ES2285478T3 - Estructura de filtracion para los gases de escape de un motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Estructura de filtración, en particular un filtro de partículas para los gases de escape de un motor de combustión interna, del tipo que comprende: -al menos unos primer y segundo órganos de filtración (15A, 15B) provistos respectivamente de una primera y segunda caras (24A, 24B) dispuestas enfrente la una de la otra; y -una junta (17) de unión de dichas caras, que se extiende entre dichas caras (24A, 24B); caracterizada porque la primera cara (24A) comprende al menos una primera zona (33A) de adherencia fuerte con dicha junta (17) y al menos una zona (35A) de adherencia baja o nula con esta junta (17), comportando dichas zonas (33A, 35A) respectivamente una primera región de adherencia fuerte con dicha junta (17) y una región de adherencia baja o nula con esta junta (17), estando dichas porciones dispuestas respectivamente enfrente de una primera región (35B) de adherencia baja o nula de la segunda cara (24B) con dicha junta (17) y de una región (33B) de adherencia fuerte de la segunda cara (24B) con dicha junta (17).
Description
Estructura de filtración para los gases de
escape de un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a una
estructura de filtración, en particular un filtro de partículas para
los gases de escape de un motor de combustión interna, del tipo que
comprende:
- -
- al menos unos primer y segundo órganos de filtración provistos respectivamente de una primera y de una segunda caras dispuestas enfrentadas entre sí; y
- -
- una junta de unión de dichas caras, que se extiende entre dichas caras.
Dichas estructuras son utilizadas en particular
en los dispositivos de descontaminación de los gases de escape de
motores de combustión interna. Estos dispositivos comportan un tubo
de escape que comprende en serie un órgano de depuración catalítica
y un filtro de partículas. El órgano de depuración catalítica está
adaptado para el tratamiento de las emisiones contaminantes en fase
gaseosa, mientras que el filtro de partículas está adaptado para
retener las partículas de hollín emitidas por el motor.
En unas estructuras conocidas del tipo precitado
(ver por ejemplo EP-A-1 142 619),
los órganos de filtración comprenden un conjunto de conductos
adyacentes de ejes paralelos, separados por unas paredes porosas de
filtración. Estos conductos se extienden entre una cara de admisión
de los gases de escape a filtrar y una cara de evacuación de los
gases de escape filtrados. Estos conductos están por otra parte
obturados en uno u otro de sus extremos para delimitar las cámaras
de entrada que se abren en la cara de admisión y cámaras de salida
que se abren siguiendo la cara de evacuación.
Estas estructuras funcionan según una sucesión
de fases de filtración y de regeneración. Con ocasión de las fases
de filtración, las partículas de hollín emitidas por el motor se
depositan sobre las paredes de las cámaras de entrada. La pérdida
de carga a través del filtro aumenta progresivamente. Más allá de un
valor predeterminado de esta pérdida de carga, se realiza una fase
de regeneración.
Con ocasión de la fase de regeneración, las
partículas de hollín, compuestas esencialmente de carbono, son
quemadas sobre las paredes de las cámaras de entrada con el fin de
restituir sus propiedades originales a la estructura.
Sin embargo, las partículas de hollín no se
acumulan de una manera homogénea en los órganos de filtración. Así,
el hollín se acumula preferentemente en el centro de la estructura
de filtración y hacia la cara de evacuación de los gases de escape.
Con ocasión de las fases de regeneración, la combustión del hollín
provoca una elevación de temperatura en las zonas de acumulación
preferentes, superior a la elevación de temperatura observada en
las otras zonas de la estructura.
Los gradientes de temperatura en el seno de la
estructura de filtración generan dilataciones locales de amplitudes
diferentes, y por consiguiente, unas tensiones longitudinales y
transversales en y/o entre los diferentes órganos de
filtración.
Estas fuertes tensiones termomecánicas son el
origen de fisuras en los órganos de filtración y/o en las juntas de
unión entre dichos órganos de filtración.
Para limitar el riesgo de aparición de estas
fisuras, la solicitud de patente
EP-A-1 142 619 propone utilizar
unas juntas de unión cuyo espesor es elegido en la gama de 0,3 a 3
mm y cuya conductividad térmica está comprendida entre 0,1 y 10
W/m.K.
