Brevet FR3006707A1 — publié le 20141212

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif de ré- servoir de véhicule automobile, notamment dispositif de réservoir d'agent réducteur comportant une installation de prélèvement montée dans une ouverture du réservoir à liquide du dispositif de réservoir, ayant au moins un orifice de prélèvement pour prélever le liquide et au moins une installation de chauffage. Etat de la technique Les dispositifs de réservoir du type défini ci-dessus sont connus selon l'état de la technique. Les véhicules automobiles équipés d'un moteur thermique ont habituellement un système de post-traitement des gaz d'échappement servant à réduire les émissions polluantes des gaz d'échappement du moteur thermique. En particulier on réduit souvent les oxydes d'azote NOx, nocifs et pour cela on applique le procédé de réduction catalytique sélective encore appelé procédé SCR. Ce procédé consiste à réduire les polluants d'oxydes d'azote NOX, en azote et en eau en utilisant une solution aqueuse d'urée. Pour cela, à partir d'un réservoir du dispositif de réservoir, on transfère l'agent réducteur liquide par une conduite vers un module de dosage qui intro- duit l'agent réducteur liquide dans les gaz d'échappement. Comme habituellement à des températures de l'ordre de -11°C, l'agent réducteur gèle, il faut notamment le dégeler si nécessaire dans la région de l'orifice de prélèvement. Pour cela il est connu d'utiliser une installation de chauffage dans le réservoir ou dans l'installation de prélèvement qui est activée à la demande. Si l'installation de chauffage est limitée loca- lement à l'orifice de prélèvement, les zones plus éloignées ne pourront plus être dégelées en particulier lorsque l'agent réducteur dégelé a été épuisé à travers l'orifice d'extraction et que, dans ces conditions, la conduction thermique est moins avantageuse vers les zones plus conge- lées de l'agent réducteur. Le document DE 10 2011 088 684 propose d'utiliser une barrière de liquide qui a pour fonction d'éviter que ne s'échappe la chaleur dans certaines directions à l'intérieur du réservoir pour, par exemple, conduire de manière ciblée la chaleur générée par l'installation de chauffage ou de la concentrer dans certaines zones. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et a ainsi pour objet un dispositif de réservoir du type défini ci-dessus caractérisé en ce que l'installation de chauffage comporte une nappe chauffante reposant sur plusieurs bossages dis- tants les uns des autres du fond du réservoir. Le dispositif de réservoir selon l'invention avec les carac- téristiques énoncées ci-dessus a l'avantage de pouvoir dégeler efficacement même dans le cas d'un niveau de remplissage faible en agent réducteur. Pour cela et comme indiqué ci-dessus, l'invention prévoit une installation de chauffage avec une nappe chauffante appuyée sur plusieurs bossages écartés les uns des autres et faisant partie du fond du réservoir. Le fond du réservoir comporte plusieurs bossages écartés les uns des autres constituant une sorte de relief pour le fond du réser- voir ; le relief se compose de bossages et de cavités. Le liquide entre les bossages sera ainsi dégelé à la demande, par la nappe chauffante. Les bossages du fond du réservoir donnent à la nappe chauffante une position définie par rapport à sa distance vis-à-vis du fond du réservoir. La nappe chauffante dégèle à la fois au-dessus et en-dessous, l'agent ré- ducteur gelé et les bossages du fond du réservoir évitent en même temps le clapotis dans la zone du fond du réservoir si bien que même pour des faibles niveaux de remplissage, proches du fond du réservoir, le liquide effectif ne risquera pas d'être évacué de l'orifice de prélèvement par les clapotis et d'être fourni de façon éloignée à l'orifice de pré- lèvement. Selon un développement avantageux de l'invention, les bossages sont en forme de cercle ou de segment de cercle et leur centre