FR2975013A1 - Unite de filtration de fluide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une unité de filtration de fluide comportant un support (6,7), un premier élément filtrant plat (14) et un deuxième élément filtrant plat (15) montés chacun sur ledit support (6, 7) en regard l'un de l'autre et définissant entre eux une chambre de sortie d'un fluide filtré avec la communication fluide vers cette chambre est exclusivement au travers d'eux, un troisième élément filtrant en sac (16) monté sur ledit support (6, 7) en regard dudit deuxième élément filtrant plat (15) avec ce dernier qui est interposé entre ledit premier élément filtrant et ledit troisième élément filtrant, lequel présente une chambre interne de filtration pourvue d'un premier orifice de sortie dudit fluide filtré débouchant dans une tubulure de communication (35) de l'unité, laquelle débouche par un deuxième orifice de sortie dudit fluide filtré dans ladite chambre de sortie.

Description

L'invention concerne les unités de filtration de fluides, notamment les additifs liquides pour systèmes d'échappement de véhicules automobiles. L'invention concerne également les systèmes pourvus de telles unités de filtration de fluides, et les groupes d'unités de filtration pourvus de telles unités de filtration de fluides.

On sait que les systèmes d'échappement de véhicules automobiles sont classiquement pourvus de pots catalytiques, appelés aussi catalyseurs. Ces derniers sont configurés pour réduire par catalyse les gaz polluants imbrûlés à l'échappement, typiquement le monoxyde de carbone, les hydrocarbures et l'oxyde d'azote. Dans un moteur, plus la température de combustion est élevée, plus la formation d'oxyde d'azote est favorisée. Les pots catalytiques contribuent à dégrader une majeure partie des gaz polluants, mais en raison de l'évolution des normes antipollution « EURO », ceux-ci risquent de ne plus être suffisant. Pour satisfaire ces normes antipollution, la majorité des constructeurs de véhicules optent pour une technologie de réduction catalytique sélective (système SCR, « Selective Catalyst Reduction » en anglais) de l'oxyde d'azote (NOx). Cette technologie de réduction catalytique sélective est basée sur l'injection d'un additif fluidique, connu sous le nom AdBIueTM, dans le système d'échappement.

Cet additif fluidique est une solution aqueuse d'urée synthétique qui, sous l'effet de la température, est transformée en ammoniaque, lequel, en présence d'un pot catalytique (ou catalyseur), transforme les oxydes d'azote (NOx) en vapeur d'eau et en azote inoffensif pour l'environnement. Cet additif fluidique est transporté dans un réservoir indépendant, généralement à proximité du réservoir de carburant.

Cet additif fluidique, tout comme notamment le carburant et les huiles de moteur et de transmission, nécessite d'être filtré avant utilisation, c'est-à-dire ici avant injection dans le pot d'échappement à l'aide d'une pompe doseuse. On connaît déjà des unités de filtration de fluides pour systèmes d'échappement de véhicules automobiles, comportant un support, un élément filtrant plat et un élément filtrant conique qui sont rapportés sur le support et disposés en regard l'un de l'autre. Ces deux éléments filtrants sont utilisés en combinaison et présentent une capacité à retenir les impuretés (DHC pour « Dirt Holding Capacity ») qui permet à ces unités de filtration d'être utilisées dans des véhicules automobiles du type léger, c'est-à-dire ayant des moteurs thermiques de petites cylindrées. L'invention vise à fournir une unité de filtration de fluide offrant une plus grande capacité à retenir les impuretés, avec cette unité de filtration qui est 15 particulièrement simple, commode et économique. L'invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, une unité de filtration comportant un support, un premier élément filtrant plat et un deuxième élément filtrant plat montés chacun sur ledit support en regard l'un de l'autre, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un troisième élément filtrant ayant 20 la forme d'un sac monté sur ledit support en regard dudit deuxième élément filtrant plat, de sorte que ce dernier est interposé entre ledit premier élément filtrant plat et ledit troisième élément filtrant en sac, et une tubulure de communication, avec ledit premier élément et ledit deuxième élément qui sont configurés de telle sorte qu'ils définissent entre eux un espace formant une 25 chambre de sortie d'un fluide filtré et qui sont configurés pour permettre une communication fluide vers ladite chambre de sortie exclusivement au travers d'eux, avec ledit troisième élément filtrant qui présente une chambre interne de filtration pourvue d'un premier orifice de sortie dudit fluide filtré débouchant dans ladite tubulure de communication, et avec ladite tubulure qui débouche 30 par un deuxième orifice de sortie dudit fluide filtré dans ladite chambre de sortie dudit fluide filtré.

L'unité de filtration selon l'invention permet d'offrir une unité de filtration ayant une durée de vie particulièrement longue, sans maintenance. La combinaison du troisième élément filtrant en sac avec le deuxième élément filtrant plat permet en effet d'augmenter la capacité de l'unité de filtration à retenir les impuretés. Cette combinaison est particulièrement commode en comparaison avec un élément filtrant du type plissé utilisé seul et qui permettrait lui aussi d'augmenter la capacité à retenir les impuretés. En effet, la réalisation d'un élément filtrant plissé est complexe puisqu'il est nécessaire de plisser la toile formant surface de filtration avant de la découper aux dimensions souhaitées (l'inverse étant encore plus compliqué du fait de la matière fibreuse à densité variable qui est utilisée, laquelle ne conserve pas seule la forme qui lui est donnée). La découpe peut se faire en dépliant temporairement la toile mais de l'élasticité est alors perdue, ou en serrant les plis mais la coupure n'est alors pas nette. En outre, la production automatique de tels éléments filtrants plissés est difficile, notamment lors du chargement automatique de ceux-ci. Il est à noter qu'un tel élément filtrant en sac présente une surface de filtration qui est inférieure à celle d'un élément filtrant plissé. Toutefois, tous les plis d'un élément filtrant plissé ne sont pas utilisés de la même manière de sorte que la capacité à retenir les impuretés n'est pas homogène sur toute la surface de l'élément filtrant plissé ; alors que la capacité à retenir les impuretés est homogène sensiblement sur l'ensemble de la surface de filtration de l'élément filtrant en sac.

