Brevet FR3014799A1 — publié le 20150619

WFR 1738 1 SYSTEME DE LAVAGE D'UN PARE-BRISE DE VEHICULE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système de lavage d'un pare- brise de véhicule, en particulier automobile. ETAT DE L'ART Les automobiles sont couramment équipées de systèmes d'essuie-glace pour assurer un essuyage et un lavage du pare-brise et éviter que la vision qu'a le conducteur de son environnement ne soit perturbée. Ces systèmes comprennent des bras effectuant un mouvement de va-et-vient angulaire, au bout desquels sont installés des balais d'essuie-glace allongés, porteurs eux-mêmes de lames racleuses réalisées en une matière élastique. Les lames frottent contre le pare-brise et évacuent l'eau en l'amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Les systèmes d'essuie-glace peuvent comprendre des moyens de projection de liquide lave glace sur le pare-brise. Ces moyens de projection peuvent être situés sur le capot, sur la grille de baie de pare-brise ou, dans une version plus récente, sur les balais d'essuie-glace, ceci en particulier pour les balais de type plat ou « flat blade » en anglais, c'est-à-dire, pour les balais présentant par eux-mêmes un cintrage leur permettant d'être montés sur les bras sans l'intermédiaire d'étriers ou de palonniers. L'hiver, du givre peut se former sur le pare-brise. En général, ce givre est retiré au moyen d'une raclette manuelle. On a déjà proposé de chauffer le liquide lave glace avant sa projection sur le pare-brise afin que le liquide réchauffé dégivre le pare-brise. Dans la technique actuelle, les moyens utilisés pour chauffer le liquide lave glace comprennent des conducteurs électriques résistifs (tels que des résistances électriques). La présente invention propose une nouvelle technologie pour chauffer le liquide lave glace, qui est simple, efficace et économique. EXPOSE DE L'INVENTION WFR 1738 2 L'invention propose un système de lavage d'un pare-brise de véhicule, en particulier automobile, comportant un réservoir de liquide lave-glace relié par une pompe à des moyens de projection de liquide, et une unité de commande de la pompe, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage du liquide qui comprennent un matériau qui, lorsqu'il est mis en contact avec le liquide lave glace, produit une réaction exothermique qui chauffe ce liquide, la réaction exothermique étant produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté par le liquide lave glace. Les moyens de chauffage du liquide lave glace utilisent ainsi une technologie différente de celle utilisée dans la technique antérieure, à savoir un matériau qui génère de la chaleur lorsqu'il est hydraté avec du liquide lave glace à chauffer. Cette hydratation génère de la chaleur (réaction exothermique) qui est absorbée par le liquide qui se réchauffe. Cette chaleur suffit à chauffer le liquide lave glace à une température suffisante pour l'application envisagée, cette température étant par exemple de 65° environ en sortie des moyens de projection. Le chauffage du liquide lave glace est donc réalisé sans apport d'énergie électrique et peut être réalisé en un laps de temps très court. De préférence, le matériau est microporeux et est apte à adsorber le liquide lave glace. La réaction exothermique peut être produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté dans lequel du liquide lave glace est adsorbé sur la surface du matériau. Avantageusement, le matériau est une zéolithe, par exemple sous forme de particules ou granules. Une zéolithe est un minéral microporeux appartenant au groupe des silicates, sous groupe des tectosilicates dans lequel il forme une famille comprenant des aluminosilicates hydratés de métaux des groupes IA et IIA du tableau périodique des éléments, tels le calcium, le magnésium et le potassium. Les zéolithes peuvent être déshydratées de façon réversible sans aucune modification apparente sur leur morphologie et leur transparence. Les zéolithes déshydratées sont WFR 1738 3 constituées d'une matrice spongieuse ouverte et adsorbent rapidement l'eau avec laquelle elles sont mises en contact. Les zéolithes actuellement sur le marché sont en général relativement peu chères. Le système selon l'invention comprend