respectif est associé à l'orifice de prélèvement. Les bossages ont ainsi une certaine forme et une orientation par rapport à l'orifice de prélève- ment. Les bossages entourent les orifices de prélèvement suivant un tracé en cercle ou en segment de cercle de sorte que l'orifice de prélèvement se situe à leur centre. Cela est notamment avantageux pour éviter les mouvements de clapotis. De façon particulièrement préférentielle, au moins le bos- sage le plus proche de l'orifice de prélèvement est de forme continue, circulaire ou en segment de cercle. La réalisation continue a l'avantage d'éviter une phase de clapotis à proximité de l'orifice de prélèvement lorsque le niveau de remplissage du réservoir est bas. Le bossage le plus proche de l'orifice d'extraction constitue ainsi un réservoir de secours pour l'agent réducteur et qui sera disponible jusqu'à la fin. Selon un développement préférentiel de l'invention, au moins l'un des autres bossages comporte au moins un passage. Ainsi, à l'exception du bossage le plus proche de l'orifice de prélèvement, les autres bossages ont au moins un passage permettant l'échange de li- guide entre les zones éloignées du prélèvement et les zones proches du prélèvement. Par une forme de fond du réservoir prévue de préférence et qui constitue le point le plus bas du fond du réservoir dans la région de l'orifice de prélèvement, l'agent réducteur liquide est ainsi toujours dirigé vers l'orifice de prélèvement et malgré les bossages cela permet le passage de l'agent réducteur vers les régions proches de l'orifice de pré- lèvement. Le passage est de préférence réalisé, selon la direction périphérique du bossage, dans la région de hauteur réduite qui est notamment fermée au niveau du dessus par la nappe chauffante. Ainsi, même si la nappe chauffante est appliquée de façon continue sur le bossage, on a un orifice de passage pour le liquide. De façon préférentielle, la nappe chauffante est déformable élastiquement. Cela permet notamment d'introduire facilement la nappe chauffante dans le réservoir. Si le réservoir a par exemple une ouverture dans l'une de ces parois latérales et dont la section est plus petite que celle de la nappe chauffante, on pourra donner à la nappe chauffante la dimension appropriée par déformation élastique à des dimensions correspondant à celles de l'ouverture pour la glisser dans le réservoir. Grâce à son élasticité propre, la nappe chauffante se redéploie dans le réservoir et reprend sa forme initiale. Cela permet par exemple de rouler ou de plier la nappe chauffante avant son introduction dans le réservoir ; l'élasticité propre de la nappe chauffante garantit qu'à l'intérieur du réservoir elle se déroule ou se déploie de nouveau. La nappe chauffante a pour cela de préférence une grille souple en acier inoxydable qui est reliée à l'extérieur par un cordon en acier inoxydable. La grille en acier inoxydable est de préférence entourée d'un caoutchouc ou d'une matière plastique élastiquement déformable qui évite le contact direct de la grille en acier inoxydable et le liquide dans le réservoir. Selon un développement préférentiel de l'invention, la nappe chauffante a au moins deux circuits de chauffage différents. Se- lon l'état de fonctionnement on pourra faire fonctionner séparément ou simultanément l'un des circuits de chauffage ou les deux circuits de chauffage. De façon préférentielle l'un des circuits de chauffage est plus grand que l'autre et le circuit de chauffage le plus petit est notamment associé à l'orifice d'extraction alors que le plus grand circuit de chauf- fage s'étend sur toute la nappe chauffante jusque dans les zones éloi- gnées de l'orifice de prélèvement. Le petit circuit de chauffage peut ainsi fournir rapidement du liquide dégelé dans la région de l'orifice de prélèvement alors que le plus grand circuit chauffant sera seulement branché ultérieurement pour assurer une alimentation appropriée en liquide de traitement. Selon