L'unité de filtration selon l'invention permet d'offrir une mise en oeuvre particulièrement simple, commode et économique. L'unité de filtration selon l'invention est en outre compatible avec un système d'échappement pourvu d'un pot catalytique et configuré pour mettre en oeuvre la technologie de réduction catalytique sélective par l'injection d'un additif fluidique. En effet, l'unité de filtration selon l'invention est compatible avec un réservoir d'un tel additif fluidique.

L'unité de filtration selon l'invention est en outre particulièrement intéressante dans cette application puisque, au regard des normes antipollution actuelles et futures, la majeure partie des constructeurs de véhicules équipent ces derniers de tels réservoirs d'additifs fluidiques à injecter dans le système d'échappement du véhicule, et donc à filtrer préalablement à l'injection par l'intermédiaire de l'unité de filtration selon l'invention. Comme l'unité de filtration selon l'invention offre l'avantage d'avoir une capacité qui soit particulièrement grande, cette unité pourrait ne nécessiter aucune maintenance tout au long de la durée de vie du véhicule.

L'unité de filtration selon l'invention est donc particulièrement simple, commode et économique. Selon des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques de l'unité de filtration selon l'invention : - ledit premier élément filtrant plat présente une première surface de filtration et ledit deuxième élément filtrant plat présente une deuxième surface de filtration et comporte ladite tubulure de communication, et ladite communication fluide vers ladite chambre de sortie est réalisée exclusivement au travers de ladite première surface de filtration et/ou de ladite deuxième surface de filtration et/ou de ladite tubulure de communication ; - ledit deuxième élément filtrant et ledit troisième élément filtrant sont fixés sur une armature commune ; - ladite armature commune est formée en une seule pièce avec ledit deuxième élément filtrant, ce qui rend particulièrement simple et commode l'unité de filtration ; - ladite armature est formée par une bague située sur une deuxième surface de filtration dudit deuxième élément filtrant et ledit troisième élément filtrant est configuré pour être rapporté sur ladite bague ; - ladite bague présente un espace interne débouchant à ses extrémités et forme ladite tubulure de communication ; - ladite bague présente une forme sensiblement cylindrique avec une première portion tubulaire plate en prise avec ladite deuxième surface de filtration dudit deuxième élément filtrant et une deuxième portion tubulaire sur laquelle ledit troisième élément filtrant est configuré pour être rapporté ; - ledit troisième élément filtrant comporte un organe d'ancrage configuré pour être fixé à ladite tubulure de communication et dans lequel est ménagé ledit premier orifice de sortie dudit fluide filtré ; - ledit troisième élément filtrant comporte plusieurs parois formant une enveloppe définissant ladite chambre interne de filtration et un organe d'écartement configuré pour tenir à distance l'une de l'autre lesdites parois ; - ledit organe d'ancrage et ledit organe écartement sont formés en une seule pièce ; - l'unité est formée par une première partie comportant ledit premier élément filtrant et par une deuxième partie comportant ledit deuxième élément filtrant, ledit troisième élément filtrant et ladite tubulure de communication, avec ladite première partie et ladite deuxième partie qui sont fixées ensemble ; - ledit support comporte un canal de sortie s'étendant de ladite chambre de sortie jusqu'à un raccord de sortie dudit fluide filtré, ledit canal de sortie délimitant un espace interne débouchant dans ladite chambre de sortie par au moins un troisième orifice de sortie dudit fluide filtré et débouchant au travers dudit raccord de sortie par au moins un quatrième orifice de sortie dudit fluide filtré ; et/ou - ledit support est formé par une enveloppe présentant une paroi partiellement cylindrique à contour fermé et pourvue d'un bord au niveau duquel est monté ledit deuxième élément filtrant, ladite paroi étant configurée pour entourer ledit troisième élément filtrant ; et par un cadre sur lequel est monté ledit premier élément filtrant, lequel cadre est rapporté sur ledit bord de ladite paroi. L'invention a aussi pour objet, sous un deuxième aspect, un système comportant un réservoir configuré pour recevoir un fluide à filtrer, une unité et une pompe pourvue d'une raccord d'admission configuré pour être connecté à un raccord de sortie de fluide filtré de ladite unité de filtration, laquelle est configurée pour que lesdits premier élément filtrant, deuxième élément filtrant et troisième élément filtrant soient immergés dans ledit réservoir.

Grâce à l'unité de filtration du système selon l'invention, il est particulièrement intéressant d'utiliser ce dernier pour la filtration de divers fluides tels que notamment les additifs fluidiques, par exemple du type AdBIueTM, pour systèmes d'échappement de véhicules, ou les lubrifiants de transmissions ou de moteurs de véhicules, ou encore les carburants de véhicules. L'invention vise également, sous un troisième aspect, un groupe d'unités de filtration, caractérisé en ce qu'il comporte une première unité de filtration et une deuxième unité de filtration comportant un support identique au support de ladite première unité de filtration, un premier élément filtrant plat identique au premier élément filtrant plat de ladite première unité de filtration, un deuxième élément filtrant plat identique au deuxième élément filtrant plat de ladite première unité de filtration ; ladite deuxième unité de filtration étant dépourvue d'un troisième élément filtrant.

