FR2918968A1 - Reservoir a uree et embase avec element chauffant integre. - Google Patents

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Stephane Leonard
De Beeck Joel Op
Francois Dougnier
Nadja Walling
Larry Tipton
Volodia Naydenov
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Abstract

Réservoir à urée et embase avec élément chauffant intégré dans lequel ledit élément chauffant comprend au moins une partie flexible qui est de préférence un réchauffeur flexible comprenant au moins une piste résistive apposée sur un et/ou disposée entre deux films flexibles.

Description

Réservoir à urée et embase avec élément chauffant intégré La présente
demande concerne un réservoir à urée avec élément chauffant intégré, ainsi qu'une embase destinée à un tel réservoir et intégrant l'élément chauffant. Les législations sur les émissions des véhicules et poids lourds prévoient entre autres une diminution des rejets d'oxydes d'azote NOX dans l'atmosphère. Pour atteindre cet objectif on connaît le procédé SCR (Selective Catalytic Reduction) qui permet la réduction des oxydes d'azote par injection d'un agent réducteur, généralement d'ammoniac, dans la ligne d'échappement. Cet ammoniac peut provenir de la décomposition par thermolyse d'une solution d'un précurseur d'ammoniac dont la concentration peut être celle de l'eutectique. Un tel précurseur d'ammoniac est généralement une solution d'urée. Avec le procédé SCR, les dégagements élevés de NOX produits dans le moteur lors d'une combustion à rendement optimisé sont traités en sortie de moteur dans un catalyseur. Ce traitement requiert l'utilisation de l'agent de réduction à un niveau de concentration précis et dans une qualité extrême. La solution est ainsi précisément dosée et injectée dans le flux de gaz d'échappement où elle est hydrolysée avant de convertir l'oxyde d'azote (NOX) en azote (N2) et en eau (H2O). Pour ce faire, il est nécessaire d'équiper les véhicules d'un réservoir contenant une solution d'additif (urée généralement), ainsi que d'un dispositif pour doser et injecter la quantité d'additif désirée dans la ligne d'échappement. Etant donné que la solution aqueuse d'urée généralement utilisée à cette fin (eutectique à 32.5 % en poids d'urée) gèle à -11 C, il est nécessaire de prévoir un dispositif de chauffage pour liquéfier la solution afin de pouvoir l'injecter dans la ligne d'échappement en cas de démarrage dans des conditions de gel. Dans l'art antérieur, plusieurs systèmes ont été prévus à cet effet. Généralement, ces systèmes comprennent des dispositifs de chauffage assez coûteux impliquant soit des éléments chauffants spécifiques, soit une dérivation du circuit de refroidissement du moteur (voir par exemple la demande WO 2006/064001 au nom de la demanderesse). En ce qui concerne l'utilisation d'éléments chauffants spécifiques, il est connu de mettre à l'intérieur du réservoir contenant la solution d'urée, et -2
éventuellement, sur les lignes (d'alimentation et de retour, le cas échéant) d'urée, des tubes chauffants. Toutefois, ces tubes ont un diamètre minimum de plusieurs mm ce qui les rend difficilement pliables et compromet leur insertion dans certaines pièces.
Une alternative connue à ce jour concerne l'insertion de cartouches (tiges) chauffantes à différents endroits dans le réservoir. Bine que ces cartouches (tiges) puissent être mobiles (articulées) les unes par rapport aux autres, le même problème existe quant à la flexibilité de ces cartouches. Ainsi, la demanderesse a constaté qu'au niveau des connexions des lignes d'urée sur le réservoir, un problème se posait. En effet, un bouchon de glace (solution gelée) à tendance à se former dans celles-ci et étant donné qu'il s'agit généralement de pièces injectées en matière plastique d'une certaine épaisseur, un chauffage par un tube chauffant externe n'est pas efficace. Or, ces connexions sont généralement constituées de pièces fines (d'ailleurs appelées pipettes ) dans lesquelles un tube chauffant ne peut aisément être inséré. La demande FR 06.07531 au nom de la demanderesse vise à résoudre ce problème spécifique en fournissant un raccord creux muni dès sa fabrication, d'un filament chauffant intégré dont au moins une partie s'étend librement à l'intérieur du passage prévu pour le liquide. Une telle disposition permet de faire en sorte que le liquide soit en contact direct avec une grande surface chauffante et dès lors, de le chauffer rapidement. Toutefois, il s'agit là d'une disposition spécifique au chauffage de cet endroit (raccord), ledit filament ne pouvant pas aisément être utilisé pour réchauffer l'ensemble du réservoir. En outre, il ne peut être inséré aisément dans d'autres accessoires compte tenu de sa flexibilité réduite. La présente invention vise notamment à résoudre ce problème en fournissant un réservoir à liquide muni en interne d'un réchauffeur particulier dont la souplesse, la forme et la puissance de chauffe peuvent aisément être adaptées à toute géométrie de réservoir et de ses accessoires.