un développement avantageux de l'invention, la nappe chauffante a une forme de coin au niveau de son extrémité tournée vers l'orifice de façon à constituer une aide pour l'enlèvement. A l'extrémité tournée vers l'ouverture, la largeur de la nappe chauffante diminue ainsi vers l'ouverture de sorte qu'en extrayant la nappe chauf- fante du réservoir, les surfaces latérales inclinées de la nappe chauffante assurent que celle-ci se déforme élastiquement sous une forme qui permet simplement l'extraction de la nappe chauffante par l'ouverture. Selon un développement avantageux de l'invention, la nappe chauffante comporte au moins un élément de filtre qui s'étend au moins pour l'essentiel le long de la nappe chauffante et arrive jusqu'à l'orifice de prélèvement. L'élément de filtre sert à filtrer le liquide décongelé avant qu'il n'arrive à l'orifice de prélèvement. L'élément de filtre peut équiper la nappe chauffante si bien qu'au moment du dégel tout d'abord l'agent réducteur gelé dans l'intervalle entre la nappe chauffante et l'élément de filtre dégèle pour être fourni en sortie après avoir été filtré. Cela permet de fournir particulièrement rapidement de l'agent réducteur pour le doser dans les gaz d'échappement du moteur ther- mique. En même temps, l'élément de filtre dégèle aussi rapidement de sorte que sa fonction sera remplie très rapidement après la mise en marche du dispositif de réservoir. De façon particulièrement préférentielle, on a un élément de filtre sur chaque côté de la nappe chauffante et s'étendant au moins pour l'essentiel le long de la nappe chauffante pour arriver notamment à couvrir l'orifice de prélèvement. Ainsi, à la fois en-dessous et au-dessus de la nappe chauffante, on a du liquide filtré dégelé. Selon un premier mode de réalisation, l'élément de filtre sur le côté supérieur de la nappe chauffante s'étend jusque vers l'orifice de prélèvement alors que l'élément de filtre sur le côté inférieur ne couvre que la nappe chauffante et la nappe chauffante aura un ou plusieurs orifices de passage reliant les volumes de filtre de l'élément filtrant sous la nappe chauffante et de l'élément de filtre au-dessus de la nappe chauffante de sorte que le liquide dégelé et filtré sous la nappe chauffante puisse arri- ver à travers l'orifice de passage dans le volume supérieur du filtre et d'atteindre l'orifice de prélèvement. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de dispositif de réservoir représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe partielle schématique d'un dispositif de réservoir, la figure 2 est une vue en coupe de détail de l'installation de prélèvement du dispositif de réservoir, la figure 3 est une vue de dessus du fond du dispositif de réser- voir, la figure 4 est une vue de dessus d'une nappe chauffante de l'installation de prélèvement et, la figure 5 est une vue de côté, coupée et schématique de la nappe chauffante. Description d'un mode de réalisation La figure 1 est une vue en coupe simplifiée, partielle d'un dispositif de réservoir 1 d'un système de post-traitement des gaz d'échappement d'un véhicule non détaillé. Le dispositif de réservoir 1 comporte un réservoir 2 fournissant l'agent liquide 3 de post-traitement des gaz d'échappement. Le réservoir 2 comporte, outre les parois latérales non représentées et le dessus, un fond 4 ayant une cavité 5 à bord ouvert, en forme de cuve. Du fait de cette réalisation en forme de cuve, la cavité de réception 5 a une paroi latérale 6 essentiellement verticale. La paroi latérale 6 comporte une ouverture 7 pour recevoir une installa- tion de prélèvement 8 servant à prélever de l'agent liquide 3 de post-traitement des gaz d'échappement dans le réservoir 2. La figure 2 est une vue de détail schématique à échelle agrandie en coupe de l'installation de prélèvement 8. L'installation de prélèvement 8 comporte une bride d'adaptateur 9 logée dans l'ouverture 7 du réservoir 2 en étant fixée à celle-ci