Brevet FR3077602A1 — publié le 20190809

-1- L'invention concerne les systèmes d'injection de solution aqueuse pour véhicule. Les systèmes d'injection d'eau pour véhicule comprennent généralement un réservoir d'eau, une pompe et une ligne d'injection menant à un éjecteur depuis lequel l'eau est éjectée. Après que le système d'injection d'eau a éjecté de l'eau via l'éjecteur, 5 l'eau restant dans la ligne d'injection est purgée et retourne au réservoir. Cependant, au moins une partie de cette eau a été en contact avec de l'air qui est entrée dans la ligne d'injection après l'éjection. Cet air est notamment susceptible de contenir des composés organiques ou des micro-organismes tels que des bactéries. Il existe un risque que les micro-organismes ainsi introduits prolifèrent, ce qui n'est pas 10 souhaitable. Par ailleurs, lorsque la température est très basse, par exemple en hiver, il est important d'éviter que l'eau ne gèle afin de réduire le risque d'endommagement du dispositif. Une manière d'éviter que l'eau ne gèle consiste à chauffer au moins une partie du dispositif. On est alors confronté à deux problèmes, à savoir faire des 15 économies d'énergie et chauffer des parties du dispositif où il n'est pas aisé d'intégrer un système de chauffage. Un but de l'invention est donc d'améliorer les systèmes d'injection de solution aqueuse pour véhicule. A cet effet, on prévoit selon l'invention un système d'injection de solution aqueuse de 20 véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend : - un réservoir de solution aqueuse en matière plastique, - une pompe d'injection, - un éjecteur de solution aqueuse, - une ligne d'injection située entre la pompe et l'éjecteur, 25 - une ligne de purge située entre la ligne d'injection et le réservoir de solution aqueuse, et - un raccord de sortie situé entre la ligne d'injection et la ligne de purge, le raccord présentant une face externe et une face interne, au moins une portion de la face interne du raccord étant faite ou recouverte d'un métal ou d'un matériau comprenant un métal, 30 le métal étant sélectionné parmi le cuivre, l'argent, le zinc, l'aluminium, le nickel, l'or, le baryum, le plomb, l'étain, le bore, le thallium, l'antimoine, le cobalt, le zirconium, le molybdène, le titane, le fer, le chrome, et un alliage d'au moins deux d'entre eux. On peut par exemple prévoir que le métal est un alliage de cuivre et d'étain (bronze) ou de cuivre et de zinc (laiton). On peut également prévoir que l'alliage comprend du fer 35 et du chrome (acier inoxydable). La face interne du raccord peut être recouverte du métal ou du matériau comprenant le métal par tout moyen connu de l'homme du métier. Les métaux sélectionnés -2- présentent tous des propriétés biocides. De cette façon, lorsque la solution aqueuse passe dans le raccord et est au contact d'au moins une portion de sa surface interne, les micro-organismes présents dans cette solution aqueuse, par exemple des bactéries ou des champignons, sont détruits. Cette propriété est notamment intéressante dans le cas où la solution aqueuse qui est présente dans la ligne d'injection après que l'éjection de solution aqueuse a eu lieu est purgée et retourne dans le réservoir de solution aqueuse. En effet, après l'éjection de la solution aqueuse, de l'air entre en contact avec la solution aqueuse présente dans la ligne d'injection, cet air comprenant généralement des micro-organismes tels que des bactéries, mais également d'autres éléments tels que des molécules organiques. Cette solution aqueuse résiduelle contaminée est ensuite purgée afin d'être réinjectée dans le réservoir de solution aqueuse où il existe un risque important que les micro-organismes présents se développent et endommagent le dispositif. Avec le dispositif selon l'invention, la solution aqueuse passe par le raccord lorsqu'elle est purgée vers le réservoir puisque le raccord est situé entre la ligne d'injection et la ligne de purge. Ainsi, toute la solution aqueuse qui retourne dans le réservoir est bio-décontaminée. Par « bio-décontamination » ou « activité biocide », on comprend qu'au moins 50 % des micro-organismes, notamment des bactéries, mis en contact avec la surface interne du raccord sont détruits, par exemple au moins 60 %, de préférence au moins 70 %, de préférence encore au moins 80 %, voire au moins 90 %. Parmi les microorganismes sensibles au métal ou au matériau comprenant un métal selon l'invention on trouve notamment des bactéries à Gram négatif telles que Pseudomonas aeruginosa ou Escherichia colt, ainsi que des bactéries à Gram positif telles que Staphylococcus aureus. Des levures telles que Saccharomyces cerevisiae, et des algues telles que Chlorella protothecoides sont également sensibles au métal ou au matériau comprenant un métal selon l'invention. D'autres types de micro-organismes, par exemple des champignons, sont également sensibles au métal ou au matériau comprenant un métal selon l'invention. Par ailleurs, au moins une partie du système d'injection peut être chauffée. Ce chauffage est notamment nécessaire lorsque la température est trop basse et qu'un risque de gel existe. Dans le cas présent, le métal ou le matériau comprenant le métal sont des conducteurs thermiques de sorte que si un élément du dispositif est chauffé, le métal ou le matériau comprenant le métal transfère par conduction la chaleur depuis l'élément qui est chauffé vers le raccord de sortie. De préférence, l'élément qui est chauffé est un élément du dispositif spatialement proche du raccord de sortie. On peut par exemple prévoir que la ligne d'injection ou la ligne de purge est chauffée. L'avantage de cette caractéristique réside aussi dans l'économie d'énergie qui est -3- réalisée puisqu'on réutilise l'énergie déjà utilisée pour chauffer le premier élément afin de chauffer le raccord. Par l'expression « faite ou recouverte d'un métal » on comprend que la portion de la surface interne est faite ou recouverte d'un matériau fait à 100 c1/0 du métal. Par 5 exemple, la portion de la surface interne est faite ou recouverte d'un matériau fait à 100% de cuivre, à 100 % d'argent, à 100 % de zinc, à 100 % d'aluminium, à 100 % de nickel, à 100 % d'or, à 100 % de baryum, à 100 % de plomb, à 100 d'étain, à 100% de bore, à 100 % de thallium, à 100 % d'antimoine, à 100 % de cobalt, à 100 % de zirconium, à 100 % de molybdène, à 100 % de titane, à 100 % de fer, à 100% de 10 chrome ou à 100 % d'un alliage d'au moins deux de ces métaux, par exemple d'un alliage de cuivre et de zinc (laiton) ou d'un alliage de cuivre et d'étain (bronze). De préférence, le métal est sélectionné parmi le cuivre, l'argent et le zinc. De manière préférée, toute la face interne du raccord est faite du métal ou du matériau comprenant le métal. 15 On augmente ainsi la surface avec laquelle la solution aqueuse à bio-décontaminer peut entrer en contact et on augmente par conséquent l'efficacité de la biodécontamination. Avantageusement, un manchon réalisé dans le métal ou dans le matériau comprenant le métal est inséré dans le raccord et forme la portion ou toute la face 20 interne du raccord. Le manchon est de préférence de forme circulaire et d'un diamètre légèrement inférieur à celui du diamètre interne du raccord de façon à pouvoir être logé aisément et de façon stable à l'intérieur de celui-ci. On peut prévoir qu'une paroi du raccord comprend au moins deux matériaux, un de 25 ces matériaux étant le métal ou le matériau comprenant le métal qui recouvre la portion ou toute la face interne du raccord et qui forme une couche d'une épaisseur comprise entre 1 pm et 10 cm. On peut par exemple prévoir une couche ayant une épaisseur permettant de remplir presque en totalité un diamètre interne du raccord. 30 De manière avantageuse, le métal étant un premier métal, le raccord comprend un corps fait en un second métal, le corps étant recouvert sur au moins une portion d'une face interne de celui-ci par le premier métal, le premier métal formant au moins une portion de la face interne du raccord. On peut prévoir que le corps qui est fait dans le second métal forme également une 35 portion de la face interne du raccord. On peut également prévoir que le second métal est choisi parmi le cuivre, l'argent, le zinc, l'aluminium, le nickel, l'or, le baryum, le plomb, l'étain, le bore, le thallium, l'antimoine, le cobalt, le zirconium, le molybdène, le -4- titane, le fer, le chrome, et un alliage d'au moins deux d'entre eux, par exemple un alliage de cuivre et de zinc (laiton) ou un alliage de cuivre et d'étain (bronze). On