FR2865015A1 - Tuyau souple de transfert de fluide impermeable - Google Patents
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Abstract
Tuyau de transfert de fluide comprenant au moins une couche (3) en un matériau thermoplastique ou élastomère, caractérisé en ce que la dite couche (3) est revêtue intérieurement d'un dépôt (10) formant barrière d'étanchéité au fluide transporté par le tuyau.
Description
TUYAU SOUPLE DE TRANSFERT DE FLUIDE IMPERMEABLE
L'invention concerne un tuyau souple de transfert de fluide, en particulier mais non exclusivement pour un système de climatisation, un système d'admission de carburant ou un système d'admission d'air d'un véhicule à moteur.
D'une manière générale, un tuyau souple de transfert de fluide doit être étanche et présenter des propriétés mécaniques qui sont fonction des applications auxquelles le tuyau est destiné. Les nouvelles normes et législation sont de plus en plus exigeantes en terme d'imperméabilité et de résistance aux carburants et aux gaz, notamment la nouvelle norme "UL761" qui impose que les flexibles résistent aux carburants alcoolisés.
Pour satisfaire aux conditions précitées, le tuyau présente généralement une structure multicouche, avec au moins une couche interne formant barrière d'étanchéité au fluide et résistant aux agressions chimiques, une structure intermédiaire de renforcement sous la forme d'une tresse ou nappe textile ou métallique et une enveloppe externe de protection. Son coût de fabrication dépend notamment des différents matériaux utilisés.
Concrètement, on trouve sur le marché, des tuyaux à faible coût de fabrication mais dont les performances, notamment sur le plan de l'étanchéité et de l'adhérence entre les couches, sont tout juste satisfaisantes, et des tuyaux très performants mais ayant un coût de fabrication élevé.
Pour ces tuyaux très performants, on utilise le plus souvent, comme couche à propriété barrière un polymère thermoplastique, un polyamide par exemple. Cependant la présence de cette couche entraîne un certain nombre d'inconvénients en raison du coût de ce matériau et des difficultés de mise en oeuvre et d'adhésion avec les autres couches. Notamment, si l'on désire accroître les propriétés barrières du tuyau, augmenter l'épaisseur de cette couche de matériau thermoplastique présente l'inconvénient de réduire la souplesse du tuyau.
L'invention a pour but de concevoir un tuyau de transfert de fluide présentant d'excellentes caractéristiques d'imperméabilité tout en conservant une bonne souplesse et un coût de fabrication raisonnable.
A cet effet, l'invention propose un tuyau souple de transfert de fluide, ce tuyau comprenant au moins une couche en un matériau thermoplastique ou élastomère, qui est caractérisé en ce que la couche est revêtue intérieurement d'un dépôt formant barrière au fluide transporté par le tuyau.
D'une manière générale, ce revêtement serait un dépôt d'une io épaisseur comprise entre 10 nm et 1 micron, composé essentiellement d'un matériau appartenant au groupe suivant: oxydes de silicium, carbones amorphes, hydrogénés ou non, fluorés ou non, azotés ou non, oxydés ou non, ainsi que des nitrures ou carbures ou leur mélange ou leur combinaison avec un ou plusieurs métaux.
Ce dépôt peut être déposé aussi bien sur une couche constituée d'un matériau élastomère, du butyl par exemple, ou d'un matériau thermoplastique, du polyamide par exemple.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le tuyau peut être constitué d'au moins une couche interne en un matériau thermoplastique, un polyamide par exemple, revêtu intérieurement d'un dépôt de carbone hydrogéné formant barrière au fluide transporté, une couche intermédiaire en un matériau élastomère tel de l'EPDM, une couche de renfort par exemple une tresse textile, et une couche externe en un matériau élastomère tel de l'EPDM.
Un tel tuyau avec son revêtement interne en carbone hydrogéné non seulement forme une excellente barrière au fluide transporté, mais est d'un coût de fabrication peu élevé compte tenu des matériaux utilisés.
L'invention a également pour objet l'application d'une 30 technique de dépôt de type PECVD d'une couche obtenue par polymérisation plasma, pour former une barrière d'étanchéité dans un tuyau de transfert de fluide.
Un tuyau selon l'invention peut être utilisé dans de nombreuses applications, en particulier dans des systèmes de climatisation de véhicules à moteur avec un fluide frigorigène tel que du R134 ou du CO2, ainsi qu'à des systèmes de transport de carburant par exemple.