Un tel groupe peut donc être produit de manière particulièrement simple, commode et économique, les éléments principaux des unités de filtration étant identiques. En outre, ce groupe permet d'adapter très simplement la capacité à retenir les impuretés en fonction du besoin, en montant ou non le troisième 20 élément filtrant en sac. Selon des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques du groupe selon l'invention, ladite deuxième unité de filtration présente une tubulure de communication identique à la tubulure de communication de ladite première unité de filtration, avec ladite tubulure de 25 communication qui présente, dans son espace interne, une portion de toile de filtration dudit deuxième élément filtrant plat. On va maintenant poursuivre l'exposé de l'invention par la description d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 30 - la figure 1 représente schématiquement un système d'échappement de véhicule automobile comportant notamment un réservoir d'un fluide et une unité de filtration de ce fluide ; - les figures 2 et 3 représentent, schématiquement en perspective, l'unité de filtration de manière isolée, sous des angles de vue différents permettant de voir le dessus et le dessous de cette unité de filtration ; - les figures 4 et 5 représentent, schématiquement en perspective, l'unité de filtration de manière éclatée, sous des angles de vue différents permettant de voir le dessus et le dessous des composants de cette unité de filtration ; - la figure 6 est une vue en coupe pour montrer plus en détail l'intérieur de l'unité de filtration ; - la figure 7 représente, schématiquement en perspective, une variante de réalisation de l'unité de filtration, de manière éclatée et sous un angle de vue permettant de voir le dessus de cette unité de filtration ; et - la figure 8 représente schématiquement en perspective l'unité de filtration illustrée sur la figure 7, dans un état assemblé et sous un angle de vue permettant de voir le dessous de cette unité de filtration. La figure 1 illustre un système d'échappement 1 d'un véhicule automobile (non représenté) comportant un pot d'échappement 2 pourvu d'un catalyseur, un réservoir de fluide 3, une unité de filtration 4 et une pompe 5. Le système d'échappement 1 est ici à réduction catalytique sélective d'oxyde d'azote (NOx) (système SCR, « Selective Catalytic Reduction » en anglais). Le réservoir 3 est ici distinct du pot d'échappement 2 et agencé à proximité d'un réservoir de carburant (non représenté). Ce réservoir 3 est configuré pour recevoir un fluide, et plus précisément un additif liquide, par exemple de l'AdBIueTM La technologie de réduction catalytique sélective est basée sur l'injection de cet additif liquide dans le pot d'échappement 2. Cet additif liquide est une solution aqueuse d'urée synthétique qui, sous l'effet de la température, est transformée en ammoniaque, lequel, en présence du catalyseur du pot d'échappement 2, transforme les oxydes d'azote (NOx) en vapeur d'eau et en azote inoffensif pour l'environnement.

Cet additif liquide nécessite d'être filtré avant d'être injecté dans le pot d'échappement 2. C'est pourquoi l'unité de filtration 4 est au moins partiellement immergée dans le réservoir 3. Cette unité de filtration 4 comporte une enveloppe 6, un cadre 7 monté sur le support 6, avec ce cadre 7 qui présente trois pions d'éloignement 8 ainsi qu'un élément thermiquement conducteur 9. On voit sur la figure 1 que l'enveloppe 6 et le cadre 7 s'étendent sur une direction sensiblement longitudinale et les pions d'éloignement et l'élément thermiquement conducteur 9 s'étendent quant à eux selon une direction transversale à la direction longitudinale. Ici, l'unité de filtration 4 est représentée complètement immergée dans le réservoir 3, mais dans certains cas, cette unité de filtration 4 est partiellement immergée dans le réservoir 3. Les pions d'éloignement 8 sont ici configurés pour venir en appui contre un composant interne (non représenté) du réservoir 3 afin de tenir à distance le cadre 7 du composant interne du réservoir 3, pour ne pas que l'unité 4 soit en appui collé contre ce composant. La pompe 5 est configurée pour aspirer l'additif liquide contenu dans le réservoir 3 à travers l'unité de filtration 4 afin d'injecter cet additif dans le catalyseur du pot d'échappement 2 pour réduire l'émission de gaz polluants, et en particulier d'oxyde d'azote (NOx). Ici, la pompe 5 est représentée complètement immergée dans le réservoir 3 mais dans certains cas, cette pompe 5 ne baigne pas dans ce réservoir 3 mais est disposée à proximité immédiate à l'extérieur du réservoir 3.

Ici, l'alimentation de l'unité de filtration 4 en additif liquide est représentée très schématiquement par les flèches disposées au niveau supérieur de l'unité 4 et au niveau inférieur de l'unité 4 sur la figure 1, de sorte que l'unité de filtration 4 ne nécessite pas de tubulure d'entrée spécifique, comme on le verra en détail ci-après.

Cette unité de filtration 4 est pourvue d'un raccord de pompe 10, appelé aussi raccord de sortie de fluide filtré, représenté ici au niveau d'une extrémité libre de l'élément thermiquement conducteur 9, mais en réalité, ce raccord de sortie 10 est agencé à l'extrémité opposée de cet élément thermiquement conducteur 9 (figures 2 et 3), c'est-à-dire au niveau inférieur de l'unité 4 (figures 2 et 3). Cet élément thermiquement conducteur 9 est configuré pour être connecté électriquement pour chauffer le fluide filtré avant sa sortie de l'unité de filtration. La pompe 5 est quant à elle pourvue d'un raccord d'admission 11 configuré pour être connecté, directement ou par l'intermédiaire d'une conduite, au raccord de pompe 10.

Ici, la liaison entre l'unité de filtration 4 et la pompe 5 est représentée très schématiquement par un trait plein avec une flèche indiquant le sens de circulation de l'additif liquide de l'unité de filtration 4 vers la pompe 5, laquelle flèche est représentée entre le raccord de pompe 10 de l'unité de filtration 4 et le raccord d'admission 11 de la pompe 5.