de préférence des moyens de déshydratation du matériau par chauffage. Cette déshydratation permet de régénérer le matériau de façon à le rendre à nouveau opérationnel en vue d'une nouvelle phase de chauffage. Les moyens de déshydratation peuvent comprendre une résistance électrique de chauffage qui est reliée à l'unité de commande en vue de son alimentation électrique. En variante, les moyens de déshydratation du matériau peuvent être formés par une partie chaude du véhicule (en fonctionnement) destiné à être positionné à proximité du système de lavage, et en particulier par une partie chaude du moteur thermique du véhicule ou d'une ligne d'échappement des gaz de combustion de ce moteur. Comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit, les moyens de déshydratation peuvent alors être constitués par un catalyseur, une ligne d'échappement primaire ou un turbo. Avantageusement, le système comprend une cartouche renfermant ledit matériau et comportant une entrée reliée au réservoir et une sortie reliée aux moyens de projection, par exemple par l'intermédiaire de la pompe. Le liquide lave glace qui traverse la cartouche, depuis son entrée jusqu'à sa sortie, vient au contact du matériau et est ainsi chauffé comme décrit dans ce qui précède. La cartouche est avantageusement étanche pour éviter notamment que le matériau adsorbe l'humidité de l'air ambiant extérieur. Le système peut comprendre un filtre qui est monté dans la cartouche, ou en amont ou en aval de celle-ci. Une vanne peut être montée sur une conduite de liaison du réservoir à l'entrée de la cartouche, cette vanne étant reliée à l'unité de commande 30 en vue de son actionnement. Cette vanne est commandée par l'unité pour réguler le débit d'alimentation en liquide lave glace de la cartouche. WFR 1738 4 Une vanne peut être montée sur une conduite de liaison de la sortie de la cartouche aux moyens de projection ou de la pompe, cette vanne étant reliée à l'unité de commande en vue de son actionnement. Cette vanne est commandée par l'unité pour réguler le débit d'alimentation en liquide lave glace des moyens de projection. Ces deux vannes peuvent être du type à trois voies, l'une des voies d'une première vanne étant reliée par une conduite de dérivation à l'une des voies de la seconde vanne. Dans ce cas, les vannes peuvent être commandées par l'unité pour alimenter les moyens de projection en liquide lave glace chauffé sortant de la cartouche, en liquide lave glace non chauffé sortant du réservoir et passant par la conduite de dérivation, ou en un mélange des deux. Cette dernière option peut être avantageuse pour réguler avec précision la température du liquide lave glace alimentant les moyens de projection, qui ne doit pas en général dépasser 65-70°C pour éviter de dégrader les joints d'étanchéité s'étendant autour du pare-brise. Le système peut comprendre des moyens de mesure d'au moins un paramètre de la cartouche, tel que la pression, la température, ou l'hygrométrie. Ces moyens de mesure sont reliés à l'unité de commande qui est configurée pour traiter le ou chaque paramètre mesuré. L'unité de 20 commande peut être une unité de commande et de calcul. L'unité de commande peut enregistrer et stocker ces données. Elle peut les utiliser pour commander les vannes précitées ainsi que les moyens de déshydratation du matériau, en particulier lorsqu'il s'agit d'une résistance électrique. 25 Avantageusement, la cartouche comprend une sortie de gaz qui est reliée au réservoir par des moyens de condensation. Une vanne peut être montée sur une conduite de liaison de la sortie de gaz de la cartouche aux moyens de condensation, cette vanne étant reliée à l'unité de commande en vue de son actionnement. 