Dès lors, la présente demande concerne un réservoir à urée avec élément chauffant intégré dans lequel ledit élément chauffant comprend au moins une partie flexible chauffante (c'est-à-dire munie d'un dispositif lui permettant de chauffer tel qu'un élément résistif par exemple). De préférence, cette partie flexible est un réchauffeur flexible c'est-àdire qu'elle comprend au moins une piste résistive insérée entre deux films flexibles ou apposée sur un film flexible. -3
De manière tout particulièrement préférée, l'élément chauffant est essentiellement constitué d'un réchauffeur flexible. Bien que de tels réchauffeurs flexibles soient disponibles sur le marché depuis de nombreuses années, personne à ce jour n'a songé à leur utilisation dans les réservoirs à urée et ce bien que l'utilisation de ce type de réchauffeur dans l'application urée présente de nombreux avantages qui seront détaillés plus loin. Par le terme urée , on entend désigner toute solution, généralement aqueuse, contenant de l'urée. L'invention donne de bons résultats avec les solutions eutectiques eau/urée pour lesquelles il existe un standard qualité: par exemple, selon la norme DIN 70070, dans le cas de la solution d'AdBlué (solution commerciale d'urée), la teneur en urée est comprise entre 31,8 % et 33,2 % (en poids) (soit 32.5 +/- 0.7 % en poids) d'où une quantité d'ammoniac disponible comprise entre 18,0 % e 18,8 %. L'invention peut également s'appliquer aux mélanges urée/formate d'ammonium en solution aqueuse également et vendus sous la marque DenoxiumTM et dont l'une des compositions (Denoxium-30) contient une quantité équivalente en ammoniac à celle de la solution d'Adblué . Ces derniers présentent comme avantage, le fait de ne geler qu'à partir de -30 C (par rapport à -11 C), mais présentent comme inconvénients, des problèmes de corrosion liés à la libération éventuelle d'acide formique. La présente invention est particulièrement intéressante dans le cadre des solutions eutectiques eau/urée. Le réservoir à urée selon l'invention peut être en une matière quelconque, de préférence ayant une bonne résistance chimique à l'urée. Il s'agit en général de métal ou de matière plastique. Les polyoléfines, en particulier le polyéthylène (et plus particulièrement, le PEHD ou polyéthylène haute densité), constituent des matériaux préférés. Ce réservoir peut être réalisé par tous les procédés de transformation connus dans le cas de corps creux. Un mode de mise en oeuvre préféré, en particulier lorsque le réservoir est en matière plastique, et en particulier, le PEHD, est le procédé d'extrusion-soufflage. Dans celui-ci, une paraison (en une ou plusieurs parties) est obtenue par extrusion, et elle est ensuite mise en forme par soufflage dans un moule. Le moulage du réservoir d'un seul tenant à partir d'une seule paraison donne de bons résultats. Ce réservoir est avantageusement muni d'une embase ou platine (c'est-à- dire un support ayant substantiellement la forme d'une plaque) sur laquelle au moins un accessoire actif du système de stockage et/ou du système d'injection - 4
d'urée est fixé. Cette embase présente généralement un périmètre refermé sur lui-même, de forme quelconque. Le plus souvent, son périmètre a une forme circulaire. De manière tout particulièrement préférée, cette embase est une platine immergée, c'est-à-dire obturant une ouverture dans la paroi inférieure du réservoir. Par paroi inférieure , on entend en fait désigner la moitié inférieure du réservoir (qu'il soit ou non moulé d'un seul tenant ou à partir de deux feuilles ou découpes de paraison). De préférence, l'embase est située dans le tiers inférieur du réservoir, et de manière tout particulièrement préférée, dans le quart inférieur, voire carrément dans le fonds de celui-ci. Elle peut être en partie sur la paroi inférieure latérale, auquel cas elle est légèrement en oblique une fois montée dans le véhicule. L'emplacement et/ou la direction de l'embase dépend notamment de l'emplacement du réservoir dans le véhicule, et de l'encombrement autour de celui-ci (compte tenu des composants à y intégrer).