Las estructuras actuales no dan total
satisfacción. En efecto, más allá de cierto número de fases de
regeneración, pueden aparecer fisuras en la junta de unión. Estas
fisuras se acompañan de una pérdida total de cohesión de la
estructura de filtración. Esta pérdida de cohesión conduce a unas
fugas y la estructura debe ser reemplazada.
La invención tiene como objeto principal
remediar este inconveniente, es decir proporcionar una estructura
de filtración porosa para filtro de partículas que permita una
utilización prolongada del filtro.
A este efecto, la invención tiene por objeto una
estructura de filtración del tipo precitado, caracterizada porque
la primera cara comprende al menos una primera zona de adherencia
fuerte con dicha junta y al menos una zona de adherencia baja o
nula con esta junta, comportando dichas zonas respectivamente una
primera porción de adherencia fuerte con dicha junta y una porción
de adherencia baja o nula con esta junta, estando dichas porciones
dispuestas respectivamente enfrente de una primera porción de
adherencia baja o nula de la segunda cara con dicha junta, y de una
porción de adherencia fuerte de la segunda cara con esta junta.
La estructura de filtración según la invención
puede comportar una o varias de las características siguientes,
tomadas aisladamente o según cualquier combinación técnicamente
posible:
- -
- la primera cara comprende además una segunda zona de adherencia fuerte con dicha junta que comporta una segunda porción de adherencia fuerte con dicha junta dispuesta enfrente de una segunda porción de adherencia baja o nula de la segunda cara con dicha junta;
- -
- en al menos una sección de la estructura de filtración, la porción de adherencia baja o nula con dicha junta de la primera cara está dispuesta entre las primera y segunda porciones de adherencia fuerte con dicha junta de esta primera cara;
- -
- dicha sección es una sección longitudinal;
- -
- dicha sección es una sección transversal;
- -
- un órgano de filtración es un bloque prismático en el que cada una de las caras laterales está enfrente de una cara lateral de un órgano de filtración asociado, extendiéndose una junta de unión de dichas caras entre dichas caras; y cada una de las caras laterales del bloque comprende al menos una zona de adherencia fuerte de esta cara del bloque con dicha junta y al menos una zona de adherencia baja o nula de esta cara con dicha junta, comportando dichas zonas respectivamente una porción de adherencia fuerte de esta cara del bloque con dicha junta y una porción de adherencia baja o nula de esta cara con dicha junta, estando dichas porciones dispuestas respectivamente enfrente de una porción de adherencia baja o nula con dicha junta de la cara enfrente del órgano de filtración asociado y de una porción de adherencia fuerte con dicha junta de la cara enfrente del órgano de filtración asociado;
- -
- la porción de adherencia fuerte con dicha junta de la primera cara del bloque está dispuesta enfrente de una porción de adherencia baja o nula con dicha junta de una segunda cara del mismo bloque;
- -
- cada una de las zonas de adherencia baja o nula con dicha junta está cubierta de un revestimiento antiadherente al menos antes de la puesta en servicio de la estructura;
- -
- los primer y segundo órganos de filtración comprenden cada uno una cara de admisión y una cara de evacuación unidas respectivamente por dichas primera y segunda caras, extendiéndose al menos una porción inferior de adherencia baja o nula con dicha junta de la primera cara hasta la arista común entre la cara de evacuación y dicha primera cara;
- -
- dicha porción inferior presenta una longitud, medida paralelamente a una dirección longitudinal del primer órgano de filtración, inferior a la quinta parte de la longitud medida del primer órgano de filtración, en dicha dirección longitudinal;
- -
- dicha porción inferior presenta una longitud medida paralelamente a una dirección longitudinal del primer órgano de filtración, inferior a la mitad de al menos otra porción de la misma cara;
- -
- el primer órgano de filtración comprende además una cara lateral adyacente a la primera cara, presentando la cara lateral una porción lateral de adherencia fuerte con dicha junta que se extiende hasta la arista de salida común a dichas cara lateral y cara de evacuación; y
- -
- la porción inferior de adherencia baja o nula con la junta presenta, en el lado de la junta, unas irregularidades de superficie, en particular resaltes y/o unas ranuras.
El término "bloque prismático" designa un
conjunto que comporta una cara de entrada, una cara de salida y al
menos tres caras laterales que unen la cara de entrada con la cara
de salida.