30 Lors de la réaction exothermique, des gaz peuvent être générés qui peuvent être évacués vers les moyens de condensation. Par ailleurs, lors WFR 1738 de la régénération du matériau par déshydratation, le liquide qu'il contient est vaporisé. Cette vapeur est alors évacuée vers les moyens de condensation. Les gaz et vapeur évacués vers les moyens de condensation sont issus de la vaporisation du liquide lave glace. Les 5 moyens de condensation condensent ces gaz et vapeur qui sont retransformés en liquide et sont renvoyés dans le réservoir de liquide lave glace, ce qui est économique. La présente invention concerne également un véhicule, en particulier automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un système tel que décrit ci- dessus. Dans le cas où ce système comprend une cartouche du type précité, celle-ci peut être montée sur une partie chaude du véhicule en fonctionnement, telle qu'une partie de son moteur thermique. La présente invention concerne encore un procédé de chauffage d'un liquide lave glace d'un système de lavage d'un pare-brise de véhicule, en particulier automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en contact d'un matériau avec le liquide lave glace, pour produire une réaction exothermique qui chauffe le liquide, cette réaction exothermique étant produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté par le liquide lave glace. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé qui est une vue très schématique d'un système de lavage de pare- brise de véhicule selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE La figure unique montre un système 10 de lavage d'un pare-brise 11 de véhicule, en particulier automobile, selon l'invention, ce système 10 comprend de façon connue un réservoir 12 de liquide lave-glace relié par une pompe 14 à des moyens 16 de projection de liquide, et une unité 18 de commande de la pompe 14. WFR 1738 6 Dans l'exemple représenté, les moyens de projection 16 sont portés par des balais d'essuie-glace 20 du système, ces balais étant portés par des bras 22 qui entraînent les balais dans un mouvement de va-et-vient angulaire sur le pare-brise 11 en vue de son essuyage. Selon une variante non représentée, les moyens de projection peuvent également être formés par des gicleurs positionnés sur le capot ou la grille de baie du véhicule Le système de lavage 10 comprend en outre des moyens de chauffage du liquide lave glace de façon à chauffer voire dégivrer ce liquide, en particulier en hiver, le liquide lave glace pouvant par exemple être projeté sur le pare-brise 11 par les moyens de projection 16, à une température de l'ordre de 65°. Les moyens de chauffage comprennent ici une cartouche 24 comportant une chambre interne étanche de logement d'un matériau 26 ayant des propriétés particulières. Selon l'invention, ce matériau est apte à produire une réaction exothermique lorsqu'il est mis en contact avec le liquide lave glace, cette réaction exothermique qui chauffe le liquide lave glace étant produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté par le liquide lave glace. Le matériau 26 est de préférence une zéolithe qui se présente sous forme de particules ou granules logées dans la chambre interne de la cartouche 24. Dans un cas particulier de réalisation de l'invention, la cartouche 24 comprend 250g environ de matériau granulaire 26 et peut recevoir un volume de liquide lave glace compris entre 70 et 100mlenviron. Dans l'exemple représenté, la cartouche 24 comprend une entrée 28 et une sortie 30 de liquide lave glace, et une sortie de gaz 32. L'entrée de liquide 28 de la cartouche est reliée par une conduite 34 à une sortie de liquide 36 du réservoir 12, cette conduite 34 étant équipée d'une vanne 38 qui est ici une vanne à trois voies (dont une première voie est reliée au réservoir 12 et une deuxième voie est reliée à la cartouche 24). WFR 1738 7 La sortie de liquide 30 de la cartouche est reliée par une conduite 40 à la pompe 14, cette conduite 40 étant équipée d'une vanne 42 qui est ici une vanne à trois voies (dont une première voie est reliée à la cartouche 24 et une deuxième voie est reliée à la pompe 14). La troisième voie de la vanne 42 est reliée par une conduite de dérivation 44 à la troisième voie de la vanne 38. La pompe 14 est reliée par des conduites 46 aux moyens de projection 16 des balais 20. La cartouche 24 comprend ici un filtre 47 qui est monté dans la cartouche, au niveau de sa sortie de liquide 30, afin d'éviter que des particules ou granules de matériau 26 pénètrent dans la conduite 40. La sortie de gaz 32 de la cartouche est reliée par une conduite 48 à une entrée de moyens de condensation 50 dont la sortie est reliée à une entrée de liquide 52 du réservoir 12. La