Brevet FR3025507A1 — publié le 20160311

Dispositif de distribution d'un fluide L'invention concerne un dispositif de distribution d'un fluide utilisé dans le processus de réduction catalytique sélective des gaz d'échappement d'un véhicule thermique. La présente invention concerne plus particulièrement les pistolets de distribution de solution d'urée utilisée dans un processus de réduction des oxydes d'azote NOx émis par les moteurs thermiques et plus spécifiquement des moteurs de type diesel. En effet, au cours du processus de combustion du moteur diesel, il est admis plus d'air que de gazole au sein des cylindres, ceci afin d'éviter le rejet de carburants non brûlés. Cela conduit à la formation de monoxyde de carbone et d'oxydes d'azote, gaz polluants, à effet de serre et dangereux pour la santé. De nouveaux systèmes de réduction catalytique sélective, abréviés SCR, ont été mis au point pour remédier à ce problème. Plus précisément, il s'agit d'oxyder les 15 molécules de monoxyde de carbone en dioxyde de carbone et de réduire les oxydes d'azote en molécules de diazote et vapeur d'eau. Le premier élément constituant le procédé SCR consiste en une première oxydation des gaz d'échappement par injection de dioxygène. Une solution aqueuse d'urée à 32,5 %, ayant pour nom commercial « AdBlue » en Europe, et contenue dans 20 un réservoir dédié des véhicules, est ensuite injectée à hauteur de 2 à 6 % de la consommation de gazole, au niveau du pot d'échappement. Au sein d'un catalyseur de type SCR, la solution aqueuse d'urée subit une hydrolyse et produit de l'ammoniac et du dioxyde de carbone. Les gaz d'échappement, préalablement oxydés, réagissent avec l'ammoniac lors d'une réduction sélective pour 25 former des molécules de diazote et d'eau. L'ammoniac résiduel est lui-même oxydé par le dioxygène en molécules de diazote et d'eau. La solution aqueuse d'urée est stockée sur le véhicule dans un réservoir parallèle à celui du carburant. Les embouchures de remplissage des deux réservoirs sont généralement regroupées. Les deux réservoirs sont donc remplis de façon indépendante 30 à différents intervalles de temps par des pistolets de distribution indépendants. Chaque pistolet de distribution est au moins composé d'une poignée de préhension, d'un tuyau d'alimentation, préférentiellement flexible, raccordé à une 3025507 2 pompe de distribution, d'un conduit d'alimentation ayant une extrémité libre, parfois appelé bec, pour accéder et remplir un réservoir et d'une gâchette pour enclencher et maintenir la distribution de fluide. Différents problèmes apparaissent ou sont susceptibles d'apparaitre lors des 5 remplissages des réservoirs sur le véhicule en question. Le premier problème est lié à l'erreur de remplissage de l'un ou l'autre des réservoirs avec le mauvais fluide, plus précisément, le remplissage du réservoir de solution aqueuse d'urée avec du carburant ou inversement le remplissage du réservoir de carburant avec une solution aqueuse d'urée. Pour prévenir un tel problème, des 10 solutions partielles ont déjà été apportés. Dans un premier temps, le conduit d'alimentation du pistolet pour solution aqueuse d'urée et respectivement l'embouchure du réservoir lui correspondant ont été usinés avec des diamètres inférieurs aux diamètres du conduit d'alimentation du pistolet pour carburant et respectivement l'embouchure du réservoir lui correspondant. Cette solution permet de prévenir l'introduction du conduit du pistolet de carburant dans l'embouchure du réservoir de solution aqueuse d'urée mais ne prévient pas l'introduction du conduit du pistolet de solution aqueuse d'urée dans l'embouchure du réservoir de carburant et la distribution de solution aqueuse dans ce même réservoir. D'où l'apport dans un second temps, d'une nouvelle solution partielle. Il s'agit dans ce cas d'un système de sécurité magnétique. Il s'agit de l'utilisation d'une aiguille magnétisée bloquant un conduit annexe de passage d'air lié à un système de sécurité de type Venturi. Ce système de sécurité de type