules ou gouttes. Cette configuration permet de réduire encore davantage la hauteur totale du cyclone, ou pour une hauteur disponible donnée de réaliser une partie cyclone encore plus grande donc plus efficace. Elle permet aussi d'adapter le dispositif séparateur à des conditions locales d'encombrement très particulières, telles que rencontrées avec les couvre-culasses de moteurs d'automobiles. Dans le cas où le volume de stockage des particules ou gouttes est maintenu dans sa position inférieure habituelle, en particulier si comme indiqué plus haut la partie cyclone possède une forme globalement cylindrique, sans zone inférieure conique, ladite partie cylindrique peut être ouverte à sa base et ainsi communiquer, par un interstice annulaire, avec la boîte ou le volume de stockage des particules ou gouttes. Il en résulte une structure et un mode de fabrication particulièrement simples, ne nécessitant ni soudure ni collage entre la partie cylindrique et le fond de la boîte de stockage. De plus, on obtient ainsi un écoulement à symétrie axiale, garantissant que toute l'huile séparée et parvenant vers le fond soit évacuée, contrairement aux réalisations comportant un seul trou, dans lesquelles l'huile risque de stagner sur une portion de la circonférence de la zone de captage ou de récupération. Cette configuration garantit aussi l'évacuation de l'huile quelle que soit l'inclinaison du véhicule. On notera aussi que, contrairement à un cyclone classique dans lequel c'est la gravité qui finit par entraîner l'huile séparée vers le fond du cyclone, le dispositif séparateur de l'invention se caractérise en fonctionnement par une vitesse d'entraînement des gaz vers le fond de la partie cyclone , Si bien qu'on peut envisager d'utiliser la seule force des gaz, ou de façon prépondérante cette force, pour entraîner l'huile vers le fond de la partie cyclone . Ceci signifie que le dispositif séparateur de l'invention est réalisable avec une partie cyclone d'axe non pas vertical mais horizontal, ou incliné dans une position intermédiaire entre la verticale et l'horizontale, ceci avec un double avantage : d'une part, la disposition horizontale de la partie cyclone permet de réduire encore la hauteur du dispositif et d'autre part, elle permet d'augmenter la longueur de cette partie cyclone donc d'allonger le trajet et le nombre de tours des gaz à l'intérieur de cette partie, ce qui augmente l'efficacité du cyclone dans un environnement limité en hauteur. Dans la mesure où l'huile est évacuée de la partie cyclone par la seule force de l'écoulement des gaz, il devient même envisageable, dans certaines conditions de débit des gaz, d'inverser la position de la partie cyclone c'est-à-dire de prévoir l'entrée tangentielle des gaz, et la sortie axiale des gaz, dans la zone inférieure de la partie cyclone . Ainsi, on disposera d'une hauteur plus grande entre la surface libre de l'huile récupérée (ici au sommet de la partie cyclone ) et une autre surface libre d'huile qui peut être située dans un siphon ou dans un réservoir d'huile. On améliore ainsi les conditions de retour de l'huile récupérée vers un siphon ou un réservoir, selon les types de couvre-culasses, sans avoir à augmenter la hauteur totale du dispositif.