de façon étanche comme le montre la figure 1. Pour cela, un collier 10 entoure l'adaptateur 9 en étant appliqué contre la paroi latérale 6 et solidarisé. De façon préférentielle, l'ouverture 7 est de forme circulaire et entre la bride d'adaptateur 9 et la paroi latérale 6 on a interposé un joint en élastomère pour ga- rantir l'étanchéité du réservoir 2. On peut par exemple vulcaniser le joint en élastomère contre la bride d'adaptateur 9. Dans le présent exemple de réalisation, la bride d'adaptateur 9 est en deux parties comme le montrent les différentes hachures. Selon un exemple de réali- sation préférentielle non représenté, la bride d'adaptateur 9 est réalisée en une seule pièce. La bride d'adaptateur 9 est traversée par un canal 11 dont l'extrémité débouche dans le réservoir 2 et constitue ainsi un orifice de prélèvement 12 ; l'autre extrémité du canal débouche à l'extérieur. Selon le présent exemple de réalisation, l'extrémité de la bride d'adaptateur 9 en saillie dans le réservoir 2 a une forme conique ou une forme de coin ce qui réalise un effet d'étanchéité particulièrement avantageux dans l'orifice 7 du réservoir 2. En variante, la bride d'adaptateur 9 peut également être de forme cylindrique au niveau de son extrémité 2 tournée vers le réservoir. Une installation de chauffage 13 est associée à la bride d'adaptateur 9. Cette installation est constituée par une nappe chauffante 14 surmoulée par injection sur la bride d'adaptateur 9. La nappe chauffante 14 est une nappe en caoutchouc traversée selon sa surface par une grille souple 25 en acier inoxydable reliée à l'extérieur par des cordons 16 en acier inoxydable traversant la bride d'adaptateur 9 pour le branchement à l'extérieur. En dehors de la bride d'adaptateur, les cordons d'acier inoxydable 16 sortent de préférence dans des cordons de cuivre. Cela garantit que l'installation de chauffage 13 ne risque pas d'être attaquée chimiquement par la perméation de l'ammoniac de l'agent liquide de post-traitement des gaz d'échappement au niveau de la nappe de caoutchouc. La réalisation souple de la nappe chauffante 14 permet d'introduire les installations de chauffage 13 de manière simple à tra- in vers l'ouverture 7 dans le réservoir 2. De façon préférentielle, la nappe chauffante 14 est enroulée avant son introduction ce qui permet de la faire passer à travers l'ouverture 7. Grâce à sa propre élasticité, la nappe chauffante 14 se déroule dans le réservoir 2 pour reprendre sa position initiale essentiellement plate. Sur le côté tourné vers 15 l'ouverture 7, la nappe chauffante 14 a un contour en forme de coin al- lant en diminuant vers l'ouverture 7. Cela permet d'extraire de nouveau facilement la nappe chauffante 14 par l'ouverture 7 hors du réservoir 2. Le contour en forme de coin assure que la nappe chauffante 14, lors de la phase d'extraction se refoule en s'adaptant à l'ouverture 7 à traver- 20 ser. Comme le montre la figure 1, le fond 4 du réservoir comporte plusieurs bossages 17, 18, 19 écartés les uns des autres et qui correspondent à des déformations bombées du fond du réservoir 2. Les bossages 17-19 et l'ouverture 7 sont orientés les uns par rapport aux 25 autres pour que la nappe chauffante 14 à l'état installé s'appuie sur les bossages 17 et se trouve au-dessus du fond de réservoir 4. La nappe chauffante 14 occupe ainsi une position définie dans le réservoir 2 ce qui permet que même pour des niveaux de remplissage bas du réservoir 2, l'agent réducteur restant dans le réservoir 2, puisse être dégelé. Ain- 30 si, l'installation de chauffage 13 peut dégeler de l'agent réducteur gelé qui se trouverait à la fois en-dessous et au-dessus de la nappe chauffante 14. La figure 1 montre à cet effet l'agent liquide 3 de post- traitement des gaz d'échappement dans un état partiellement gelé ; 35 l'agent de post-traitement 3 a dégelé à proximité de l'installation de chauffage 13 (cette situation est représentée en traits