FR3084600A1 - Ensemble d'insertion pour piege de vapeurs de carburant, incluant un monolithe, et procede d'assemblage d'un dispositif a monolithe d'adsorption de vapeurs - Google Patents

Ensemble d'insertion pour piege de vapeurs de carburant, incluant un monolithe, et procede d'assemblage d'un dispositif a monolithe d'adsorption de vapeurs Download PDF

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Abstract

Un ensemble d'insertion du type à monolithe (11) est utilisé dans un dispositif (10) adsorbeur de vapeurs de carburant, incluant un produit adsorbant (CA) dans des chambres (21, 22, 23) sensiblement parallèles entre. Pour l'assemblage, on remplit au moins une des chambres par du premier produit adsorbant (CA) et on place le monolithe (11) dudit ensemble dans la dernière chambre (23) la plus proche de la sortie vers l'atmosphère, le monolithe formant un deuxième produit adsorbant. Une retenue axiale de l'ensemble d'insertion est permise par l'engagement d'organes d'ancrage (36) élastiquement déformables, situés plus en avant que la face frontale (F11) du monolithe (11), contre un bord de prise annulaire interne au logement. Un élément (40) de guidage protège l'avant du monolithe, réalise une étanchéité annulaire entre une face latérale du monolithe et une face interne du logement, et supporte une partie de fixation (32) incluant lesdits organes d'ancrage.

Description

Ensemble d’insertion pour piège de vapeurs de carburant, incluant un monolithe, et procédé d’assemblage d’un dispositif à monolithe d’adsorption de vapeurs
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention est relative aux dispositifs de traitement de vapeurs de carburant émanant d’un réservoir d’essence, typiquement pour un réservoir d’essence d’un véhicule à combustion interne (ex : automobiles, poids lourds, motocyclette, bateaux) ou d’un moteur thermique industriel. Le domaine d’application de l’invention concerne en particulier un dispositif de traitement de telles vapeurs, du type incluant un ensemble d’insertion à monolithe. Il est également proposé un procédé d’assemblage du dispositif et un ensemble d’insertion adaptée pour coopérer dans le dispositif.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
Un dispositif adsorbeur de vapeurs d’essence a pour fonction de récupérer les vapeurs d’essence du réservoir, parfois du bloc moteur et du système d’admission (en particulier dans le cas avec carburateur). Un filtre est prévu pour stocker les vapeurs d’essence, lorsque le moteur est à l’arrêt. Le dispositif adsorbeur est en outre apte à restituer ces vapeurs vers le moteur, ces vapeurs pouvant être injectées dans une tubulure d’admission lorsque le moteur est en fonctionnement. Le plus généralement, les circuits d’aspiration et de refoulement des vapeurs sont contrôlés par des électrovalves commandées typiquement par le boîtier électronique de gestion du moteur.
De manière connue en soi, un adsorbeur de vapeurs de carburant (en particulier vapeurs d’essence), permet d’adsorber les vapeurs sur un matériau absorbant ayant généralement une porosité élevée, typiquement du charbon actif. Pour un véhicule dont le moteur est arrêté, notamment lorsque la température extérieure est chaude, cette fonction de filtration évite la propagation de vapeurs d’essence dans l’air. Cette fonction peut servir aussi quand le véhicule roule. Les réglementations de plus en plus sévères imposent de ne pas rejeter ces vapeurs à l’atmosphère et de les piéger dans un adsorbeur, généralement rempli de charbon actif.
Les règlementations environnementales sont plus ou moins contraignantes d’un pays à l’autre, de sorte qu’il peut être sélectivement demandé d’ajouter un bloc épurateur, typiquement un monolithe contenant notamment du carbone (sous forme de charbon actif par exemple ou de composition carbone + céramique), en amont du port de sortie vers l’atmosphère pour réduire encore les émissions vers le milieu extérieur.
Un tel monolithe à base de carbone se présente généralement sous la forme d’un cylindre, présentant une pluralité de canaux (des canaux longitudinaux ou des canaux sinueux) ouverts à chaque extrémité pour piéger les vapeurs de carburant. Ce monolithe permet d’améliorer la capacité.
Selon les marchés et/ou les réglementations, il peut être proposé des dispositifs adsorbeurs (couramment appelés « canisters ») donc la capacité varie beaucoup. Ceci limite les économies d’échelle lors de la production.
Il est connu, par exemple par les documents US 8617299 et US 8997719, de raccorder un piège à vapeurs de carburant auxiliaire à un piège à vapeurs de carburant principal par un conduit. Le piège à vapeurs de carburant auxiliaire est alors monté en série en étant relié par la canule d’évacuation d’air du piège à vapeurs principal, le piège à vapeurs auxiliaire faisant alors la liaison avec l’environnement extérieur.
Il est également connu, par exemple du document US 9346006, des constructions avec une plaque de montage commune pour la fixation mécanique de pièges à vapeurs de carburant auxiliaires, par encliquetage. La connexion fluidique entre deux pièges successifs nécessite des canules et des tuyaux intermédiaires. Des joints permettent d’assurer l’étanchéité.
Ces solutions qui offrent un caractère modulable (en pouvant adapter la capacité d’adsorption aux exigences d’un véhicule ou d’un marché) ne sont pas optimales, notamment en ce que l’assemblage requiert plusieurs étapes fastidieuses de raccordement sur des canules, et l’encombrement final reste relativement important.
Par ailleurs, l’insertion du monolithe doit généralement être faite depuis une zone de fermeture par un couvercle. A titre d’exemple, la figure 6 du document US 2013/0291839 et la figure 3 du document EP 1843034 montrent ce type d’insertion, de façon parallèle à un axe longitudinal du boîtier.
Comme montré dans le document EP 1843034, l’ensemble d’insertion inclut typiquement plusieurs éléments :
- le monolithe adsorbant,
- un élément de guidage et d’étanchéité annulaire, par exemple sous forme d’un embout frontal qui entoure une extrémité axiale avant du monolithe, et
- une partie de fixation distincte du monolithe.
Dans des solutions conventionnelles, une grille soudée sur un bord interne du boîtier peut permettre le maintien axial du monolithe. Ensuite, un remplissage de charbon actif peut être effectué, avant de fermer le couvercle pour obtenir une enceinte étanche. Dans le document US 2006/0065251, le monolithe est inséré dans une coque qui présente une bride facilitant son montage et protégeant le monolithe.
Ce type d’assemblage ne permet pas de faire varier significativement la géométrie du boîtier. Ainsi, un compartiment rempli de charbon se situant sous la chambre de réception du monolithe doit forcément être aligné (axialement) avec le compartiment de réception du monolithe pour permettre la soudure ou blocage similaire contre la face interne du boîtier.
Par exemple, il n’est pas permis de fixer une grille de maintien si le compartiment est coudé ou présente un format inhabituel. En cas de soudure, il faut en effet disposer d’une surface de soudure parfaitement plane. En outre, l’insertion du monolithe peut être délicate, voire impossible.
Il existe aussi des solutions qui nécessitent un boîtier auxiliaire spécifique pour recevoir le monolithe adsorbant, par exemple comme dans le document US 6230693. Ces solutions augmentent le volume requis pour l’implantation du dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant. Un inconvénient additionnel est qu’il faut réaliser des connexions étanches additionnelles sur un tel boîtier auxiliaire, par utilisation de canules.
Il existe donc un besoin pour des solutions versatiles avec une intégration améliorée d’un monolithe venant s’insérer à l’intérieur d’un boîtier, correspondant un bon compromis entre la simplicité de conception et les contraintes sur l’encombrement et l’implantation de l’adsorbeur.
OBJETS DE L’INVENTION
La présente invention a pour but de pallier un ou plusieurs des inconvénients susmentionnés en proposant un ensemble d’insertion pour piège de vapeurs de carburant issues d’un réservoir de carburant, incluant un monolithe adsorbant (c’est-àdire du type adsorbeur de molécules gazeuses de carburant/essence) qui s’étend longitudinalement suivant un axe central et présente une face latérale s’étendant entre deux extrémités axiales du monolithe, l’ensemble comprenant en outre :
- une partie de fixation distincte du monolithe ; et
- un élément de guidage et d’étanchéité annulaire, qui entoure une extrémité axiale du monolithe formant une face frontale du monolithe ;
avec la particularité que la partie de fixation, de préférence distincte de l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire, s’étend axialement plus en avant que ladite face frontale en étant axialement décalée par rapport au monolithe, sachant qu’il est prévu en outre un ou plusieurs organes d’ancrage élastiquement déformables suivant une direction radiale, de préférence déformables radialement vers l’intérieur, qui sont inclus dans la partie de fixation et présentent chacun une ou plusieurs surfaces de butée axiale en regard de la face frontale et/ou d’une face transversale dudit élément pour permettre une retenue axiale de l’ensemble d’insertion, dans un état engagé de la partie de fixation par emboîtage élastique sur un bord de prise annulaire présent dans un compartiment (compartiment d’un boiter de canister) récepteur de l’ensemble d’insertion.
Avec ces dispositions, le monolithe, moulé ou dépourvu de partie pliable/flexible, est bien protégé (par l’élément de guidage qui présente une bonne capacité de déformation élastique, et qui peut être un élastomère ou une pièce plastique compressible) et on obtient, grâce à la partie spécifique de fixation, une grande flexibilité dans la façon d’agencer les chambres et les compartiments récepteurs prévus dans l’enveloppe d’un dispositif de piège de vapeur à carburant.
L’utilisation d’une partie de fixation insérée dans une cavité délimitée par l’élément ou joint à fonction d’étanchéité annulaire, ou entourée d’une portion de joint, correspond à une solution compacte, simple et qui réduit les efforts de serrage requis sur le monolithe par le joint. En outre, le décalage axial des organes d’accrochage évite tout frottement contre la face latérale du monolithe. Par ailleurs, ce type de fixation est compatible avec la formation de zones d’étanchéité combinant des contacts radiaux et axiaux, en particulier si ces zones sont axialement décalées axialement (vers l’extérieur ou vers l’intérieur) par rapport aux faces axiales du monolithe.
Dans tout ce qui suit, le terme « guidage » doit être compris de façon extensive comme une capacité à venir en contact contre une face interne régulière (de section transversale sensiblement uniforme) d’un logement récepteur pour empêcher qu’un tel contact soit réalisé directement par le monolithe, plus fragile. Ainsi l’élément de guidage est un élément protecteur de l’avant du monolithe au moins pendant l’insertion du monolithe avec le reste de l’ensemble d’insertion.
