Brevet FR3069196A1 — publié le 20190125

Dispositif de ventilation pour un réservoir de liquide de véhicule équipé d'une membrane L'invention concerne les réservoirs de liquide de véhicule et leurs dispositifs de ventilation. Elle concerne les réservoirs d'eau, les réservoirs de carburant et les réservoirs d'un précurseur de l'ammoniac tel que l'urée. Quel que soit le liquide contenu, le réservoir doit comprendre un dispositif de ventilation permettant l'évacuation de vapeur ou d'air lorsque le réservoir est en surpression en raison par exemple d'une augmentation de la température du réservoir, d'une montée en altitude ou encore durant une phase de remplissage du réservoir au cours de laquelle le gaz présent dans le réservoir doit rapidement laisser la place au liquide qui y est introduit. Un tel dispositif doit également permettre l'introduction de gaz dans le réservoir par exemple lorsque le réservoir se met en dépression sous l'effet d'une réduction de sa température, d'une baisse d'altitude ou de la consommation du liquide du réservoir par le véhicule. Un tel dispositif de ventilation devrait dans la mesure du possible présenter les avantages suivants. Il devrait être compact. Il devrait protéger le réservoir à l'égard de la contamination par des éléments étrangers au réservoir. Il peut s'agir par exemple de débris, de poussières ou encore d'insectes. Il ne devrait pas être sensible à l'humidité. Il devrait être résistant au gel et au dégel du liquide contenu dans le réservoir. Enfin il devrait protéger le réservoir en cas de passage de gué (ford crossing). Il s'agit de la situation dans laquelle le véhicule traverse un cours d'eau de faible profondeur de telle sorte que le niveau de l'eau atteint ou dépasse celui du dispositif de ventilation du réservoir. Dans une telle situation, l'eau ne devrait pas remplir le réservoir à travers le dispositif de ventilation. On connaît par exemple du document W02010/106421 à la figure 1 un dispositif de ventilation muni d'une membrane imperméable au liquide du réservoir mais perméable aux vapeurs émanant de ce liquide et à l'air. Le capuchon du réservoir de ce mode de réalisation assure la ventilation du réservoir jusqu'à la membrane, mais de l'eau peut s'introduire jusqu'à cette dernière en cas de passage de gué. Or une fois sur la membrane, l'eau y stagne, obstrue la membrane et limite la ventilation, voire l'empêche totalement, ce qui est nuisible au fonctionnement du réservoir. Un but de l'invention est de pallier cet inconvénient. A cet effet, on prévoit selon l'invention un dispositif de ventilation pour un réservoir de liquide de véhicule, qui comprend : - une membrane imperméable à un liquide prédéterminé et perméable à une vapeur 35 susceptible d'être produite par ce liquide, et 2 - au moins un conduit apte à évacuer hors du dispositif du liquide se trouvant sur la membrane, le ou chaque conduit ayant une extrémité contiguë à la membrane, le reste du ou de chaque conduit s'étendant à une altitude inférieure à cette extrémité lorsqu'un axe principal du dispositif est vertical. 5 Ainsi, lorsque de l'eau est parvenue à atteindre la membrane, notamment en cas de passage de gué, le ou chaque conduit en assure immédiatement l'évacuation par gravité. De la sorte, la membrane reste libre de toute eau stagnante et peut assurer normalement sa fonction de ventilation. Par ailleurs, ce dispositif autorise l'équilibrage des surpressions et des dépressions dans le réservoir. Il est compact. Il protège le réservoir à l'égard de la 10 contamination par des éléments étrangers au réservoir. Il peut s'agir par exemple de débris, de poussières ou encore d'insectes. Il n'est pas sensible à l'humidité. Il est résistant au gel et au dégel du liquide contenu dans le réservoir. De préférence, le réservoir est apte à permettre une communication de gaz entre l'extérieur du dispositif et un côté supérieur de la membrane tout en limitant l'intrusion 15 depuis l'extérieur du dispositif vers ce côté de