Cette embase intègre donc au moins un composant actif en stockage et/ou injection. On entend par là que le composant est fixé sur ou réalisé d'une pièce avec l'embase. Ce composant peut être intégré en interne au réservoir, ou en externe avec, le cas échéant, une connexion (pipette) passant au travers de celle-ci. De manière préférée, l'embase selon cette variante de l'invention intègre plusieurs composants actifs en stockage et/ou dosage et de manière tout particulièrement préférée, elle intègre tous les composants actifs qui sont amenés à être en contact avec l'additif liquide se trouvant dans, partant de ou arrivant dans le réservoir à additif. De préférence, le composant est choisi parmi les éléments suivants : une pompe; une jauge de niveau; un capteur de température; un senseur de qualité; un capteur de pression; un régulateur de pression. Ces éléments ont chacun un rôle actif dans le système de stockage et/ou d'injection de l'additif, et le fait de les intégrer sur une platine immergée (c'est-à-dire toujours en présence de l'additif, pour peu que le réservoir ne soit pas vide) présente des avantages spécifiques : • pour la jauge de niveau: le point bas est mieux garanti et donc, la mesure subit une moindre influence des déformations du réservoir; • pour les capteurs de température, de qualité ou d'autre(s) caractéristique(s) de l'additif: permet aisément de le situer dans la zone critique d'alimentation au système d'injection. -5
La jauge de niveau peut être de tout type. De préférence, il s'agit d'une jauge sans mouvement, par exemple de type capacitive. L'embase du réservoir selon cette variante de l'invention peut être obtenue par tout moyen connu, mais elle est obtenue de manière préférentielle par injection, cette méthode permettant d'obtenir une bonne précision dimensionnelle. De préférence, l'embase est à base d'un matériau résistant à l'urée et aux produits crées lors du vieillissement du dernier, tel que le polyacétal et en particulier, le POM (poly-oxy-méthylène); les polyphtalamides (grades AMODEL par exemple) ; ou les polyamides et en particulier, les grades renforcés (par exemple à l'aide de fibres de verre). De préférence, l'embase est en polyamide et elle comprend une pipette moulée d'une pièce avec elle tel que décrit précédemment. Le réservoir selon l'invention intègre (c'est-à-dire est muni de) un élément chauffant ayant au moins une partie flexible. Par le qualificatif flexible on entend en fait dire aisément déformable et ce généralement de manière réversible. Généralement, ceci correspond à une rigidité en flexion (définie comme étant égale à (Eh3)/(12(1-v2)) où E est le module de Young de la partie flexible mesuré selon la norme ASTM D790-03, h est son épaisseur et v est le coefficient de poisson de son matériau constitutif) inférieure à 4000 N.m; de préférence, dans le cadre de l'invention, la rigidité de la partie flexible est inférieure ou égale à 1000 N.m, voire à 100 N.m voire même à 10 N.m et de manière tout particulièrement préférée, inférieure ou égale à 1 N.m. De préférence, cette partie flexible est un réchauffeur flexible c'est-à-dire un réchauffeur comprenant une ou plusieurs piste(s) résistive(s) apposée(s) sur un film ou disposée(s) entre deux films (c'est-à-dire deux supports substantiellement plats et dont le matériau et l'épaisseur sont telles qu'ils sont flexibles). Ce film est de préférence en matière plastique (bien que tout autre matériau isolant puisse convenir) et en particulier, à base d'élastomère. Par facilité, il sera par la suite généralement fait référence à plusieurs pistes résistives. Dans cette variante, pour le calcul de la rigidité en flexion définie ci-dessus, on prendra de préférence comme coefficient de poisson, celui du matériau constitutif du ou des films. Les pistes résistives sont généralement métalliques (et de manière tout particulièrement préférée, en un métal résistant à l'urée tel qu'un acier inoxydable). Elles sont généralement prises en sandwich entre deux films -6
flexibles. Elles sont appliquées (par exemple par des techniques d'impression à jet) sur un film flexible et ensuite, recouvertes d'un autre film flexible ou surmoulées à l'aide d'un matériau isolant (de préférence élastomérique). Les deux films sont ensuite solidarisés (par exemple par vulcanisation) pour assurer l'étanchéité autour des pistes résistives. Ces pistes sont, de préférence, raccordées en parallèle de sorte que si l'une des pistes est endommagée, elle ne met pas en péril le fonctionnement des autres pistes. Les films flexibles peuvent être en résine silicone, en polyoléfine (polyéthylène ou polypropylène), élastomère thermoplastique (ou TPE), polyester, polyimide (tel que la résine KAPTON )... De préférence, ils sont à base de solicone, polyoléfine ou TPE compte tenu du fait que le polyester et le polyimide ont une résistance plus faible à l'urée en particulier à haute température. Les films flexibles peuvent aussi comporter plusieurs couches de résistances (pistes résistives) superposées. Ils peuvent également comprendre un revêtement de fibres de verre pour renforcer leur résistance mécanique. Des pistes résistives en acier inoxydable prises en sandwich entre deux films de résine silicone dont l'une est recouverte d'une trame de fibres de verre donnent de bons résultats dans le cadre de l'invention.