D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: io - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un fragment de tuyau selon un mode de réalisation de l'invention; et - les figures 2, 3 et 4 sont également des vues en perspective avec arrachements partiels d'un fragment de tuyau selon des variantes de réalisation de l'invention.
Le tuyau 1 selon un exemple de réalisation de l'invention tel qu'illustré à la figure 1, est un tuyau monocouche comprenant une couche 3 en un matériau thermoplastique, du polyamide par exemple.
La couche 3 du tuyau est avantageusement revêtue intérieurement d'un dépôt 10, du carbone hydrogéné par exemple, destiné à former une barrière au fluide transporté. Le dépôt 10 peut être réalisé en utilisant une technique connue en soi sous l'abréviation PECVD ("Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition" en langue anglaise), et l'épaisseur de ce dépôt 10 peut être comprise entre 10nm et 1 micron, avantageusement de l'ordre de 100nm.
La technique dite "PECVD" est une technique de dépôt qui consiste en une déposition sous phase vapeur d'un précurseur apte à se décomposer en présence d'un plasma radio fréquence ou micro-ondes, ce précurseur pouvant être de l'éthylène (C2 H2) dans le cas du dépôt de carbone amorphe. Par ailleurs, pour le dépôt de carbone amorphe on peut ajouter de l'hydrogène pour jouer sur la dureté du dépôt et obtenir une couche plus souple en fonction des applications auxquelles le tuyau est destiné.
Selon la variante de réalisation illustrée à la figure 2, le dépôt 10 de carbone hydrogéné est effectué sur une couche 3' en un matériau élastomère, du butyl ou un silicone par exemple.
Selon la variante de réalisation illustré à la figure 3, le tuyau est un tuyau multicouche comprenant au moins une couche interne 3 en un matériau thermoplastique, du polyamide par exemple, une couche de renfort 7 sous la forme d'une tresse textile par exemple, et une couche externe 9 en un matériau élastomère tel l'EPDM par exemple.
Selon la variante de réalisation illustré à la figure 4, le tuyau 1 lo est un tuyau multicouche comprenant au moins une couche interne 3' en un matériau élastomère, de l'EPDM par exemple, les autres couches 7 et 9 étant respectivement constituées avec les mêmes matériaux que ceux utilisés dans le mode de réalisation de la figure 3.
D'une manière générale, la couche interne 3 ou 3' du tuyau 1 a une épaisseur qui peut varier entre quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres, et le diamètre interne du tuyau 1 peut aller de quelques millimètres pour des applications haute pression (circuit de climatisation par exemple) jusqu'à 20cm environ pour des applications basse pression (circuit d'admission d'air par exemple).
Un tuyau selon l'invention présente une très bonne étanchéité au fluide transporté par l'intermédiaire du dépôt de carbone hydrogéné d'une part, et de bonnes propriétés mécaniques en souplesse par exemple d'autre part, qui en font un tuyau de coût de fabrication peu élevé qui peut être utilisé aussi bien dans des systèmes de climatisation que des systèmes de transport de carburant par exemple.
Claims (7)
1. Tuyau de transfert de fluide comprenant au moins une couche (3, 3') en un matériau thermoplastique ou élastomère, caractérisé en ce que la dite couche (3, 3') est revêtue intérieurement d'un dépôt (10) formant barrière d'étanchéité au fluide transporté par le tuyau.
2. Tuyau selon la revendication 1, dans lequel le dépôt (10) est d'une épaisseur de l'ordre de 10nm à 1 micron avec une technique de dépôt de type PECVD par exemple.
io
3. Tuyau selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dépôt (10) est un carbone hydrogéné.
4. Tuyau selon la revendication 3, dans lequel la technique de type PECVD utilise un agent précurseur tel l'éthylène pour former le dépôt (10) de carbone hydrogéné.
5. Tuyau selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche (3) du tuyau est un matériau thermoplastique tel un polyamide par exemple.
6. Tuyau selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la couche (3') du tuyau est un matériau élastomère tel qu'un butyl ou un silicone 20 par exemple.
7. Tuyau selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la structure du tuyau est complétée par au moins une couche de renfort (7) sous la forme d'une tresse textile, et une couche externe (9) en un matériau élastomère tel I'EPDM par exemple.
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