peut aussi prévoir que les premier et second métaux formant chacun une portion de la face interne du raccord sont deux métaux différents qui présentent des propriétés biocides 5 différentes, de préférence des propriétés biocides complémentaires. On peut également prévoir que le corps est fait d'un alliage métallique, d'un alliage comprenant un acier, d'un alliage comprenant un acier inoxydable ou d'un alliage comprenant de l'aluminium. On peut par exemple prévoir que le corps est en acier inoxydable et que le premier 10 métal recouvrant le corps est un alliage de cuivre et d'argent. De préférence, cet alliage de cuivre et d'argent comprend 10 % en poids d'argent. De manière préférée, le raccord forme un mamelon ou un manchon. Avantageusement, le matériau comprenant un métal comprend 60 % à 95 % en poids de cuivre, 3 % à 45 % en poids de Zinc, ou 90 % à 99 % en poids d'argent. 15 De préférence, le matériau comprenant le métal a une conductivité thermique supérieure à 0,5 W.rnOn peut par exemple prévoir que le matériau comprenant un métal a une conductivité thermique supérieure à 20 W.m-1.K-1, de préférence supérieur à 40 W.rn1.K-1, voire supérieur à 60 W.m-1.K-1. Une grande valeur de conductivité thermique 20 permet une meilleure conduction de la chaleur depuis un élément chauffé jusqu'au raccord. Une meilleure conduction de la chaleur permet notamment de faire des économies en termes d'énergie consommée. Dans manière avantageuse, le matériau comprenant un métal comprend une matrice polymérique dans laquelle le métal est dispersé sous forme de charge. 25 Le matériau est de cette façon plus léger et moins coûteux à produire qu'un matériau fait uniquement de métal. On peut par exemple prévoir que la matrice polymérique est du polyéthylène haute densité (HDPE). Avantageusement, le matériau comprenant un métal comprend un acier inoxydable ou un alliage comprenant un acier inoxydable. 30 L'acier inoxydable est connu pour avoir une activité antimicrobienne comme cela est par exemple montré dans le document W01999064640 Al. Dans un mode de réalisation, le matériau comprenant un métal comprend un acier inoxydable comprenant 2,5 % à 4,5 % en poids de cuivre, 0,04 % à 0,06 % en poids d'argent, ou une quantité égale ou supérieure à 0,0005 % en poids d'un oxyde d'argent. 35 On peut également prévoir que le matériau comprenant un métal comprend un alliage métallique, un alliage comprenant un acier, ou un alliage comprenant de l'aluminium. 1.K-1. -5- Dans un mode de réalisation préférée, la solution aqueuse est de l'eau. L'invention concerne également un véhicule comprenant un système d'injection de solution aqueuse tel que décrit précédemment. On peut prévoir que le système d'injection de solution aqueuse est configuré pour 5 injecter la solution aqueuse sur un composant ou un système du véhicule présent entre le point d'aspiration d'air du moteur et la chambre de combustion (y compris la chambre de combustion elle-même). On peut également prévoir que le système d'injection de solution aqueuse est configuré pour injecter la solution aqueuse dans le système d'alimentation en 10 carburant, entre le point d'aspiration du réservoir à carburant jusqu'au point d'injection dans le moteur. L'invention concerne également un procédé de bio-décontamination d'un système d'injection de solution aqueuse de véhicule, dans lequel : - de la solution aqueuse est pompée depuis un réservoir en matière plastique vers 15 un éjecteur à travers une ligne d'injection, - la solution aqueuse pompée est éjectée par l'éjecteur, - après l'éjection, on purge la solution aqueuse restée dans la ligne d'injection, au cours de la purge, la solution aqueuse est mise en contact avec au moins une surface en métal ou en matériau comprenant au moins un métal, le métal étant sélectionné parmi le cuivre, l'argent, le zinc, l'aluminium, le nickel, l'or, le baryum, le plomb, l'étain, le bore, le thallium, l'antimoine, le cobalt, le zirconium, le molybdène, le titane, le fer, le chrome, et un alliage d'au moins deux d'entre eux. On peut par exemple prévoir que le métal est un alliage de cuivre et d'étain (bronze) ou de cuivre et de zinc (laiton). On peut également prévoir que l'alliage comprend du fer et du chrome (acier inoxydable). Ainsi, la solution aqueuse