En vue d'éviter les problèmes de surchauffe qui peuvent survenir si le réchauffeur ne peut dissiper sa puissance par conduction et qui peuvent mener à la dégradation du chauffeur et/ou de l'urée, il peut être avantageux de contrôler sa puissance spécifique localement, c'est-à-dire de varier localement la puissance dissipée par unité de surface de piste résistive en jouant sur la longueur et la largeur de la piste résistive. Par exemple, si on double la largeur et la longueur d'une piste résistive appliquée sur une surface donnée, sa résistance totale et la puissance dissipée par cette piste resteront inchangées. Par contre, la surface totale de la piste sera multipliée par 4, d'où une puissance spécifique (ou puissance dissipée par unité de surface de piste) divisée par 4. Il en résulte donc une plus faible température de piste à cet endroit. Un avantage des réchauffeurs flexibles est qu'ils peuvent avoir une forme quelconque éventuellement même compliquée de sorte qu'un seul réchauffeur (dessiné selon une sorte de patron ) peut être utilisé pour réchauffer diverses parties du réservoir même éloignées les unes des autres. Ainsi, dans une variante préférée, le réchauffeur flexible comprend un corps et au moins une excroissance ou tentacule muni d'au moins une partie de piste résistive. De manière tout -7
particulièrement préférée, il comprend plusieurs excroissances ou tentacules qui sont disposés de manière homogène dans le réservoir de manière à pouvoir chauffer entièrement et de manière la plus homogène possible son contenu et ce même dans les recoins éloignés du corps du réchauffeur d'où les tentacules s'étendent. Dans cette variante, le corps du réchauffeur peut comprendre une piste résistive et les tentacules, au moins une autre piste résistive, ces pistes étant de préférence raccordées en parallèle à une borne d'alimentation électrique. Par corps , on entend désigner une partie du réchauffeur d'où partent les tentacules et d'où partent et arrivent leurs pistes résistives. Les tentacules mentionnés ci-dessus peuvent être obtenus de toute manière connue. Avantageusement, ils sont le produit de découpes réalisées dans le réchauffeur lui-même sans interrompre la ou les pistes résistives. Une manière particulière de procéder consiste à placer sur un film de silicone les pistes résistives selon un patron préétabli ; à recouvrir les pistes d'un deuxième film de silicone et enfin, à procéder aux découpes susmentionnées. Selon l'invention, le réchauffeur flexible est situé à l'intérieur du réservoir à urée et donc, immergé (partiellement ou totalement) dans l'urée (phase liquide) lorsque le réservoir est rempli. De manière préférée, ce réchauffeur est disposé de manière à pouvoir réchauffer l'urée même lorsque le réservoir est presque vide. A cet effet, il est avantageux qu'au moins un tentacule ait une longueur suffisante pour qu'elle puisse reposer sur le fond du réservoir. Une variante avec tentacule(s) flexible(s) libre(s) (c'est-à-dire non fixé(s) au réservoir) présente l'avantage que l'ensemble réchauffeur flexible et son support peut convenir pour de nombreux designs différents de réservoirs à urée puisque les tentacules peuvent se replier à l'intérieur de ceux-ci et s'adapter à leurs différentes formes. Comme évoqué ci-dessus, le réchauffeur flexible selon l'invention est de préférence apposé sur un support (de préférence rigide c'est-à-dire peu déformable) qui joue également un rôle protecteur vis-à-vis dudit réchauffeur (et/ou de certains accessoires du réservoir). Généralement, le corps du réchauffeur est fixé sur le support et les tentacules sont soient libres soit fixés sur certaines parties ou accessoires du réservoir. Ce support peut être une pièce quelconque remplissant ou non une autre fonction dans le réservoir. Avantageusement, ce support est intégré à (réalisé d'une seule pièce avec ou fixé sur) une embase telle que décrite ci avant. De préférence, il s'agit d'une embase immergée telle que définie ci avant ce qui permet de se passer de ligne(s) de puisage (reliant ladite embase et le fond du -8