Cette pompe 5 comporte en outre un raccord d'injection 13 configuré pour être connecté, directement ou par l'intermédiaire d'une conduite, à un autre raccord d'admission 12 agencé quant à lui sur le pot d'échappement 2. Ici, la liaison entre la pompe 5 et le pot d'échappement 2 est représentée très schématiquement par un trait plein avec une flèche indiquant le sens de circulation de l'additif fluidique de la pompe 5 vers le pot d'échappement 2. Les traits existants sur la figure 1 respectivement entre les raccords 10 et 11 et les raccords 12 et 13 représentent schématiquement l'interengagement mécanique, direct ou indirect, entre ces raccords respectifs 10, 11 et 12, 13. L'additif liquide en provenance de l'unité de filtration 4 est aspiré par la pompe 5 puis refoulé par la pompe 5 pour alimenter en additif liquide le catalyseur du pot d'échappement 2 du système d'échappement 1. Ainsi, entre le réservoir 3 et l'orifice d'admission 12 du pot d'échappement 2, l'additif liquide est filtré par l'unité 4. On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 2 à 6, l'unité de filtration 4.

L'unité de filtration 4 est formée de l'enveloppe 6 réalisée en matière plastique et du cadre 7 réalisé lui aussi en matière plastique. L'unité de filtration 4 présente en outre un premier élément filtrant plat 14 (figure 2), un deuxième élément filtrant plat 15 (figure 4) et un troisième élément filtrant ayant la forme d'un sac 16 (figure 3). L'enveloppe 6 et le cadre 7 sont deux pièces distinctes fixées l'une à l'autre, ici par soudage. L'enveloppe 6 et le cadre 7 forment ainsi un support pour les premier élément filtrant plat 14, deuxième élément filtrant plat 15 et troisième élément filtrant. Le premier élément filtrant 14 et le deuxième élément filtrant 15 sont ici des éléments plats, dits aussi plans, dont la capacité à retenir les impuretés (DHC pour « Dirt Holding Capacity » en anglais) est fonction de la surface de filtration de chacun d'eux.

Au total, la surface de filtration de ces premier élément filtrant 14 et deuxième élément filtrant 15 pris en combinaison est ici d'environ 9500mm2. Le troisième élément filtrant en sac 16 (appelé aussi « baggy » en anglais) a aussi une capacité à retenir les impuretés qui est fonction de sa surface de filtration.

La surface de filtration de ce troisième élément filtrant 16 est ici d'environ 7600mm2, soit une surface de filtration totale des trois éléments filtrant 14 à 16 pris en combinaison qui est ici d'environ 17100mm2. On maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 2 à 6, l'enveloppe 6 de l'unité de filtration 4.

L'enveloppe 6 présente une forme sensiblement cylindrique, qui, en section, est sensiblement semi-annulaire, et présente une épaisseur (ou une hauteur en référence ici à la figure 2) qui lui donne une forme sensiblement de boîtier dans lequel le deuxième élément filtrant 15 et le troisième élément filtrant 16 sont introduits (figure 3).

Cette enveloppe 6 présente une paroi latérale 17 partiellement cylindrique formant un contour fermé de l'enveloppe 6, laquelle paroi latérale 17 présente un bord supérieur 18 ainsi qu'un bord inférieur 22 opposé au bord supérieur 18. La paroi latérale 17 présente une première portion en arc de cercle de grand diamètre, une deuxième portion sensiblement droite rattachée à la première portion en arc de cercle, deuxième portion de laquelle saille un bras inférieur 19, une troisième portion en arc de cercle de petit diamètre rattachée au bras inférieur 19 et une quatrième portion sensiblement droite rattachée à une extrémité à la troisième portion en arc de cercle et à une autre extrémité opposée à la première portion en arc de cercle.

L'enveloppe 6 est pourvue d'un espace interne 20 défini uniquement par la paroi latérale 17, de sorte que cette enveloppe 6 est ouverte au niveau de ce bord supérieur 18 par une ouverture supérieure 23 (figure 6) et au niveau du bord inférieur 22 par une ouverture inférieure 21 (figure 3). Le raccord de pompe 10 est formé à l'extrémité libre de ce bras inférieur 19. L'enveloppe 6 présente en outre, au niveau de son bord supérieur 18, un demi-canal 26 formé le long du bras inférieur 19 le long de la deuxième portion sensiblement droite de la paroi latérale 17. Ce demi-canal 26 présente une paroi de fond 27 formée par le corps de l'enveloppe 6 et des murets 28 définissant la hauteur du demi-canal 26. Ce demi-canal présente un espace interne débouchant au travers du raccord de pompe 10 par un orifice de sortie 29, appelé aussi quatrième orifice de sortie de fluide filtré. Cet espace interne que présente le demi-canal 26 débouche en outre dans une chambre de sortie 30 (figure 6) par deux orifices 31 et 32, appelés aussi troisième orifice de sortie de fluide filtré. Au sein de l'espace interne 20 de l'enveloppe 6, au niveau du bord inférieur 22, est introduit le deuxième élément filtrant plat 15 qui est formé ici par une toile plate 33 directement fixée sur l'enveloppe 6.

L'espace interne 20 au niveau du bord inférieur 22 de l'enveloppe 6 définit ainsi la surface de la toile 33 et par conséquent la surface de filtration du deuxième élément filtrant 15.

L'enveloppe 6 présente en outre une armature formée en une seule pièce avec la toile 33 du deuxième élément filtrant 15. Cette armature commune est formée par une bague 35 de forme sensiblement cylindrique et qui présente une première portion tubulaire 36 (figure 6) qui est plate et qui est configurée pour être en prise avec la toile 33 du deuxième élément filtrant 15. Cette bague 35 présente en outre une deuxième portion tubulaire 37 sur laquelle le troisième élément filtrant en sac 16 est configuré pour être rapporté et fixé, ici par soudage.