Selon une particularité, l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire protège le monolithe des contacts radiaux directs et protège également la face frontale en faisant saillie vers l’avant par rapport à cette face frontale.
Avantageusement, on peut assembler un dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant en remplissant les chambres, qui sont sensiblement parallèles entre elles, par un premier produit adsorbant, typiquement de type granulaire (par exemple avec des particules de charbon actif) et en plaçant le monolithe dudit ensemble d’insertion dans la dernière chambre la plus proche de la sortie vers l’atmosphère, le monolithe formant un deuxième produit adsorbant. La retenue axiale de l’ensemble d’insertion est permise par l’engagement des organes d’ancrage élastiquement déformables contre le bord de prise annulaire interne au logement récepteur du monolithe. Pendant l’introduction de l’ensemble d’insertion, l’élément de guidage protège l’avant du monolithe (notamment l’arête avant du monolithe qui a un format généralement cylindrique ou similaire avec deux faces axiales opposée), réalise une étanchéité annulaire entre la face latérale du monolithe et une face interne du logement, et supporte la partie de fixation incluant les organes d’ancrage (notamment en maintenant la partie de fixation, de préférence une plaque ajourée de la partie de fixation, contre la face frontale du monolithe).
Selon une particularité, l’ensemble d’insertion comporte une plaque ajourée recouvrant axialement la face frontale, et entourée par l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire, le ou les organes d’ancrage étant en saillie axialement vers l’extérieur depuis ou par rapport à la plaque ajourée.
Typiquement, le ou les organes d’ancrage sont solidaires de la plaque ajourée, par exemple de façon à être fixes en translation par rapport au monolithe (pour ce qui concerne une translation suivant l’axe longitudinal du monolithe).
Optionnellement, la plaque ajourée est munie de deux, trois ou au moins quatre pattes de fixation formant les organes d’ancrage (plus généralement, on prévoit de telles pattes de fixation, qui peuvent être intégralement formées avec ou directement supportées par un élément formant tout ou partie de la plaque ajourée).
Selon une option, il est prévu d’autres organes d’ancrage élastiquement déformables à l’extrémité opposée de la face frontale.
Selon une particularité, l’ensemble d’insertion présente :
une première extrémité axiale ;
une deuxième extrémité axiale opposée à la première extrémité axiale ;
la première extrémité axiale et la deuxième extrémité axiale étant identiques et/ou pourvues chacune de pièces identiques pour recouvrir les extrémités axiales du monolithe, la partie de fixation et ledit élément appartenant à l’ensemble constitué par lesdites pièces identiques.
On comprend que le monolithe peut être maintenu efficacement dans le logement, en particulier avec un effet de retenue axiale, et introduit de différentes manières avec un effet de protection pour chacune des extrémités du monolithe.
Selon une particularité, l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire est pourvu d’une portion externe annulaire, saillante vers l’extérieur par rapport à la face latérale du monolithe ou par rapport à une portion tubulaire de l’élément.
Dans divers modes de réalisation de l’ensemble d’insertion, on peut éventuellement avoir recours en outre à une ou plusieurs des dispositions suivantes : l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire présente une surface périphérique adaptée pour former un contact radial étanche contre une face interne, préférentiellement circulaire, d’un compartiment récepteur.
la face latérale a un périmètre déterminé, qui est de préférence constant, l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire ayant une surface périphérique définissant un périmètre externe dudit élément, supérieur au périmètre déterminé.
l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire est réalisé d’une seule pièce.
la plaque ajourée, formant de préférence une grille, et le ou les organes d’ancrage sont réalisés sous la forme d’une seule pièce en matière plastique constituant la partie de fixation (on simplifie ainsi l’assemblage de l’ensemble d’insertion, cette pièce pouvant être fixée, par exemple par son bord périphérique, à un joint d’étanchéité radiale constitutif dudit élément de guidage).
l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire est de forme annulaire et délimite intérieurement une cavité centrale dans laquelle est reçue l’extrémité axiale du monolithe formant la face frontale.
au moins un relief, par exemple en creux, est prévu dans une face interne de l’élément pour s’appuyer sur et bloquer axialement, dans la cavité centrale, la plaque ajourée (cette disposition permet de placer de façon compacte la partie de fixation juste contre une face axiale du monolithe, sans entraver la circulation grâce à des ouvertures de la plaque ajourée).
la plaque ajourée est plane en s’étendant perpendiculairement à l’axe central du monolithe.
l’au moins un relief prévu dans la face interne de l’élément inclut ou consiste en une gorge circonférentielle.
l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire comprend un ou plusieurs bourrelets annulaires externes radialement saillants, formés plus en arrière que la gorge.
l’élément de guidage et d’étanchéité peut optionnellement être réalisé en deux pièces, dont l’une recouvre la face frontale et/ou supporte la partie de fixation, et l’autre présente une ou plusieurs surfaces de contact d’étanchéité annulaire avec la face latérale du monolithe (dans cette option, la pièce formant l’étanchéité annulaire, intercalée entre la face latérale externe du monolithe et la face interne du logement, peut s’étendre par exemple en retrait de la face frontale).
les deux pièces dudit élément sont du type à complémentarité de forme, avec par exemple au moins une gorge ou cavité formant un organe femelle et un organe mâle complémentaire d’insertion dans ladite gorge ou cavité.
chacun des organes d’ancrage est relié à la plaque ajourée par une portion de base qui est radialement plus proche d’un bord externe de la plaque ajourée que de l’axe central du monolithe, et de préférence pas espacé de plus de 10 ou 15 mm, de préférence pas espacé de plus de 8 mm dudit bord externe.
dans un état inséré dans une paroi tubulaire d’un dispositif piège de vapeurs de carburant, la portion de base est typiquement plus proche de la surface interne de la paroi tubulaire contre laquelle s’appuie l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire que de l’axe central du monolithe.
un élément filtrant perméable aux gaz, par exemple sous la forme d’une plaque (typiquement une plaque de feutre) s’étend entre les organes d’ancrage en recouvrant des passages axiaux de la face frontal du monolithe et au moins une portion centrale de la partie de fixation.
Il est également proposé un dispositif de piège de vapeurs de carburant issues d’un réservoir de carburant, comprenant :
un boîtier pourvu d’une paroi tubulaire et délimitant, dans un espace interne, au moins une chambre déterminée remplie d’un produit d’adsorption, la chambre déterminée étant au moins pour partie délimitée par la paroi tubulaire qui présente un orifice d’introduction communiquant avec une sortie vers l’atmosphère du dispositif, la paroi tubulaire s’étendant autour d’un axe central depuis une extrémité déterminée jusqu’à l’orifice d’introduction;
un orifice d’accès à ladite chambre déterminée, prévu sur le boîtier, axialement à l’opposé de l’orifice d’introduction ; et un ensemble d’insertion selon l’invention, introduit dans la chambre déterminée à l’intérieur de la paroi tubulaire via l’orifice d’introduction, le ou les organes d’ancrage de l’ensemble d’insertion étant engagés avec un bord de prise annulaire formé intérieurement dans la paroi tubulaire, de préférence à l’extrémité déterminée.
Avec cette configuration, le monolithe peut être monté dans le dispositif par une ouverture dédiée, ne servant pas à introduire un autre produit adsorbant. Le monolithe est bloqué axialement de façon simple par l’engagement de pattes ou organes d’ancrage similaires élastiquement déformable avec le bord prévu à l’extrémité du logement (bord de prise délimitant le sous-compartiment d’une chambre par exemple).
Selon une particularité, l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire présente un joint d’étanchéité radiale ayant une surface frontale annulaire apte à s’appuyer contre une face interne annulaire d’un épaulement formé dans l’extrémité déterminée de la paroi tubulaire, le ou les organes d’ancrage s’étendant axialement au-delà de l’épaulement dans un état engagé avec le bord de prise annulaire.
Optionnellement, le dispositif peut constituer un module de terminaison qui présente, sur une paroi latérale périphérique du boîtier, une face de fixation pour permettre une fixation sur une unité principale.
A titre d’exemple, il peut être prévu sur la face de fixation un bord à souder annulaire pour permettre la fixation sur une unité principale ayant une bride de fixation par soudure, de même forme annulaire et de mêmes dimensions.
Selon une particularité, l’orifice d’accès peut être :
- formé latéralement en débouchant extérieurement sur une face latérale du boîtier (qui forme la face de fixation), et
- entouré par le bord à souder qui est saillant vers l’extérieur par rapport au reste de ladite face latérale.
Selon une particularité, le boîtier présente intérieurement deux souscompartiments superposés suivant une direction longitudinale et séparés au niveau d’un épaulement ayant une face interne sur laquelle est placé un ensemble transversal qui inclut une plaque ajourée et un élément filtrant en forme de plaque.
Dans un mode de réalisation préféré, il est prévu un bouchon du côté de l’extrémité où sont prévues l’entrée et la sortie, afin de recouvrir l’ouverture d’introduction de la paroi tubulaire.
Selon une particularité, la paroi tubulaire appartient au boîtier qui délimite une pluralité de chambres dont au moins deux chambres, incluant la chambre déterminée, qui s’étendent chacune longitudinalement entre une première extrémité du boîtier et une deuxième extrémité axialement opposée.
De préférence, le dispositif présente sur la première extrémité du boîtier une entrée d’un flux chargé en vapeurs de carburant prévue pour être en communication avec le réservoir de carburant, ledit orifice d’accès, de préférence adjacent à la deuxième extrémité du boîtier, permettant une communication entre une chambre de ladite pluralité qui est remplie d’un produit d’adsorption granulaire et ladite chambre déterminée.
Selon une particularité, l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire présente un périmètre externe sensiblement circulaire pour guider l’ensemble d’insertion lors de son insertion dans un compartiment récepteur du type ayant un fond délimité par un rebord interne annulaire saillant radialement vers l’intérieur par rapport à une face latérale interne à section circulaire du compartiment récepteur.
Selon une option, le montage de l’ensemble d’insertion est irréversible. Dans ce cas de figure, on peut prévoir de souder un couvercle qui obture une ouverture de remplissage en produit adsorbant de la chambre déterminée, à l’opposé d’un bouchon fermant l’orifice d’introduction.
Selon une autre option, le montage de l’ensemble d’insertion est réversible. Dans ce cas, le démontage peut être permis en fournissant un accès aux pattes ou autres organes d’accrochage par le côté opposé à l’orifice d’introduction. La chambre déterminée peut éventuellement être alors seulement remplie par le monolithe, sans autre produit d’adsorption présent du côté ou à proximité axiale de la face frontale du monolithe.