réservoir) qui doivent être chauffées, le cas échéant. Alternativement, il pourrait s'agir d'une embase classique disposée sur la paroi supérieure du réservoir mais dans ce cas, il faut chauffer les lignes et également, prévoir une longueur suffisante (des tentacules, le cas échéant) pour pouvoir chauffer le fond dur réservoir. De préférence, le support et l'embase sont réalisés d'une pièce par injection de matière plastiques telles que décrites ci-avant. Le support peut avoir une forme quelconque. Avantageusement, il a une forme substantiellement cylindrique et s'étend substantiellement sur toute la hauteur du réservoir. Par substantiellement , on entend en fait qu'il s'étend sur toute la hauteur généralement à quelques mm (voire 1 à 2 cm) près et ce de manière à tenir compte des tolérances de fabrication et/ou des dilatations thermiques. Dès lors, en cas de gel, le risque de formation d'une croûte de glace non chauffable dans cette zone existe, auquel est associé un risque d'arrêt du système d'injection suite au vide généré sous cette croûte et qui empêche le pompage de l'urée. Dès lors, il est avantageux de munir le réchauffeur d'au moins une languette flexible comprenant au moins une partie de piste résistive et dont l'emplacement, la taille et la forme sont telles que cette languette se trouve en permanence en contact avec la paroi supérieure du réservoir de manière à percer une cheminée dans la croûte décrite précédemment. A noter que ce concept d'élément chauffant en contact permanent avec la paroi supérieure du réservoir est également intéressant en dehors du cadre de l'invention, avec n'importe quel type de réchauffeur et/ou de liquide susceptible de geler dans son réservoir de stockage où il est puisé par pompage. De préférence, le support du réchauffeur délimite un volume (fermé ou non) à l'intérieur duquel au moins une partie du réchauffeur flexible est fixée. Dans la variante avantageuse avec tentacules, le corps du réchauffeur est fixé dans ce volume et les tentacules s'étendent au moins en partie à l'extérieur de ce volume. Dans une variante, ce volume est fermé c'est-à-dire est délimité par une paroi latérale substantiellement pleine jouant le rôle de piège à urée (assurant un volume minimum d'urée liquide dans toutes les conditions d'utilisation). Dans cette variante, il est particulièrement avantageux que le piège soit intégré à une embase immergée c'est-à-dire soit réalisé d'une pièce avec (ou fixée sur) celle-ci ce qui évite de devoir réchauffer une ligne connectant ces deux éléments. Par -9
substantiellement pleine , on entend que cette paroi peut comprendre des orifices mais alors, dans une partie supérieure de manière à pouvoir piéger de l'urée dans sa partie inférieure). Dans ce cas, si le réchauffeur est muni de tentacules, ceux-ci s'étendent de préférence dans le réservoir à partir du bord supérieur du piège (qui est lui généralement ouvert). Alternativement, le support peut comprendre une sorte de cage comprenant des ouvertures qui permettent de créer des boucles de convection favorisant le réchauffement de l'urée. Certaines de ces ouvertures servent avantageusement à laisser s'étendre les tentacules vers le bas du réservoir. A noter que cette convection est également favorisée par les mouvements de l'urée. Il convient de noter que ces 2 variantes (piège à urée et cage de convection) peuvent être combinées (en un piège avec des orifices dans la partie supérieure comme évoqué précédemment).
En particulier lorsque les tentacules s'étendent à partir du haut du support, le risque existe que l'extrémité libre de certains tentacules ne se mette à flotter voire même : ne s'étende dans la phase gazeuse qui ne doit pas être chauffée. Pour éviter cela, il est avantageux de prévoir une sorte de flotteur solidaire de ces extrémités et les forçant à rester dans la phase liquide.
Le principe du flotteur peut être généralisé à toutes les formes de chauffeurs flexibles : fixer la (les) partie(s) montante(s) du chauffeur à un (des) flotteur(s) permet de s'assurer que le chauffeur restera toujours sous ce(s) flotteur(s) et donc immergé, ce qui évite de chauffeur la zone vapeur située au-dessus de l'urée liquide.
