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Title:
METHOD FOR CLEANING THE UPSTREAM SURFACE OF A PARTICLE FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/093659
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method for cleaning the upstream surface (14) of a particle filter (10) of an exhaust line of a heat engine. The method comprises a step which consists in circulating a cleansing flux through the particle filter (10) from its downstream surface (18) towards its upstream surface (14) viewed in the direction of flow of the exhaust gases in the filter. It comprises, prior to said circulation of cleansing flux through the particle filter (10), a step which consists in wetting by immersion the particle filter (10) in a wetting solution (26) in the absence of ultrasonic vibrations.

Inventors:
POUTOT BENOIT (FR)
PELLISSARD SYLVAIN (FR)
ZILLIOX JEAN-PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2003/001291
Publication Date:
November 13, 2003
Filing Date:
April 23, 2003
Export Citation:
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Assignee:
FAURECIA SYS ECHAPPEMENT (FR)
POUTOT BENOIT (FR)
PELLISSARD SYLVAIN (FR)
ZILLIOX JEAN-PHILIPPE (FR)
International Classes:
B01D41/04; B01D46/00; B01D46/24; F01N3/022; F01N3/023; (IPC1-7): F01N3/032
Foreign References:
US5795359A1998-08-18
EP1060780A12000-12-20
GB2292098A1996-02-14
Attorney, Agent or Firm:
Blot, Philippe (Paris Cedex 09, Paris Cedex 09, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de nettoyage de la face amont (14) d'un filtre à particules (10) d'une ligne d'échappement d'un moteur thermique, le filtre (10) étant disposé dans une enveloppe (12) présentant une sortie (22) des gaz d'échappement, le procédé comportant une étape de mise en circulation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules (10) de sa face aval (18) vers sa face amont (14) en considérant le sens d'écoulement des gaz d'échappement dans le filtre, caractérisé en ce qu'il comporte, avant ladite étape de mise en circulation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à par ticules (10), une étape de trempage par immersion du filtre à particules (10) dans une solution de trempage (26), en l'absence de vibrations ultrasonores.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de trempage a une durée comprise entre 1 et 6 heures.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la solution de trempage (26) est constituée d'un milieu aqueux.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température de la solution de trempage (26) est inférieure à 70°C, plus particulièrement inférieure à 50°C et de préférence inférieure à 25°C.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pH de la solution de trempage est compris entre 4 <BR> et 8.<BR> <P>6.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caracté risé en ce que la solution de trempage (26) comporte au moins un agent tensioactif.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules (10) est réparti sur l'essentiel de la surface aval (18) du fil tre à particules.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pendant une partie de ladite étape de mise en circulation du flux de nettoyage au tra vers du filtre à particules (10), un obturateur (50) est rapporté sur une partie réduite de la face amont (14) du filtre à particules (10).
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le flux de nettoyage est un flux de liquide dont le débit est supérieur à 50 I/min.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pres sion du liquide en amont de la surface aval (18) du filtre à particules (10) est comprise entre 2 et 25 bars.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le liquide a une température comprise entre 20°C et 70°C.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, ca ractérisé en ce que le liquide est de l'eau.
13. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit flux de nettoyage est mis en contact de la face aval (18) du filtre sous une pression supérieure à la pression ambiante, et en ce que le flux de net toyage mis en circulation au travers du filtre à particules (10) est constitué d'un mélange de liquide et de gaz.
14. Procédé de nettoyage selon la revendication 13, caractérisé en ce que le liquide est constitué essentiellement d'eau.
15. Procédé de nettoyage selon la revendication 13 ou 14, caractéri sé en ce que le gaz est constitué essentiellement d'air.
16. Procédé de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le rapport du volume de liquide au volume de gaz dans le mélange est compris entre 1/5 et 1/10.
17. Procédé de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que le mélange est créé avant mise en circulation au travers du filtre à particules (10) par injection de bulles de gaz dans un flux de liquide, les bulles ayant un diamètre compris entre 0,1 mm et 0,6 mm.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, ca ractérisé en ce que la pression du mélange en amont de la surface aval (18) du filtre à particules (10) est comprise entre 1 bar et 24 bars, et de préfé rence entre 2 bars et 10 bars.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, ca ractérisé en ce que le mélange a une température comprise entre 10°C et 30°C.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 19, ca ractérisé en ce que le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules (10) a un débit supérieur à 100 I/min.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules (10) a un dé bit compris entre 200 I/min et 600 I/min.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 21, ca ractérisé en ce qu'il comporte, après ladite étape de mise en circulation du flux de nettoyage au travers du filtre à particules (10), une étape de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules (10), de sa surface aval (18) vers sa surface amont (14).
23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que, lors de l'étape de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à parti cules (10), le flux gazeux sec a un débit supérieur à 3 000 I/min et une pres sion statique supérieure à 2 bars.
24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que, lors de l'étape de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules (10), le flux gazeux est réparti sur l'essentiel de la surface aval (18) du filtre à particules (10).
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, ca ractérisé en ce qu'il comporte une succession d'alternances d'étapes de mise en circulation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules (10) et d'étapes de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules (10), de sa surface aval (18) vers sa surface amont (14).
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on introduit le flux de nettoyage dans ladite enve loppe (12) par une manche (32) connectée à la sortie (22) des gaz d'échap pement de l'enveloppe, et en ce que la section de la manche (32) est sensi blement égale à la section de la sortie (22) des gaz d'échappement de l'en veloppe.
27. Procédé de nettoyage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire de retraitement des effluents, récupérés après nettoyage de la face amont (14), par séparation des composés toxiques qui y sont présents, l'étape de retrai tement comportant l'une ou plusieurs des opérations suivantes : précipitation des composés toxiques par variation du pH, séparation des composés toxi ques par séparation liquide/solide et neutralisation du pH des effluents avant rejet.
28. Dispositif de nettoyage de la face amont (14) d'un filtre à particu les (10) d'une ligne d'échappement d'un moteur thermique, le filtre (10) étant disposé dans une enveloppe (12), le dispositif comprenant notamment : des moyens (25) de trempage du filtre à particules (10) dans une so lution de trempage (26) en l'absence de vibrations ultrasonores des moyens de mise en circulation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules (10) de sa face aval (18) vers sa face amont (14) en considérant le sens d'écoulement des gaz d'échappement dans le filtre,.
29. Dispositif de nettoyage selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de retraitement des effluents, récu pérés après nettoyage de la face amont (14), par séparation des composés toxiques qui y sont présents, lesdits moyens de retraitement étant aptes à effectuer l'une ou plusieurs des opérations suivantes : précipitation des composés toxiques par variation du pH, séparation des composés toxiques par séparation liquide/solide et neutralisation du pH des effluents avant re jet.
Description:
Procédé de nettoyage de la face amont d'un filtre à particules La présente invention concerne un procédé de nettoyage de la face amont d'un filtre à particules d'une ligne d'échappement d'un moteur thermi- que le filtre étant disposé dans une enveloppe présentant une sortie des gaz d'échappement, le procédé comportant une étape de mise en circulation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules de sa face aval vers sa face amont en considérant le sens d'écoulement des gaz d'échappement dans le filtre.

