Brevet FR2936837A1 — publié le 20100409

Intégration du tube d'aération sur le tuyau de remplissage d'un réservoir de fluide de dépollution pour gaz d'échappement Les législations sur les émissions des véhicules et poids lourds prévoient entre autres une diminution des rejets d'oxydes d'azote NO, dans l'atmosphère. Pour atteindre cet objectif on connaît le procédé SCR (Selective Catalytic Reduction) qui permet la réduction des oxydes d'azote par injection d'un agent réducteur, généralement d'ammoniac, dans la ligne d'échappement. Cet ammoniac peut provenir de la décomposition par thermolyse d'une solution d'un précurseur d'ammoniac dont la concentration peut être celle de l'eutectique. Un tel précurseur d'ammoniac est généralement une solution d'urée. A noter que les législations susmentionnées prévoient également une diminution de l'émission de particules en particulier par les moteurs diesel, de sorte que des filtres à particules ont été mis au point. Afin de faciliter la régénération thermique de ceux-ci, des additifs spécifiques ont également été mis au point. Faire le plein est dès lors devenu une nécessité dans les véhicules diesel équipés d'un réservoir de fluide de dépollution pour gaz d'échappement (en particulier de moteurs diesel), ou �additif�, tel que l'urée ou les additifs permettant de réduire la température de combustion des particules d'un filtre à particules (additif pour FàP) par exemple. Par le terme �urée�, on entend désigner toute solution, généralement aqueuse, contenant de l'urée. L'invention donne de bons résultats avec les solutions eutectiques eau/urée pour lesquelles il existe un standard qualité: par exemple, selon la norme DIN 70070, dans le cas de la solution d'AdBlue° (solution commerciale d'urée), la teneur en urée est comprise entre 31,8% et 33,2% (en poids) (soit 32.5 +/-0.7% en poids) d'où une quantité d'ammoniac disponible comprise entre 18,0% e 18,8%. L'invention peut également s'appliquer aux mélanges urée/formate d'ammonium en solution aqueuse également et vendus sous la marque DenoxiumTM et dont l'une des compositions (Denoxium-30) contient une quantité équivalente en ammoniac à celle de la solution d' Adblue A . Ces derniers présentent comme avantage, le fait de ne geler qu'à partir de -30°C (par rapport à -11°C), mais présentent comme inconvénients, des problèmes de corrosion liés à la libération 2936837 -2 éventuelle d'acide formique et un marché moins disponible (alors que l'urée est largement utilisée et facilement disponible même dans des domaines tels que l'agriculture). La présente invention est particulièrement intéressante dans le cadre des solutions eutectiques eau/urée. 5 Par �additif pour FàP�, on entend généralement une composition, en solution dans un solvant hydrocarboné, d'un catalyseur de combustion à basse température de particules solides carbonées produites par la combustion incomplète d'un hydrocarbure lourd dans un moteur à allumage spontané. Par hydrocarbure lourd, on entend un carburant liquide ou pâteux à température ordinaire dont les molécules 10 comprennent plus de 9 atomes de carbone. Un exemple d'un tel hydrocarbure lourd est une coupe pétrolière appelée gasoil, utilisable dans les moteurs de type Diesel. Des exemples d'additifs liquides qui conviennent sont les sels de fer et de cérium en solution hydrocarbonée. Pour pouvoir remplir de façon appropriée un réservoir d'additif, il faut trouver 15 un procédé de remplissage et d'aération permettant d'atteindre une certaine hauteur de remplissage de fluide définie à partir du fond du réservoir. Le coût, le conditionnement et le risque de panne de ce système doivent également être pris en compte. De par le passé, ce problème était résolu en utilisant un tube d'aération 20 externe. Une extrémité du tube d'aération était fixée au haut du tuyau de remplissage. L'autre extrémité du tube d'aération était fixée à un orifice d'aération du remplissage. L'orifice d'aération du remplissage était conçu à une certaine hauteur spécifique par rapport au trottoir de soudure supérieur sur le réservoir. Cette hauteur est également spécifique par rapport au fond du réservoir et correspond à la 25 dimension essentielle permettant de contrôler la hauteur de remplissage en fluide. Avec cette solution, à mesure que le réservoir se remplit, l'orifice d'aération du remplissage laisse une voie libre pour laisser l'air s'échapper dans l'atmosphère. Une fois la hauteur de remplissage atteinte, l'orifice d'aération du remplissage ne permet plus au réservoir de s'aérer, ce qui crée à l'intérieur un surplus de fluide dans le tuyau de remplissage. Ce phénomène signale à la personne effectuant le remplissage qu'elle doit s'arrêter et il permet en outre de conserver le dôme libre qui est requis pour les vapeurs à l'intérieur du réservoir. 