Le réchauffeur est de préférence fixé sur son support mécaniquement à l'aide de clips, rivets, boulons... passant à travers des orifices réalisés à cet effet à la fois dans le réchauffeur et dans son support. D'autres orifices peuvent être réalisés dans le réchauffeur par exemple pour prévoir le passage de sondes. Au moins un des tentacules susmentionnés est avantageusement dimensionné de manière à pouvoir être inséré dans un tube (en particulier de petit diamètre), par exemple dans une pipette de raccord vers le circuit d'injection d'urée mentionnée ci avant. De préférence, au moins deux tentacules sont prévus pour être insérés respectivement dans les pipettes d'amenée et de retour d'urée. De manière tout particulièrement préférée, l'extrémité de ce(s) tentacule(s) est munie d'un relief permettant de l'accrocher et de le tirer à travers -10 -
le tube/la pipette. Un relief qui convient bien est un simple orifice à travers lequel un crochet peut être inséré. Selon une variante particulièrement avantageuse de l'invention, le réchauffeur est conçu de manière à pouvoir suivre tout le chemin hydraulique de l'urée c'est-àdire à s'étendre depuis l'interface de remplissage du réservoir jusqu'à la pipette de raccord vers le système d'injection en passant par le filtre, le cas échéant, le ou les venturi, la jauge, voire la pompe. Ainsi, selon une variante avantageuse de l'invention, un réchauffeur unique chauffe l'ensemble du réservoir et de ses accessoires. Ceci présente comme avantage de limiter les connexions électriques comme expliqué précédemment. Indépendamment du cadre de l'invention d'ailleurs (c'est-à-dire avec tout type de réchauffeur et/ou de liquide susceptible de geler), il est avantageux de prévoir un réchauffage au niveau de l'interface (tubulure) de remplissage car des bouchons de glace sont susceptibles de se former à cet endroit et d'empêcher le remplissage du réservoir en cas de gel. Dès lors, le réchauffeur selon l'invention comprend de préférence au moins un tentacule s'étendant au moins en partie dans l'interface de remplissage du réservoir. En ce qui concerne le cas particulier du réchauffage du filtre, il convient de noter que celui-ci est généralement fabriqué séparément et inséré dans le circuit d'injection d'urée (c'est-à-dire raccordé à une ligne faisant partie de celui-ci), généralement au niveau de l'embase, par une simple fixation mécanique étanche faisant intervenir un joint. Dès lors, le réchauffeur souple ne peut être inséré dans la zone aval du filtre sous peine de mettre l'étanchéité en péril. Une lère manière de résoudre ce problème consiste à prévoir un by-pass dans cette zone (où se trouve le joint) c'est-à-dire à prévoir une tubulure additionnelle ayant un orifice d'entrée pour l'élément chauffant juste avant le filtre et un orifice de sortie pour cet élément juste après le filtre. Cette solution est toutefois compliquée car il est impératif que cette tubulure additionnelle soit rendue étanche autour du chauffeur afin d'éviter que de l'urée ne by-passe le filtre. Dès lors, une solution préférée consiste à surmouler le joint d'étanchéité sur l'élément chauffant avant d'assembler ledit élément chauffant dans le réservoir et avant de raccorder le filtre. Encore une fois, cette solution est également avantageuse en dehors du cadre de l'invention par exemple avec un élément chauffant de type filamentaire et/ou un autre liquide que l'urée. -11-
Dans la variante avantageuse décrite précédemment selon laquelle le réchauffeur comprend au moins une piste résistive insérée entre deux films flexibles ou apposée sur un film flexible, une variante particulièrement avantageuse consiste à prévoir au moins 2 pistes qui peuvent être branchées en parallèle pour constituer une jauge capacitive permettant de mesurer le niveau d'urée dans le réservoir. Ces pistes ont généralement une résistance faible et participent peu à l'effet chauffant du réchauffeur. Dans une variante, 4 telles pistes peuvent être prévues de manière à constituer 2 par 2 respectivement une capacité de référence et une capacité de mesure. De préférence, ces pistes sont disposées de manière à ce que la capacité de référence soit immergée dans l'urée dès qu'il y en a (ne fût-ce qu'un peu) dans le réservoir (ce qui revient à dire qu'elle est de préférence située sur le fonds du réservoir) et de manière à ce que la capacité de mesure couvre toute la hauteur du réservoir dans la zone de mesure.