De nos jours, il est connu dans les véhicules automobiles à moteur thermique, et notamment dans les véhicules à moteur Diesel, de prévoir un filtre à particules dans la ligne d'échappement.

Un tel filtre à particules est reçu à l'intérieur d'une enveloppe métalli- que présentant une entrée d'introduction des gaz d'échappement et une sor- tie d'évacuation des gaz d'échappement.

Le filtre à particules est formé d'un substrat de filtration tel que du carbure de silicium ou de la cordiérite. Dans ce substrat est délimitée une succession de canaux parallèles adjacents, les canaux étant obturés alter- nativement à l'une ou l'autre des leurs extrémités. Les gaz circulent ainsi au travers des parois latérales séparant deux canaux adjacents. On connaît également des filtres à particules formés de substrat de type métallique, tressé ou fritté, ainsi que des substrats à base fibres par exemple des fibres de type céramique ou cellulose.

Lors du fonctionnement du moteur, le filtre à particules retient des particules de suies sur sa surface amont en considérant le sens d'écoule- ment des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement.

Les particules de suies s'accumulent progressivement sur cette face amont, provoquant ainsi un remplissage du filtre. Afin d'éliminer les suies et de garantir un fonctionnement optimal du moteur, il est connu de régénérer le filtre, ceci à intervalles réguliers. A cet effet, on provoque une combustion des suies déposées sur la face amont du filtre à particules. Afin de favoriser la combustion des suies sur le filtre à particules, il est connu d'ajouter, dans le combustible alimentant le moteur, des additifs métalliques permettant d'abaisser la température de combustion des suies.

A l'issue de régénérations successives du filtre à particules, des rési- dus non combustibles s'accumulent sur la face amont du filtre à particules.

Ces résidus non combustibles sont composés majoritairement d'oxydes, de sulfates, et de phosphates de cérium, de zinc, de fer et de calcium prove- nant notamment des huiles et carburant utilisés dans le moteur ainsi que des additifs métalliques présents dans ce carburant.

Afin de conserver les performances du moteur et de restaurer la ca- pacité de filtration du filtre à particules, il est nécessaire de procéder à un nettoyage mécanique périodique du filtre à particules.

A cet effet, il est connu de démonter le filtre à particules et son enve- loppe de la ligne d'échappement et de procéder au nettoyage du filtre.