Selon une particularité, la face frontale est recouverte axialement par la plaque ajourée qui peut venir en contact directement contre cette face frontale.
Optionnellement, la face frontale est recouverte axialement par la plaque ajourée qui est maintenue espacée de cette face frontale par une couche intermédiaire et/ou par un ou des contacts axiaux périphérique contre une extrémité avant de l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire.
La face frontale du monolithe est du type non collée, ni à la partie de fixation ni à l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire, en l’absence de couche collante ou matériau adhésif.
Selon une particularité, l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire présente une extrémité arrière élargie par la présence d’au moins un bourrelet annulaire d’étanchéité.
Selon une particularité, la longueur, mesurée axialement, de l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire est inférieure à 20 ou 30% de la longueur du monolithe mesurée entre les faces axiales opposées du monolithe (face frontale et face de sortie du côté de la mise à l’atmosphère).
De préférence, la longueur, mesurée axialement, de l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire est sensiblement égale à celle de la pièce formant la plaque ajourée et les pattes élastiques constitutives de la partie de fixation, et/ou la longueur, mesurée axialement, de l’élément de guidage et d’étanchéité annulaire est inférieure ou égale à 30 mm et inférieure à la moitié de la longueur du monolithe.
Il est aussi proposé, conformément à l’invention, une méthode d’assemblage d’un dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant incluant un produit d’adsorption dans une pluralité de chambres qui s'étendent parallèlement entre elles entre deux extrémités d’une enveloppe du dispositif, la méthode d’assemblage utilisant l’ensemble d’insertion selon l’invention, la méthode comprenant :
- un remplissage d’au moins une des chambres par au moins un premier produit adsorbant ;
- une insertion du monolithe de l’ensemble d’insertion en tant que deuxième produit adsorbant dans une des chambres qui forme la dernière chambre dans un mode d’adsorption du dispositif ; et
- une retenue axiale de l’ensemble d’insertion par engagement avec emboîtage élastique des organes d’ancrage, situés plus en avant que la face frontale du monolithe, contre un bord de prise annulaire interne à l’enveloppe.
Selon une particularité, il est prévu de :
fournir une entrée de flux chargé en vapeurs carburant, agencée pour être en communication avec le réservoir de carburant, à une première des deux extrémités de l’enveloppe ;
insérer ledit monolithe au travers d’une ouverture d’introduction formée dans l’enveloppe dans la première extrémité de l’enveloppe ; et fermer une ou plusieurs des chambres remplies du premier produit adsorbant par fixation étanche d’au moins un couvercle à l’opposé de la première extrémité de l’enveloppe, un bouchon étant en outre utilisé pour recouvrir (de façon étanche aux gaz) l’ouverture d’introduction et permettre de guider un flux de vapeurs sortant de la dernière chambre vers une sortie (sortie vers l’atmosphère) distincte de l’ouverture d’introduction.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, donnés à titre d’exemples non limitatifs, en regard des dessins joints dans lesquels :
la figure 1 est une vue éclatée montrant plusieurs composant, dont un ensemble d’insertion conforme à l’invention, qui forment un module d’un dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant (essence) ;
la figure 2 est une vue, après montage avec réalisation d’une fixation du module montré sur la figure 1, d’un dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant conforme à l’invention ;
la figure 3 montre, par une coupe longitudinale, un exemple d’agencement des parois du boîtier d’une unité principale et des parois du boîtier auxiliaire du module complémentaire, permettant de délimiter trois chambres parallèles avec l’ensemble à monolithe introduit dans une chambre qui forme la dernière chambre suivant la circulation des vapeurs en mode d’adsorption ;
la figure 4 est une vue en coupe illustrant, un exemple d’extrémité d’un ensemble d’insertion à monolithe, typiquement placé dans un souscompartiment formé dans la dernière chambre du dispositif des figures 2 et 3 ;
la figure 5 montre une forme de réalisation en deux pièces de la partie de fixation et de l’embout protecteur (à effet de guidage et d’étanchéité annulaire) prévus à l’extrémité frontale du monolithe, dans l’ensemble d’insertion de la figure 4 ;
la figure 6 est une vue en coupe, dans un plan de coupe sensiblement perpendiculaire au plan de coupe de la figure 3, illustrant un exemple d’extrémité arrière de l’ensemble d’insertion et l’agencement avec bouchon pour permettre l’évacuation de vapeurs épurées vers une sortie ;
la figure 7 montre un exemple de réalisation de dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant dans lequel une paroi tubulaire d’un boîtier principal est utilisée pour loger l’ensemble d’insertion dans une dernière chambre ;
la figure 8 est un schéma du circuit de vapeurs issues d’un réservoir de carburant, dans lequel un adsorbeur de vapeurs de carburant du type incluant l’ensemble d’insertion est utilisé (ici avec l’ensemble d’insertion dans un module complémentaire soudé sur une unité principale, le module complémentaire formant une chambre additionnelle d’adsorption pour piéger davantage de vapeurs de carburant qu’en utilisant l’unité principale seule avec un raccordement direct vers l’atmosphère) ;
la figure 9 est une vue en coupe longitudinale illustrant un détail du contact entre un ensemble d’insertion conforme à l’invention et une face interne du sous-compartiment récepteur prévu pour cet ensemble.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L’INVENTION
Sur les différentes figures, des références identiques indiquent des éléments identiques ou similaires.
En référence aux figures 1, 2 et 7, un dispositif 10, 10’ adsorbeur de vapeurs de carburant (typiquement d’essence) inclut un ou plusieurs boîtiers 2, 7, 7’ pour délimiter une ou plusieurs chambres d’adsorption 21, 22, 23, incluant chacune un produit adsorbant CA, 11. Un monolithe 11 est prévu dans une chambre d’adsorption 23, 23’ qui communique typiquement avec la sortie 8 vers l’atmosphère. Le monolithe 11, en matériau indéformable et plutôt fragile (friable/cassant), présente un axe central X11 qui définit un axe longitudinal parallèle à la direction globale de circulation entre des faces axiales opposées du monolithe 11. Le dispositif 10, 10’ présente une entrée 6 et une sortie 8 qui peuvent optionnellement se situer du même côté du dispositif 10, 10’.
L’extrémité E1 du dispositif 10, 10’, où sont prévues les canules T6, T8, se situe axialement à l’opposé d’une autre extrémité E2. Dans les exemples représentés, un ou plusieurs couvercles 3, 33 prévus du même côté axial, ici du côté de l’extrémité E2, ferment hermétiquement les chambres 21, 22, 23. Ces couvercles 3, 33 peuvent être soudés par exemple, typiquement après remplissage de tout ou partie des chambres 21, 22, 23 par des granulés adsorbants tels que des grains de charbon actif CA.
Le monolithe 11, ici indéformable et à base notamment de carbone, peut se présenter sous la forme d’un cylindre, présentant une pluralité de canaux (des canaux longitudinaux ou des canaux sinueux) ouverts à chaque extrémité axiale 11a, 11b pour piéger les vapeurs de carburant. Le périmètre de la face latérale 11c du monolithe 11 peut ainsi être constant.
A l’extrémité axiale 11a, le monolithe 11 présente une face frontale F11. La face externe latérale 11c s’étend entre cette première extrémité axiale 11a, munie de nombreux passages, et la deuxième extrémité axiale 11b qui forme une face de sortie dans le mode d’adsorption, la face de sortie étant munie de nombreuses ouvertures pour l’évacuation des vapeurs épurées vers la sortie.
Comme bien visible sur les figures 1, 2 et 6, on peut prévoir une paroi tubulaire 28 dans un boîtier 7, avec une ouverture 28a du côté opposé au couvercle 33 afin de permettre l’introduction de l’ensemble d’insertion 110. On comprend que, dans cet exemple non limitatif, l’ensemble 110 n’est pas introduit du côté de l’extrémité E2 où se trouvent le ou les couvercles 3, 33. Le bouchon 50 permet d’obturer hermétiquement, éventuellement en utilisant un joint torique dans une gorge, l’espace interne V du boîtier 7, 7’. Dans l’exemple illustré, dans un mode d’adsorption, le flux épuré de molécules gazeuses de carburant sort de la chambre 23 par l’ouverture 28a puis est redirigée par le bouchon 50 vers une canule T8 ou conduite sortante similaire qui est éventuellement une conduite latérale proche ou située à l’extrémité E1. L’espace périphérique 27 par rapport à la paroi tubulaire 28 permet ici de limiter l’encombrement suivant la direction axiale et de relier à la sortie 8 la chambre 23 (qui est la dernière chambre lorsque le dispositif 10 présente plusieurs chambres 21,22, 23).
Sur la figure 1, on peut voir que le boîtier 7 est coudé, avec un premier souscompartiment SC1 qui s’étend autour d’un premier axe X1 et un deuxième souscompartiment SC2 qui s’étend suivant la direction d’un autre axe X2. Dans cette configuration, il est préférable d’introduire l’ensemble d’insertion 110 par l’ouverture 28a, avec un coulissement seulement suivant l’axe X2 (qui est un axe central de la paroi tubulaire 28), plutôt que de procéder à une insertion par l’extrémité opposée E2, avec un coulissement d’abord suivant l’axe X1 et ensuite suivant l’axe X2. C’est même typiquement impossible si l’on utilise un monolithe 11 de diamètre peu différent de la section interne de la chambre 23 qui présente les deux sous-compartiments SC1, SC2 et/ou si l’angle entre l’axe X1 et l’axe X2 est significatif, par exemple de l’ordre 15 à 20°ou plus.
Pour assembler l’ensemble d’insertion 110 et faciliter l’intégration du monolithe 11, on réalise une superposition entre une partie de fixation 32, optionnellement réalisée d’une seule pièce (pièce d’interface), et le monolithe 11. La pièce d’interface qui forme ici la partie de fixation est rendue solidaire de l’élément 40 de guidage et d’étanchéité annulaire sans participer au guidage, son diamètre externe D32 étant ici inférieur au diamètre externe D40 de l’élément 40 comme illustré sur la figure 5.
Sur les figures 1 et 7, on peut voir qu’il y a optionnellement deux guides de l’unité d’insertion 110 constitués par deux éléments 40 identiques. La pièce de joint annulaire, formant la surface frontale 40a de l’élément 40, est apte à coulisser contre une face intérieure de guidage formée par la paroi tubulaire 28. La cavité centrale CC de l’élément 40 est prévue pour loger à la fois :
- la partie de fixation 32 ; et
- une extrémité axiale 11 a ou 11 b du monolithe 11.