La bague 35, et en particulier sa première portion tubulaire 36, est en fait surmoulée sur la toile 33 du deuxième élément filtrant 15. Ensuite, la toile 33 est perforée au niveau de l'espace interne à la bague 35. La deuxième portion tubulaire 37 de la bague 35 est pourvue d'une première partie ayant un premier diamètre externe, laquelle première partie est rattachée à la première portion tubulaire 36, et d'une deuxième partie ayant un deuxième diamètre externe inférieur au premier diamètre externe, laquelle deuxième partie est rattachée à la première partie. Les première et deuxième portions tubulaires 36 et 37 forment un 20 premier épaulement 39 et un deuxième épaulement 40 (figure 6). Cette bague 35 forme une tubulure de communication qui présente à une extrémité, un orifice 38 appelé aussi deuxième orifice de sortie de fluide filtré, débouchant dans la chambre de sortie de fluide filtré 30. On voit sur les figures 4 et 5 que l'armature commune présente en 25 outre deux pattes de moulage 48 rejoignant chacune la bague 35 et le cadre 7. Le troisième élément filtrant 16 est quant à lui formé par deux parois souples 41 et 42 scellées entre elles à leurs extrémités pour former un sac ayant un contour fermé. Ces parois souples 41 et 42 forment donc un sac ayant un espace 30 interne qui forme une chambre interne de filtration 43. Cette chambre interne 43 est pourvue d'un orifice 34, appelé aussi premier orifice de sortie de fluide filtré, qui débouche dans la tubulure de communication formée par la bague 35, à une extrémité opposée à l'extrémité où est ménagé l'orifice 38, appelé aussi deuxième orifice. L'enveloppe 6 présente en outre un organe d'ancrage et d'écartement 44 qui est pourvu d'une base 45 à laquelle est scellée la paroi souple 42. Cette base 45 présente une forme complémentaire à la forme de la deuxième portion tubulaire 37 de la bague 35 de sorte que l'organe 44 est configuré pour être ancré par sa base 45 à la bague 35. Ici, la base 45 de l'organe 44 est fixée par soudage à cette bague 35 10 sur les premier et deuxième épaulements 39 et 40. Cet organe 44 présente en outre trois pieds coniques 46 (dont deux sont visibles sur la figure 6) prenant racine sur la base 45 et s'étendant à distance de cette base 45 et de la bague 35 jusqu'à une paroi de fond 47 de cet organe 44, afin de maintenir à distance l'une de l'autre les parois souples 41 et 15 42 du troisième élément filtrant en sac 16. Ces trois pieds 46 sont espacés les uns des autres pour la circulation du fluide filtré. On voit sur la figure 4 que le troisième élément filtrant en sac 16 présente une forme générale en arc de cercle, à la manière de l'enveloppe 6. 20 On voit également sur les figures 3 et 6 que ce troisième élément filtrant en sac 16 est complètement introduit à l'intérieur de l'enveloppe 6 entre l'ouverture supérieure 23 au niveau de laquelle est scellé le deuxième élément filtrant plat 15 et l'ouverture inférieure 21. Les notions d'épaisseur, de hauteur de l'enveloppe 6 et de bords 25 supérieur 18 et inférieur 22, ainsi que les notions de directions longitudinale et transversale ont été définies en référence à l'orientation de l'unité de filtration 4 sur les figures 1, 2, 4 et 6, mais cette orientation peut être différente en pratique, puisque l'unité de filtration 4 peut être montée différemment à l'intérieur du réservoir 3. 30 On maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 2 à 6, le cadre 7.

Le cadre 7 présente une forme générale sensiblement similaire à celle de l'enveloppe 6 si ce n'est que son épaisseur, ou sa hauteur en référence à la figure 2, est quant à elle bien inférieure à l'épaisseur de l'enveloppe 6. Le cadre 7 a donc une forme sensiblement semi-annulaire et une épaisseur qui lui donne une forme d'armature configurée pour accueillir le premier élément filtrant plat 14. Ce cadre 7 présente donc une première portion en arc de cercle de même grand diamètre que celui de la première portion de l'enveloppe 6, une deuxième portion sensiblement droite rattachée à la première portion en arc de cercle, deuxième portion de laquelle saille un bras supérieur 25, une troisième portion en arc de cercle de même petit diamètre que celui de la première portion de l'enveloppe 6 rattachée au bras supérieur 25, et une quatrième portion sensiblement droite rattachée à une extrémité à la troisième portion en arc de cercle et à une autre extrémité opposée à la première portion en arc de cercle. Le cadre 7 présente en outre un espace interne (non représenté) dont le contour est défini par un bord intérieur (non représenté) du cadre 7. Au sein de cet espace interne est introduit le premier élément filtrant plat 14 qui est formé ici par une toile plate 24 directement fixée sur le cadre 7.

L'espace interne du cadre 7 défini ainsi la surface de la toile 24 et par conséquent la surface de filtration du premier élément filtrant 14. Les trois pions d'éloignement 8 prennent racine à la fois sur le cadre 7, au niveau de son bord intérieur, et sur la toile 24. L'élément thermiquement conducteur 9 est monté sur le bras 25 supérieur 25 du cadre 7. On voit sur la figure 5 que le cadre 7 présente en outre un autre demi-canal 49 formé le long du bras supérieur 25 le long de la deuxième portion sensiblement droite du cadre 7. Ce demi-canal 49 présente une paroi de fond 50 formée par le corps 30 du cadre 7 et des murets 51 définissant la hauteur du demi-canal 49.