Suivant un procédé connu, une buse délivrant un jet d'eau de faible section, celle-ci étant de quelques millimètres, est introduite à l'intérieur de l'enveloppe en regard de la surface aval du filtre à particules en considérant le sens d'écoulement des gaz. Sous la commande de moyens de déplace- ment automatiques, la buse est déplacée perpendiculairement à la surface d'extrémité aval du filtre à particules, suivant une trajectoire en rosace afin de couvrir toute la surface du filtre.

Le jet d'eau appliqué sur la surface aval du filtre à particules est mis en oeuvre après que le filtre à particules a été démonté du véhicule et régé- néré. On conçoit, par la mise en oeuvre du procédé, que le décollement des résidus non combustibles accumulés sur la surface amont du filtre à particu- les est délicat et parfois imparfait.

L'invention a pour but de proposer un procédé de nettoyage d'un filtre à particules ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et qui, en particulier, permet un nettoyage rapide et efficace du filtre.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de nettoyage de la face amont d'un filtre à particules d'une ligne d'échappement d'un moteur thermi- que, caractérisé en ce qu'il comporte, avant ladite étape de mise en circula- tion d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules, une étape de trempage par immersion du filtre à particules dans une solution de trem- page, en l'absence de vibrations ultrasonores.

Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre du procédé, celui-ci comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'étape de trempage a une durée comprise entre 1 et 6 heures ; - la solution de trempage est constituée d'un milieu aqueux ; - la température de la solution de trempage est inférieure à 70°C, plus particulièrement inférieure à 50°C et de préférence inférieure à 25°C ; - le pH de la solution de trempage est compris entre 4 et 8 ; -la solution de trempage comporte au moins un agent tensio-actif ; - le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules est réparti sur l'essentiel de la surface aval du filtre à particules ; - pendant une partie de ladite étape de mise en circulation du flux de nettoyage au travers du filtre à particules, un obturateur est rapporté sur une partie réduite de la face amont du filtre à particules ; - le flux de nettoyage est un flux de liquide dont le débit est supérieur à 50 I/min ; - la pression du liquide en amont de la surface aval du filtre à particu- les est comprise entre 2 et 25 bars ; - le liquide a une température comprise entre 20°C et 70°C ; - le liquide est de l'eau ; - ledit flux de nettoyage est mis en contact de la face aval du filtre sous une pression supérieure à la pression ambiante, et le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules est constitué d'un mélange de liquide et de gaz ; -le liquide est constitué essentiellement d'eau.

- le gaz est constitué essentiellement d'air ; - le rapport du volume de liquide au volume de gaz dans le mélange est compris entre 1/5 et 1/10 ; - le mélange est créé avant mise en circulation au travers du filtre à particules par injection de bulles de gaz dans un flux de liquide, les bulles ayant un diamètre compris entre 0,1 mm et 0,6 mm ; - la pression du mélange en amont de la surface aval du filtre à parti- cules est comprise entre 1 bar et 24 bars, et de préférence entre 2 bars et 10 bars ;

- le mélange a une température comprise entre 1 0°C et 30°C ; -le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules a un débit supérieur à 100 I/min : -le flux de nettoyage mis en circulation au travers du filtre à particules a un débit compris entre 200 I/min et 600 min ; -il comporte, après ladite étape de mise en circulation du flux de net- toyage au travers du filtre à particules, une étape de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules, de sa surface aval vers sa surface amont ; - lors de l'étape de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules, le flux gazeux sec a un débit supérieur à 3 000 I/min et une pression statique supérieure à 2 bars.

- lors de l'étape de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules, le flux gazeux est réparti sur l'essentiel de la surface aval du filtre à particules ; - il comporte une succession d'alternances d'étapes de mise en circu- lation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules et d'étapes de mise en circulation d'un flux gazeux sec au travers du filtre à particules, de sa surface aval vers sa surface amont ; - on introduit le flux de nettoyage dans ladite enveloppe par une man- che connectée à la sortie des gaz d'échappement de l'enveloppe, et la sec- tion de la manche est sensiblement égale à la section de la sortie des gaz d'échappement de l'enveloppe ; et -il comporte une étape supplémentaire de retraitement des effluents, récupérés après nettoyage de la face amont, par séparation des composés toxiques qui y sont présents, l'étape de retraitement comportant l'une ou plu- sieurs des opérations suivantes : précipitation des composés toxiques par variation du pH, séparation des composés toxiques par séparation liquide/ solide et neutralisation du pH des effluents avant rejet.

L'invention a également pour objet un dispositif apte à la mise en oeu- vre du procédé de nettoyage de l'invention.

Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

-le dispositif comprend notamment : . des moyens de trempage du filtre à particules dans une solution de trempage en l'absence de vibrations ultrasonores ; . des moyens de mise en circulation d'un flux de nettoyage au travers du filtre à particules de sa face aval vers sa face amont en considérant le sens d'écoulement des gaz d'échappement dans le filtre ; et - il comporte en outre des moyens de retraitement des effluents, ré- cupérés après nettoyage de la face amont, par séparation des composés toxiques qui y sont présents, lesdits moyens de retraitement étant aptes à effectuer l'une ou plusieurs des opérations suivantes : précipitation des composés toxiques par variation du pH, séparation des composés toxiques par séparation liquide/solide et neutralisation du pH des effluents avant re- jet.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins sur lesquels : -la figure 1 est une vue schématique d'un équipement de régénéra- tion des suies sur la face amont d'un filtre à particules représenté en coupe ; - la figure 2 est une vue schématique d'un équipement de trempage initial d'un filtre à particules ; - la figure 3 est une vue schématique d'une installation de nettoyage de la face amont d'un filtre à particules représenté en coupe lors d'une pre- mière phase de nettoyage ; - la figure 4 est une vue identique à celle de la figure 3 lors d'une deuxième phase de nettoyage ; - la figure 5 est une vue schématique d'une variante de réalisation d'une installation de nettoyage de la face amont d'un filtre à particules repré- senté en coupe lors d'une première phase de nettoyage ; et - la figure 6 est une vue identique à celle de la figure 5 lors d'une deuxième phase de nettoyage.

Sur les figures est représenté un filtre à particules 10 de véhicule au- tomobile disposé à l'intérieur d'une enveloppe métallique 12. Le filtre 10 et

son enveloppe 12 ont été préalablement démontés de la ligne d'échappe- ment dans laquelle ils sont normalement installés.

Le filtre à particules 10 est constitué d'un substrat poreux dans lequel sont délimités des canaux parallèles adjacents obturés alternativement d'un côté et de l'autre.

La longueur du filtre à particules 10 est par exemple de 254 mm et son diamètre de 144 mm. Son volume est de 4,1 I pour une masse de 3 300 g.

Avec un tel filtre, lorsque celui-ci est propre, la contre-pression mesu- rée pour une vitesse du flux égale à 12,7 m/s est de 10 kPa.

Les valeurs numériques données dans la suite de la description cor- respondent à un tel filtre.

Elles sont applicables pour des filtres ayant des caractéristiques adaptées pour traiter un débit de gaz d'échappement de 25 à 700 kg/heure.

Le filtre à particules 10 présente une face amont 14 en considérant le sens d'écoulement normal des gaz dans la ligne d'échappement. La face amont 14 désigne la surface d'extrémité amont du filtre et la surface des ca- naux débouchant sur cette surface ou plus généralement toute surface du filtre susceptible de retenir des suies ou des cendres. La face amont 14 du filtre à particules est accessible au travers d'une extrémité ouverte 16 de l'enveloppe 12. Cette extrémité ouverte 16 présente une section sensible- ment identique à celle du filtre à particules 14. Lorsque le filtre à particules est monté sur une ligne d'échappement, l'enveloppe 12 est prolongée en amont de son extrémité 16 par l'enveloppe d'un organe de purification cata- lytique.

Après une utilisation prolongée du véhicule, la face amont 14 du filtre à particules est chargée de résidus non combustibles, dont le filtre doit tre débarrassé lors de l'opération de nettoyage. En outre, des suies non brûlées lors d'une phase antérieure de régénération peuvent également tre présen- tes sur la face amont du filtre.

La masse de cendres, c'est-à-dire de résidus non combustibles sur la face amont du filtre, avant nettoyage, est d'au moins 100 g pour un filtre ayant parcouru au moins 50 000 km.

Le filtre 10 présente une face aval 18 opposée à la face amont 14, en considérant le sens d'écoulement normal des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement.

L'enveloppe 12 comporte, en regard de la face aval 18 du filtre à par- ticules, un tronçon convergent 19 depuis la face aval 18 du filtre à particules jusqu'à une sortie 20 servant normalement à l'évacuation des gaz d'échap- pement issu du filtre à particules.

La sortie 20 a une section correspondant sensiblement à celle des conduites constituant la ligne d'échappement.

Avant de procéder au nettoyage proprement dit du filtre, consistant en l'évacuation des résidus non combustibles, les suies non brûlées lors d'une phase antérieure de régénération doivent tre éliminées de la surface amont 14 du filtre après que celui a été démonté.

A cet effet, l'équipement de régénération illustré sur la figure 1 est utilisé.

Celui-ci comporte un tube calorifugé 21 comportant à un bout une entrée d'admission d'air équipée d'un ventilateur 22. En outre, un brûleur 23 est disposé le long du tube 21 afin de créer une flamme à l'intérieur de celui- ci pour chauffer l'air injecté.

A l'autre bout du tube 21 se trouve une ouverture 24. Cette ouverture est adaptée pour permettre une connexion de l'enveloppe 12 du filtre à par- ticules depuis son extrémité ouverte 16. Ainsi, la face amont 14 du filtre à particules se trouve exposée en regard de l'intérieur du tube 21.