En référence à la figure 4, la partie de fixation 32 peut être maintenue accolée à la face frontale F11 du monolithe 11 par un embout tubulaire qui entoure de façon circonférentielle l’extrémité axiale 11a et constitue un élément 40 à fonction :
- de guidage (en raison de ses dimensions externes / périmètre externe plus grand que celui du monolithe 11) ; et
- d’étanchéité annulaire, compte tenu de son format annulaire, de sa compressibilité et son caractère élastiquement déformable.
Cet élément 40 de guidage et d’étanchéité annulaire a en outre une fonction de solidarisation de la partie de fixation 32 au monolithe 11, en venant serrer le monolithe 11 sur sa face latérale 11c et en venant également maintenir une plaque ajourée 32a appartenant à la partie de fixation 32.
Dans un mode de réalisation préféré, l’élément 40 permettant l’étanchéité est un joint d’une seule pièce en matière plastique, par exemple du PTFE ou tout matériau approprié. Dans certaines options, cet élément 40 est rapporté ou surmoulé sur le bord annulaire externe formé par la plaque ajourée 32a. L’élément 40 ne recouvre pas la ou les ouvertures de passage 9 inclues dans la plaque ajourée 32a et peut constituer une partie périphérique qui entoure la plaque ajourée 32a.
L’élément 40, de forme annulaire, permet d’écarter le monolithe 11 de la face interne du boîtier auxiliaire 7 (face interne délimitant le sous-compartiment SC2 de la chambre 23).
En référence aux figures 1, 3, 6 et 7 on peut prévoir des pattes de retenue 36 ou organes d’accrochage élastiquement déformable similaires inclus dans une partie de fixation 32. L’ensemble d’insertion 110 peut optionnellement présenter un ou deux plans de symétrie longitudinaux et un autre plan de symétrie perpendiculaire à l’axe central X11 lorsque des embouts similaires et les mêmes pattes de retenue 36 sont prévus à chacune des deux extrémités axiales 110a, 110b de l’ensemble d’insertion 110.
En référence aux figures 4 et 5, lors du montage du monolithe 11 dans le compartiment de réception (par exemple dans un sous-compartiment SC2 tel que montré sur les figures 3 et 7) du boîtier 7 ou 7’, on peut préalablement fixer la plaque ajourée 32a dans le relief interne, typiquement une gorge annulaire G interne (gorge circonférentielle), de l’élément 40 et ajouter un feutre ou autre élément filtrant perméable aux gaz, ici sous la forme d’une plaque de feutre PF entre les pattes de retenue 36. On obtient ainsi un embout hétérogène que l’on vient placer sur une extrémité 11a du monolithe 11 avec un maintien partiel assuré par un engagement annulaire entre :
- une portion d’extension axiale de l’élément 40 qui vient en prise avec le monolithe 11, et
- la face latérale 11c du monolithe 11 dans une zone proche de la face frontale F11.
La plaque de feutre PF a un rôle de protection vis-à-vis d’impuretés (éventuellement des impuretés liquides) susceptibles d’altérer la capacité d’adsorption du monolithe 11.
Lorsque l’ensemble d’insertion 110 est symétrique, on peut aussi réaliser une telle opération avec un autre embout hétérogène identique ou similaire, afin de recouvrir l’extrémité axiale 11 b arrière du monolithe 11.
En référence aux figures 1,3 et 6, l’ensemble d’insertion 110 ainsi obtenu, peut être glissé dans le compartiment ou sous-compartiment SC2 de réception, dans la chambre 23, 23’, au travers de l’ouverture d’introduction 28a. A l’approche de la position finale de l’ensemble d’insertion 110, les pattes de retenue 26, flexibles, en saillie depuis la plaque ajourée 32a couvrant la face frontal F11 viennent en prise avec le bord annulaire interne 34 et le joint formé par l’élément 40 peut être serré entre la face interne de la paroi tubulaire 28 la face latérale 11c du monolithe 11. Dans l’exemple illustré, ce serrage est important en fin de course et permet de réaliser une étanchéité aux gaz. L’augmentation du serrage peut être due au fait que la paroi tubulaire 28 présente un rétrécissement de section à proximité du rebord interne annulaire 34. Ce rétrécissement peut résulter d’une forme générale légèrement conique de la paroi tubulaire 28 et/ou d’une section qui rétrécit en s’éloignant de l’ouverture d’introduction 28a.
On comprend que le monolithe 11, et plus généralement l’ensemble d’insertion 110, sont ainsi bloqués axialement par l’engagement des pattes de retenue 36 avec le bord 34 du boîtier 7, 7’.
Au niveau de la partie arrière de l’ensemble d’insertion 110, l’élément 40 ou joint analogue de l’embout (ici un embout hétérogène s’il est identique pour les deux extrémités 110a, 110b) peut optionnellement assurer une fonction d’étanchéité annulaire et d’alignement. Le monolithe 11 est ainsi bien centré à l’intérieur de la paroi tubulaire 28.
En revanche dans l’exemple illustré sur la figures 2 et 6, les pattes de retenue flexibles éventuellement prévues à cette extrémité arrière ne viennent pas en prise avec un élément de boîtier 7, 7’ ni avec le bouchon 50.
On utilise ici le même embout hétérogène pour des raisons de simplification (en évitant une erreur liée à une introduction dans le mauvais sens de l’ensemble d’insertion 110). Les pattes de retenue 36 à l’extrémité 110b peuvent permettre toutefois de limiter les déplacements axiaux en cas de décrochage au niveau inférieur (compte tenu de la proximité entre ces pattes 36 et le bouchon 50.
Dans des variantes de réalisation, le bouchon 50 peut présenter au moins un organe de prise pour accrocher l’embout arrière (et ainsi l’ensemble d’insertion 110 dans sa totalité, après sa mise en place dans la paroi tubulaire 28). Une fois l’ensemble d’insertion 110 installé, on ferme le sous-compartiment SC2 avec la position axiale relative entre le bouchon 50 et le monolithe 11 verrouillée par les pattes de retenue 36 qui agissent comme des clips.
En référence aux figures 2 et 3, la vapeur traverse l’entrée 6, typiquement lorsque la pression est suffisante du côté du réservoir de carburant T. En fonctionnement, la vapeur peut former un mélange d’air / carburant. Dans l’unité principale 1 du dispositif l’adsorbeur 10, cette vapeur peut se diffuser dans les chambres internes 21, 22, 23 contenant un produit d’adsorption, typiquement des granules de charbon actif CA.
Le monolithe 11 peut être intégré dans l’une de ces chambres. Bien que la figure 3 montre le cas d’un monolithe prévu seulement dans une chambre 23, ici la dernière chambre d’un module M1 conçu séparément d’une unité principale 1, ce type de monolithe 11 peut être prévu à un autre endroit (en remplacement ou en sus), par exemple dans l’espace interne du boîtier 2, éventuellement à proximité de l’orifice 25.
L’exemple de la figure 7 montre, de manière non limitative, une façon alternative d’introduire un monolithe 11 qui fait partie d’un ensemble d’insertion 110.
En référence à la figure 8, on comprend qu’un dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant peut présenter une entrée 6, une canule de purge CP et une sortie 8 vers l’atmosphère, du côté opposé au(x) couvercle(s) sur lequel viennent s’appuyer tous les ressorts 17 ou éléments de rappel élastique similaires de mise en compression du produit d’adsorption CA. La canule de purge CP est éventuellement reliée à un élément filtrant pour filtrer l’air. Pour réaliser la purge du ou des l’espaces internes remplis en produit d’adsorption, il peut être prévu une soupape. La soupape peut être liée à la sortie 8 et fonctionne alternativement selon un premier mode, optionnellement passif, pour permettre l’adsorption (permettant de former une sortie vers l’atmosphère) ou selon un deuxième mode dit mode de purge. La soupape est activée, dans le deuxième mode, pour réaliser une purge par entrée d’air via la canule de purge CP dans un mode de désorption, en particulier lorsqu’on souhaite renvoyer de l’essence ou carburant similaire vers le moteur 65 via la ligne d’admission 64 illustrée sur la figure 8.
Bien entendu, le même fonctionnement par inversion du sens de circulation, avec le même type de soupape, peut être utilisé avec d’autres structures pour l’enveloppe externe du dispositif 10 (idem par exemple avec le dispositif 10’ de la figure 7). Simplement, le nombre de chambres peut varier et/ou le flux d’air issu de la canule CP peut ne pas traverser de chambre supplémentaire 23 après être sorti de l’espace interne du boîtier 2 si la dernière chambre contenant le monolithe 11 est inclue dans ce boîtier 2, dans le mode de purge.
Dans un mode de réalisation, la soupape pour la purge permet de faire circuler un débit de vapeurs en provenance de l’adsorbeur 10 de vapeurs de carburant vers la canule T6 ou tubulure d’admission. Cette soupape normalement fermée est par exemple commandée par modulation de largeur d’impulsions sous l’effet du module de commande du groupe motopropulseur afin de commander avec précision le débit de de vapeurs de carburant vers la ou les chambres de combustion. La soupape peut être également ouverte pendant l’exécution d’un contrôle de diagnostic, permettant à la dépression du moteur d’exercer son vide dans le système de recyclage des vapeurs de carburant.
Exemples de pièges de vapeurs de carburant incluant l’ensemble d’insertion à monolithe
Exemple 1
En référence aux figures 1 à 3 et 6, l’ensemble d’insertion 110 peut être intégré dans un dispositif 10 ayant au moins deux chambres parallèles, ici trois chambres parallèles contenant chacune au moins un produit d’adsorption.
L’enveloppe du dispositif 10 adsorbeur de vapeurs de carburant peut présenter un seul boîtier. Eventuellement, l’enveloppe résulte de la fixation d’un boîtier auxiliaire 7 sur le boîtier 2 d’une unité principale 1. En référence aux figures 2 et 3, l’unité à effet d’adsorption de vapeurs de carburant (typiquement essence), dite unité principale 1, est délimitée par un boîtier 2 ayant latéralement une face de support sur laquelle peut se fixer de façon permanente, par soudure, un module M1 de terminaison complétant l’unité principale 1. La première extrémité axiale E1 de l’enveloppe peut présenter des canules T6, CP ou ports analogues (typiquement sur le boîtier 2). La sortie 8 vers l’atmosphère, ici formée dans le module M1, est typiquement prévue aussi du côté de cette première extrémité E1. Sur la figure 2, les canules T6, CP et T8 du dispositif complet 10 sont orientées ainsi dans une direction opposée à la deuxième extrémité axiale E2 du boîtier 2.