2936837 -3 Le procédé de remplissage selon l'art antérieur fournissait une solution qui n'était pas optimisée en termes de coût, de conditionnement et de solidité. La solution selon l'art antérieur nécessitait l'assemblage de plusieurs pièces. En raison de la nature de l'assemblage des pièces, on observait plusieurs zones de pannes 5 potentielles. Étant donné qu'il y avait deux tuyaux, d'éventuels problèmes de conditionnement se posaient ainsi qu'un risque d'emmêlement pendant l'installation. Pour finir, la solution selon l'art antérieur n'était pas optimisée en termes de coût car nécessitant plusieurs pièces, ce qui induit un coût d'assemblage. A cet effet, la présente invention concerne un réservoir pour le stockage d'un 10 additif de dépollution de gaz d'échappement (en particulier de moteur diesel) comprenant un tuyau de remplissage moulé d'un seul tenant avec un tube d'aération qui sert également à fixer la hauteur maximale de remplissage. Le tube intégré selon la présente invention diminue le coût et le risque de panne tout en offrant des facilités de conditionnement en intégrant le passage de 15 remplissage, le tube d'aération, et l'orifice d'aération du remplissage en un seul ensemble. La différence fonctionnelle entre cette solution et la solution du passé est que le tube d'aération est intégré au tuyau de remplissage. Fonctionnellement, cela crée un ensemble ayant moins de chances de s'accrocher sur quelque chose pendant la 20 production ou l'installation. De plus, étant donné que les deux passages sont reliés entre eux, la hauteur entre l'orifice d'aération du remplissage et l'orifice de sortie du tuyau de remplissage peut être contrôlée. Il a toujours été une pratique courante de séparer l'orifice d'aération du remplissage du tuyau de remplissage. Cette pratique dérive de la conception des 25 réservoirs à carburant dans lesquels la soupape de ventilation et de limitation du remplissage (FLVV) doit souvent être positionnée à un endroit différent par rapport au tuyau de remplissage. Dès lors, l'objet de l'invention n'est pas apparu de façon évidente à ce jour bien que les problèmes de coût, de conditionnement et d'installation spécifiques susmentionnés aient été observés depuis un certain nombre 30 d'années. La solution selon l'invention permet notamment d'obtenir un produit pouvant être conditionné avec des contraintes plus ajustées et permettant une plus grande 2936837 -4 complexité. De plus, cette solution permet de réduire significativement le risque de panne et a le potentiel de réduire les coûts. Contrairement à celles de l'art antérieur, cette solution permet de profiter d'une flexibilité accrue par rapport à l'introduction et au conditionnement du tuyau 5 de remplissage. Elle ne nécessite qu'un seul trou pour acheminer le tuyau à travers les obstacles créés par la forme inhérente du véhicule. Le nombre de pièces est réduit par rapport à l'art antérieur. Cette solution intègre également deux hauteurs critiques, une hauteur d'orifice d'aération du remplissage et une hauteur d'orifice de sortie du tuyau de remplissage. Cet accouplement accroît la précision de hauteur du 10 fluide et supprime le besoin de réaliser une opération de soudage supplémentaire. La solution selon l'invention donne en particulier de bons résultats avec l'urée. Le réservoir auquel s' applique la présente invention est de préférence un réservoir en matière plastique. Il est mis en forme dans un moule de préférence par injection ou extrusion-soufflage, cette dernière méthode étant préférée. 