la membrane de tout élément étranger au dispositif présentant une plus petite dimension totale supérieure à un seuil prédéterminé, notamment 2 mm. En effet, notamment pour les réservoirs d'eau, il est obligatoire de doter le dispositif de ventilation d'une protection contre l'intrusion d'éléments étrangers. Ces réservoirs sont 20 en effet très sensibles au développement bactérien. La limitation dimensionnelle précitée réduit encore davantage le risque d"intrusion de débris, d'insectes et d'araignées jusqu'à la membrane. On réduit donc les risques que la membrane soit obstruée par des éléments étrangers ainsi que les risques de développement bactérien dans le cas d'un réservoir d'eau. 25 Dans un mode de réalisation, le réservoir comprend un corps principal et un capuchon apte à être fixé au corps en permettant une communication de gaz entre l'extérieur du dispositif et un côté supérieur de la membrane tout en limitant l'intrusion depuis l'extérieur du dispositif vers ce côté de la membrane de tout élément étranger au dispositif présentant une plus petite dimension totale supérieure à un seuil prédéterminé, 30 notamment 2 mm. Il s'agit d'une façon avantageuse d'empêcher l'intrusion d'éléments étrangers comme expliqué plus haut. Par exemple, le capuchon est soudé au corps. Avantageusement, le réservoir comprend une paroi ajourée s'étendant à distance de 35 la membrane, en regard d'un côté inférieur de la membrane. Cette paroi ajourée assure une communication de gaz entre l'intérieur du réservoir et la membrane tout en protégeant cette dernière à l'égard des masses qui pourraient venir 3 heurter la membrane et l'endommager. Il peut s'agir de masses de liquide comme de blocs de glace ou de solution de précurseur d'ammoniac solidifiée sous l'effet du gel. On rappelle à ce sujet que l'eau gèle à 0 °C et qu'unesolution eutectique d'urée couramment utilisée pour générer de l'ammoniac gèle à environ -13 °C, qui sont des températures 5 auxquelles un véhicule est susceptible d'être exposé. On rappelle que l'ammoniac peut être utilisé dans le circuit d'échappement du moteur thermique du véhicule pour réduire les oxydes d'azote et ainsi dépolluer les gaz d'échappement. Avantageusement, le réservoir comprend un socle présentant une plus grande dimension transversale supérieure à une plus grande dimension transversale du corps. 10 Ainsi il est possible de prendre appui sur le socle lors de la fixation du dispositif au réservoir. Avantageusement, le corps comprend au moins deux pans inclinés externes orientés en direction du socle. Ces deux pans peuvent servir de point d'appui pour la saisie du dispositif lors de sa 15 fixation à un réservoir. On prévoit également selon l'invention un réservoir qui comprend un dispositif selon l'invention. On prévoit aussi selon l'invention un réservoir de liquide pour véhicule, qui comprend 20 - une membrane imperméable au liquide et perméable à une vapeur susceptible d'être produite par ce liquide, et - au moins un conduit apte à évacuer hors du réservoir du liquide se trouvant sur la membrane, le ou chaque conduit ayant une extrémité contiguë à la membrane, le reste du ou de chaque conduit s'étendant à une altitude inférieure à cette extrémité lorsqu'un 25 axe principal du réservoir est vertical. Avantageusement, le réservoir comprend une paroi ajourée s'étendant à distance de la membrane, en regard d'un côté de la membrane dirigé vers l'intérieur du réservoir. Le réservoir selon l'invention peut former un réservoir d'eau, un réservoir de carburant ou un réservoir d'un précurseur de l'ammoniac tel que l'urée. 30 On prévoit enfin selon l'invention un véhicule qui comprend un dispositif selon l'invention ou un réservoir selon l'invention. Nous allons maintenant présenter un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et à l'appui des figures annexées sur lesquelles : - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective et en élévation d'un réservoir selon 35 un mode de réalisation de l'invention, et - les figures 3 à 5 sont des vues en élévation, en coupe axiale verticale et de dessus du dispositif de ventilation du réservoir des figures précédentes. 