Venturi, répandu sur la majorité des pistolets de distribution de carburant, permet le blocage de la distribution une fois que le réservoir est plein et que le carburant vient obstruer l'orifice de ce conduit annexe. Pour pouvoir dégager le passage d'air dans ce conduit annexe, l'extrémité libre du pistolet doit s'approcher d'une embouchure de réservoir pourvue d'un anneau aimanté. Malheureusement, tous les véhicules munis d'un réservoir de solution aqueuse d'urée ne sont pas pourvu d'un anneau aimanté pouvant débloquer le conduit annexe du pistolet et permettant la distribution de solution aqueuse. La conséquence immédiate est l'obligation de soit renoncer au système de sécurité magnétique complètement ou partiellement en ayant à disposition plusieurs types de pistolet pour les différents types de réservoir de solution aqueuse d'urée. 3025507 3 Le second problème est lié à l'émanation d'ammoniac suite à la dégradation de l'urée. Lors du remplissage du réservoir de solution aqueuse d'urée, de l'ammoniac est généralement relâché dans l'atmosphère et oblige les opérateurs à prendre des dispositions de sécurité supplémentaires. En effet, l'ammoniac est un gaz nocif par 5 inhalation et inflammable dans l'air. Le troisième problème est dû à la dispersion de solution aqueuse d'urée hors du réservoir avec pour conséquence la dégradation de l'urée et de nouveau l'émanation d'ammoniac et l'obligation de prendre de nouvelles dispositions de sécurité. Tous ces problèmes sont amplifiés dans un contexte professionnel et dans un 10 milieu fermé ou peu aéré. La présente invention se veut à même de répondre à ces difficultés au travers d'un dispositif de distribution de fluides. La présente invention apparaîtra au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif 15 La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux figures ci- jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation latérale schématisée d'un pistolet de distribution pour un dispositif de distribution selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation latérale schématisée d'une portion du 20 pistolet de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon un plan de la portion du pistolet de la figure 2 associé à l'embouchure d'un réservoir ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale selon un autre plan de la figure 2; 25 - la figure 5 est une vue générale d'un autre mode de réalisation de l'invention. Telle que représentée dans les figures 1 à 5 ci-jointes, la présente invention concerne un dispositif 1 de distribution d'un fluide comportant d'une part un pistolet 2 de distribution d'un fluide utilisé dans le processus de réduction catalytique sélective 30 des gaz d'échappement émis par le moteur thermique d'un véhicule thermique, comportant au-delà d'une poignée 3 de préhension raccordé, au travers d'un tuyau, à une pompe de distribution, un bec 4 de distribution et d'autre part un réservoir pourvu 3025507 4 d'une embouchure pour la réception dudit bec 4 du pistolet 3, laquelle embouchure comporte un dispositif de sécurité de type détrompeur complémentaire. Le dispositif 1 est caractérisé par le fait que sur tout ou partie de la longueur du bec 4 et autour de ce dernier, s'étend un manchon 5 détrompeur délimitant par rapport au bec 4 un espace 5 annulaire 6 et que l'embouchure du réservoir comporte un embout 7 détrompeur tubulaire de section interne au moins égale à la section du bec 4 et de section externe au plus égale à la section interne dudit manchon 5 s'étendant autour du bec 4. En effet, le pistolet 2 fait partie d'un dispositif 1 de distribution comprenant par ailleurs des embouchures de réservoir de fluide. Plus particulièrement, ce fluide est une 10 solution utilisée dans le processus de réduction catalytique sélective des gaz d'échappement émis par le moteur thermique de véhicule thermique. Plus spécifiquement, ces moteurs sont de type diesel. Plus précisément, cette solution est une solution aqueuse, voire une solution aqueuse d'urée, encore plus spécifiquement, une solution aqueuse d'urée à 32,5 %. 