interrompus) alors que dans les zones éloignées, l'agent est encore gelé (cela est indiqué par des croix). La figure 3 est une vue de dessus du fond 4 du réservoir 2. Les bossages 17-19 formés par les déformations bombées sont réali- sés en forme de segments de cercle comme dans le présent exemple de réalisation et leur centre géométrique est associé à l'orifice d'extraction 12. Pour cela, le centre n'est pas nécessairement directement dans la région de l'orifice d'extraction comme le montre la figure 3. Alors que le bossage 17 le plus proche de l'orifice d'extraction 12 est en forme d'anneau de cercle, les autres bossages 18 et 19 sont en forme de demi-cercle. Selon le présent exemple de réalisation, les bossages 17, 18, 19 sont munis chacun de plusieurs passages 20 qui sont par exemple réalisés par des zones de hauteur réduite pour les bossages 17, 18, 19 et notamment dans la région de la nappe chauf- fante 14. Cela permet l'échange de liquide des zones éloignées de l'orifice de prélèvement vers les zones proches de celui-ci, là où la nappe chauffante 14 repose sur les bossages 17, 18, 19 comme le montre la figure 1. Selon un exemple de réalisation avantageux non repré- senté, les bossages 17 sont réalisés de façon continue, c'est-à-dire sans le passage 20, ce qui évite le clapotis au point de sortie de l'orifice de prélèvement 12. Si, comme le montre la figure 1, l'orifice d'extraction 12 se trouve sur le côté du fond de réservoir de la bride d'adaptateur 9, l'espace sous la nappe chauffante 14 ne sera en principe fermé que par la nappe chauffante 14 qui s'appuie librement sur les bossages 17 évitant ainsi le clapotis, notamment sur les trajets en courbe. Pour le reste, par le mouvement de clapotis les passages 20 permettent de pousser le liquide en direction de l'orifice de prélèvement 12, à un en- droit plus éloigné de l'orifice de prélèvement 12. La figure 4 est une vue de dessus de la nappe chauffante 14 sous la forme d'une représentation schématique. La figure montre la nappe chauffante 14 avec la grille en acier inoxydable 15 représentée en traits interrompus et qui est installée suivant un trajet ondulé sur la nappe chauffante 14 pour former une surface chauffante aussi grande que possible. Alors que dans le présent exemple de réalisation, l'installation de chauffage 13 comporte uniquement un circuit de chauffage, on peut également envisager d'intégrer deux circuits de chauffage dans la nappe chauffante 14 ; l'un des circuits sera installé relativement près de la bride d'adaptateur 9 en étant limité à cette zone, alors que l'autre nappe chauffante 14 s'étend à l'ensemble. Si on alimente le premier circuit chauffant, il fournit relativement rapidement le liquide dégelé pour être aspiré. Ce n'est qu'ensuite que le second circuit sera alimenté pour éviter l'aspiration gênante du liquide par l'agent de post- traitement. Alors qu'en référence à la figure 1 il a été indiqué ci-dessus que la bride d'adaptateur 9 était suivie d'un élément de filtre 21' lui-même suivi d'une installation de transfert 22, dans le cas de l'exemple de réalisation de la figure 5 on a représenté une installation de chauffage 13 intégrant un élément de filtre 21. Pour cela, l'élément de filtre 21 équipe la nappe chauffante 14 et couvre pratiquement celle-ci. La figure 5 montre à cet effet une vue en coupe de la nappe chauffante 14 suivant la ligne A-A de la figure 4. De façon avantageuse dans ce cas, l'orifice d'extraction 12 est prévu sur la bride d'adaptateur 9 dans la région située entre l'élément de filtre 21 et la nappe chauffante 14 pour prélever le liquide du réservoir 2 dans le volume filtré compris entre l'élément de filtre 21 et la nappe chauffante 14. On peut également envisager un élément de filtre 21 de part et d'autre de la nappe chauffante 14 et de relier les volumes filtrés respectifs par une ou plu- sieurs ouvertures dans la nappe chauffante 14. Alors que dans l'exemple de réalisation de la