15 La présente invention sera décrite plus en détails à l'aide des dessins joints, qui illustrent de manière schématique 4 variantes de l'invention. La figure 1 illustre un mode de réalisation de la présente invention. L'intérieur du réservoir de fluide (3) communique avec l'atmosphère via 2 passages séparés via un tuyau (7) ayant à l'intérieur de son diamètre 2 passages de fluide. Le premier 20 passage (1) agit comme un moyen de remplissage du réservoir de fluide (3). Le second passage (2) a 2 fonctions. La première de ces fonctions consiste en un moyen pour permettre à l'air de s'échapper du réservoir pendant le remplissage via le passage de remplissage (1). La seconde fonction du passage (2) est d'agir comme un moyen de mettre fin au processus de remplissage. Le passage (2) prend fin à une 25 hauteur (6) spécifique qui correspond à la hauteur (4) maximale désirée dans le réservoir de fluide (3). Pendant un processus de remplissage, le réservoir (3) est capable d'assurer l'aération, jusqu'à ce que le niveau de fluide (4) atteigne la hauteur finale (6) spécifique du passage d'aération. À ce point, l'ouverture au niveau de laquelle le passage d'aération (2) se termine (6), se couvre de fluide, limitant le 30 flux d'air sortant du réservoir (3) et refoulant le fluide dans le passage de remplissage (1), entraînant la fin du processus de remplissage soit par l'arrêt automatique via un appareil de remplissage du marché, soit simplement en s'appuyant sur l'impression de la personne effectuant le remplissage que le réservoir 2936837 -5 ne peut contenir plus de fluide. De plus, le point final du passage de remplissage (5) est nécessairement plus bas que le point final du passage d'aération, quelles que soient ses dimensions. Dans tous les modes de réalisation, le tuyau (7) et le réservoir (3) sont agencés d'une manière répétable et fiable qui fixe la différence entre la 5 hauteur du haut du réservoir et la hauteur des extrémités inférieures des passages. La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le passage d'aération (2) est situé de façon concentrique sur l'extérieur du passage de remplissage (1). En d'autres termes : le tube d'aération et le tuyau de remplissage sont concentriques, le premier étant situé à l'extérieur du second. 10 La figure 2 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel les deux passages sont circulaires et adjacents l'un par rapport à l'autre, et situés à l'intérieur d'un tube unique. La figure 3 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel le passage d'aération (2) entoure partiellement le passage de 15 remplissage. Il présente une section transversale en demi-lune placée à côté de celle du passage de remplissage, l'ensemble ayant une section substantiellement circulaire. La figure 4 représente un autre mode de réalisation dans lequel un tuyau (7) moulé-soufflé a les mêmes caractéristiques de fonctionnement que les autres modes 20 de réalisation mais permet de créer des formes de tube complexes. Dans ce mode de réalisation, les deux tubulures ont été moulées d'un seul tenant et sont reliées par un voile de matière, la hauteur (5) du passage de remplissage étant situé à une distance spécifique en dessous de la hauteur (6) du passage d'aération. Dans tous ces modes de réalisation, c'est l'agencement répétable et fiable du 25 tuyau (7) par rapport au réservoir (3) qui fixe la différence entre la hauteur du haut du réservoir et la hauteur des extrémités inférieures des passages. Les variantes selon les figures 1 à 3 selon lesquelles les deux �tubulures� (tube d'aération et tuyau de remplissage) sont situées à l'intérieur d'une enveloppe unique de section substantiellement cylindrique sont préférées car plus simples à 30 réaliser en pratique. En effet, il suffit de pratiquer ou de prévoir une seule ouverture de forme substantiellement circulaire dans le réservoir et de venir y fixer (avant ou après le moulage du réservoir) l'enveloppe. REVENDICATIONS1. Réservoir (3) pour le stockage d'un additif de dépollution de gaz d'échappement d'un moteur comprenant un tuyau de remplissage (1) moulé d'un seul tenant avec un tube d'aération (2) qui sert également à fixer la hauteur maximale (6) de remplissage du réservoir (3). 2. Réservoir (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tube d'aération (2) et le tuyau de remplissage (1) sont situés à l'intérieur d'une enveloppe (7) unique de section substantiellement cylindrique. 3. Système de dépollution de gaz d'échappement comprenant un réservoir (3) 1 û selon la revendication 1 ou 2.