Bien entendu, les diverses dispositions mentionnées précédemment peuvent être combinées, de sorte que leurs avantages s'additionnent ou sont encore amplifiés. En particulier, la configuration cylindrique (sans zone conique) de la partie cyclone est parfaitement compatible avec une position horizontale ou inclinée, ou encore avec une position inversée telle qu'elle vient d'être expliquée. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce dispositif séparateur à cyclone, en particulier pour la récupération d'huile : Figure 1 (déjà mentionnée) est une vue en coupe verticale d'un cyclone classique ; Figure 2 est une vue en coupe verticale d'un dispositif séparateur conforme à la présente invention, dans une première forme de réalisation ; Figure 3 est une vue en coupe verticale d'un dispositif séparateur conforme à la présente invention, dans une deuxième forme de réalisation avec volume de stockage situé sur le côté du cyclone proprement dit ; Figure 4 est une vue en coupe verticale d'un dispositif séparateur conforme à la présente invention, dans une troisième forme de réalisation avec volume de stockage déporté ; Figure 5 est une vue en coupe verticale d'un dispositif séparateur conforme à la présente invention, dans une quatrième forme de réalisation avec interstice annulaire entre la base du cyclone et le volume de stockage ; Figure 6 représente, en coupe verticale, une variante de la précédente forme de réalisation ; Figure 7 est une vue en coupe verticale d'un autre dispositif 10 séparateur conforme à la présente invention, avec cyclone disposé horizontalement ; Figure 8 est une vue en coupe verticale d'une variante de ce dispositif séparateur, avec cyclone en position inclinée ; Figure 9 est une vue en coupe verticale d'une dernière forme de 15 réalisation du dispositif séparateur selon l'invention, avec cyclone en position inversée. La figure 2 représente un dispositif séparateur, qui comprend à l'intérieur d'un boîtier 7 une partie cyclone , désignée globalement par le repère 8. De manière connue (comparer avec la figure 1), la partie 20 cyclone 8 comprend ici, de haut en bas : une entrée supérieure tangentielle 1 des gaz contenant de l'huile à éliminer, et une zone cylindrique 2 de captage des gouttes d'huile. Le cyclone 8 comporte aussi une ouverture axiale 5 de sortie des gaz, tandis que le fond du boîtier 7 forme un volume de stockage 4 pour l'huile récupérée. Cependant, contrairement à un cyclone classique, la 25 partie cyclone 8 est dépourvue de toute zone inférieure conique. Ainsi, le cyclone 8 se présente comme un corps globalement cylindrique, dont la base communique par un orifice 12 avec le volume de stockage 4, formé à l'intérieur du boîtier 7. Dans la partie supérieure du dispositif séparateur, au-dessus du 30 volume de stockage 4, s'étend un conduit d'aspiration 9 horizontal, partant de l'ouverture supérieure 5 de sortie axiale des gaz. Une communication est réalisée entre la partie haute du volume de stockage 4 d'une part, et un point du conduit d'aspiration 9 d'autre part, par un trou d'aspiration 10 ménagé dans la paroi qui les sépare. En cours de 35 fonctionnement, la sortie du cyclone 8 crée de façon naturelle une perte de charge, qui est suffisante pour créer elle-même une dépression dans le volume de stockage 4, par l'intermédiaire du trou d'aspiration 10. Il en résulte une plus grande efficacité pour le cyclone 8, et aussi une absence de projections d'huile par l'ouverture supérieure 5 de sortie axiale des gaz de ce cyclone 8. De plus, comme l'illustre la figure 2, les gaz admis dans le cyclone 8 par l'entrée tangentielle 1 se divisent en : -un écoulement principal 6 d'abord descendant en hélice puis ascendant et sortant axialement par l'ouverture supérieure 5 (comme dans un cyclone classique), et un écoulement secondaire 11 s'échappant par l'orifice 10 inférieur 12, puis parcourant le volume de stockage 4 et traversant le trou d'aspiration 10 pour finalement rejoindre le conduit d'aspiration 9 et se réunir à l'écoulement principal 6. En conséquence de cette double circulation des gaz, la perte de charge globale entre l'entrée et la sortie du dispositif séparateur est moins 15 grande que dans un cyclone classique, dans lequel les gaz ne peuvent passer que par l'ouverture supérieure de sortie. Le fonctionnement général de ce dispositif, en particulier l'effet d'aspiration par le trou 10 et la double circulation des gaz, restent similaires à la description précédente faite en référence à la figure 2. On notera que, dans 20 la réalisation de la figure 2, le volume de stockage 4 s'étend au moins partiellement au-dessous de la partie cyclone 8. En revanche, dans le dispositif séparateur montré sur la figure 3, qui comprend encore une partie cyclone 8 d'allure cylindrique (sans zone inférieure conique), le volume de stockage 4 est situé entièrement sur le côté 25 de la partie cyclone 8. Un ou plusieurs orifices 12 réalisent ici la communication entre la base du cyclone 8 et le volume de stockage 4 accolé à ce cyclone 8. Comme dans l'exemple précédent, la partie haute du volume de stockage communique par un trou d'aspiration 10 avec le conduit d'aspiration 9. 30 La figure 4 montre un dispositif séparateur qui, dérivé de celui de la figure 3, possède un volume de stockage 4 déporté vis-à-vis de la partie cyclone 8 . Un conduit 13 sensiblement horizontal fait ici communiquer la base de la partie cyclone , d'allure cylindrique, avec le volume de stockage 4 qui n'est plus accolé à cette partie cyclone 8 . Le conduit 13 est parcouru 35 par l'écoulement secondaire 11 de gaz, cet écoulement entraînant avec lui l'huile liquide vers le volume de stockage 4, avant de rejoindre le conduit d'aspiration 9 par le trou d'aspiration 10 toujours prévu en partie haute du volume de stockage 4. Cette forme de réalisation permet de tenir compte de contraintes d'encombrement particulières, en plaçant par exemple la partie cyclone 8 dans une zone limitée par le bas comme figuré en 14, et le volume de stockage 4 dans un endroit limité par le haut comme figuré en 15. La figure 5 représente, au contraire, un dispositif séparateur dont le volume de stockage 4 s'étend sous la partie cyclone 8. Cette partie cyclone 8 est ici encore d'allure cylindrique, et elle communique à sa base, par un interstice annulaire 16, avec le volume de stockage 4. II est ainsi créé, comme figuré par les flèches 17, un écoulement à symétrie axiale qui garantit l'évacuation complète de l'huile arrivant à la base du cyclone 8. On notera que dans la forme de réalisation de la figure 5, la partie cyclone 8 conserve un fond circulaire 18, à fixer à l'intérieur du boîtier 7 par exemple par soudure, la liaison étant symbolisée en 19.