Se describen a continuación ejemplos de puesta
en práctica de la invención a la vista de los dibujos adjuntos en
los cuales:
-la Figura 1 es una vista en perspectiva de una
primera estructura de filtración según la invención;
-la Figura 2 es una vista parcial en sección
según la línea II-II de la estructura de filtración
de la Figura 1;
-la Figura 3 es una vista parcial en perspectiva
en despiece de la estructura de filtración de la Figura 1;
-la Figura 4 es una vista análoga a la Figura 2,
tras varios ciclos de regeneración de la estructura de
filtración;
-la Figura 5 es una vista análoga a la Figura 3
de una variante de la primera estructura de filtración según la
invención;
-la Figura 6 es una vista análoga a la Figura 2
de una segunda estructura de filtración según la invención;
-la Figura 7 es una vista análoga a la Figura 4,
a mayor escala, una tercera estructura de filtración según la
invención;
-la Figura 8 es una vista análoga a la Figura 3
de una cuarta estructura de filtración según la invención; y
-la Figura 9 es una vista análoga a la Figura 2,
a mayor escala, de una quinta estructura de filtración según la
invención.
El filtro de partículas 11 representado en la
Figura 1 está dispuesto en una línea 13 de escape de los gases de
un motor diesel de vehículo automóvil, representada
parcialmente.
Esta línea de escape 13 se prolonga más allá de
los extremos del filtro de partículas 11 y delimita un paso de
circulación de los gases de escape.
El filtro de partículas 11 se extiende siguiendo
una dirección X-X' longitudinal de circulación de
los gases de escape. Comprende una pluralidad de bloques 15 de
filtración unidos entre sí por unas juntas de unión 17.
Cada bloque de filtración 15 tiene forma
sustancialmente paralelepipédica rectángula alargada según la
dirección longitudinal X-X'.
Como se ilustra en la Figura 2, cada bloque de
filtración 15A, 15B comporta una estructura de filtración 19
porosa, una cara 21 de admisión de los gases de escape a filtrar,
una cara 23 de evacuación de los gases de escape filtrados, y al
menos cuatro caras laterales 24.
La estructura de filtración porosa 19 está
realizada en un material de filtración constituido por una
estructura monolítica, en particular en cerámica (Cordierita o
carburo de silicio).
Esta estructura 19 posee una porosidad
suficiente para permitir el paso de los gases de escape. Sin
embargo, como ya es conocido, el diámetro de los poros es elegido
suficientemente pequeño para asegurar una retención de las
partículas de hollín.
La estructura porosa 19 comporta un conjunto de
conductos adyacentes de eje paralelo a la dirección longitudinal
X-X'. Estos conductos están separados por paredes 25
porosas de filtración. En el ejemplo ilustrado en la Figura 1,
estas paredes 25 tienen un espesor constante y se extienden
longitudinalmente en la estructura de filtración 19, de la cara de
admisión 21 a la cara de evacuación 23.
Los conductos están distribuidos en un primer
grupo de conductos de entrada 27 y un segundo grupo de conductos de
salida 29. Los conductos de entrada 27 y los conductos de salida 29
están dispuestos en posiciones invertidas.
Los conductos de entrada 27 están obturados al
nivel de la cara de evacuación 23 del bloque de filtración 15A, 15B
y están abiertos por su otro extremo.
Por el contrario, los conductos de salida 29
están obturados al nivel de la cara de admisión 21 del bloque de
filtración 15A, 15B y desembocan siguiendo su cara de evacuación
23.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 1, los
conductos de entrada 27 y de salida 29 presentan unas secciones
constantes en toda su longitud.
Como se representa en la Figura 1, las caras
laterales 24 del bloque de filtración situadas enfrente de otro
bloque de filtración son planas. Las caras laterales 31 situadas
enfrente de la línea de escape 13 presentan una forma adaptada para
asegurar el contacto con la pared interior cilíndrica de esta línea
13.
Como se ilustra en las Figuras 2 y 3, cada una
de las caras planas 24 situadas enfrente de otro bloque de
filtración comprende al menos una zona 33 firmemente solidaria de la
junta 17, y al menos una zona 35, que con ocasión de la fabricación
de la estructura 19, está cubierta de un revestimiento
antiadherente. Este revestimiento es por ejemplo a base de papel,
de politetrafluoroetileno o de nitruro de boro.