4 Nous allons présenter en référence aux figures un réservoir 2 pour véhicule doté d'un dispositif de ventilation 4 selon un mode de réalisation de l'invention. Il s'agit d'un réservoir de carburant tel que du gasoil, dans le présent exemple. Le réservoir 2 est ici formé par deux coques inférieure 6 et supérieure 8 réalisées en 5 matière thermoplastique. Les deux coques seront soudées l'une à l'autre au niveau d'un plan de soudure 10 s'étendant dans une zone médiane de la hauteur du réservoir. En partie inférieure, le réservoir comprend une platine 12 obturant une ouverture inférieure de la coque inférieure 6 et portant différents organes rassemblés pour former un module 14 s'étendant dans le réservoir. Ces organes comprennent notamment une 10 pompe pour l'injection du liquide du réservoir hors de ce dernier en vue de son utilisation à bord du véhicule. Un tel module est connu en lui-même et ne sera pas davantage décrit ici. Le dispositif de ventilation 4 est situé dans le point le plus haut du réservoir ou l'un de ses points les plus hauts. Ce point forme ici un renfoncement supérieur 16. Le dispositif 15 est disposé sur une ouverture 18 de la coque supérieure 8, ouverture prévue dans l'une des parois principales du réservoir. Le dispositif 4 comprend un organe de ventilation comprenant une membrane 20 imperméable à l'eau et perméable à la vapeur de gasoil, à la vapeur d'eau et à l'air. Cette membrane est ici microporeuse et par exemple réalisée en polytétrafluoréthylène ou 20 PTFE. La membrane est par exemple réalisée sous une forme plane, telle qu'un disque. Elle s'étend horizontalement et est fixée par son bord circulaire circonférentiel de façon étanche à l'eau à un support 22 du dispositif de ventilation au niveau d'une ouverture circulaire de ce support, formée ici par une collerette cylindrique interne 24. Le dispositif comprend en outre un capuchon 33 apte à être fixé au support 22 : 25 - en préservant un passage de gaz à travers la membrane 20 vers l'extérieur du dispositif le long du capuchon, et - en limitant l'intrusion dans le dispositif de tout élément étranger au dispositif présentant une plus petite dimension totale supérieure à un seuil prédéterminé, notamment 2 mm, voire 1,5 mm. À cette fin, le capuchon comprend dans le présent 30 exemple une paroi supérieure 36 en forme de disque et une paroi latérale cylindrique 38. Le socle 22 comprend une collerette cylindrique externe 34 s'étendant autour de la collerette interne 24 et à distance de cette dernière par référence à un axe principal 32 du dispositif. Cet axe est orienté verticalement lors de l'utilisation du dispositif et du réservoir à bord du véhicule. La collerette externe 34 s'étend aussi plus haut que la 35 collerette interne 24. La paroi cylindrique 38 du support est fixée à sa paroi supérieure 36 à distance du bord périphérique de cette dernière. De la sorte, la zone de bord périphérique de la paroi 5 36 est laissée libre et sert à la fixation du capuchon directement sur la collerette cylindrique externe 34, en l'espèce par soudage par ultrasons. Ce soudage réalise une jonction continue tout le long du bord interne sur une boucle fermée. La paroi cylindrique 38 du capuchon vient donc en regard par sa face externe de la 5 face interne de la collerette externe 34. De plus, la face interne de la paroi 38 vient en regard de la face externe de la collerette interne 24 en étant séparée par cette dernière d'une distance d inférieure à 2 mm, de préférence à 1,5 mm. Cette distance est illustrée sur la figure 4. Elle procure l'effet anti-intrusion précité. La collerette interne 24 est surmontée dans le présent exemple par des créneaux 10 courbes 48 disposés en configuration circulaire en vue en plan comme sur la figure 5 et ici au nombre de six. Le sommet des créneaux 48 vient en regard et à