qui a été au contact de l'air entrée dans la ligne d'injection 20 lors de l'éjection est bio-décontaminée avant de retourner dans le réservoir, ce qui évite par exemple que des bactéries se retrouvent à l'intérieur du réservoir et s'y développent. Nous allons maintenant présenter un mode de réalisation de l'invention donné à titre 25 d'exemple non limitatif et à l'appui des figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un système d'injection de solution aqueuse selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique du système d'injection de solution aqueuse de la figure 1 ; et 30 - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du système d'injection de solution -6- aqueuse de la figure 1 à différentes étape d'un procédé de bio-décontamination selon l'invention. Nous allons présenter un mode de réalisation du système d'injection d'eau et du 5 procédé de bio-décontamination montrant les avantages de l'invention. Dans le cas présent, on met en oeuvre l'invention dans un véhicule fonctionnant avec un moteur thermique, par exemple un moteur à essence. Bien entendu, d'autres types de véhicules peuvent être envisagés. Un système d'injection d'eau 1 selon l'invention comprend un réservoir d'eau 2 en 10 matière plastique, une pompe d'injection 3, un éjecteur 4, une ligne d'injection 5, une ligne de purge 6 et un raccord de sortie 7 (voir figures 1 à 3). Dans le cas présent, le raccord de sortie 7 est un mamelon. On peut bien entendu prévoir que le raccord de sortie 7 est une autre pièce, par exemple un manchon. Le raccord 7 est disposé entre la pompe d'injection 3 et la ligne d'injection 5. Il est 15 également disposé entre la ligne d'injection 5 et la ligne de purge 6. Le raccord 7 a une forme générale cylindrique circulaire creuse. Un manchon 8 en métal est présent à l'intérieur du raccord 7. Le manchon 8 a une forme générale cylindrique circulaire creuse. Il a un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du raccord 7 de sorte qu'il peut être facilement inséré dans 20 celui-ci de façon stable. Dans le cas présent, le manchon 8 est en cuivre. Bien entendu, on peut prévoir que le manchon est fait d'un autre métal, notamment d'un métal sélectionné parmi l'argent, le zinc, l'aluminium, le nickel, l'or, le baryum, le plomb, l'étain, le bore, le thallium, l'antimoine, le cobalt, le zirconium, le molybdène, le titane, le fer, le chrome, et un alliage d'au moins deux d'entre eux, par exemple un alliage de 25 cuivre et de zinc (laiton) ou d'un alliage de cuivre et d'étain (bronze). Dans un mode de réalisation alternatif, on peut prévoir que le manchon est fait d'une matière comprenant du métal et une autre matière, par exemple une matrice polymérique (e.g. du polyéthylène haute densité ou HDPE) dans laquelle le métal (e.g. le zinc) est dispersé sous forme de charge. 30 La pompe d'injection 3 est apte à pomper l'eau présente dans le réservoir d'eau et à l'injecter dans la ligne d'injection 5 en passant par le raccord 7. La ligne d'injection 5 présente deux extrémités, une raccordée au raccord 7 et une raccordée à l'éjecteur 4. Les différentes étapes du fonctionnement du système d'injection d'eau 1 sont 35 représentées à la figure 3 (étapes A à H). Dans un premier temps, la pompe 3 et la ligne d'injection 5 sont vides (A). Ensuite, la pompe 3 est mise en marche et elle, ainsi que la ligne d'injection 5, se -7- remplissent d'eau pompée dans le réservoir 2 (B). Les gaz qui étaient présents dans la ligne d'injection 5 sortent de celle-ci au niveau de l'éjecteur 4. Une fois que l'eau arrive au niveau de l'éjecteur 4, elle est éjectée hors de la ligne d'injection 5 par celui-ci (C, D). 5 Une fois que la quantité d'eau désirée a été éjectée, la pompe 3 est arrêtée et l'eau n'est plus éjectée de la ligne d'injection 5 (E). L'eau restant dans la ligne de d'injection 5 commence alors à être purgée. Lors de la purge, de l'air entre dans la ligne d'injection 5 (F). Cet air comprend des contaminants 9 tels que des bactéries ou des molécules organiques. Au cours de la purge, l'eau est 10 conduite depuis la ligne d'injection 5 vers la ligne de purge 6 en passant par le raccord 7 et donc par le manchon 8. Comme indiqué précédemment, dans le cas présent, ce manchon 8 est en cuivre. Le manchon 8 présente ainsi une activité biocide. L'eau qui passe par le raccord 7 et donc par le manchon 8 est ainsi décontaminée des contaminants 9 qui étaient contenus dans l'air et qui se sont répandus dans l'eau (G, 15 H). De cette façon, l'eau qui retourne dans le réservoir 2 ne contient pas de microorganismes, par exemple des bactéries, encore capables de se développer et de potentiellement endommager le système. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes 20 de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible d'utiliser le dispositif et le procédé selon l'invention pour une solution aqueuse autre que de l'eau. REVENDICATIONS1. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend : - un réservoir de solution aqueuse (2) en matière plastique, - une pompe d'injection (3), - un éjecteur de solution aqueuse (4), - une ligne d'injection (5) située entre la pompe et l'éjecteur, - une ligne de purge (6) située entre la ligne d'injection et le réservoir de solution aqueuse, et un raccord (7) de sortie situé entre la ligne d'injection et la ligne de purge, le raccord présentant une face externe et une face interne, au moins une portion de la face interne du raccord étant faite ou recouverte d'un métal ou d'un matériau comprenant un métal, le métal étant sélectionné parmi le cuivre, l'argent, le zinc, l'aluminium, le nickel, l'or, le baryum, le plomb, l'étain, le bore, le thallium, l'antimoine, le cobalt, le zirconium, le molybdène, le titane, le fer, le chrome, et un alliage d'au moins deux d'entre eux. 2. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon la revendication 1, dans lequel le métal est sélectionné parmi le cuivre, l'argent et le zinc. 3. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque 20 des revendications précédentes, dans lequel toute la face interne du raccord (7) est faite du métal ou du matériau comprenant le métal. 4. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un manchon (8) réalisé dans le métal ou 25 dans le matériau comprenant le métal est inséré dans le raccord (7) et forme la portion ou toute la face interne du raccord. 5. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le métal étant un premier métal, le raccord 30 (7) comprend un corps fait en un second métal, le corps étant recouvert sur au moins une portion d'une face interne de celui-ci par le premier métal, le premier métal formant au moins une portion de la face interne du raccord. 6. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque 35 des revendications précédentes, dans lequel le raccord (7) forme un mamelon ou un -9- manchon. 7. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le matériau comprenant un métal 5 comprend 60 % à 95 % en poids de cuivre, 3 % à 45 % en poids de Zinc, ou 90 % à 99 % en poids d'argent. 8. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau comprenant un métal a une 10 conductivité thermique supérieure à 0,5 W.rn-1.K-1. 9. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau comprenant un métal comprend une matrice polymérique dans laquelle le métal est dispersé sous forme de 15 charge. 10. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau comprenant un métal comprend un acier inoxydable ou un alliage comprenant un acier inoxydable. 11. Système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la solution aqueuse est de l'eau. 12. Véhicule comprenant un système d'injection de solution aqueuse (1) selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à 11. 13. Procédé de bio-décontamination d'un système d'injection de solution aqueuse (1) de véhicule, dans lequel : - une solution aqueuse est pompée depuis un réservoir (2) en matière plastique vers 30 un éjecteur (4) à travers une ligne d'injection (5), - la solution aqueuse pompée est éjectée par l'éjecteur (4), - après l'éjection, on purge la solution aqueuse restée dans la ligne d'injection, au cours de la purge, la solution aqueuse est mise en contact avec au moins une surface en métal ou en matériau comprenant au moins un métal, le métal étant sélectionné 35 parmi le cuivre, l'argent, le zinc, l'aluminium, le nickel, l'or, le baryum, le plomb, l'étain, le bore, le thallium, l'antimoine, le cobalt, le zirconium, le molybdène, le titane, le fer, le chrome, et un alliage d'au moins deux d'entre eux.