Así, la zona 33 constituye una región de
adherencia fuerte con la junta 17, mientras que la zona 35
constituye una región de adherencia baja o nula con la junta
17.
La adherencia entre la junta de unión 17 y las
caras planas 24 de los bloques de filtración 15 en las zonas 33 de
adherencia fuerte es al menos 10 veces superior a la de las zonas 35
de adherencia baja o nula, situándose esta adherencia comprendida
entre 0 y 50 MPa.
Por ejemplo, la disposición de las zonas 33 y de
las zonas 35 sobre las caras planas 24 de los bloques de filtración
15 está ilustrada en las Figuras 2 y 3.
Como se representa en la Figura 2, la primera
cara plana 24A del primer bloque de filtración 15A comprende
sucesivamente, siguiendo la dirección longitudinal
X-X', una primera zona 33A de adherencia fuerte con
la junta 17, una zona 35A de adherencia baja o nula con la junta 17
y una segunda zona 33C de adherencia fuerte con la junta 17.
El segundo bloque de filtración 15B comprende
una segunda cara 24B, enfrente de la primera cara 24A.
Esta segunda cara 24B comporta sucesivamente,
siguiendo la dirección X-X', una primera zona 35B de
adherencia baja o nula enfrente de la primera zona 33A de
adherencia fuerte de la primera cara 24A, una zona 33B de adherencia
fuerte, enfrente de la zona 35B de adherencia baja o nula de la
primera cara 24A y una segunda zona 35C de adherencia baja o nula
enfrente de la segunda zona 33C de adherencia fuerte de la primera
cara 24A.
En el ejemplo ilustrado en la Figura 3, esta
disposición relativa de las zonas 33 de adherencia fuerte y de las
zonas 35 de adherencia baja o nula es común a todas las caras planas
24 de un mismo bloque de filtración 15.
La junta de unión 17 está dispuesta entre las
caras planas 24 de los bloques de filtración 15. Esta junta de
unión 17 está realizada a base de cemento cerámico, generalmente
constituido por sílice y/o por carburo de silicio y/o nitruro de
aluminio. Tras la sinterización, este cemento tiene un módulo de
elasticidad de alrededor de 5000 MPa. Este cemento solidariza los
bloques de filtración entre sí.
Para el montaje de la estructura 19, una primera
etapa de filtración está constituida por el ensamblaje de dos en
dos siguiendo las superficies verticales de bloques de filtración
15 con la ayuda de la junta de unión 17.
Se realiza a continuación una segunda etapa de
filtración siguiendo el mismo procedimiento.
En el caso de que la junta de unión esté
constituida por un cemento muy rígido, y sea cual sea la disposición
de las zonas 33 y 35 en las diversas caras de los bloques 15, antes
del ensamblaje de los primero y segundo pisos de filtración entre
sí siguiendo las superficies horizontales, unas protecciones (por
ejemplo pantallas de cartón) están dispuestas entre las superficies
horizontales de los bloques para cubrir las aristas adyacentes a
unas zonas de adherencia baja o nula de las superficies verticales.
Así, se evita la formación por la junta de unión de puentes
horizontales de adherencia fuerte entre las zonas de adherencia baja
o nula de las superficies verticales.
Se describirá ahora el funcionamiento de la
primera estructura de filtración según la invención.
Con ocasión de una fase de filtración (Figura
1), los gases de escape cargados de partículas son guiados hasta
las caras de entrada 21 de los bloques de filtración 15 por la línea
de escape 13. Como se indica por unas flechas en la Figura 2,
penetran a continuación en los conductos de entrada 27, y pasan a
través de las paredes 25 de la estructura porosa 19. Con ocasión de
este paso, el hollín se deposita sobre las paredes 25 de los
conductos de entrada 27. Este hollín se deposita preferentemente en
el centro del filtro de partículas 11 y hacia la cara de evacuación
23 de los bloques de filtración 15 (en la parte derecha del
dibujo).
Los gases de escape filtrados se escapan por los
conductos de evacuación 29 y son guiados hacia la salida del tubo
de escape.
Cuando el vehículo ha recorrido unos 500 Km,
aproximadamente la pérdida de carga a través del filtro 11 aumenta
de manera significativa. Se realiza entonces una fase de
regeneración.