Ce demi-canal présente un espace interne débouchant au niveau de l'élément thermiquement conducteur 9 par un orifice de sortie 52, appelé aussi quatrième orifice de sortie de fluide filtré. L'espace interne que présente le demi-canal 49 débouche en outre 5 dans une chambre de sortie 30 (figure 6) par deux orifices 53 et 54, appelés aussi troisièmes orifices de sortie de fluide filtré. On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 1 à 3 et 6, l'unité de filtration 4 dans son état assemblé. Comme cela a déjà été décrit plus haut le deuxième élément filtrant 10 plat 15 est scellé sur la paroi latérale 17 de l'enveloppe 6 au niveau de son ouverture supérieure 23. Sur la toile 33 de ce deuxième élément filtrant plat 15 est surmoulée la bague 35, et en particulier sa première portion tubulaire 36. La portion de toile du deuxième élément filtrant 15 qui est située à 15 l'intérieur de la bague 35 est découpée puis retirée. Le troisième élément filtrant en sac 16 est quant à lui scellé, par sa paroi souple 42, à la base 45 de l'organe d'accrochage et d'ancrage 44. Cette base 45 est quant à elle soudée sur la deuxième portion tubulaire 37 de la bague d'actionnement 35. 20 Ainsi, le troisième élément filtrant en sac 16 est monté sur l'enveloppe 6 par l'intermédiaire de la bague 35 qui forme en outre la tubulure de communication et qui est en prise avec le deuxième élément filtrant plat 15. Comme indiqué plus haut, le deuxième élément filtrant plat 15 et le troisième élément filtrant en sac 16 sont complètement intégrés dans l'enceinte 25 (ou l'espace interne) de l'enveloppe 6. Le troisième élément filtrant en sac 16 et le deuxième élément filtrant plat 15 sont donc disposés en regard l'un de l'autre et montés sur l'armature commune formée par la bague 35. Comme mentionné également plus haut, le premier élément filtrant 30 plat 14 est quant à lui scellé sur le cadre 7, lequel cadre 7 est soudé sur le bord supérieur 18 de la paroi latérale 17 de l'enveloppe 6, avec les deux éléments filtrants 14 et 15 qui sont en regard, et à une distance relativement faible l'un de l'autre. La distance séparant les éléments filtrants 14 et 15 est inférieure à la hauteur de l'enveloppe 6.

Le cadre 7 et l'enveloppe 6 sont fixés ensemble de telle sorte que les deux demi-canaux 26 et 49 sont en regard avec les murets 28 et 51 qui viennent en contact pour former un canal de sortie de fluide filtré. En outre, les orifices 29, 31 et 32 sont agencés en regard des orifices respectifs 52, 53 et 54 pour former ensemble respectivement de plus grands orifices. Ainsi, le deuxième élément filtrant plat 15 est interposé entre le premier élément filtrant plat 14 et le troisième élément filtrant en sac 16. L'ensemble formé par l'enveloppe 6, le deuxième élément filtrant plat 15 et le troisième élément filtrant en sac 16 forme une première partie, dite inférieure, de l'unité de filtration 4. Cette unité de filtration 4 présente en outre une deuxième partie, dite supérieure, qui est formée quant à elle par le cadre 7 et le premier élément filtrant plat 14. Ce premier élément filtrant plat 14 est disposé en regard du deuxième élément filtrant plat 15, avec les surfaces de filtration respectives qui sont agencées de manière sensiblement parallèle. Ainsi, les premier et deuxième éléments filtrants plats 14 et 15 définissent entre eux un espace relativement réduit qui forme la chambre de sortie 30 de fluide filtré.

On voit également sur la figure 6 que cette chambre de sortie 30 communique avec la tubulure de communication formée par la bague 35 et par conséquent avec la chambre interne 43 du troisième élément filtrant en sac 16. Ainsi, l'unité de filtration 4 est configurée pour permettre une communication fluide vers la chambre de sortie 30 exclusivement au travers de la surface de filtration du premier élément filtrant plat 14, de la surface de filtration du deuxième élément filtrant plat 16 et de la tubulure de communication formée par l'espace interne à la bague 35.

On va maintenant décrire, en référence aux figures 1 à 6, les chemins fluidiques empruntés par l'additif liquide à filtrer et l'additif liquide filtré à injecter dans le pot d'échappement 2 du système d'échappement 1. Au démarrage du véhicule automobile, l'additif liquide se trouve pour l'essentiel dans le réservoir 3. Le moteur thermique du véhicule est alors en fonctionnement et les gaz d'échappement sont refoulés du moteur thermique dans le système d'échappement 1, et en particulier dans le pot d'échappement 2 muni de son catalyseur.

La pompe 5 du système d'échappement 1 se met alors en fonctionnement afin de refouler de l'additif liquide dans le catalyseur du pot d'échappement 2. Lorsque la pompe 5 est en fonctionnement, l'additif liquide à filtrer qui est présent dans le réservoir 3 est aspiré d'une part vers le premier élément filtrant plat 14 et, d'autre part, vers le troisième élément en sac 16 et vers le deuxième élément filtrant plat 15. Comme indiqué plus haut, l'unité de filtration 4 ne comporte ici aucune tubulure d'entrée de liquide à filtrer. Cela est dû au fait que l'unité de filtration 4 est immergée dans le réservoir 3.

Au niveau de la partie supérieure de l'unité de filtration 4, c'est le premier élément filtrant plat 14 qui est agencé à fleur et donc au contact direct de l'additif (il n'y a pas de chambre d'entrée du liquide à filtrer avant d'être au contact de l'élément filtrant 14). Au niveau de la partie inférieure de l'unité de filtration 4, c'est l'espace interne à l'enveloppe 6 qui forme une chambre d'entrée pour le liquide à filtrer avant d'être au contact des éléments filtrants 15 et 16. On voit sur les figures 1 et 6 des flèches au niveau de la partie supérieure et au niveau de la partie inférieure de l'unité de filtration 4 qui indiquent le sens de circulation de l'additif liquide du réservoir 3 vers l'unité de filtration 4, laquelle baigne dans ce réservoir 3.