Pour la régénération des suies sur la face amont 14 du filtre à particu- les, l'air prélevé à l'extérieur par le ventilateur 22 est introduit à l'intérieur du tube et se trouve amené à circuler au travers du filtre à particules après avoir été chauffé au contact de la flamme produite par le brûleur 23. Ainsi, un flux d'air chaud est établi à travers le filtre de sa face amont 14 vers sa face aval 18. Ce flux d'air chaud est évacué par la sortie 20 du filtre.

Le ventilateur 22 est adapté pour un débit d'air de l'ordre de 250 kg/h avec une pression comprise entre 1 et 2 bars. Le brûleur 23 est dimensionné pour que la température des gaz sur la face amont du filtre à particules soit

d'au plus 850°C, plus particulièrement d'au plus 750°C et de préférence d'au plus 600°C.

Le flux d'air chaud au travers du filtre à particules est entretenu pen- dant une durée comprise entre 2 et 20 minutes, de préférence 5 à 10 minu- tes.

La circulation d'air chaud au travers du filtre augmente la température des suies présentes sur la face amont, provoquant une combustion de cel- les-ci.

Après combustion complète des suies, l'enveloppe 12 contenant le filtre à particules 10 est démontée du tube 21.

L'enveloppe 12 et le filtre à particules 10 sont ensuite immergés dans un bac 25 rempli d'une solution de trempage 26. Le bac 25 est dépourvu de moyen de production d'ultrasons dans la solution de trempage 26.

Pendant toute la phase de trempage, le filtre à particules 10 est main- tenu immergé. Cette phase a une durée avantageusement comprise entre une et six heures et, de préférence sensiblement égale à trois heures.

Lors de la phase de trempage, la solution 26 est maintenue sans mouvement et le filtre à particules n'est pas déplacé dans la cuve.

La solution de trempage 26 est constituée par exemple exclusivement d'eau.

La température de cette solution est par exemple la température am- biante. Toutefois, avantageusement, la température de la solution est infé- rieure à 70°C. Elle est plus particulièrement d'au plus 50°C et de préférence d'au plus 25°C.

Des adjuvants sont avantageusement ajoutés dans la solution aqueuse 26 afin de porter le pH de la solution dans une plage comprise en- tre (4) et (8).

De préférence, la solution comporte des agents tensio-actifs tels que des polyphosphates et/ou des éthers couronnes.

Après trempage, le filtre à particules 10 est débarrassé des résidus non combustibles déposés sur sa face amont dans l'installation 27 illustrée sur la figure 3.

L'installation, destinée au nettoyage du filtre à particules 10, comporte des moyens d'alimentation 28 en fluide de nettoyage. Ceux-ci comprennent un réservoir 29 constitué par exemple d'une citerne contenant de l'eau. Des moyens 29A de chauffage de l'eau de tout type adapté sont installés dans la citerne 29. La sortie de la citerne 29 est reliée à une pompe 30 constituée avantageusement d'une pompe à pistons. La sortie de la pompe est reliée à une manche 32 adaptée pour acheminer le flux de liquide de nettoyage issu du réservoir 29 jusqu'à la sortie 20 du filtre à particules. La manche 32 com- porte, à son extrémité, un raccord 34 permettant la connexion directe et étanche de la manche à la sortie 20 du filtre à particules.

La manche 32 et son raccord 34 ont une section sensiblement identi- que à celle de la sortie 20.

En outre, une vanne d'arrt 36 est prévue en sortie de la pompe 30.

Des moyens d'arrivée d'air 38 sous pression sont en outre connectés à la manche 32, en aval de la vanne 36.

Ces moyens 38 comportent un compresseur d'air 40 dont la sortie est reliée à une citerne d'air 42 à pression variable, cette pression étant com- prise entre 2 et 6 bars.

Un régulateur de pression 44 est interposé entre la sortie du com- presseur et l'entrée de la citerne 42.

La sortie de la citerne 42 est reliée à la manche 32 au travers d'une vanne d'arrt 46.

Les vannes 36 et 46 sont reliées à des moyens de commande afin de connecter alternativement la manche 32 au moyen d'alimentation en eau 28 ou au moyen d'alimentation en air 38.

A l'issue des phases de régénération et de trempage effectuées sur les équipements des figures 1 et 2, la sortie 20 du filtre est reliée à la man- che 32, comme illustré sur la figure 3. Un flux de liquide de nettoyage, et avantageusement d'eau, est alors mis en circulation au travers du filtre à particules 10 de sa surface aval 18 vers sa surface amont 14.

Le flux de liquide est mis en circulation au travers du filtre avec un débit supérieur à 50 litres/minute, la pompe 30 étant adaptée pour un tel dé-

bit. Avantageusement, ce débit est compris entre 200 litres/minute et 600 litres/minutes. II est de préférence sensiblement égal à 300 litres/minute.