En esta fase, el hollín es oxidado por elevación
de la temperatura del filtro 11. Esta oxidación es exotérmica. El
reparto no homogéneo del hollín en el filtro 11 provoca un gradiente
de temperatura entre las zonas de fuerte acumulación de hollín y
las zonas de baja acumulación de hollín.
Por otra parte, los bloques de filtración y las
juntas se dilatan bajo el efecto de la temperatura. La amplitud
local de esta dilatación depende de la temperatura.
Estas variaciones de amplitud de dilatación,
bajo el efecto de los gradientes de temperatura, generan fuertes
tensiones termomecánicas. El solicitante piensa que el sistema
según la presente invención puede, gracias a la presencia de zonas
de adherencia baja o nula, aliviar las tensiones sin creación de
fisuras en un órgano de filtración o en la junta de unión.
Por otra parte, las zonas de adherencia baja o
nula y las de adherencia fuerte están dispuestas de tal modo que,
si las tensiones termomecánicas son demasiado fuertes para la
estructura, la fisuración ocurre en unas zonas privilegiadas
41.
Así, como se ilustra en la Figura 4, la
propagación de las fisuras 41 en las juntas 17 es guiada a lo largo
de las zonas 35 de adherencia baja o nula de la junta 17 sobre las
caras planas 24 de los bloques de filtración 15. Así, las fisuras
41 entre el primer bloque de filtración 15A y el segundo bloque de
filtración 15B están localizadas siguiendo la primera zona 35B de
adherencia baja o nula de la segunda cara 24B y, a continuación,
entre el extremo derecho de esta zona 35B y el extremo izquierdo de
la zona 35A de adherencia baja o nula de la primera cara y
siguiendo esta última zona 35A de adherencia baja o nula.
Incluso si la junta 17 está totalmente fisurada
en estas zonas 35A y 35B, una primera porción 43A de junta 17 sigue
solidarizada con el primer bloque de filtración 15A siguiendo la
primera zona 33A de adherencia fuerte de la primera cara 24A. Una
segunda porción 43B de junta 17 con forma complementaria de la
primera porción 43A sigue solidarizada con el segundo bloque de
filtración 15B siguiendo la zona de adherencia fuerte 33B de la
segunda cara 24B.
La cooperación entre estas primera y segunda
porciones 43A y 43B de junta 17 impide el movimiento longitudinal
relativo del primer bloque de filtración 15A en relación con el
segundo bloque de filtración 15B hacia las caras de evacuación 23
de los bloques de filtración 15A y 15B.
Por otra parte, la propagación de las fisuras 41
es guiada entre el extremo derecho de la zona 35A de adherencia
baja o nula de la primera cara 24A hasta el extremo izquierdo de la
segunda zona 35C de adherencia baja o nula de la segunda cara 24B y
según esta segunda zona 35C.
Aunque la junta esté totalmente fisurada en
estas zonas 35B y 35C, el primer bloque de filtración 15A sigue
solidarizado con una tercera porción 43C de junta 17 enfrente de la
segunda zona 33C de adherencia fuerte de la primera cara 24A. Esta
tercera porción 43C presenta una forma complementaria de la segunda
porción 43B de junta 17.
Esta tercera porción 43C coopera con la segunda
porción 43B para impedir el desplazamiento relativo del primer
bloque 15A en relación con el segundo bloque 15B siguiendo la
dirección longitudinal X-X' hacia las caras de
admisión 21 de los bloques de filtración 15A y 15B.
En este filtro de partículas, el alivio de las
tensiones termomecánicas está entonces asegurada, según su
intensidad, por la propia estructura (en caso de presencia de zonas
de adherencia nula) y por la formación de fisuras 41 cuya
propagación está controlada.
Por otra parte, la propagación de estas fisuras
41 en las juntas 17 es guiada para impedir el desplazamiento
relativo de los bloques de filtración 15 los unos en relación con
los otros y preservar así la estanqueidad del filtro de partículas
11 en relación con el hollín.
En la variante ilustrada en la Figura 5, a
diferencia de la estructura ilustrada en la Figura 3, unas zonas 33
de adherencia fuerte con la junta 17 y unas zonas 35 de adherencia
baja o nula con la junta 17, en cada una de las caras planas 24 de
los bloques de filtración 15, están dispuestas sucesivamente en
alternancia siguiendo por una parte, unas direcciones paralelas a
la dirección longitudinal X-X' y siguiendo por otra
parte, unas direcciones paralelas a las direcciones transversales
Y-Y' y Z-Z' perpendiculares a la
dirección longitudinal X-X'. Las zonas 33 y las
zonas 35 forman así una estructura en tablero de damas en cada cara
24 de cada bloque 15.