distance de la face interne de la paroi supérieure 36 du capuchon. Les créneaux 48 sont disposés à distance les uns des autres de sorte que leurs bords latéraux 49 s'étendent en regard et à distance les uns des autres. Cette distance ménage entre les créneaux 48 des espaces respectifs 15 50 qui mettent en communication la membrane 20 avec l'extérieur de la collerette 24. De la sorte, chacun des espaces 50 fait partie d'un conduit 52 dont l'extrémité amont est contiguë au bord circulaire circonférentiel de la membrane 20 au sommet de la collerette. Les termes « amont » et REVENDICATIONS1. Dispositif de ventilation (4) pour un réservoir (2) de liquide de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend : - une membrane (20) imperméable à un liquide prédéterminé et perméable à une vapeur susceptible d'être produite par ce liquide, et - au moins un conduit (52) apte à évacuer hors du dispositif du liquide se trouvant sur la membrane, le ou chaque conduit ayant une extrémité contiguë à la membrane, le reste du ou de chaque conduit s'étendant à une altitude inférieure à cette extrémité lorsqu'un 10 axe principal du dispositif est vertical. 2. Dispositif selon la revendication précédente, apte à permettre une communication de gaz entre l'extérieur du dispositif et un côté supérieur de la membrane (20) tout en limitant l'intrusion depuis l'extérieur du dispositif vers ce côté de la membrane de tout élément étranger au dispositif présentant une plus petite dimension totale supérieure à 15 un seuil prédéterminé, notamment 2 mm. 3. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un corps principal (22) et un capuchon (33) apte à être fixé au corps en permettant une communication de gaz entre l'extérieur du dispositif et un côté supérieur de la membrane tout en limitant l'intrusion depuis l'extérieur du dispositif vers ce côté de 20 la membrane de tout élément étranger au dispositif présentant une plus petite dimension totale supérieure à un seuil prédéterminé, notamment 2 mm. 4. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le capuchon (33) est soudé au corps. 5. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes qui 25 comprend une paroi ajourée s'étendant à distance de la membrane (20), en regard d'un côté inférieur de la membrane. 6. Dispositif selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend un corps (22) et un socle (40) présentant une plus grande dimension (S) transversale supérieure à une plus grande dimension transversale (U) du corps. 30 7. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le corps (22) comprend au moins deux pans inclinés externes orientés en direction du socle (40). 8. Réservoir (2) qui comprend un dispositif (4) selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Réservoir (2) de liquide pour véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend : 35 - une membrane (20) imperméable au liquide et perméable à une vapeur susceptible d'être produite par ce liquide, et - au moins un conduit (52) apte à évacuer hors du réservoir du liquide se trouvant sur 9 la membrane, le ou chaque conduit ayant une extrémité contiguë à la membrane, le reste du ou de chaque conduit s'étendant à une altitude inférieure à cette extrémité lorsqu'un axe principal du réservoir est vertical. 10. Réservoir selon la revendication précédente qui comprend une paroi ajourée 5 s'étendant à distance de la membrane (20), en regard d'un côté de la membrane dirigé vers l'intérieur du réservoir. 11. Réservoir selon au moins l'une quelconque des revendications 8 à 10 dans lequel il s'agit d'un réservoir d'eau. 12. Réservoir selon au moins l'une quelconque des revendications 8 à 10 dans lequel 10 il s'agit d'un réservoir de carburant. 13. Réservoir selon au moins l'une quelconque des revendications 8 à 10 dans lequel il s'agit d'un réservoir d'un précurseur de l'ammoniac. 14. Véhicule qui comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ou un réservoir selon l'une quelconque des revendications 8 à 13.