Cet additif liquide chemine donc à travers la toile 24 du premier élément filtrant plat 14 pour être filtré et débouche dans la chambre de sortie 30. L'additif liquide à filtrer chemine en outre à travers la toile 33 du deuxième élément filtrant plat 15 pour être filtré et débouche dans la chambre de sortie 30. L'additif liquide à filtrer chemine également à travers les parois souples 41 et 42 du troisième élément filtrant 16 pour être filtré, débouche dans la chambre interne 43 puis chemine dans cette chambre interne 43 jusqu'à déboucher dans la tubulure de communication, formée par la bague 35, par son orifice 34. L'additif filtré chemine dans la tubulure de communication jusqu'à déboucher dans la chambre de sortie 30 par l'orifice 38. L'additif filtré au travers du premier élément filtrant plat 14, du deuxième élément filtrant plat 15 et du troisième élément filtrant en sac 16 et se trouvant dans la chambre de sortie 30 de fluide filtré chemine ensuite jusqu'à déboucher dans un canal de sortie formé par les deux demi-canaux 26 et 49 par les orifices 31, 32, 53 et 54. L'additif filtré chemine dans un canal de sortie de fluide filtré jusqu'au raccord de pompe 10 où il passe au travers des orifices 29 et 52 afin de rejoindre le raccord d'admission 11 de la pompe 5 du système d'échappement 1, laquelle pompe 5 refoule l'additif filtré dans le catalyseur du pot d'échappement 2. Avant d'atteindre le raccord d'admission 11 de la pompe 5, l'additif liquide filtré est chauffé au niveau des orifices 29 et 52 par l'élément thermiquement conducteur 9. Cette étape est en fait un préchauffage de l'additif filtré puisque ce dernier, en entrant dans le pot d'échappement 2, est également chauffé. L'étape de préchauffage de l'additif filtré permet à ce dernier de remplir sa fonction plus rapidement, c'est-à-dire dès qu'il entre dans le pot d'échappement 2, en particulier par temps froid.

L'unité de filtration 4 est particulièrement commode puisque sa capacité totale à retenir les impuretés est élevée par rapport aux unités de filtration de l'état de la technique, et est particulièrement économique du fait que cette unité de filtration 4 peut être montée à demeure dans le réservoir 3 sans nécessiter aucune maintenance durant toute la durée de vie du véhicule automobile. Les figures 7 et 8 illustrent une variante de réalisation de l'unité de filtration, représentant une version basse capacité de l'unité, comparée à la version haute capacité de l'unité illustrée aux figures 1 à 6.

D'une manière générale on a employé pour les éléments similaires, les mêmes références mais additionnées du nombre 100. L'unité de filtration 104 des figures 7 et 8 est en tout point identique à l'unité de filtration 4 des figures 1 à 6, à l'exception du fait que l'unité de filtration 104 est dépourvue d'un troisième élément filtrant en sac.

En effet, l'unité de filtration 104 présente uniquement la combinaison du premier élément filtrant plat 114 et du deuxième élément filtrant plat 115. La première partie de l'unité de filtration 104 est donc formée, comme pour l'unité de filtration 4, du cadre 107 sur lequel est scellé le premier élément filtrant plat 114.

Par contre, la deuxième partie de l'unité de filtration 104 n'est formée que de l'enveloppe 106 sur laquelle est scellé le deuxième élément filtrant plat 115. On voit sur les figures 7 et 8 que l'espace interne de la tubulure de communication formée par la bague 135 n'est pas évidé de la portion de toile 160 du deuxième élément filtrant. En effet, cette portion de toile 160 est conservée, et n'est pas perforée comme dans l'unité 4 des figures 1 à 6 La communication fluide vers la chambre de sortie (non représentée) est donc permise exclusivement au travers de la toile du premier élément filtrant plat 114 et de la toile du deuxième élément filtrant plat 115, y compris à travers la portion de toile 160. Cette unité de filtration 104 est particulièrement intéressante dans le cas où une capacité à retenir les impuretés moins élevée est requise.

L'unité de filtration 4 et l'unité de filtration 104 forment dont un groupe de deux unités de filtration qui est particulièrement commode. En effet, ce groupe comporte une première unité de filtration 4 et une deuxième unité de filtration 104 qui comportent chacune un support identique formé par l'enveloppe 6, 106 et le cadre 7, 107, un premier élément filtrant plat 14, 114 identique, un deuxième élément filtrant plat 15, 115 identique et une tubulure de communication identique formée par la bague 35, 135. La différence entre la première unité de filtration 4 et la deuxième unité de filtration 104 est que seule la première unité de filtration 4 est pourvue du troisième élément filtrant en sac 16 et que, de ce fait, la portion de toile 160 au niveau de l'espace interne à la bague 135 n'est pas perforée. Les deux unités de filtration 4 et 104 présentent donc des capacités à retenir les impuretés différentes, respectivement une haute capacité et une basse capacité.

Ce groupe de deux unités de filtration est donc particulièrement simple, commode et économique tant à la fabrication qu'à l'utilisation. Dans une variante non illustrée du groupe d'unités de filtration, la deuxième unité de filtration est en outre dépourvue de bague, et seule la toile forme le deuxième élément filtrant plat.

Dans une autre variante non illustrée du groupe d'unités de filtration, la bague est surmoulée sur la toile du deuxième élément filtrant plat et la toile au niveau de l'espace interne à la bague est perforée. Le cas échéant, un organe d'obturation tel qu'un bouchon est rapporté, par exemple par soudage, sur la bague pour obturer son espace interne.