L’enveloppe du dispositif 10 présente plusieurs couvercles 3, 33 venant se fixer par la deuxième extrémité E2. Une ou plusieurs plaques de compression 18, 18’ permettent de délimiter une zone de remplissage en produit d’adsorption CA, respectivement dans la première chambre 21 et dans la deuxième chambre 22.
Une plaque de compression 18 peut aussi être prévue dans le boîtier auxiliaire 7 dans un sous-compartiment SC1 distinct du sous-compartiment SC2 et communiquant avec un canal. Un ressort ou élément de rappel similaire, comme le ressort 17, peut être placé entre le couvercle 33 et la plaque de compression 18 qui supporte une plaque de feutre associée et compresse le produit d’adsorption CA remplissant la zone interne du boîtier 7 qui s’étend entre ladite plaque de feutre associée et une autre plaque de feutre PF pouvant faire partie de l’ensemble d’insertion 110 (en recouvrant la plaque ajourée 32a).
Le couvercle 3 permet typiquement de fermer l’espace interne du boîtier 2, du côté de l’extrémité E2, à l’opposé de l’entrée 6, en formant un appui pour le ou les ressorts 17. L’autre couvercle 33 est prévu du même côté que le couvercle 3 pour obturer le volume interne V du boîtier auxiliaire 7. Ainsi, toutes les plaques de compression 18, 18’, 18 sont introduites par le même côté du dispositif 10.
En référence à la figure 3, l’entrée 6 et l’orifice 25 peuvent être formés du côté de la première extrémité E1.
Dans une configuration à deux chambres parallèles 21, 22, le boîtier 2 peut délimiter :
- la première chambre d’adsorption 21 pour adsorber les vapeurs de carburant introduites depuis le réservoir de carburant T via l’entrée 6 ;
- la seconde chambre d’adsorption 22 pour adsorber les vapeurs de carburant introduites depuis la première chambre d’adsorption 21 ; et
- un premier passage 4 de communication intermédiaire, agencé dans l’espace interne du boîtier 2, pour une circulation de la première chambre 21 à la deuxième chambre 22, ce premier passage 4 de communication étant ici formé le long du couvercle 3, du côté de la deuxième extrémité E2.
Dans cette option non limitative, le module M1 peut prolonger l’unité principale essentiellement suivant une seule dimension sans modifier significativement la largeur L (ici dimension étroite de l’unité 1) et en modifiant très peu l’extension du dispositif 10 final suivant un axe longitudinal du boîtier 2 traversant le couvercle 3 et la canule T6, seul le bouchon 50 (optionnellement du type à fixation amovible) pouvant dépasser axialement par rapport au niveau de la première extrémité E1. Le module M1 peut présenter une conformation coudée permettant d’introduire l’ensemble d’insertion 110 dans un sous-compartiment SC2 de la chambre 23 suivant une direction différente de celle de l’axe longitudinal des chambres 21, 22, sans dépasser par exemple une différence angulaire de 45° entre l’axe longitudinal A et l’axe central X2 de la paroi tubulaire 28.
Dans des variantes, ce type d’angle peut être supprimé ou à l’inversé augmenté pour se situer entre 45 et 90°.
Avant l’assemblage pour former un dispositif 10 fonctionnel prêt à être installé dans un véhicule ou équipement motorisé similaire pourvu d’un réservoir à carburant T (voir figure 8 par exemple), l’unité principale 1 est dépourvue de canule, tubulure ou quelconque portion de tuyau pour définir le côté sortant des vapeurs. Ce côté sortant se situe sur ou dans une position adjacente à l’une des faces latérales. Il s’agit ici de la face latérale qui inclut une bride 24 de fixation, typiquement une bride à souder.
Comme bien visible sur la figure 3, l’unité principale 1 peut présenter un simple orifice 25 formé dans une épaisseur du boîtier 2, de préférence dans une épaisseur de la paroi externe latérale 20. Cet orifice 25 permet l’échappement des vapeurs hors de l’espace interne du boîtier 2.
Dans l’exemple non limitatif de la figure 2, le côté du boîtier 2 où est formé l’orifice 25 peut être recouvert par un côté (côté complémentaire) du module M1 ayant également une fonction d’adsorption de vapeurs de carburant. La paroi latérale du boîtier auxiliaire 7 du module M1 peut présenter un côté à correspondance de forme avec le côté de support du boîtier 2, par lequel le module M1 peut être directement soudé, par utilisation de surfaces de soudure externes des boîtiers 2 et 7. Des chambres d’adsorption 21, 22, 23 s’étendant entre les extrémités E1 et E2 peuvent être formées intérieurement dans ces boîtiers 2, 7.
Le boîtier auxiliaire 7 délimite par exemple une chambre d’adsorption 23, typiquement la troisième ou dernière chambre. Le volume interne V qui correspond à cette chambre 23 est ici plus petit que le volume de l’espace interne du boîtier 2, le boîtier auxiliaire 7 étant formé d'un seul tenant avec le boîtier 2 à l’état soudé. Lorsque le boîtier auxiliaire 7 est ainsi fixé, par exemple soudé, directement contre la bride 24 du boîtier 2, la troisième chambre 23 communique à la fois avec la seconde chambre 22 via le passage longitudinal 5 et avec l'atmosphère via la sortie 8.
On utilise de préférence une bride à souder 24 dans l’unité principale 1 pour permettre la fixation du module M1. Le périmètre externe de la face latérale où est formée la bride 24 peut être sensiblement égal au périmètre externe de cette bride 24. Comme bien visible sur la figure 1, la largeur de la bride 24 peut être constante et supérieure à la largeur L du reste du boîtier 2.
Cette disposition avec une bride à souder 24 permet, par montage du module M1, d’obtenir un dispositif 10 d’adsorption complet et fonctionnel, pourvu typiquement d’un monolithe 11 dans la dernière chambre 23.
Dans une option de réalisation non limitative, l’unité principale 1 supporte le module M1 et pas l’inverse. Sur la figure 3, on peut voir que des organes de fixation 62, 63 sont prévus sur la pièce constitutive du boîtier ouvert (composant de boîtier 2 délimitant la/les chambre 21, 22) et/ou sur le couvercle 3. La présence d’organes de fixation 62, 63 aux deux extrémités E1 et E2 peut permettre un montage robuste du dispositif 10) sur un châssis, par exemple un châssis d’un véhicule à moteur thermique. L’un des organes de fixation 62 peut être sous la forme d’un clip, se montant avant l’attache fixe de l’autre organe 63 (ce dernier étant ici une patte apte à recevoir, ici dans un trou oblong, une vis ou élément d’ancrage similaire).
L’entrée 6 et la tubulure/canule formant la sortie 8 sont inclues dans l’enveloppe externe de ce dispositif 10. La canule T8 formant la sortie 8 est typiquement utilisable pour raccorder, avant le rejet des vapeurs vers l’atmosphère, un étage de filtration d’air (non représenté) et/ou un éventuel autre composant fonctionnel (par exemple une vanne d’inversion de circulation ou autre vanne).
Comme montré sur les figures 2 et 3, la jonction définitive entre l’unité principale 1 et le module M1 peut résulter d’une soudure W d’un bord à souder B1 du module M1 (bord B1 sans aspérité creuse ou saillante, prévu sur une face de fixation latérale, comme bien visible sur la figure 1), sur la surface sans aspérité de la bride à souder 24 prévue dans l’unité principale 1. La bride 24, monobloc avec la pièce constitutive du boîtier 2, forme de préférence une collerette.
Dans la forme de réalisation de la figure 3, on peut voir que la jonction par soudure W s’étend dans deux ou trois plans, en raison d’une inclinaison de la face de support du boîtier 2 ou transition progressive similaire, qui réduit la section transversale de la deuxième chambre 22 au fur et à mesure qu’on s’approche de la première extrémité E1. On obtient un bon compromis entre robustesse et compacité. Il est en outre permis d’intégrer le monolithe 11 de façon compacte, sans recours à une canule intermédiaire.
Le débouché de l’orifice 25, ici sur un côté étroit, permet de faire sortir des vapeurs de façon typiquement transversale par rapport à un axe longitudinal A allant de l’une à l’autre des extrémités E1, E2.
Dans l’exemple non limitatif de la figure 3, l’unité principale 1 inclut une première chambre 21 plus spacieuse que la deuxième chambre 22, et recouverte par une première portion de fond de boîtier (portion opposée au couvercle 3) où sont formées les canules T6, CP. La deuxième chambre 22 peut être plus étroite, sensiblement de même longueur axiale mesurée parallèlement à l’axe longitudinal A.
Les flèches successives F1, F2, F3, F4 illustrent le cheminement des vapeurs de carburant dans le mode d’adsorption, depuis l’entrée 6 à l’extrémité E1 jusqu’à la traversée d’un monolithe 11 ou autre dernier étage d’adsorption aménagé dans la chambre 23 du module M1 de terminaison. Le dispositif 10 peut inclure ainsi un monolithe 11 en sus du charbon actif ou produit/médium dispersé d’adsorption similaire présent dans deux chambres 21, 22 du boîtier 2 et optionnellement présent également dans un sous-compartiment SC1 de la troisième chambre 23.
Le trajet gazeux dans le monolithe 11 peut être globalement longitudinal, avec des éventuels écarts pour traverser la structure poreuse. Le monolithe 11 présente une face de sortie (opposée à la face frontale F11) qui est formée par une extrémité axiale et communique avec la sortie 8 du boîtier auxiliaire 7.
Des plaques de feutre ou éléments filtrants similaires PF1, PFT, PF10, PF permettent de filtrer le flux gazeux et de délimiter du charbon actif ou produit d’adsorption similaire CA, 11. Les plaques de feutre associées aux chambres 22 et 23 ne sont pas illustrées sur la figure 3 pour alléger le dessin, mais peuvent être similaires aux plaques de feutres PF1, PF10 de la première chambre 21, c’est-à-dire placées axialement de part et d’autre du produit d’adsorption CA, 11.
Le boîtier auxiliaire 7 du module M1 peut présenter un épaulement 7e pour élargir la section du sous-compartiment SC2 prévu pour loger le monolithe 11. Ici, le monolithe 11 fait partie d’un ensemble d’insertion 110 (ensemble unitaire, insérable d’un bloc) apte à être introduit dans le sous-compartiment SC2, par exemple en venant buter contre la face annulaire interne de l’épaulement 7e.