figure 5, l'élément de filtre 21 se trouve sur le côté supérieur de la nappe chauffante 14, on peut également envisager que l'élément de filtre 21 se trouve uniquement sur le côté inférieur de la nappe chauffante 14 de sorte que l'orifice d'aspiration ou l'orifice d'extraction 12 pourra rester à un endroit du côté du fond du réservoir de la bride d'adaptateur 9 comme dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2. Cela permet également d'aspirer le liquide sous la nappe chauffante 14 en particulier lorsque le niveau de remplissage du réservoir est bas. Selon un autre exemple de réalisation non représenté, on intègre l'élément de filtre 21 de la nappe chauffante 14 dans la bride d'adaptateur 9 en plus de l'installation de transfert 21 et en plus ou en variante l'élément de filtre 21'. Le dispositif de réservoir 1, avantageux garantit ainsi que on dispose toujours d'un agent liquide de post-traitement des gaz d'échappement qui est prélevé par l'orifice de prélèvement 12 à l'aide de l'installation de transfert 22 dans le réservoir 2 pour alimenter par exemple un module de dosage ou une soupape de dosage 23 débou- chant dans la conduite des gaz d'échappement du véhicule automobile.15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Dispositif de réservoir 2 Réservoir 3 Agent liquide de post-traitement des gaz d'échappement 4 Fond du réservoir 5 Cavité 6 Paroi latérale 7 Ouverture 8 Installation de prélèvement 9 Bride d'adaptateur 10 Collier 11 Canal 12 Orifice de prélèvement 13 Installation de chauffage 14 Nappe chauffante 15 Grille en acier inoxydable 16 Cordon d'acier inoxydable 17 Bossage 18 Bossage 19 Bossage 20 Passage 21 Elément de filtre 21' Elément de filtre 22 Installation de transfert 23 Module de dosage/soupape de dosage30 REVENDICATIONS1°)°Dispositif de réservoir (1) de véhicule automobile, notamment dispositif de réservoir d'agent réducteur comportant une installation de prélèvement (8) montée dans une ouverture (7) du réservoir à liquide (2) du dispositif de réservoir (1), ayant au moins un orifice de prélèvement (12) pour prélever le liquide et au moins une installation de chauffage (13), dispositif de réservoir caractérisé en ce que l'installation de chauffage (13) comporte une nappe chauffante (14) reposant sur plusieurs bossages (17-19) distants les uns des autres du fond (2) du réservoir. 2°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bossages (17-19) ont une forme de cercle ou de segment de cercle, et le centre respectif des bossages est associé à l'orifice d'extraction (12). 3°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins le bossage (17) le plus proche de l'orifice d'extraction (12) est continu. 4°) Dispositif de réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que au moins l'un des autres bossages (18, 19) comporte au moins un pas- sage (20) 5°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe chauffante (14) est déformable élastiquement. 6°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe chauffante (14) a au moins deux circuits chauffants différents.357°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe chauffante (14) a une forme de coin à son extrémité tournée vers l'orifice (7) et facilitant le prélèvement. 8°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe chauffante (14) comporte au moins un élément de filtre (21) qui s'étend, au moins pour l'essentiel le long de la nappe chauffante (14) et en particulier jusque par-dessus l'orifice de prélèvement (12). 9°) Dispositif de réservoir selon la revendication 1, caractérisé par un élément de filtre (21) des deux côtés de la nappe chauffante (14) et s'étendant au moins pour l'essentiel le long de la nappe chauffante (14) et en particulier jusque par-dessus l'orifice de prélèvement (12). 10°) Dispositif de réservoir selon la revendication 9, caractérisé en ce que la nappe chauffante (14) comporte au moins un orifice de passage entre les éléments de filtre (21).25