La figure 6 illustre une variante simplifiée de la forme de réalisation précédente, variante dans laquelle la partie cyclone 8 d'allure cylindrique est dépourvue de fond qui lui soit propre. Ainsi, cette partie cyclone 8 est simplement ouverte à sa base, et l'interstice annulaire 16 est délimité entre le bord inférieur de sa paroi cylindrique et le fond du boîtier 7. Cette figure 6 fait apparaître, par ailleurs, le départ d'huile 20 situé au point le plus bas du volume de stockage 4, et permettant de ramener l'huile récupérée vers un réservoir (non représenté). Dans toutes les formes de réalisation décrites jusqu'ici, en référence aux figures 2 à 6, la partie cyclone 8 possède une disposition verticale, avec l'entrée des gaz 1 et la sortie des gaz 5 en position supérieure. La figure 7 montre un dispositif séparateur, de même conception générale, dans lequel la partie cyclone 8 est toutefois disposée horizontalement à l'intérieur du boîtier 7. Cette partie cyclone 8 est d'allure cylindrique, son extrémité ouverte (par analogie avec la figure 6) surmontant le volume de stockage 4. Dans cette disposition horizontale du cyclone 8, la force des gaz en particulier dans l'écoulement secondaire interne au cyclone 8 qui entraîne l'huile hors du cyclone 8, et permet ainsi sa descente vers le fond du volume de stockage, alors que le flux secondaire de retour 11 extérieur au cyclone 8 baisse en vitesse et n'entraîne plus l'huile vers l'extérieur.

Une variante de cette dernière disposition est représentée sur la figure 8. La partie cyclone 8 occupe ici une position inclinée, son extrémité la plus basse surmontant le volume de stockage 4, de sorte que la gravité intervient partiellement pour l'entraînement des gouttes d'huile. Bien entendu, toutes inclinaisons intermédiaires, entre une disposition verticale et une disposition horizontale, sont envisageables.

Enfin, la figure 9 représente un dispositif séparateur conforme à l'invention, dans lequel la partie cyclone 8, d'allure cylindrique, est disposée verticalement à l'intérieur du boîtier 7 en position inversée, c'est-à-dire avec l'entrée tangentielle 1 des gaz en position basse, de même que la sortie axiale 5 des gaz, tandis que la sortie des gouttes d'huile (flèche 17) s'effectue au sommet du cyclone 8, dans la zone supérieure du boîtier 7. Le volume de stockage 4 de l'huile récupérée prend ici la forme d'une coupelle annulaire, entourant le sommet du cyclone 8. Un conduit descendant de départ d'huile 20 relie le volume de stockage 4 au réservoir 21 ici visible, ou en variante (non représentée) à un siphon.