Le flux de liquide est réparti sur l'essentiel de la surface aval 18 du filtre à particules, le volume compris entre la face aval 18 et la sortie 20 du filtre étant intégralement rempli de liquide.

Lors de la mise en circulation du flux de liquide, la pression du liquide, en amont de la surface aval 18 du filtre à particules, est comprise avanta- geusement entre 2 et 25 bars. La pompe 30 est adaptée pour imposer une telle pression.

Le liquide utilisé pour le balayage du filtre à particules est de l'eau, cette eau étant chauffée avantageusement à une température comprise en- tre 20°C et 70°C.

Dans le mode de réalisation illustré, l'eau est issue du réservoir 29 équipé des moyens de chauffage 29A. Toutefois, l'eau peut tre issue d'un réseau d'alimentation en eau courante et en particulier d'un mélangeur assu- rant un mélange d'eau chaude et d'eau froide issues de deux réseaux d'ali- mentation distincts en eau à des températures différentes.

Une première étape de mise en circulation du liquide de nettoyage est effectuée alors que la face amont 14 du filtre à particules est laissée libre.

Cette première étape dure par exemple 20 secondes. Au cours de cette étape, le flux de liquide est maintenu en permanence avec un débit et une pression tels qu'indiqués ci-dessus.

Avantageusement, au cours de cette étape, la circulation du flux de liquide de nettoyage est interrompue au moyen de la vanne 36 illustrée sur la figure 3. La vanne 46 est alors ouverte. A partir des moyens d'alimentation en air 38, un flux d'air est établi au travers du filtre à particules 10 de sa sur- face aval 18 vers sa surface amont 14. Cette deuxième étape dure par exemple 5 secondes et assure une évacuation des eaux retenues dans ce filtre.

Les moyens d'arrivée d'air sous pression 38 sont adaptés pour fournir un flux d'air ayant un débit compris entre 50 litres/seconde et 300 li- tres/seconde et de préférence sensiblement égal à 150 litres/seconde. La

pression en amont de la surface aval 18 du filtre à particules est comprise entre 2 et 10 bars.

Une succession d'étapes de balayage du filtre à l'eau et à l'air est alors mise en oeuvre. Une étape de balayage à l'eau et une étape de ba- layage à l'air forment un cycle de nettoyage.

Un cycle du procédé de nettoyage selon l'invention dure avantageu- sement de 30 secondes à 50 secondes et de préférence 40 secondes.

Avantageusement, pour le nettoyage d'un mme filtre, un cycle de nettoyage est répété entre 1 et 10 fois et de préférence environ 5 fois.

Avantageusement, une étape supplémentaire de nettoyage telle qu'il- lustrée sur la figure 4 est mise en oeuvre. Lors de cette étape, les flux de liquide ou de gaz sont maintenus dans les mmes conditions que précé- demment. Toutefois, un obturateur 50, constitué par exemple d'un disque plat, est rapporté contre une partie de la surface amont 14 du filtre à particu- les. Cet obturateur 50 est porté par exemple par une traverse 52 permettant l'écoulement des flux de part et d'autre de l'obturateur.

Avantageusement, l'obturateur 50 est placé seulement dans le pro- longement de la sortie 20 au travers de laquelle sont introduits les flux de nettoyage. En particulier, l'obturateur est rapporté avantageusement dans la partie centrale de la surface amont 14 du filtre à particules.

Cette étape supplémentaire dure par exemple 20 secondes.

A l'issue des différentes étapes de nettoyage, le filtre à particules est remonté sur le véhicule.

On conçoit que la circulation d'eau et éventuellement d'air avec un débit et une pression élevés au travers du filtre à particules provoque un dé- crochage et une évacuation des résidus non combustibles déposés sur la surface amont 14 du filtre à particules. En particulier, ce décrochage s'effec- tue prioritairement dans le prolongement de la sortie 20 par laquelle le li- quide de nettoyage est introduit.

Lors de l'étape supplémentaire illustrée sur la figure 4, la présence de l'obturateur 50 provoque un écoulement prioritaire du liquide à la périphérie de la région centrale du filtre alignée avec la sortie 20. Ainsi, les régions de la surface amont 14 du filtre à particules non couvertes de l'obturateur 50

sont alors prioritairement débarrassées des résidus non combustibles, l'es- sentiel du flux de liquide traversant ces régions de la surface amont.

Cette étape supplémentaire est de préférence mise en oeuvre. Toute- fois, celle-ci peut tre supprimée.

On constate que, lors de ces différentes étapes, après que le filtre a été initialement trempé, le débit élevé de liquide établi au travers du filtre à particules associé à une pression élevée de celui-ci assure un décollage et une évacuation satisfaisante des résidus. De plus, la température supérieure à la température ambiante du liquide favorise ce décrochement.

Une variante d'une installation de nettoyage d'un filtre à particules est illustré sur les figures 5 et 6.