Au moins pour ce qui concerne une extrémité avant 110a de l’ensemble 110, l’élément 40 peut présenter un joint d’étanchéité radiale ayant une surface frontale 40a annulaire apte à s’appuyer contre la face interne annulaire de l’épaulement 7e.
Dans une option, le bouchon 50 peut permettre de retirer sélectivement l’ensemble d’insertion 110 hors du sous-compartiment SC2. Une rechange du monolithe 11 est permise si besoin.
Du côté opposé au bouchon 50, le joint constitué par l’élément 40 et tel qu’illustré sur la figure 4 peut être proche de ou en contact avec l’épaulement 7e visible sur la figure 3. L’élément 40 peut être en un premier matériau élastiquement déformable et du type sans contact axial avec le monolithe 11. Cet élément 40 est optionnellement rigidifié par la plaque ajourée 32a qui est typiquement réalisée en un deuxième matériau plus rigide que le premier matériau.
Comme illustré sur les figures 4 et 5, cette plaque 32a est engagée dans une gorge annulaire G interne de l’élément 40. La plaque ajourée 32a est plane en s’étendant perpendiculairement à l’axe central X11 du monolithe 11. La gorge annulaire G ou autre relief similaire prévu intérieurement dans l’élément 40 permet de retenir et bloquer axialement la pièce constitutive de la partie de fixation 32. Ceci simplifie les opérations d’assemblage.
Pour permettre d’éviter aux vapeurs de circuler vers la sortie 8 sans passer à l’intérieur du monolithe via les passages axiaux de la face frontale F11, on prévoit dans l’élément 40 un ou plusieurs bourrelets annulaires externes B radialement saillants, par exemple formés plus en arrière que la gorge annulaire G suivant le sens d’insertion dans le sous-compartiment SC2.
La partie de fixation 32 présente ici quatre pattes de retenue mais ce nombre peut varier. Les pattes de retenue 36 verrouillent (ici par encliquetage) une position finale de l’ensemble d’insertion 110 dans le sous-compartiment SC2.
On comprend que les pattes de retenue 36 font saillie depuis la plaque 32a, du côté opposé à la face axiale du monolithe 11. La base 36a de chacune des pattes 36 peut rejoindre une surface annulaire sensiblement plane de la plaque ajourée 32a. Le monolithe 11 est ici cylindrique. Dans des variantes, il peut présenter une section polygonale (avec ou sans arrondis) ou ovale.
La partie de fixation 32 peut être au moins prévue sur l’extrémité 11a du monolithe distale du bouchon 50, afin de venir axialement en prise contre un bord de prise 34, ici un rebord interne, du boîtier auxiliaire 7. Le bord de prise 34 peut éventuellement être formé en tant que saillie annulaire prolongeant intérieurement l’épaulement 7e. La plaque ajourée 32a permet aux flux de vapeurs de traverser axialement le monolithe 11, tandis que la pièce d’embout 31 (ici constitutive de l’élément 40 de guidage) peut former une barrière d’étanchéité radiale autour du monolithe 11 par contact radial contre la face interne du boîtier 7.
En variante, on peut prévoir une pièce intermédiaire montée (montage typiquement fixe) sur l’épaulement 7e avec blocage axial et qui peut être engagée par les moyens d’ancrage formés en saillie depuis la plaque ajourée 32a. Les pattes de retenue 36 peuvent se déformer le cas échéant vers l’extérieur (orientation radiale inverse des surfaces de butées SB par rapport au cas illustré sur la figure 4) si la pièce intermédiaire définit un bord de prise annulaire externe. La pièce intermédiaire peut alors former un relief axial espacé vers l’intérieur par rapport à la face interne latérale de la paroi tubulaire 28.
Ces pattes de retenue 36 sont mobiles radialement vers l’intérieur par fléchissement, ce qui facilite la fin de l’insertion de l’unité ou ensemble 110 et permet un verrouillage. Le bord de prise 34 formé à l’épaulement 7e peut alors être interposé entre les têtes 36b de retenue de ces pattes 36 et la face frontale annulaire de la pièce d’embout 31 qui recouvre une partie de marge extérieure de la plaque 32a. Une plaque de feutre PF peut être accolée à la plaque ajourée 32a, en s’étendant entre les pattes de retenue 36.
Un remplacement du monolithe 11 peut être permis, par exemple en retirant l’ensemble d’insertion 110 ou éventuellement une partie de cet ensemble incluant le monolithe 11, éventuellement en extrayant une extrémité du monolithe 11 hors de la cavité centrale formée par l’élément 40 en prise avec le rebord interne de l’épaulement 7e.
En référence à la figure 4, le type de structure de l’élément 40 de guidage et d’étanchéité annulaire permet de ne pas agresser l’arête d’extrémité (ici une arête circulaire) du monolithe 11, tout en permettant à la pièce d’embout 31 ou joint similaire constitutif de l’élément 40 d’être stable en position axiale et de jouer son rôle de barrière étanche. La stabilité est accrue par l’effet de rigidification de la plaque ajourée 32a qui tend à écarter radialement vers l’extérieur la portion de l’élément 40 qui est ici située axialement plus à l’extérieur que la portion munie d’un ou plusieurs bourrelets annulaires B.
Plus généralement, au moins un bourrelet annulaire B ou relief annulaire externe peut être prévu sur l’élément 40 pour le contact avec la paroi tubulaire 28. L’élément 40 et la partie de fixation 32 sont typiquement montés sur le monolithe 11 pour former l’unité d’insertion 110 avant de remplir le sous-compartiment SC2.
La chambre 23 peut présenter un premier sous-compartiment SC1, dont la dimension axiale entre une paroi de fond 33 (à l’opposé du bouchon 50) du module M1
4 et l’épaulement 7e, est par exemple au moins égale à plus de la moitié de la longueur de la première chambre 21 en communication avec l’entrée 6.
L’accès à la troisième chambre 23 se fait du côté du la paroi de fond 33, via l’orifice d’accès 35, visible sur la figure 1, qui fait passer dans la chambre 23 le flux ayant circulé dans le passage 5 intermédiaire ente les chambres 22 et 23.
L’unité principale 1 permet, après réalisation de la soudure W, de délimiter ce passage 5 longitudinal dans lequel un flux de vapeurs de carburant non adsorbées dans l’espace interne du boîtier 2 peut circuler, via l’orifice 25 débouchant au travers de la face latérale muni de la bride 24.
Il est ainsi permis un écoulement de fluide suivant une direction longitudinale, par exemple le long de la portion de fond de cette face latérale, suivant une direction inverse du sens de circulation dans la deuxième chambre 22 dans le mode d’adsorption (le sens de circulation entre la flèche F3 à la flèche F4 étant opposé au sens de circulation entre la flèche F2 et la flèche F3, comme bien visible sur la figure
3).
La poursuite de la circulation à contre-courant, au niveau du passage 5 longitudinal puis de la dernière chambre 23 est permise via les passages respectifs 4, 25 et 35 et les cloisons de séparation correspondantes (parois 26, P2, P3 dans le cas de l’exemple non limitatif de la figure 3).
L’orifice 25, situé ici dans la première extrémité E1, peut optionnellement être rapproché de la première chambre 21 en raison d’un rétrécissement de section de la deuxième chambre 22 en s’approchant de la première extrémité E1.
En référence à la figure 8, une dimension transversale L1 de la deuxième chambre 22 à l’extrémité E1, mesurée perpendiculairement à l’axe longitudinal A et parallèlement au couvercle 3, peut être inférieure (par exemple réduite de 3 à 15 cm par exemple) à la dimension transversale correspondante L2 de la deuxième chambre à l’extrémité E2.
Plus généralement, l’unité principale 1 peut aisément s’associer avec un module M1 dont la chambre d’adsorption 23 peut être de taille et de volume V variables. Cette chambre 23 est seulement séparée de l’espace interne du boîtier 2 par le passage 5 qui est fermé de façon étanche grâce à la soudure W entre la surface annulaire de la bride 24 et la surface annulaire 19 complémentaire du module M1, délimité par le bord à souder B1. Le passage 5 peut s’étendre de l’une à l’autre des extrémités axialement opposées E1, E2, le long de la face F7 formée en creux dans le boîtier 7.
Dans le cas non limitatif illustré, la communication inter-chambres peut être du type sans canule ni portion de de tuyau intermédiaire.
Dans des variantes, on peut utiliser un tuyau de raccordement pour ajouter la dernière chambre 23, en se connectant à des canules ou organes de raccordement similaires.
La longueur additionnelle L4 du module M1 du côté de l’extrémité E2, mesurée parallèlement à la dimension L2, peut être similaire ou égale à la dimension L2, sans dépasser la moitié de la dimension L3 du boîtier (mesurée suivant la même direction générale).
Lors de l’étape de soudure pour fixer le module M1 sur la surface sans aspérités de la bride, aucun contact n’est réalisé entre les zones en creux situées intérieurement par rapport à la zone annulaire de soudure, de sorte que le passage 5 de canalisation peut faire circuler, ici sans déviation significative, le flux axial de vapeurs issues de l’orifice 25 jusqu’à une paroi terminale de déviation adjacente à l’orifice d’accès 35 prévu latéralement dans le boîtier.
La chambre 23 est accessible par l’orifice d’accès 35 formé dans la portion de paroi prévue en creux sur l’intérieur du bord à souder B1. L’orifice 35 n’est pas en visà-vis de l’orifice 25 après réalisation de la soudure W. Au contraire, il est réalisé du côté du couvercle 33, dans une position proche/adjacente à l’extrémité E2.
Dans ce premier exemple, l’unité principale 1 permet une modularité, ce qui offre la possibilité de varier la capacité du dispositif 10, simplement en ajustant la taille et/ou la capacité d’adsorption du module se fixant sur la bride annulaire 24.
Exemple 2
En référence à la figure 7, on peut voir une paroi tubulaire 28 intégrée différemment dans le reste de l’enveloppe, afin de recevoir l’ensemble d’insertion 110. Ici également, l’ensemble d’insertion 110 est introduit du côté opposé au couvercle 3 et un bouchon 50 peut être utilisé pour recouvrir l’orifice d’introduction 28a.
