FR2999093A1 - Element et dispositif de filtre ainsi que dispositif de reservoir et procede de fabrication et de mise en service - Google Patents
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Abstract
Elément de filtre (7, 8), dispositif de filtre (1) et dispositif de réservoir (2) pour filtrer ou stocker par exemple une solution aqueuse d'urée. L'élément de filtre présente une région de surface de filtre hydrophobe (10) au moins avant la première mise en service. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation et de mise en service d'un tel élément de filtre.
Description
Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un élément de filtre, un dispositif de filtre, un dispositif de réservoir ou un procédé de réalisation ou de mise en service.
Etat de la technique Les installations de filtre du type défini ci-dessus sont connue s de l'état de la technique. Par exemple le document DE 102011002573 décrit un dispositif de filtre pour filtrer un agent de dosage dans un système de traitement des gaz d'échappement. Le dis- positif est logé dans un réservoir d'agent de dosage et comporte une ma- tière filtrante de forme ondulée. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet un élément de filtre, un dispositif de filtre, un dispositif de réservoir ainsi qu'un procédé de réalisation et de mise en route permettant une mise en oeuvre rapide du dispositif. Ainsi, l'invention a pour objet un élément de filtre pour filtrer un liquide hydrophile, caractérisé en ce que l'élément de filtre a une région de surface de filtre hydrophobe au moins avant sa première utilisation normale. L'invention a également pour objet dispositif de filtre comportant un boîtier et au moins un élément de filtre tendu sur le boîtier, pour filtrer un liquide hydrophile, caractérisé en ce que l'élément de filtre a une région de surface de filtre hydrophobe au moins avant sa première utilisation normale. L'invention a également pour objet un dispositif de filtre caractérisé en ce que l'élément de filtre se trouve sur le côté supérieur du dispositif de filtre.
Ainsi, selon l'invention, de façon avantageuse, on réalise un premier remplissage, rapide, du dispositif de filtre au moins pour l'essentiel sans utiliser de pompe de sorte qu'en branchant ou qu'en mettant en oeuvre une pompe de transfert le cas échéant, il suffit d'aspirer la quantité résiduelle, faible, d'air et le remplissage du disposi- tif de filtre et la mise en oeuvre du système par l'utilisation d'une pompe se feront essentiellement de manière successive. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'élément de filtre, il est réalisé en une matière filtrante perméable au liquide et la région de surface de filtre hydrophobe est réalisée en ren- dant la matière de filtre hydrophobe. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la région de surface de filtre hydrophobe est perméable à l'air avant sa première utilisation et elle perd cette propriété au cours de sa première utilisa- tion. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la région de surface de filtre hydrophobe est obtenue par l'application d'épilamine. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la région de surface de filtre hydrophobe contient un polymère fluoré. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la région de surface de filtre hydrophobe est petite par comparaison à la surface totale de l'élément de filtre. Le dispositif de filtre est également caractérisé en ce que l'élément de filtre se trouve sur le côté supérieur du dispositif de filtre. Le dispositif de réservoir comporte avantageusement un réservoir stockant un liquide hydrofiltre et un dispositif de filtre dans celui-ci. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'invention a pour objet un procédé de première mise en service d'un dispositif de réservoir tel que défini ci-dessus caractérisé en ce que dans une première étape, on utilise une région de surface de filtre hydrophobe d'au moins un élément de filtre et dans une autre étape, on remplit le réservoir et ainsi aussi le dispositif de filtre avec le liquide.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, au rem- plissage, on évacue l'air du dispositif de filtre à travers la région de surface de filtre hydrophobe. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la région de surface de filtre hydrophobe perd sa propriété de perméabilité à l'air au cours de la suite du fonctionnement après qu'une grande partie de l'air contenu initialement dans le dispositif de filtre se soit échappée à travers la région de surface de filtre. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un élé- ment de filtre pour filtrer un liquide hydrophobe tel que défini ci-dessus avec un dispositif de filtre caractérisé en ce que l'élément de filtre comporte au moins une région de surface de filtre hydrophobe. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un dispositif de réservoir équipé d'un dispositif de filtre représenté dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre en vue en coupe schématique un dispositif de réservoir avec un dispositif de filtre intégré, et la figure 2 montre en perspective très schématique un dispositif de filtre avec des éléments de filtre. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un dispositif de réservoir 2 compor- tant un réservoir 3 contenant une solution aqueuse d'urée 5 surmontée d'une couche d'air 4. Le réservoir 3 comporte un dispositif de filtre 1 dont le boîtier 12 a un élément de filtre supérieur 7 et un élément de filtre inférieur 8. La matière filtrante des deux éléments de filtre est une nappe de non-tissé, filtrante. Entre les deux éléments de filtre, le boîtier a un branchement d'aspiration 14. Le boîtier et les deux éléments de filtre entourent le volume intérieur 11 du dispositif de filtre 1; le boîtier est latéralement étanche au liquide ; les deux éléments de filtre supé- rieur et inférieur sont perméables aux liquides, c'est-à-dire à la solution aqueuse d'urée. Le dispositif de réservoir avec le dispositif de filtre sont présentés dans un état selon lequel à la fois le réservoir et aussi le dispositif de filtre sont remplis partiellement avec la solution aqueuse d'urée ; au-dessus du niveau du liquide, il y a de l'air dans le dispositif de filtre 1. Ce volume d'air porte la référence 15. La nappe filtrante supérieure 7 présente une petite région de surface de filtre 10 par rapport à la surface totale de filtre et cette région est épilaminée. Le restant de la région de la surface de la nappe ou de l'élément supérieur de filtre 7 et l'ensemble de l'élément ou de la nappe de filtre inférieur 8 sont initialement hydrophiles ; dans le cas de la nappe supérieure de filtre 7, la partie restante de la surface est une région hydrophile 9. Le dispositif de filtre est montré peu après le premier remplissage du réservoir avec la solution aqueuse d'urée à l'aide d'un ajustage de remplissage de réservoir non représenté, c'est-à-dire au moment où l'épilamine est encore active et permet à l'air 16 de s'échapper du dispositif de filtre à travers la région de surface supérieure de filtre hydrophobe 10. Pour le fonctionnement du dispositif de réservoir ou son utilisation, par exemple dans le cadre du post- traitement des gaz d'échappement d'un moteur thermique, pour la ré- duction catalytique sélective des oxydes d'azote, on raccorde une pompe de transfert non détaillée à l'ajutage d'aspiration 14 ; une conduite appropriée traverse par exemple le fond du réservoir pour être reliée à la pompe à l'extérieur du réservoir. La pompe fournit ainsi la solution d'urée à un module de dosage pour doser le liquide dans la conduite des gaz d'échappement du moteur thermique en aval d'un catalyseur pour la réduction catalytique sélective. La matière filtrante non traitée, c'est-à-dire la partie rési- duelle de l'élément de filtre ou de la nappe de filtre au-delà de la région de la surface filtrante 10, sont des régions hydrophiles lors de la pre- mière mise en service. Sans le traitement avec de l'épilamine, toute la région de la surface servant d'élément de filtre serait hydrophile. Il en résulterait que le liquide pourrait pénétrer de tout côté dans la matière de la nappe filtrante et le dispositif de filtre deviendrait très rapidement imperméable à l'air. Mais comme le filtre doit fonctionner de manière continue pour garantir un débit défini, qui doit traverser le dispositif de filtre, le premier remplissage nécessaire de ce filtre se ferait exclusivement par le pompage de l'air contenu dans le volume intérieur. Cette évacuation de l'air par pompage demanderait beaucoup de temps car pour une mise en service systématique du filtre ou du dispositif de ré- servoir à la fin de la fabrication constituerait un inconvénient. Grâce au traitement à l'épilamine qui est un procédé de traitement de surface, on modifie la tension superficielle vis-à-vis du liquide. Le traitement à l'épilamine se fait avant la première mise en service du dispositif de ré- servoir ou de filtre en appliquant une couche d'épilaminée dans la ré- gion 10 de la surface de filtre. Cette couche d'épilam est appliquée sur l'une ou les deux faces de la nappe de filtre 7 dans la région de la surface de filtre 10. Comme épilamine, on utilise un liquide qui contient par exemple un solvant volatile dans lequel est dissout un polymère fluoré (matière plastique à base de fluor). Par exemple, on pourra utili- ser un agent portant la dénomination commerciale « Antispread Fe 60/15 ». Après l'application de cette matière, le solvant s'évapore et la matière plastique fluorée subsiste à la surface dans la région de surface de filtre 10. Aussi longtemps qu'existe la couche d'épilamine ainsi réali- sée, il y a, dans la région de surface de filtre 10, une tension surfacique réduite de sorte qu'à l'état non traité, le liquide avance et la nappe de filtre avec la zone traitée ne peut être traversée par le liquide. La nappe de filtre est ainsi traitée pour avoir une modifi- cation partielle limitée dans le temps de ses propriétés, au moins sur la face supérieure du filtre par l'épilamine dans la petite région de surface de filtre 10. Il en résulte la neutralisation des propriétés hydrophyles de la nappe. Au lieu de cela, les différentes fibres constituant la nappe deviennent hydrophobes et repoussent l'eau. Cette région ainsi traitée de la nappe est, comme indiqué, perméable à l'air. Lors du remplissage du dispositif de réservoir ou du dispositif de filtre, ce qui peut se faire avec un débit de remplissage élevé (par exemple 40 litres par minute), le dispositif de filtre est très rapidement submergé. L'air encore emprisonné dans le dispositif de filtre peut s'échapper à travers la mousse modifiée car la résistance de cette mousse, au passage de l'air, est très faible à l'état non complètement imprégné. Ensuite, le dispositif de filtre se remplit de lui-même pratiquement sans air. Dans l'étape suivante de mise en service du système qui comprend l'établissement de la pression dans la pompe de refoulement raccordée, il n'y a plus que très peu d'air résiduel dans le système qui sera aspiré rapidement par la pompe de transfert dans une fenêtre de temps d'environ 10 secondes. Lors du mode de fonctionnement normal consécutif du dispositif de réservoir, la caractéristique de la nappe change de nouveau dans la région épilaminée et retourne à l'action capillaire des intervalles de la nappe à son état initial. Cela se fait dans un intervalle de moins d'une demi-heure après le contact avec la solution aqueuse d'urée.