Dans ce mode de réalisation de l'installation, les éléments identiques ou analogues à ceux de l'installation des figures 3 et 4 sont désignés par les mmes numéros de référence.

Seuls les éléments supplémentaires seront décrits.

Dans ce mode de réalisation, le réservoir 29 assurant l'alimentation en liquide de nettoyage est constitué par exemple d'une citerne contenant de l'eau. La pompe 30 est constituée avantageusement d'une pompe volu- métrique. La sortie de la pompe est reliée à une conduite dans laquelle est intégré un mélangeur liquide/gaz 60. La pompe assure une pression com- prise entre 0 et 24 bars à l'entrée du mélangeur 60.

Le mélangeur 60 comporte des ailettes adaptées pour répartir de ma- nière homogène des bulles de gaz dans le flux de liquide.

En amont des ailettes du mélangeur 60 est disposé un piquage d'ali- mentation en air comprimé avec une pression variable de 0 à 6 bars et plutôt égale à 2 bars. Un premier moyen 62 d'alimentation en air tel qu'un réseau de distribution d'air sous pression est relié au piquage d'alimentation. Le ré- seau est muni d'un régulateur de pression 64 et d'une vanne pilotée 66.

L'action du mélangeur 60 consiste à intégrer l'air injecté dans l'eau en créant des"micro-bulles". Le diamètre de ces bulles est de l'ordre de 0,19 mm pour un débit de 40 m3/h et de 0,47 mm pour un débit de 15 m3/h, pour des pressions de liquide et de gaz égales respectivement à 2 bars et 2 bars.

La sortie du mélangeur est reliée à la manche 34 adaptée pour acheminer le mélange de nettoyage issu du mélangeur 60 jusqu'à la sortie 20 du filtre à particules.

Les vannes 66 et 36 sont reliées à une unité de pilotage adaptée pour que les vannes soient en permanence dans un mme état.

La vanne 46 est reliée également à l'unité de pilotage. Cette dernière assure que la vanne 46, d'une part, et les vannes 66,36, d'autre part, soient dans des états différents.

A l'issue des phases de régénération et de trempage, la sortie 20 du filtre est reliée à la manche 34, comme illustré sur la figure 5. Un flux d'un mélange de nettoyage, constitué avantageusement d'eau et d'air, est alors mis en circulation au travers du filtre à particules 10 de sa surface aval 18 vers sa surface amont 14. Pour ce faire, la vanne 46 est fermée alors que les vannes 66 et 36 sont ouvertes.

Le mélange est mis en circulation au travers du filtre avec un débit du mélange supérieur à 100 litres/minute, la pompe 30 et les premiers moyens 32 d'alimentation en air sont adaptés pour un tel débit. Avantageusement, ce débit est compris entre 200 litres/minute et 600 litres/minute. II est de pré- férence sensiblement égal à 300 litres/minute.

Le mélange est réparti sur l'essentiel de la surface aval 18 du filtre à particules, le volume compris entre la face aval 18 et la sortie 20 du filtre étant intégralement rempli du mélange.

Lors de la mise en circulation du flux de liquide, la pression du mé- lange, en amont de la surface aval 18 du filtre à particules, est comprise avantageusement entre 1 bar et 24 bars. Celle-ci est de préférence sensi- blement comprise entre 2 bars et 10 bars. La pompe 30 et les premiers moyens 32 d'alimentation en air sont adaptés pour imposer une telle pres- sion.

Dans le mélange, la proportion de gaz dans le liquide en volume est comprise entre 1/5 et 1/10.

Le liquide utilisé dans le mélange pour le balayage du filtre à particu- les est de l'eau, cette eau étant maintenue à une température comprise en-

tre 10°C et 30°C. De préférence, cette température est sensiblement égale à 20°C.

Une première étape de mise en circulation du mélange de nettoyage est effectuée alors que la face amont 14 du filtre à particules est laissée li- bre. Cette première étape dure par exemple 10 secondes. Au cours de cette étape, le flux de mélange est maintenu en permanence avec un débit et une pression tels qu'indiqués ci-dessus.

Au cours de cette étape de nettoyage, le mélange constitué de l'eau chargée d'air traverse les canaux poreux de la structure filtrante du filtre à particules. Le mélange subit, lors du passage au travers de la structure po- reuse, une perte de charge conduisant à une diminution de sa pression. Les bulles d'air contenues dans le mélange subissent alors une détente progres- sive qui provoque une augmentation de leur volume. En effet, pour chaque bulle, le produit de la pression par le volume étant constant par nature, le volume augmente lorsque la pression baisse. Après traversée de la structure poreuse, c'est-à-dire sensiblement au passage de la surface amont du filtre, la pression du mélange est sensiblement égale à la pression atmosphérique.