L’ensemble d’insertion 110 peut optionnellement être identique à celui précédemment décrit. Un épaulement 7e forme une zone de transition entre les souscompartiments SC1 pour un premier produit d’adsorption CA, et respectivement SC2 pour le monolithe 11 en tant que deuxième produit d’adsorption. Un bord de prise 34 identique ou similaire à celui visible sur la figure 1 permet l’ancrage des pattes de retenue 36 ou organes élastiquement déformables similaires prévus en saillie à l’avant de l’ensemble d’insertion 110. L’extrémité EE où est formée le bord de prise 34, ici un bord interne radialement saillant vers l’intérieur, est annulaire est centrée sur l’axe X2 de la paroi tubulaire 28. En position montée de l’ensemble 110, l’axe central X11 du monolithe 11 est confondu avec l’axe X2, ce qui peut être aussi le cas pour le dispositif 10 de l’exemple 1.
A titre d’exemple non limitatif, le couvercle 3 peut former un support fixe pour des éléments de rappel élastique tels que des ressorts 17, comme dans le cas de la figure 3. Les projections axiales montrées sur la figure 3, formées intérieurement sur le fond 3a du couvercle 3 pour guider les ressorts de compression, peuvent aussi être prévus. Comme décrit précédemment, on peut utiliser des plaques de compression qui définissent chacune un plan perpendiculaire à un axe longitudinal A du boîtier. On peut prévoir une plaque de compression par chambre, associée à une plaque de feutre ou élément filtrant équivalent.
Comme dans l’exemple 1, le dispositif 10’ adsorbeur de vapeurs de carburant peut présenter plusieurs chambres, de préférence parallèles entre elles, dont une chambre 23’ où s’insère l’ensemble d’insertion 110. Comme dans l’exemple 1 en mode d’adsorption, le monolithe 11 de l’adsorbeur 10’ piège et épure un flux de gaz ayant déjà traversé un ou plusieurs étages de charbons actifs ou produits similaires CA répartis dans l’espace interne d’un boîtier et/ou dans un sous-compartiment SC1 aligné avec un sous-compartiment SC2 récepteur de l’ensemble d’insertion 110. Le monolithe 11 peut s’étendre optionnellement du côté d’une extrémité de la chambre 23 située du côté de la sortie 8 et d’un bouchon 50 optionnel typiquement amovible.
Le détail de circulation et le mode de remplissage du produit d’adsorption, similaire à ce qui a été décrit précédemment n’est pas répété ici. Le couvercle 3 du dispositif 10’ peut jouer un rôle identique à celui du couvercle 3 du dispositif 10 des figures 2 et 3. La flèche F4’ diffère de la flèche F4 en ce que le flux de vapeurs arrivant à l’orifice d’accès 35’ peut être un flux ayant traversé un produit d’adsorption CA dans une chambre précédente sans avoir circulé dans un canal longitudinal ou une chambre intermédiaire dépourvu(e) de produit d’adsorption.
Sur la figure 7 comme sur la figure 3, les flèches F4, F4’ montrent que les vapeurs introduites dans le boîtier 7, respectivement 7’, peuvent d’abord traverser le premier sous-compartiment SC1, rempli par du charbon actif CA du côté d’une extrémité de la chambre 23 proximale de l’orifice latéral 35, avant de circuler dans le deuxième sous-compartiment SC2 en passant sélectivement au travers du monolithe
11. De l’air propre peut alors s’échapper par la sortie 8.
La circulation à contre-courant entre les deux chambres adjacentes 21, 22 du boîtier 2, montrée pour l’exemple 1, peut être reprise ou non dans l’exemple 2. A la différence de l’exemple 1, il n’est pas nécessaire de prévoir trois inversions de sens de circulation lorsqu’il est prévu trois chambres 21, 22, 23.
En référence à présent à la figure 9, on peut voir une variante de réalisation dans laquelle une seule pièce peut suffire à former :
- la partie de fixation 32 munie des pattes de retenue 26 ; et
- l’élément 40 de guidage et d’étanchéité annulaire, qui présente ici un ou deux bourrelets ou renflements annulaires radialement saillants vers l’extérieur B, B’.
Optionnellement, le renflement ou bourrelet B peut réaliser l’étanchéité annulaire, tandis que l’autre bourrelet B’ ou renflement/relief saillant similaire, situé plus en avant (et davantage sollicité lors du guidage) peut seulement avoir une fonction de guidage.
L’ensemble d’insertion 110 peut présenter le type d’embout illustré sur la figure 9 du côté frontal, en recouvrant la face frontale F11 par un organe de plaque 32a présentant une ou plusieurs ouvertures centrales. Les pattes de retenue 36 ou organes similaires élastiquement déformables sont en saillie vers l’avant en s’étendant longitudinalement (parallèlement à l’axe X11) depuis une face avant de cet organe de plaque 32a (ici en forme de disque).
On comprend que, à la différence d’une conception en deux pièces avec une retenue dans une gorge annulaire G ou relief similaire, la partie de fixation 32 est intégralement formée avec l’élément 40. La jonction entre les parties 32 et 40 peut être réalisée dans une zone de marge radialement externe et/ou sur l’arrière de l’organe de plaque 32a.
Le montage de la pièce d’interface formant la partie de fixation 32 et l’élément 40 convient à la fragilité du monolithe 11 et, par ailleurs, on peut prendre en compte la fragilité de la face frontale et réduire le risque de dégradation dans les coins ou angles, en ayant un évidement ou gorge annulaire 40r pour éviter tout contact contre la partie anguleuse 11d (où s’étend l’arête circulaire avant du monolithe 11).
L’espace libre qui reste autour de l’arête de la partie anguleuse 11 d annulaire permet de former le contact radial contre la face latérale 11c significativement en arrière de la face frontale F11, sans effet de compression sur la partie anguleuse 11d.
Egalement, l’organe de plaque ou plaque ajourée 32a peut être en contact contre la face frontale F11 seulement dans une zone annulaire décalée vers l’intérieur par rapport à l’arête annulaire de la partie anguleuse 11d. Ainsi, l’évidement à une section en « L >> dans une vue en coupe longitudinale, comme illustré sur la figure 9.
Comme dans la structure des figures 4 et 5, l’élément 40 peut présenter une portion longitudinale 39 qui peut être légèrement espacée de et/ou pas en appui radial d’étanchéité contre la face interne de la paroi tubulaire 28, sauf à l’endroit du ou des bourrelets B. L’évidement 40r s’étend radialement entre la portion longitudinale 39 (par exemple dans sa portion la plus étroite) et la portion intérieure 38 prévue pour le contact axial contre le monolithe 11. La portion intérieure 38 peut optionnellement être formée comme une projection annulaire de l’organe de plaque 32a, qui fait axialement saillie vers la face frontale F11 jusqu’à un bord de contact, de forme annulaire par exemple. Les pattes de retenue 36 font saillie en sens inverse de la portion intérieure 38, longitudinalement depuis l’organe de plaque 32a et viennent, après déformation élastique, en contact radial sur un bord de prise 34 qui fait saillie radialement vers l’intérieur.
La formation de ce type d’évidement 40r peut aussi être réalisée avec la configuration en deux pièces, par exemple en réduisant localement l’épaisseur :
- de la plaque ajourée 32a montrée sur la figure 4, du côté intérieur, de façon à espacer localement la face de contact FC de cette plaque 32a de face frontale F11 ;
et/ou
- de la portion 39 (figure 4), du côté intérieur, pour espacer cette portion 39 de la face latérale 11 c.
Comme dans l’exemple non limitatif des figures 4-5, la surface SB des pattes de retenue 36 est positionnée plus en avant que le bord de prise 34. L’effet de rappel élastique radialement vers l’extérieur des pattes de retenue 36 permet de placer chaque surface SB en opposition par rapport à une face axiale 34a du bord de prise 34 (face axiale 34a tournée vers l’opposé du monolithe 11).
Ce type de retenue est compatible avec une chambre 23 ou 23’ ayant différentes géométries possibles, et qui peut être plus courte, de même longueur ou plus longue que les autres chambres en disposant éventuellement d’un autre souscompartiment SC1 superposé de façon alignée ou non par rapport au souscompartiment SC2 récepteur de l’ensemble d’insertion 110. Un tel sous-compartiment SC2 peut aussi bien être prévu dans un module auxiliaire, se rattachant à un boîtier principal 2 ayant une ou plusieurs chambres, que dans un boîtier délimitant au moins deux chambres parallèles chacune remplie de produit adsorbant.
Plus généralement, on comprend que le nombre de chambres peut varier et que le monolithe 11 doit simplement être interposé entre l’entrée 6 et une conduite formée du côté de la sortie 8 afin que des vapeurs issues du réservoir de carburant T puissent être épurées.
Dans un dispositif 10’ adsorbeur de vapeurs de carburant tel que montré sur la figure 7, on peut réaliser l’enveloppe sans soudure spécifique (ni utilisation d’une bride annulaire spécifique en saillie vers l’extérieur). Le dispositif 10’ peut être placé sur un circuit de mise à l’air 60, comme schématisé sur la figure 8.
L’enveloppe de l’adsorbeur 10, 10’ peut être réalisée en tout matériau approprié, par exemple choisi parmi des polymères thermoplastiques moulés. Un matériau de type polyamide ou autre polymère résistant et rigide peut être préféré, pour former chaque boîtier.
L’enveloppe, qui renferme le produit d’adsorption CA apte à fixer des molécules gazeuses de carburant dans tout ou partie des chambres internes 21,22, 23 peut être positionnée horizontalement ou verticalement suivant sa direction d’allongement (i.e. suivant l’axe longitudinal A).
Dans les exemples illustrés, le couvercle 3 fermant le boîtier peut aussi bien former le bas d’un dispositif 10, 10’ ou former un composant monté latéralement sur le boîtier 2.
Plus généralement, l’enveloppe de l’unité principale 1 peut être réalisée en un nombre variable de pièces, et permet de conserver étanche l’espace interne, au moins dans les conditions d’utilisation (différentiel de pression) correspondant à l’accumulation de vapeurs de carburant dans les chambres.
Optionnellement, le dispositif 10, 10’ peut être du type équipé d’un dispositif de régulation de pression afin de permettre aux vapeurs de carburant d’entrer dans le l’espace interne seulement en cas de différence de pression positive du côté du réservoir de carburant T.
En référence à la figures 8, on comprend que le dispositif 10, 10’ peut être relié au réservoir de carburant T par une ligne de ventilation 61. À mesure que la température du carburant augmente du côté du réservoir T, la vapeur s’écoule dans la ligne de ventilation 61 et pénètre dans l’espace interne des chambres 21, 22, 23, à travers la tubulure T6 qui forme le raccord de fixation avec la ligne de ventilation. Dans certaines options, il peut être prévu un compartiment du type piège à liquide pour retenir une fraction liquide du flux de carburant ayant traversé l’entrée 6, avant de traverser la plaque de feutre PF1 ’.