En variante, l'épilamine peut s'appliquer à toute la surface de l'élément de filtre 7. En particulier, dans le cas d'une nappe filtrante de forme ondulée, la plus petite quantité résiduelle d'air retenue dans le filtre pourra s'échapper sans nécessiter pour cela l'utilisation même brève d'une pompe. Le filtre peut fournir un milieu qui est pratiquement constitué exclusivement par de l'air. La nappe de filtre a en effet la propriété de s'imprégner totalement du milieu. Il en résulte une résistance élevée pour l'air à travers cette nappe. Cela signifie qu'autant qu'il y a un milieu liquide au-delà du filtre pour être absorbé, cette aspiration peut se faire sans air. La figure 2 montre une vue en perspective d'un dispositif de filtre 1 en direction du côté extérieur dans la région de la nappe supérieure de filtre 7 munie de la région de surface de filtre épilaminée 10.
Pendant que la paroi 12 latérale du boîtier soit étanche au liquide, la fonction de filtre sera assurée par les nappes de filtre 7 et 8. Dans la région de la paroi latérale, on peut également intégrer au choix d'autres éléments de filtre. La référence 18 indique le sens d'aspiration selon lequel une pompe de transfert raccordée au branchement d'aspiration 14 aspire la solution aqueuse d'urée ou la quantité résiduelle d'air conte- nue dans le dispositif de filtre 1.25 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Dispositif de filtre 7, 8 Nappe de filtre 9 Région hydrophobe Région de surface de filtre hydrophobe 14 Branchement d'aspiration 15, 16 Air 10
Claims (6)
- REVENDICATIONS1°) Elément de filtre (7, 8) pour filtrer un liquide hydrophile, caractérisé en ce que l'élément de filtre a une région de surface de filtre hydrophobe (10) au moins avant sa première utilisation normale.
- 2°) Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est réalisé en une matière filtrante perméable au liquide et la région de surface de filtre hydrophobe (10) est réalisée en rendant la matière de filtre hydrophobe.
- 3°) Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la région de surface de filtre hydrophobe (10) est perméable à l'air avant sa première utilisation et elle perd cette propriété au cours de sa première utilisation.
- 4°) Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la région de surface de filtre hydrophobe (10) est obtenue par l'application d'épilamine.
- 5°) Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la région de surface de filtre hydrophobe (10) contient un polymère fluoré.
- 6°) Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la région de surface de filtre hydrophobe (10) est petite par comparaison à la surface totale de l'élément de filtre.7°) Dispositif de filtre (1) comportant un boîtier (12) et au moins un élément de filtre (7, 8) tendu sur le boîtier, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, pour filtrer un liquide hydrophile, caractérisé en ce que l'élément de filtre a une région de surface de filtre hydrophobe (10) au moins avant sa première utilisation normale. 8°) Dispositif de filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de filtre (7) se trouve sur le côté supérieur du dispositif de filtre. 9°) Dispositif de réservoir (2) comportant un réservoir (3) contenant un liquide hydrophile et un dispositif de filtre (1) dans le réservoir selon les revendications 7 ou 8, comportant un boîtier (12) et au moins un élé- ment de filtre (7, 8) tendu sur le boîtier, pour filtrer un liquide hydrophile, et ayant une région de surface de filtre hydrophobe (10) au moins avant sa première utilisation normale. 10°) Procédé de première mise en service d'un dispositif de réservoir (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce que dans une première étape, on utilise une région de surface de filtre hydrophobe (10) d'au moins un élément de filtre (7) et dans une autre étape, on remplit le réservoir (3) avec le liquide et ainsi aussi le disposi- tif de filtre (1). 11°) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu' au remplissage, on évacue l'air (15) du dispositif de filtre (1) à travers la région de surface de filtre hydrophobe (10). 12°) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce quela région de surface de filtre hydrophobe (10) perd sa propriété de perméabilité à l'air au cours de la suite du fonctionnement après qu'une grande partie de l'air contenu initialement dans le dispositif de filtre se soit échappée à travers la région de surface de filtre. 13°) Procédé de réalisation d'un élément de filtre (7, 8) pour filtrer un liquide hydrophobe selon l'une des revendications 1 à 6 ou un dispositif de filtre (1) selon l'une des revendications 7 ou 8, l'élément de filtre (7) ayant au moins une région de surface de filtre hydrophobe (10). 10
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