15 Un détrompeur selon l'invention est un dispositif connu de l'homme du métier qui consiste à permettre la prévention d'erreur de connexion entre un pistolet de distribution et l'embouchure d'un réservoir ne lui correspondant pas. Le pistolet 2 selon l'invention permet donc de s'adapter à des réservoirs de fluide tel que solution d'urée avec ou sans dispositif de sécurité magnétique. Un 20 utilisateur du pistolet 2 ne pourra pas l'utiliser sur un réservoir de carburant. En effet, le manchon 5, a un diamètre supérieur au diamètre de l'embouchure d'un réservoir de carburant, il prévient ainsi l'insertion du bec 4 dans une embouchure non adaptée. Préférentiellement, le pistolet 2 comprend un manchon 5 s'étendant sur une partie de la longueur dudit bec 4. 25 Cette caractéristique permet une meilleure insertion du pistolet 2 dans l'embouchure du réservoir de fluide tel que solution d'urée. Avantageusement, ledit manchon est positionné en retrait de l'extrémité libre dudit bec 4. Un tel système permet une meilleure connexion entre l'extrémité libre du bec 4 et l'embout 7. 30 De façon préférentielle ou indépendante, le pistolet 2 comprend un moyen d'injection d'un second fluide différent dudit fluide distribué. 3025507 5 Le fluide distribué est le fluide utilisé dans le processus de réduction catalytique sélective des gaz d'échappement. Dans un cas particulier de l'invention, le fluide distribué est une solution d'urée.De façon avantageuse, ledit moyen d'injection comporte un tube 8 relié à un système d'injection dudit second fluide, 5 préférentiellement sous pression, et un moyen de connexion dudit tube 8 audit pistolet 2 de distribution. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ledit second fluide est injecté dans ledit bec 4. Le moyen d'injection, selon un mode particulier de l'invention, amène le second 10 fluide dans le bec 4. Selon un autre mode de réalisation, ledit moyen d'injection est un connecteur 11 transperçant ledit bec 4. Le connecteur 11 peut ainsi transpercer le conduit d'alimentation au niveau du bec 4. Le bec 4 est défini par l'extrémité libre du conduit d'alimentation à partir du niveau faisant suite à la poignée du pistolet 2. Ainsi le 15 connecteur 11 peut transpercer le bec 4 au niveau du manchon 5 comme représenté sur les figures 1 à 4. Dans un autre mode de réalisation, le connecteur 11 transperce le bec 4 du conduit d'alimentation plus en amont, comme par exemple au niveau faisant directement suite au mécanisme interne d'ouverture de la distribution de fluide distribué du pistolet 2, comme représenté en figure 5. 20 Dans un cas particulier de l'invention, ce second fluide est un gaz, ou encore plus particulièrement de l'air sous pression. Le principal avantage apporté par l'injection d'un tel fluide est de pouvoir sécher l'extrémité libre du bec et ainsi éviter la dispersion de fluide distribué. Ce second fluide a donc pour fonction de retirer du bec 4, tout résidu de fluide distribué. Ce second fluide 25 peut être injecté après avoir effectué un cycle de remplissage du fluide distribué, tel qu'une solution d'urée. Cette fonction apporte donc une sécurité à l'utilisateur ou opérateur. Dans le cas où le connecteur 11 est installé plus en amont sur le bec 4, c'est-à- dire, au niveau faisant directement suite au mécanisme interne d'ouverture de la 30 distribution de fluide distribué du pistolet 2, la partie intégrale du bec 4 d'alimentation peut être séché. Le séchage est ainsi plus efficace et plus complet. 3025507 6 Selon un autre mode de réalisation, ledit manchon 5 comprend un moyen d' aspiration. Selon un mode de réalisation préférentiel, ledit moyen d'aspiration comporte un canal qui s'étend à partir de l'extrémité libre dudit manchon 5, un tube 9 d'aspiration 5 relié à un système d'aspiration et un moyen de connexion dudit canal et dudit tube 9 d' aspiration. Selon un mode de réalisation avantageux, ledit moyen de connexion est un connecteur 10 qui traverse ledit manchon 5. Ce moyen d'aspiration a pour fonction d'aspirer tout gaz émis lors de la 10 distribution de fluide, tel qu'une solution d'urée. Ce gaz peut ainsi être de l'ammoniac. Cette fonction permet donc d'obtenir une sécurité supplémentaire vis-à-vis de l'utilisateur ou opérateur. Cette fonction d'aspiration peut avoir lieu pendant et/ou après la distribution du fluide tel qu'une solution d'urée. Préférentiellement, ledit manchon 5 est amovible. 