Il doit être évident pour les personnes versées dans l’art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l’éloigner du domaine d’application de l’invention comme revendiqué.
La canule T8 de sortie d’air peut être reliée à un élément de filtration d’air afin de s’assurer d’une purification du flux de gaz renvoyé vers l’atmosphère. De plus, une vanne peut aussi être associée à la canule de sortie, en particulier une vanne permettant d’inverser le sens de circulation dans un mode de purge (pour renvoyer les 5 vapeurs de carburant piégées vers le moteur via la canule CP).
Les vapeurs de carburant peuvent, dans une variante, provenir de plusieurs sources dont le réservoir T et/ou être acheminées par plusieurs ports d’entrée distincts, par exemple formés à l’extrémité E1.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS
    1. Ensemble d’insertion (110) pour piège de vapeurs de carburant issues d’un réservoir de carburant (T), incluant un monolithe (11) adsorbant qui s’étend longitudinalement suivant un axe central (X11) et présente une face latérale (11c) s’étendant entre deux extrémités axiales (11a, 11b) du monolithe (11), l’ensemble (110) comprenant en outre :
    - une partie de fixation (32) distincte du monolithe (11) ; et
    - un élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire, qui entoure une extrémité axiale (11 a) du monolithe (11 ) formant une face frontale (F11 ) du monolithe ;
    caractérisé en ce que la partie de fixation (32), qui est préférentiellement distincte de l’élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire, s’étend axialement plus en avant que ladite face frontale (F11) en étant axialement décalée par rapport au monolithe (11), et en ce qu’un ou plusieurs organes d’ancrage (36) élastiquement déformables suivant une direction radiale, de préférence déformables radialement vers l’intérieur, qui sont inclus dans la partie de fixation (32), présentent chacun une ou plusieurs surfaces de butée axiale (SB) en regard de la face frontale (F11) et/ou d’une face transversale dudit élément (40), pour permettre une retenue axiale de l’ensemble d’insertion (110), dans un état engagé de la partie de fixation (32) par emboîtage élastique sur un bord de prise annulaire (34) présent dans un compartiment récepteur (SC2) de l’ensemble d’insertion (110).
  2. 2. Ensemble d’insertion selon la revendication 1, comportant une plaque ajourée (32a) recouvrant axialement la face frontale, et entourée par ledit élément (40), le ou les organes d’ancrage (36) étant en saillie axialement vers l’extérieur depuis ou par rapport à la plaque ajourée (32a), le ou les organes d’ancrage (36) élastiquement déformables étant solidaires de la plaque ajourée (32a).
  3. 3. Ensemble d’insertion selon la revendication 2, dans lequel la plaque ajourée (32a), formant de préférence une grille, et le ou les organes d’ancrage (36) élastiquement déformables sont réalisés sous la forme d’une seule pièce en matière plastique constituant la partie de fixation (32).
  4. 4.
    Ensemble d’insertion selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l’élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire est de forme annulaire et délimite intérieurement une cavité centrale (CC) dans laquelle est reçue l’extrémité axiale (11a) du monolithe formant la face frontale (F11), au moins un relief étant prévu dans une face interne de l’élément (40) pour bloquer axialement, dans la cavité centrale (CC), la plaque ajourée (32a).
  5. 5. Ensemble d’insertion selon la revendication 2, 3 ou 4, dans lequel la plaque ajourée (32a) est plane en s’étendant perpendiculairement à l’axe central (X11).
  6. 6. Ensemble d’insertion selon la revendication 4 prise seule ou combinée à la revendication 5, dans lequel l’au moins un relief prévu dans la face interne de l’élément (40) inclut ou consiste en une gorge (G) circonférentielle.
  7. 7. Ensemble d’insertion selon la revendication 6, dans lequel ledit élément (40) comprend un ou plusieurs bourrelets annulaires externes (B) radialement saillants, formés plus en arrière que la gorge (G).
  8. 8. Ensemble d’insertion selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
    une première extrémité axiale (110a) ;
    une deuxième extrémité axiale (110b) opposée à la première extrémité axiale (110a) ;
    la première extrémité axiale (110a) et la deuxième extrémité axiale (110b) étant identiques et/ou pourvues chacune de pièces identiques pour recouvrir les extrémités axiales (11a, 11b) du monolithe (11), la partie de fixation (32) et ledit élément (40) appartenant à l’ensemble constitué par lesdites pièces identiques.
  9. 9. Ensemble d’insertion selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face latérale (11c) du monolithe (11) a un périmètre déterminé, qui est de préférence constant, l’élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire ayant une surface périphérique définissant un périmètre externe dudit élément (40), supérieur au périmètre déterminé.
  10. 10. Ensemble d’insertion selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel l’élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire est réalisé d’une seule pièce.
  11. 11. Ensemble d’insertion selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel l’élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire est réalisé en deux pièces, dont l’une recouvre la face frontale (F11) et/ou supporte la partie de fixation (32), et l’autre présente une ou plusieurs surfaces de contact d’étanchéité annulaire avec la face latérale (11 c) du monolithe (11).
  12. 12. Dispositif de piège de vapeurs de carburant issues d’un réservoir de carburant (T), comprenant :
    un boîtier (7 ; 7’) pourvu d’une paroi tubulaire (28) et délimitant, dans un espace interne (V), au moins une chambre (23 ; 23’) déterminée remplie d’un produit d’adsorption (CA, 11), la chambre (23 ; 23’) déterminée étant au moins pour partie délimitée par la paroi tubulaire (28) qui présente un orifice d’introduction (28a) communiquant avec une sortie (8) vers l’atmosphère du dispositif (10 ; 10’), la paroi tubulaire (28) s’étendant autour d’un axe central (X2) depuis une extrémité déterminée (EE) jusqu’à l’orifice d’introduction (28a);
    un orifice (35 ; 35’) d’accès à ladite chambre (23 ; 23’) déterminée, prévu sur le boîtier, axialement à l’opposé de l’orifice d’introduction (28a) ; et un ensemble d’insertion (110) selon l’une quelconque des revendications précédentes, introduit dans ladite chambre déterminée (23 ; 23’) à l’intérieur de la paroi tubulaire (28) via l’orifice d’introduction (28a), le ou les organes d’ancrage (36) de l’ensemble d’insertion (110) étant engagés avec un bord de prise annulaire (34) formé intérieurement dans la paroi tubulaire (28), de préférence à ladite extrémité déterminée (EE).
  13. 13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel l’élément (40) de guidage et d’étanchéité annulaire présente un joint d’étanchéité radiale ayant une surface frontale (40a) annulaire apte à s’appuyer contre une face interne annulaire d’un épaulement (7e) formé dans ladite extrémité déterminée (EE), le ou les organes d’ancrage (36) s’étendant axialement au-delà de l’épaulement (7e) dans un état engagé avec le bord de prise annulaire (34).
  14. 14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, constituant un module de terminaison (M1) qui présente, sur une paroi latérale périphérique du boîtier (7), un bord à souder (B1 ) annulaire pour permettre une fixation sur une unité principale (1) ayant une bride (24) de fixation par soudure, de même forme annulaire et de mêmes dimensions, l’orifice d’accès (35) étant :
    - formé latéralement en débouchant extérieurement sur une face latérale (F7) du boîtier (7), et
    - entouré par le bord à souder (B1 ) qui est saillant vers l’extérieur par rapport au reste de ladite face latérale (F7).
  15. 15. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, dans lequel la paroi tubulaire (28) appartient au boîtier (2, 7 ; 7 j qui délimite une pluralité de chambres (21,22, 23 ; 23j dont au moins deux chambres, incluant ladite chambre déterminée (23, 23’), s’étendent chacune longitudinalement entre une première extrémité (E1 ) du boîtier et une deuxième extrémité axialement opposée (E2), dans lequel le dispositif présente sur la première extrémité (E1) une entrée (6) d’un flux chargé en vapeurs de carburant prévue pour être en communication avec le réservoir de carburant (T), et dans lequel ledit orifice (35’) d’accès, de préférence adjacent à la deuxième extrémité (E2), permet une communication entre une chambre de ladite pluralité qui est remplie d’un produit d’adsorption (CA) granulaire et ladite chambre déterminée (23 ; 23’).
  16. 16. Méthode d’assemblage d’un dispositif adsorbeur de vapeurs de carburant (10 ; 10’) incluant un produit d’adsorption dans une pluralité de chambres (21, 22, 23 ; 23 j qui s'étendent parallèlement entre elles entre deux extrémités d’une enveloppe du dispositif, la méthode d’assemblage utilisant l’ensemble d’insertion (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, la méthode comprenant :
    - un remplissage d’au moins une des chambres (21, 22, 23 ; 23j par au moins un premier produit adsorbant (CA) ;
    - une insertion du monolithe (11) de l’ensemble d’insertion (110) en tant que deuxième produit adsorbant dans une des chambres (23 ; 23j qui forme la dernière chambre dans un mode d’adsorption du dispositif (10 ; 10’) ; et
    - une retenue axiale de l’ensemble d’insertion (110) par engagement avec emboîtage élastique des organes d’ancrage (36), situés plus en avant que la face frontale (F11) du monolithe (11 ), contre un bord de prise annulaire (34) interne à l’enveloppe.
    5
  17. 17. Méthode d’assemblage selon la revendication 16, comprenant les étapes consistant essentiellement à :
    fournir une entrée (6) de flux chargé en vapeurs carburant, prévue pour être en communication avec le réservoir de carburant (T), à une première des deux extrémités de l’enveloppe (E1) ;
    10 - insérer ledit monolithe (11) au travers d’une ouverture d’introduction (28a) formée dans l’enveloppe dans la première extrémité (E1) de l’enveloppe ; et fermer une ou plusieurs des chambres remplies du premier produit adsorbant (CA) par fixation étanche d’au moins un couvercle (3, 33) à l’opposé de la première extrémité de l’enveloppe, un bouchon (50) étant en outre utilisé pour
    15 recouvrir, de façon étanche aux gaz, l’ouverture d’introduction (28a) et permettre de guider un flux de vapeurs sortant de la dernière chambre vers une sortie (8) distincte de l’ouverture d’introduction (28a).
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EP2071172A1 (fr) * 2007-12-13 2009-06-17 Delphi Technologies, Inc. Récipient doté d'un filtre surmoulé
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