Por otra parte, las zonas 33 de adherencia
fuerte con la junta 17 y las zonas 35 de adherencia baja o nula con
la junta 17 de una cara 24 de un bloque 15 están situadas
respectivamente enfrente de zonas 35 de adherencia baja o nula con
la junta 17 y de zonas 33 de adherencia fuerte con la junta 17 de
una cara 24 de otro bloque 15.
En esta estructura, se evita así el
desplazamiento relativo de los bloques por una parte, siguiendo la
dirección longitudinal X-X' y por otra, siguiendo
las direcciones transversales Y-Y' y
Z-Z'.
En la variante ilustrada en la Figura 6, el
bloque de filtración central 15C comprende sucesivamente siguiendo
la dirección X-X', sobre una primera cara 24D, una
sola zona 33D de adherencia fuerte con la junta 17 y una sola zona
35D de adherencia baja con la junta 17. Comprende por otra parte, en
una segunda cara 24E opuesta a la primera cara 24D, una segunda
zona 35E de adherencia baja o nula enfrente de la primera zona 33D
de adherencia fuerte con la junta 17 y una segunda zona 33E de
adherencia fuerte con la junta 17 enfrente de la primera zona 35D
de adherencia baja o nula con la junta 17. Los bloques de filtración
15D y 15E situados enfrente de las primera y segunda caras 24D y
24E comprenden unas zonas de adherencia fuerte y unas zonas de
adherencia baja enfrente, respectivamente, de las zonas de
adherencia baja 35D, 35E y unas zonas de adherencia fuerte 33D, 33E
de las primera y segunda caras 24D y 24E del bloque de filtración
central 15C.
En este ejemplo, si la junta 17 se fisura, se
impide el desplazamiento longitudinal relativo del bloque de
filtración central 15C hacia las caras de evacuación 23 mediante la
disposición relativa de las zonas de adherencia fuerte y de las
zonas de adherencia baja en su primera cara 24E. Asimismo, el
desplazamiento longitudinal relativo de este bloque 15C hacia las
caras de admisión 21 queda impedido por la distribución de las zonas
de adherencia fuerte y unas zonas de adherencia baja o nula sobre
su segunda cara 24E.
En una variante, una parte de una zona de
adherencia fuerte de una cara de un bloque puede estar dispuesta
enfrente de una parte de una zona de adherencia fuerte de un bloque
enfrentado. Asimismo, una parte de una zona de adherencia baja o
nula de una cara de un bloque puede estar dispuesta enfrente de una
parte de una zona de adherencia baja o nula de un bloque
enfrentado.
Gracias a la invención que acaba de ser
descrita, es posible disponer de una estructura de filtración que
pueda soportar una multitud de fases de regeneración preservando al
mismo tiempo su cohesión mecánica y su estanqueidad en relación con
el hollín.
En la variante representada en la Figura 7, la
primera cara 24A comprende sucesivamente, de arriba abajo,
paralelamente a la dirección longitudinal X-X', una
cuarta zona 33E de adherencia fuerte con la junta 17, una quinta
zona 35F de adherencia baja o nula con la junta 17, una sexta zona
33G de adherencia fuerte con la junta 17 y una séptima zona 35H de
adherencia baja o nula con la junta 17. Cada zona 33 de adherencia
fuerte con la junta 17 de la primera cara 24A está dispuesta
enfrente de una zona 35 de adherencia baja o nula con la junta 17
de la segunda cara 24B. Por otra parte, cada zona 35 de adherencia
baja o nula con la junta 17 de la primera cara 24A está dispuesta
enfrente de una zona 33 de adherencia fuerte con la junta 17 de la
segunda cara 24B.
Como se ilustra en la Figura 7, la séptima zona
35H de adherencia baja o nula con la junta 17 está delimitada en la
parte inferior por la arista 71 común entre la primera cara 24A y la
cara de salida 23 del primer bloque de filtración 15A.