conduite 48 est équipée d'une vanne 54. Les vannes 38, 42 et 54 et la pompe 14 sont reliées électriquement à l'unité de commande 18 en vue de leur actionnement. L'unité 18 commande par exemple la pompe et les vannes 38, 42 pour que du liquide lave glace provenant du réservoir 12 passe : - à travers la cartouche 24 jusqu'aux moyens de projection 16, afin d'alimenter ces derniers en liquide chauffé par le matériau 26 contenu dans la cartouche 24, ou - dans la conduite 44 jusqu'aux moyens de projection 16, afin de les alimenter en liquide non chauffé, c'est-à-dire à la température du liquide contenu dans le réservoir 12, ou - d'une part à travers la cartouche 24 et d'autre part dans la conduite 44, jusqu'aux moyens de projection 16, les débits respectifs de liquide passant par la cartouche et la conduite étant déterminés pour que les moyens de projection 16 soient alimentés en liquide à une température donnée (par exemple 65°). Comme décrit dans ce qui précède, c'est l'hydratation du matériau 26 qui permet de chauffer le liquide lave glace. Autrement dit, c'est le WFR 1738 8 passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté qui assure ce chauffage. Chaque hydratation du matériau provoque une phase de chauffage. Il faut donc que le matériau puisse être régénéré par déshydratation pour pouvoir répéter cette phase de chauffage une nouvelle fois. De façon simple, la régénération/déshydratation du matériau est réalisée par chauffage et vaporisation du liquide lave glace adsorbé sur le matériau. Le liquide vaporisé est alors évacué de la cartouche 24 par sa sortie de gaz 32 et alimente les moyens de condensation 50 qui sont destinés à condenser les vapeurs de liquide lave glace et à renvoyer le liquide condensé dans le réservoir 12. Dans l'exemple représenté, les moyens de régénération/déshydratation du matériau 26 comprennent une résistance électrique 56 chauffante qui est montée dans la cartouche 24 ou autour de celle-ci et qui est reliée électriquement à l'unité de commande 18 en vue de son alimentation électrique. Ainsi, après l'alimentation des moyens de projection 16 en liquide lave glace chauffé, le matériau 26 contenu dans la cartouche est hydraté. L'unité 18 commande alors l'alimentation électrique de la résistance 56 qui chauffe le matériau 26 jusqu'à vaporisation sensiblement complète du liquide adsorbé sur la surface du matériau (par exemple à une température comprise entre 120°C et 200°C environ). L'unité 18 commande l'ouverture de la vanne 54 pour que les vapeurs soient évacuées vers les moyens de condensation et que le liquide condensé soit renvoyé dans le réservoir 12. Le matériau 26 est alors déshydraté et est à nouveau opérationnel pour réaliser une nouvelle phase de chauffage. En variante, les moyens de régénération/déshydratation du matériau 26 peuvent être formés par des parties du moteur thermique du véhicule qui deviennent chaudes en fonctionnement. C'est notamment le cas du turbo ou de la ligne d'échappement primaire du moteur, ou du catalyseur de la ligne d'échappement. La cartouche 24 du système est alors montée 3014 799 WFR 1738 9 sur cette partie chaude de façon à ce que le matériau soit chauffé et régénéré lorsque cette partie a atteint sa température de fonctionnement. On comprend ainsi que le matériau sera chauffé à chaque cycle de fonctionnement du moteur, que ce matériau ait ou non été préalablement 5 hydraté en vue de chauffer du liquide lave glace. La cartouche 24 est de préférence équipée de capteurs de mesure de la pression, de la température et de hygrométrie dans sa chambre de logement du matériau 26, ces capteurs étant reliés à l'unité de commande 18 qui reçoit alors les informations et/ou les mesures provenant de ces 10 capteurs. Ainsi, l'unité 18 est à même de déterminer si le matériau 26 de la cartouche est à l'état hydraté ou déshydraté, par le degré d'humidité dans la cartouche par exemple. Elle est également à même de déterminer si la vanne 54 d'évacuation des gaz de la cartouche doit être ouverte, en fonction de la pression dans la cartouche par exemple. Elle est également 15 à même de déterminer si la résistance électrique 56 doit être alimentée pour régénérer le matériau 26, en fonction de la température et de