Dans des variantes non illustrées : - l'unité de filtration n'est pas immergée dans un réservoir d'additif liquide pour système d'échappement, mais plutôt dans un réservoir de lubrifiant pour transmission de véhicule automobile ou de lubrifiant pour moteur thermique, ou encore dans un réservoir de carburant ; - l'organe d'écartement des parois souples du troisième élément filtrant en sac est pourvu en outre de bras s'étendant dans la chambre interne de ce troisième élément filtrant en sac, avec ces bras qui portent des ailettes configurées pour guider le fluide filtré ; - l'unité de filtration ne présente pas seulement un élément filtrant en forme de sac, mais plutôt plusieurs ; - l'unité de filtration ne présente pas une forme sensiblement cylindrique, mais plutôt une forme parallélépipédique ou encore une forme différente ; et/ou - le cadre et l'enveloppe de l'unité de filtration ne sont pas complètement en matière plastique, mais partiellement en un matériau métallique. On rappelle plus généralement que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Unité de filtration de fluide, comportant un support (6,7), un premier élément filtrant plat (14) et un deuxième élément filtrant plat (15) montés chacun sur ledit support (6, 7) en regard l'un de l'autre, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un troisième élément filtrant (16) ayant la forme d'un sac monté sur ledit support (6, 7) en regard dudit deuxième élément filtrant plat (15), de sorte que ce dernier est interposé entre ledit premier élément filtrant plat (14) et ledit troisième élément filtrant en sac (16), et une tubulure de communication (35), avec ledit premier élément (14) et ledit deuxième élément (15) qui sont configurés de telle sorte qu'ils définissent entre eux un espace formant une chambre de sortie (30) d'un fluide filtré et qui sont configurés pour permettre une communication fluide vers ladite chambre de sortie (30) exclusivement au travers d'eux, avec ledit troisième élément filtrant (16) qui présente une chambre interne de filtration (43) pourvue d'un premier orifice de sortie (34) dudit fluide filtré débouchant dans ladite tubulure de communication (35), et avec ladite tubulure (35) qui débouche par un deuxième orifice de sortie (38) dudit fluide filtré dans ladite chambre de sortie (30) dudit fluide filtré.
2. 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier élément filtrant plat (14) présente une première surface de filtration et ledit deuxième élément filtrant plat (15) présente une deuxième surface de filtration et comporte ladite tubulure de communication (35), et ladite communication fluide vers ladite chambre de sortie (30) est réalisée exclusivement au travers de ladite première surface de filtration et/ou de ladite deuxième surface de filtration et/ou de ladite tubulure de communication (35).
3. 3. Unité selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit deuxième élément filtrant (15) et ledit troisième élément filtrant (16) sont 30 fixés sur une armature commune (35).
4. 4. Unité selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite armature commune (35) est formée en une seule pièce avec ledit deuxième élément filtrant (15).
5. 5. Unité selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que ladite armature est formée par une bague (35) située sur une deuxième surface de filtration dudit deuxième élément filtrant (15) et ledit troisième élément filtrant (16) est configuré pour être rapporté sur ladite bague (35).
6. 6. Unité selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite bague (35) présente un espace interne débouchant à ses extrémités et forme ladite 10 tubulure de communication.
7. 7. Unité selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que ladite bague (35) présente une forme sensiblement cylindrique avec une première portion tubulaire plate (36) en prise avec ladite deuxième surface de filtration dudit deuxième élément filtrant (15) et une deuxième portion tubulaire 15 (37) sur laquelle ledit troisième élément filtrant (16) est configuré pour être rapporté.
8. 8. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit troisième élément filtrant (16) comporte un organe d'ancrage (44) configuré pour être fixé à ladite tubulure de communication (35) 20 et dans lequel est ménagé ledit premier orifice de sortie (34) dudit fluide filtré.
9. 9. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit troisième élément filtrant (16) comporte plusieurs parois (41, 42) formant une enveloppe définissant ladite chambre interne de filtration (43) et un organe d'écartement (44) configuré pour tenir à distance 25 l'une de l'autre lesdites parois (41, 42).
10. 10. Unité selon la revendication 9 prise en dépendance de la revendication 8, caractérisée en ce que ledit organe d'ancrage et ledit organe écartement sont formés en une seule pièce (44).
11. 11. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, 30 caractérisée en ce qu'elle est formée par une première partie comportant ledit premier élément filtrant (14) et par une deuxième partie comportant ledit deuxième élément filtrant (15), ledit troisième élément filtrant (16) et ladite tubulure de communication (35), avec ladite première partie et ladite deuxième partie qui sont fixées ensemble.
12. 12. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que ledit support (6, 7) comporte un canal de sortie (26, 52) s'étendant de ladite chambre de sortie (30) jusqu'à un raccord de sortie (10) dudit fluide filtré, ledit canal de sortie (26, 52) délimitant un espace interne débouchant dans ladite chambre de sortie (30) par au moins un troisième orifice de sortie (31, 32, 53, 54) dudit fluide filtré et débouchant au travers dudit raccord de sortie (10) par au moins un quatrième orifice de sortie (29, 52) dudit fluide filtré.
13. 13. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ledit support est formé par une enveloppe (6) présentant une paroi (17) partiellement cylindrique à contour fermé et pourvue d'un bord (18) au niveau duquel est monté ledit deuxième élément filtrant (15), ladite paroi étant configurée pour entourer ledit troisième élément filtrant (16) ; et par un cadre (7) sur lequel est monté ledit premier élément filtrant (14), lequel cadre (7) est rapporté sur ledit bord de ladite paroi (17).
14. 14. Système comportant un réservoir (3) configuré pour recevoir un fluide à filtrer, une unité (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 et une pompe (5) pourvue d'une raccord d'admission (11) configuré pour être connecté à un raccord de sortie de fluide filtré (10) de ladite unité de filtration (4), laquelle est configurée pour que lesdits premier élément filtrant (14), deuxième élément filtrant (15) et troisième élément filtrant (16) soient immergés dans ledit réservoir (3).
15. 15. Groupe d'unités de filtration, caractérisé en ce qu'il comporte une première unité de filtration (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 et une deuxième unité de filtration (104) comportant un support (106, 107) identique au support (6, 7) de ladite première unité de filtration (4), un premier élément filtrant plat (114) identique au premier élément filtrant plat (14) de ladite première unité de filtration (4), un deuxième élément filtrant plat (115) identique au deuxième élément filtrant plat (15) de ladite première unité de filtration (4) ; ladite deuxième unité de filtration (104) étant dépourvue d'un troisième élément filtrant (16).
16. 16. Groupe selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite deuxième unité de filtration (104) présente une tubulure de communication (135) identique à la tubulure de communication (35) de ladite première unité de filtration (4), avec ladite tubulure de communication (135) qui présente, dans son espace interne, une portion de toile de filtration (160) dudit deuxième élément filtrant plat (115).