Por otra parte, la longitud medida de cada una
de las sexta zona 33G y séptima zona 35H, siguiendo la dirección
longitudinal X-X' es inferior a la quinta parte de
la longitud medida del primer bloque de filtración 15A, siguiendo
la dirección longitudinal X-X' y en la mitad de la
longitud medida de cada una de las tercera y cuarta zonas 33E y
35F, igualmente siguiendo la dirección longitudinal
X-X'.
En caso de fisuración en la junta 17 y en el
seno del primer bloque 15A. esta disposición permite retener
cualquier parte inferior 115A del primer bloque de filtración 15A,
delimitada por un plano P de fisuración transversal, situado entre
la cara de entrada 21 y un plano P' transversal que pase por el
borde inferior 73 de la sexta zona 33G.
Esta retención está asegurada por la cooperación
entre un tope 135H, formado solidario con el segundo bloque 15B en
la junta 17, enfrente de la séptima zona 35H y un tope 133G, formado
solidario con la parte inferior 115A en la junta 17, enfrente de la
sexta zona 33G.
Por otra parte, en el caso (no representado) en
que el primer bloque 15A quedara intacto y la fisuración apareciera
en el segundo bloque 15B, cualquier parte inferior del segundo
bloque de filtración 15B, delimitada por un plano de fisuración
transversal situado entre la cara de entrada 21 y un plano P'' que
pase por el borde inferior 75 de la quinta zona 35F, es
retenida.
En la variante ilustrada en la Figura 8, cada
bloque 15 posee al menos una primera cara 24K que presente
sucesivamente, de arriba a abajo, una primera zona 35K de
adherencia baja o nula con la junta 17, una zona 33K de adherencia
fuerte con la junta 17 y una segunda zona 35L de adherencia baja o
nula con la junta 17, delimitada en la parte inferior por la arista
71K común entre la primera cara 24K y la cara de salida 23.
Por otra parte, cada bloque 15 presenta además
una cara lateral 24M, adyacente a la primera cara 24K, que presenta
sucesivamente, de arriba a abajo, una primera zona 33M de
adherencia fuerte con la junta 17, una zona 35M de adherencia baja
o nula con la junta 17 y una segunda zona 33N de adherencia fuerte
con la junta 17, adyacente a la arista de salida 71M, común a la
cara lateral 24M y a la cara de salida 23.
En esta estructura en "damero" cada zona 33
de adherencia fuerte con la junta 17 de la primera cara 24K es
adyacente a una zona 35 de adherencia baja o nula con la junta 17 de
la cara adyacente 24M.
En la variante ilustrada en la Figura 9, las
zonas 35 de adherencia baja o nula de cada bloque presentan además,
en el lado de la junta 17, unas irregularidades de superficie 81,
como por ejemplo unas ranuras y/o unos resaltes, como se describe
en la solicitud de patente francesa nº 03 08588 del
solicitante.
De preferencia, estas irregularidades de
superficie 81 se extienden paralelamente a una dirección inclinada
o transversal en relación con la dirección longitudinal
X-X' del bloque 15.
Estas irregularidades 81 provocan un aumento de
la rugosidad de las zonas 35 de adherencia baja o nula. Así, la
mayor rugosidad en la zona 35C de adherencia baja o nula con la
junta 17, adyacente a la arista común 71 del primer bloque 15A,
permite retener una parte inferior 115A del primer bloque de
filtración que podría soltarse en caso de fisuración según un plano
transversal en el seno del primer bloque 15A.
Claims (13)
1. Estructura de filtración, en particular un
filtro de partículas para los gases de escape de un motor de
combustión interna, del tipo que comprende:
- -
- al menos unos primer y segundo órganos de filtración (15A, 15B) provistos respectivamente de una primera y segunda caras (24A, 24B) dispuestas enfrente la una de la otra; y
- -
- una junta (17) de unión de dichas caras, que se extiende entre dichas caras (24A, 24B);
caracterizada porque la
primera cara (24A) comprende al menos una primera zona (33A) de
adherencia fuerte con dicha junta (17) y al menos una zona (35A) de
adherencia baja o nula con esta junta (17), comportando dichas
zonas (33A, 35A) respectivamente una primera región de adherencia
fuerte con dicha junta (17) y una región de adherencia baja o nula
con esta junta (17), estando dichas porciones dispuestas
respectivamente enfrente de una primera región (35B) de adherencia
baja o nula de la segunda cara (24B) con dicha junta (17) y de una
región (33B) de adherencia fuerte de la segunda cara (24B) con dicha
junta
(17).