l'hygrométrie dans la cartouche par exemple. En variante, la pompe 14 peut être positionnée à d'autres endroits appropriés du système de lavage par exemple entre la sortie de liquide 36 20 du réservoir 12 et la vanne 38 25 REVENDICATIONS1. Système (10) de lavage d'un pare-brise (11) de véhicule, en particulier automobile, comportant un réservoir (12) de liquide lave-glace relié par une pompe (14) à des moyens (16) de projection de liquide, et une unité (18) de commande de la pompe, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage du liquide qui comprennent un matériau (26) qui, lorsqu'il est mis en contact avec le liquide lave glace, produit une réaction exothermique qui chauffe ce liquide, la réaction exothermique étant produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté par le liquide lave glace. 2. Système (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau (26) est microporeux et est apte à adsorber le liquide lave glace, la réaction exothermique étant produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté dans lequel du liquide lave glace est adsorbé sur la surface du matériau. 3. Système (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau (26) est une zéolithe, par exemple sous forme de particules ou granules. 4. Système (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déshydratation du matériau par chauffage. 5. Système (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de déshydratation comprennent une résistance électrique (56) de chauffage qui est reliée à l'unité de commande (18) en vue de son alimentation électrique. 6. Système (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une cartouche (24) renfermant ledit matériau (26) et comportant une entrée (28) reliée au réservoir (12) et une sortie (30) reliée aux moyens de projection (16), par exemple par l'intermédiaire de la pompe (14).WFR 1738 11 7. Système (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre (47) qui est monté dans la cartouche (24), ou en amont ou en aval de celle-ci. 8. Système (10) selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une vanne (38) est montée sur une conduite (34) de liaison du réservoir (12) à l'entrée (28) de la cartouche (24), cette vanne étant reliée à l'unité de commande (18) en vue de son actionnement. 9. Système (10) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'une vanne (42) est montée sur une conduite (40) de liaison de la sortie (30) de la cartouche (24) aux moyens de projection (16) ou à la pompe (14), cette vanne étant reliée à l'unité de commande (18) en vue de son actionnement. 10. Système (10) selon l'ensemble des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les vannes (38, 42) sont du type à trois voies, l'une des voies d'une première vanne étant reliée par une conduite de dérivation (44) à l'une des voies de la seconde vanne. 11. Système (10) selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure d'au moins un paramètre de la cartouche (24), tel que la pression, la température, ou l'hygrométrie, ces moyens de mesure étant reliés à l'unité de commande (18) qui est configurée pour traiter le ou chaque paramètre mesuré. 12. Système (10) selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la cartouche (24) comprend une sortie de gaz (32) qui est reliée au réservoir (12) par des moyens de condensation (50). 13. Système (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une vanne (54) est montée sur une conduite de liaison (48) de la sortie de gaz (32) de la cartouche (24) aux moyens de condensation (50), cette vanne étant reliée à l'unité de commande (18) en vue de son actionnement. 14. Véhicule, en particulier automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un système (10) selon l'une des revendications précédentes.WFR 1738 12 15. Procédé de chauffage d'un liquide lave glace d'un système (10) de lavage d'un pare-brise (11) de véhicule, en particulier automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en contact d'un matériau (26) avec le liquide lave glace, pour produire une réaction exothermique qui chauffe le liquide, cette réaction exothermique étant produite par le passage du matériau de l'état déshydraté à l'état hydraté par le liquide lave glace.10