Sous l'action de l'expansion des bulles d'air, les cendres brûlées sur la face amont du filtre se trouvent décollées par une action mécanique. Cette action des bulles dont le volume augmente, combinée à l'action de la circula- tion du flux liquide, conduit à un nettoyage progressif de la face amont du filtre.

Un cycle du procédé de nettoyage selon l'invention dure avantageu- sement de 5 secondes à 15 secondes et de préférence 10 secondes.

Avantageusement, une étape supplémentaire de nettoyage telle qu'il- lustrée sur la figure 6 est mise en oeuvre. Lors de cette étape, le flux de mé- lange est maintenu dans les mmes conditions que précédemment avec toutefois, un obturateur 50 rapporté contre une partie centrale de la surface amont 14 du filtre à particules.

Cette étape supplémentaire dure par exemple 10 secondes.

Avantageusement, à l'issue de ces étapes, la circulation du flux de liquide de nettoyage est interrompue au moyen des vannes 66 et 36. La vanne 46 est ouverte. A partir des moyens d'alimentation en air 38, un flux

d'air sec est établi au travers du filtre à particules 10 de sa surface aval 18 vers sa surface amont 14 comme dans le mode de réalisation précédent.

Les moyens de soufflage 38 sont adaptés pour fournir un flux d'air ayant un débit compris entre 50 litres/seconde et 300 litres/seconde et de préférence sensiblement égal à 150 litreslseconde. La pression en amont de la surface aval 18 du filtre à particules est comprise entre 0 et 10 bars, et est avantageusement égale à sensiblement 2 bars.

Ces phases de nettoyage successives consistant en le passage d'air avec des bulles et en le soufflage d'air seul sont répétées entre 5 et 15 fois et plutôt 10 fois.

A l'issue des différentes étapes de nettoyage, le filtre à particules est séché, par exemple en y faisant circuler un flux d'air chaud, puis remonté sur le véhicule.

On conçoit que la circulation d'eau additionné d'air avec un débit et une pression élevés au travers du filtre à particules provoque un décrochage et une évacuation des résidus non combustibles déposés sur la face amont 14 du filtre à particules. En particulier, ce décrochage s'effectue prioritaire- ment dans le prolongement de la sortie 20 par laquelle le liquide de net- toyage est introduit.

Lors de l'étape supplémentaire illustrée sur la figure 6, la présence de l'obturateur 50 provoque un écoulement prioritaire du mélange à la périphé- rie de la région centrale du filtre alignée avec la sortie 20. Ainsi, les régions de la surface amont 14 du filtre à particules non couvertes de l'obturateur 50 sont alors prioritairement débarrassées des résidus non combustibles, l'es- sentiel du flux de liquide traversant ces régions de la surface amont.

Cette étape supplémentaire est de préférence mise en oeuvre. Toute- fois, celle-ci peut tre supprimée.

On constate que, lors de ces différentes étapes, le débit élevé du mé- lange établi au travers du filtre à particules associé à une pression élevée de celui-ci assure un décollage et une évacuation satisfaisante des résidus. De plus, l'alternance des cycles eau chargée en air et d'air seul favorise le dé- crochement.

On constate que la phase initiale de trempage du filtre à particules permet, lors de la circulation du flux de nettoyage, un décrochage plus facile des résidus portés par la face aval du filtre à particules.

Du fait de la toxicité des composés qui y sont présents (comme par exemple des sulfates de zinc, des oxydes ou oxysulfates de chrome, des phosphates ou oxysulfates de zinc, de chrome ou de nickel, des oydes ou oxysulfates de cérium et/ou de fer...), il est nécessaire de prévoir le retrai- tement des effluents récupérés après nettoyage de la face amont 14. Ce retraitement permet de minimiser à la fois les rejets de composés toxiques dans l'environnement ainsi que la quantité de liquide utilisée lors des opéra- tions de nettoyage.

Les effluents récupérés après nettoyage de la face amont 14 sont tout d'abord soumis à une première séparation liquide/solide (filtration, décanta- tion, centrifugation). Cette opération permet de concentrer les composés toxiques présents dans les effluents de 1 à 2 g/l jusqu'à 20g/l.

Après cette opération, on récupère d'une part une solution aqueuse de nettoyage limpide et substantiellement exempte de composé toxique qui peut tre réutilisée pour le nettoyage du filtre à particules 10 et d'autre part une suspension de débourbage, concentrée en composés toxiques.

Pour précipiter les derniers composés toxiques présents dans la sus- pension, le pH est augmenté (par exemple jusqu'à une valeur de 10 par ajout de chaux vive CaO). Le précipité obtenu qui contient les composés toxiques peut alors tre éliminé lors d'une seconde séparation liquide/so- lide.

Ce solide récupéré peut tre expédié en décharge. Le liquide restant est soit traité avant rejet aux égouts (le pH est alors ajusté à une valeur comprise entre 7 et 9) soit recyclé, par exemple par réintroduction au niveau de la première séparation liquide/solide.