2. Estructura según la reivindicación 1,
caracterizada porque la primera cara (24A) comprende además
una segunda zona (33C) de adherencia fuerte con dicha junta (17)
que comporta una segunda región de adherencia fuerte con dicha
junta (17) dispuesta enfrente de una segunda región (35C) de
adherencia baja o nula de la segunda cara (24B) con dicha
junta
(17).
(17).
3. Estructura según la reivindicación 2,
caracterizada porque, en al menos una sección de la
estructura de filtración, la región (35A) de adherencia baja o nula
con dicha junta (17) de la primera cara (24A) está dispuesta entre
las primera y segunda regiones (33A, 35C) de adherencia fuerte con
dicha junta (17) de esta primera cara (24A).
4. Estructura según la reivindicación 3,
caracterizada porque dicha sección es una sección
longitudinal.
5. Estructura según la reivindicación 3,
caracterizada porque dicha sección es una sección
transversal.
6. Estructura según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizada porque al menos un órgano de filtración
(15) es un bloque prismático en el que cada una de las caras
laterales (24) está enfrente de una cara lateral (24) de un órgano
de filtración (15) asociado, extendiéndose una junta de unión (17)
de dichas caras , entre dichas caras (24); y porque cada una de las
caras laterales (24) del bloque comprende al menos una zona (33) de
adherencia fuerte de esta cara del bloque con dicha junta (17) y al
menos una zona (35) de adherencia baja o nula de esta cara (24) con
dicha junta (17), comportando dichas zonas respectivamente una
región (33) de adherencia fuerte de esta cara del bloque con la
junta (17) y una región (35) de adherencia baja o nula de esta cara
(24) con dicha junta (17), estando dichas regiones dispuestas
respectivamente enfrente de una región (35) de adherencia baja o
nula con dicha junta (17) de la cara (24) enfrente del órgano de
filtración (15) asociado y de una región (33) de adherencia fuerte
con dicha junta (17) de la cara (24) enfrente del órgano de
filtración (15) asociado.
7. Estructura según la reivindicación 6,
caracterizada porque la porción (33D) de adherencia fuerte
con dicha junta (17) de la primera cara (24D) del bloque (15C) está
dispuesta enfrente de una región (35E) de adherencia baja o nula
con dicha junta (17) de una segunda cara (24E) del mismo bloque
(15C).
8. Estructura según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada porque cada una de las zonas (35) de
adherencia baja o nula con dicha junta está cubierta de un
revestimiento antiadherente, al menos antes de la puesta en
servicio de la estructura.
9. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los primer
y segundo órganos de filtración (15A, 15B) comprenden cada uno una
cara de admisión (21) y una cara de evacuación (23) unidas
respectivamente por dichas primera y segunda caras (24A, 24B) al
menos una región inferior (35H; 35L) de adherencia baja o nula con
dicha junta (17) de la primera cara (24A) que se extiende hasta la
arista común (71; 71K) entre la cara de evacuación (23) y dicha
primera cara (24A).
10. Estructura según la reivindicación 9,
caracterizada porque dicha región inferior (35H) presenta una
longitud, medida paralelamente a una dirección longitudinal
(X-X') del primer órgano de filtración (15A),
inferior a la quinta parte de la longitud de dicho primer órgano de
filtración (15A), medida siguiendo dicha dirección longitudinal
(X-X').
11. Estructura según la reivindicación 10,
caracterizada porque dicha región inferior (35H) presenta una
longitud, medida paralelamente a una dirección longitudinal
(X-X') del primer órgano de filtración (15A)
inferior a la mitad de al menos otra región (33E, 33F) de la misma
cara.
12. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque el primer
órgano de filtración (15A) comprende además una cara lateral (24M)
adyacente a la primera cara (24K), presentando la cara lateral
(24M) una región lateral (33N) de adherencia fuerte con dicha junta
(17) que se extiende hasta la arista de salida (71M) común a dichas
cara lateral (24K) y cara de evacuación (23).
13. Estructura según una cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque al menos la
porción inferior (35L) de adherencia baja o nula con la junta (17)
presenta, en el lado de la junta (17), unas irregularidades de
superficie (81), en particular unos resaltes y/o unas ranuras.
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