Etant donné la spécificité des pistes de chauffe et de mesure de niveau respectivement, il est avantageux que leurs largeurs respectives ainsi que l'épaisseur du film de surface, le cas échéant, soit adaptées. Généralement, les pistes de mesure sont plus fines et sont recouvertes par un film de plus faible épaisseur. Les deux types de pistes peuvent être réalisées en acier inox (de préférence en un grade qui présente une résistance à l'urée nettement plus élevée que celle du Cu par exemple), être apposées sur un film de silicone commun ayant une épaisseur suffisante pour jouer le rôle de support ; et comprendre un revêtement à base de résine silicone également, plus mince sur les pistes de mesure(par ex. de l'ordre de 100 m) que sur les pistes de chauffe (où l'épaisseur peut atteindre le mm). Bien que décrit dans le cadre de la présente invention (chauffe et mesure de niveau dans un réservoir à urée), il est évident que le réchauffeur flexible décrit ci-dessus convient également pour d'autres types de réservoir car il permet l'économie d'une jauge quel que soit le liquide auquel est destiné le réservoir.
La présente invention concerne également une embase telle que décrite précédemment c' est-à-dire intégrant au moins un accessoire actif du système de stockage et/ou du système d'injection d'urée et, dans le cadre de l'invention, intégrant au moins un élément chauffant ayant une partie flexible de préférence consistant en un réchauffeur flexible (et de préférence un seul mais conçu et disposé de manière à pouvoir chauffer l'ensemble du réservoir et des accessoires intégrés à celui-ci). - 12 -
Toutes les variantes préférées relatives aux réchauffeurs flexibles et aux embases évoquées précédemment s'appliquent à cet aspect de l'invention, notamment : • le fait que le réchauffeur puisse comprendre plusieurs pistes résistives de préférence raccordées en parallèle • le fait qu'il soit de préférence pourvu de tentacules dont certains sont libres de s'étendre dans le réservoir et d'autres sont pourvus d'orifices permettant de les insérer plus facilement dans une ligne, pipette... • que le support pour le réchauffeur puisse jouer le rôle de piège à carburant et/ou de cage de convection. La présente invention est illustrée de manière non limitative par les figures 1 à 4 en annexe. La figure 1 consiste en une vue en 3 dimensions d'une embase avec réchauffeur flexible illustrant plusieurs variantes de l'invention.
La figure 2 consiste en une vue en 3 dimensions d'une autre embase avec réchauffeur flexible illustrant également plusieurs variantes de l'invention. La figure 3 consiste en deux vues en 3 dimensions d'une embase avec réchauffeur flexible selon encore une autre variante de l'invention. Dans la figure 3b, le piège à urée a été volontairement effacé de manière à voir la forme du chauffeur dans celui-ci. La figure 4 illustre une vue du dessus et deux coupes à travers cette même embase. Dans les figures, des n identiques désignent des éléments identiques ou similaires.
L'embase (1) illustrée à la figure 1 intègre un réchauffeur flexible (2) comprenant un corps (3) fixé à l'intérieur d'un support (4) à l'aide de clips (5) et des tentacules (6) reliés au corps (3) et ayant une extrémité libre apte à s'étendre à l'intérieur d'un réservoir à urée (non représenté). Le support (4) du réchauffeur (2) comprend des ouvertures (7) permettant de créer des boucles de convection et de laisser passer l'extrémité libre des tentacules (6). Le réchauffeur comprend une languette (8) destinée à être en contact permanent avec la paroi supérieure du réservoir pour créer une cheminée au travers de la calotte (croûte) de glace comme expliqué précédemment. - 13 -
Il comprend également un tentacule (6') spécialement dimensionné pour pouvoir être inséré dans une pipette (9) de raccord vers le système d'injection d'urée (non représenté). L'embase (1) intègre une jauge (10) pour la mesure du niveau d'urée dans le réservoir ainsi que d'autres accessoires qui n'apparaissent pas clairement sur cette figure tels qu'un capteur de température, un filtre... L'un d'eux est rendu solidaire en son extrémité d'un tuyau (11) relié à un venturi (non représenté) et permettant l'aspiration de liquide à l'extérieur du support (4) pour remplir celui-ci. Dans cette variante, le support (4) est dépourvu d'orifices et joue le rôle de piège à liquide (urée). L'embase (1) illustrée dans les figures 3 et 4 est par contre une embase destinée à obturer un orifice dans la paroi supérieure d'un réservoir. Elle est à cet effet munie d'un pas de vis (1') (visible sur les coups de la figure 4) apte à coopérer avec un pas de vis complémentaire sur une excroissance du réservoir.
Cette embase (1) intègre également un support (4) pour un réchauffeur flexible (2) jouant le rôle de piège à urée. Ce support (4) est fixé à l'embase (comme on peut le voir sur les coupes de la figure 5) et est plaqué dans le fond du réservoir par au moins un ressort (non représenté). Le réchauffeur (2) est fixé à l'embase (1) et dans le fond du support (4).