Dans cette dernière configuration, l'huile est évacuée de la partie cyclone 8 par la seule force de l'écoulement secondaire 11 de gaz dirigé vers le haut à sa sortie du cyclone 8, la gravité s'opposant cependant au mouvement ascendant des gouttes d'huile, ce qui nécessite une adaptation précise des débits de gaz dans les écoulements principal 6 et secondaire 11.

Le retour de l'huile vers le réservoir 21 est ici favorisé par l'augmentation de la hauteur de retour H de l'huile, cette hauteur se définissant comme l'écart entre la surface libre de l'huile dans le volume de stockage 4 et la surface libre de l'huile dans le réservoir 21. Cette hauteur de retour d'huile doit compenser la différence de pression entre la sortie du cyclone 8 et l'intérieur du carter de l'huile du moteur auquel est associé le dispositif séparateur. Ainsi, en particulier dans cette dernière configuration, le dispositif séparateur objet de l'invention est monté sous un couvre-culasse de moteur à combustion interne, notamment un moteur de véhicule automobile, et il assure la fonction de déshuilage des gaz sortant du carter de vilebrequin de ce moteur. Toutefois, compte tenu de ses avantages d'efficacité, de simplicité et de gain d'encombrement, le dispositif séparateur objet de la présente l'invention convient aussi pour d'autres utilisations, par exemple comme dépoussiéreur ou séparateur de produits chimiques, ou dans toutes autres utilisations de cyclones qui peuvent se heurter notamment aux mêmes types de problèmes d'encombrement.

Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif séparateur qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le 5 même principe, quels que soient notamment les détails de forme, les dimensions et la matière constitutive du dispositif ainsi que sa destination.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Dispositif séparateur à cyclone, en particulier prévu pour la récupération d'huile, et utilisable pour déshuiler les gaz sortant du carter de vilebrequin d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, un cyclone (8) avec une entrée tangentielle (1) des gaz contenant des particules et notamment des gouttes d'huile à éliminer, et avec une sortie axiale (5) des gaz, ainsi qu'un volume (4) de stockage des particules ou gouttes recueillies, la partie cyclone (8) possédant une forme globalement cylindrique, sans zone inférieure conique (3), la base de la partie cylindrique (2) communiquant avec le volume (4) de stockage des particules ou gouttes, et d'autre part, des moyens de création d'une dépression entre la sortie (5, 9) et l'entrée (1) des gaz, par une communication (10) réalisée entre la sortie (5, 9) des gaz et la partie haute du volume (4) de stockage des particules ou gouttes.

2. Dispositif séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume (4) de stockage des particules ou gouttes est déporté sur le côté du cyclone (8). 25

3. Dispositif séparateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la communication entre la base du cyclone (8) proprement dit et le volume (4) de stockage est réalisée par un conduit (13) sensiblement horizontal, parcouru par l'écoulement secondaire (11) de gaz qui entraîne avec lui les particules ou gouttes. 30

4. Dispositif séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie du cyclone (8) de forme globalement cylindrique est ouverte à sa base et communique par un interstice annulaire (16) avec le volume (4) de stockage des particules ou gouttes. 10 15 20 35 4 v 2922126 14

5. Dispositif séparateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie cyclone (8) est d'axe horizontal, ou incliné dans une position intermédiaire entre la 5 verticale et l'horizontale.

6. Dispositif séparateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie cyclone (8) possède une disposition inversée, avec l'entrée tangentielle (1) des gaz dans la zone inférieure de la partie cyclone (8) de même que la sortie axiale (5) des gaz, les particules ou gouttes étant récupérées dans la zone supérieure de cette partie cyclone (8).

7. Utilisation du dispositif séparateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans un moteur à combustion interne, notamment un moteur de véhicule automobile, pour le déshuilage des gaz sortant du carter de vilebrequin de ce moteur, le dispositif étant monté sous un couvre-culasse du moteur à combustion interne.20