15 Cette caractéristique permet au manchon 5 d'être aisément remplacé, comme par exemple lors d'un disfonctionnement. Avantageusement, ledit bec 4 comprend un conduit annexe de sécurité lié à un système de type Venturi, ledit conduit annexe ne comprenant pas de moyen accessoire de sécurité tel qu'une aiguille aimantée. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, les tubes 8 et 9 reliant les connecteurs 10 et 11 respectivement au système d'aspiration et au système d'injection de fluide peuvent dans un cas traverser la garde 12 du pistolet 2 ou dans un autre cas traverser une pièce 13 venant coiffer la garde 12. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de distribution d'un fluide comportant d'une part un pistolet (2) de distribution d'un fluide utilisé dans le processus de réduction catalytique sélective des gaz d'échappement émis par le moteur thermique d'un véhicule thermique, comportant au-delà d'une poignée (3) de préhension raccordé, au travers d'un tuyau, à une pompe de distribution, un bec (4) de distribution et d'autre part un réservoir pourvu d'une embouchure pour la réception dudit bec (4) du pistolet (2), laquelle embouchure comporte un dispositif de sécurité de type détrompeur complémentaire caractérisé par le fait que sur tout ou partie de la longueur du bec (4) et autour de ce dernier, s'étend un manchon (5) détrompeur délimitant par rapport au bec (4) un espace annulaire (6) et que l'embouchure du réservoir comporte un embout (7) détrompeur tubulaire de section interne au moins égale à la section du bec (4) et de section externe au plus égale à la section interne dudit manchon (5) s'étendant autour du bec (4). 2. Pistolet (2) de distribution pour un dispositif de distribution d'un fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pistolet (2) comprend un manchon (5) s'étendant sur une partie de la longueur dudit bec (4). 3. Pistolet (2) de distribution pour un dispositif de distribution d'un fluide selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit manchon (5) est positionné en retrait de l'extrémité libre dudit bec (4). 4. Pistolet (2) de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'injection d'un second fluide différent dudit fluide distribué. 5. Pistolet (2) de distribution selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen d'injection comporte un tube (8) relié à un système d'injection dudit second fluide, préférentiellement sous pression, et un moyen de connexion dudit tube (8) audit pistolet (2) de distribution. 6. Pistolet (2) de distribution l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit second fluide est injecté dans ledit bec (4). 7. Pistolet (2) de distribution selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen d'injection est un connecteur transperçant ledit bec (4). 3025507 8 8. Manchon (5) pour un pistolet (2) de distribution pour un dispositif (1) de distribution d'un fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon (5) comprend un moyen d'aspiration. 9. Manchon (5) pour un pistolet (2) de distribution pour un dispositif (1) de 5 distribution d'un fluide selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen d'aspiration comporte un canal qui s'étend à partir de l'extrémité libre dudit manchon (5), un tube (9) d'aspiration relié à un système d'aspiration et un moyen de connexion dudit canal et dudit tube (9) d'aspiration. 10. Manchon (5) pour un pistolet (2) de distribution pour un dispositif (1) de 10 distribution d'un fluide selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit moyen de connexion est un connecteur qui traverse ledit manchon (5).