La flexibilité du réchauffeur (2) lui permet de s'adapter aux différents taux de compression du ressort dépendant de la distance entre le sommet et le fond du réservoir.

Claims (24)

REVENDICATIONS
1. - Réservoir à urée avec élément chauffant intégré dans lequel ledit élément chauffant comprend au moins une partie flexible chauffante.
2. - Réservoir selon la revendication précédente, dans lequel la partie flexible est un réchauffeur flexible comprenant au moins une piste résistive apposée sur un film flexible et/ou disposée entre deux films flexibles.
3. - Réservoir selon la revendication précédente, dans lequel l'élément chauffant est essentiellement constitué d'un réchauffeur flexible.
4. - Réservoir selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le réchauffeur flexible comprend plusieurs pistes résistives raccordées en parallèle.
5. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le réchauffeur flexible comprend une ou plusieurs piste(s) résistive(s) en acier inoxydable prise(s) en sandwich entre deux films de résine silicone dont l'une est recouverte d'une trame de fibres de verre.
6. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le réchauffeur flexible présente une puissance dissipée par unité de surface de piste résistive variable.
7. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le réchauffeur flexible est muni d'au moins un tentacule comprenant au moins une partie de piste résistive.
8. - Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le tentacule a une extrémité libre et une longueur suffisante pour que cette extrémité puisse reposer sur le fond du réservoir.
9. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le réchauffeur flexible est apposé sur un support intégré à une embase intégrant au moins un accessoire actif du réservoir et/ou d'un système d'injection d'urée.- 15 -
10. - Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support a une forme substantiellement cylindrique et s'étend substantiellement sur toute la hauteur du réservoir.
11. - Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le réchauffeur comprend au moins une languette flexible munie d'au moins une partie de piste résistive et qui se trouve en permanence en contact avec la paroi supérieure du réservoir.
12. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le support délimite un volume à l'intérieur duquel au moins une partie du 10 réchauffeur flexible est fixée.
13. - Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ce volume est fermé c'est-à-dire délimité par une paroi latérale substantiellement pleine jouant le rôle de piège à urée.
14. - Réservoir selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le 15 support comprend des ouvertures qui permettent de créer des boucles de convection favorisant le réchauffement de l'urée.
15. - Réservoir selon la revendication 7, dans lequel au moins un tentacule a une extrémité libre rendue solidaire d'un flotteur le forçant à rester dans la phase liquide. 20
16. - Réservoir selon la revendication 7 ou 15, dans lequel au moins un tentacule est dimensionné de manière à pouvoir être inséré dans un tube et en ce que ce tentacule comprend une extrémité libre munie d'un orifice.
17. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 7, 15 ou 16, dans lequel au moins un tentacule s'étend au moins en partie dans une interface 25 de remplissage du réservoir.
18. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre raccordé à une ligne à l'intérieur de laquelle est insérée une partie du réchauffeur flexible, le filtre y étant raccordé par une fixation mécanique étanche faisant intervenir un joint.- 16 -
19. - Réservoir selon la revendication précédente, dans lequel la zone où se trouve le joint est by-passée par le réchauffeur.
20. - Réservoir selon la revendication 16, dans lequel le joint est surmoulé sur le réchauffeur avant sa fixation dans le réservoir et avant le raccord du filtre.
21. - Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 20, dans lequel le réchauffeur comprend au moins 2 pistes qui peuvent être branchées en parallèle pour constituer une jauge capacitive permettant de mesurer le niveau d'urée dans le réservoir.
22. - Réservoir selon la revendication précédente, dans lequel le réservoir comprend 4 pistes résistive branchées de manière à constituer 2 par 2 respectivement une capacité de référence et une capacité de mesure.
23. - Embase convenant pour un réservoir selon l'une quelconque des revendications précédentes et intégrant au moins un accessoire actif d'un système de stockage et/ou d'un système d'injection d'urée ainsi qu'au moins un élément chauffant ayant au moins une partie flexible.
24. - Embase selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'élément chauffant est un réchauffeur flexible comprenant au moins une piste résistive apposée sur un film flexible et/ou disposée entre deux films flexibles et qui : • comprend plusieurs pistes résistives raccordées en parallèle ; et/ou • est pourvu de tentacules dont certains sont libres de s'étendre dans le réservoir et d'autres sont pourvus d'orifices permettant de les insérer plus facilement dans une ligne, pipette... ; et/ou • est apposé sur un support susceptible de jouer le rôle de piège à carburant et/ou de cage de convection.
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