FR3141487A1 - UREA TANK SYSTEM FOR DEPOLLUTION OF EXHAUST GAS FROM A THERMAL ENGINE - Google Patents
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Abstract
Système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant un réservoir d’urée (2), une goulotte de remplissage de ce réservoir (4), une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte (4), reliant le réservoir (2) à l’extérieur, équipée d’un boîtier de dégazage intermédiaire (14) présentant une entrée des gaz (18) reliée au réservoir (2) et une sortie des gaz reliée à l’extérieur, ce boîtier de dégazage (14) comportant à côté de l’entrée des gaz (18) une sortie de fluide (20) reliée par une canalisation propre (22) de descente au réservoir (2), qui comprend un clapet anti-retour s’ouvrant automatiquement vers le réservoir (2) en cas de présence de fluide dans ce boîtier (14). Figure 1Urea tank system for depolluting exhaust gases from a heat engine, comprising a urea tank (2), a filler neck for this tank (4), a ventilation pipe arranged in parallel with the neck (4), connecting the tank (2) to the outside, equipped with an intermediate degassing box (14) having a gas inlet (18) connected to the tank (2) and a gas outlet connected to the outside , this degassing box (14) comprising next to the gas inlet (18) a fluid outlet (20) connected by a clean pipe (22) descending to the tank (2), which includes a non-return valve automatically opening towards the reservoir (2) in the event of the presence of fluid in this housing (14). Figure 1
Description
La présente invention concerne un système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant une goulotte de remplissage, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel réservoir d’urée.The present invention relates to a urea tank system for depolluting exhaust gases from a heat engine, comprising a filling neck, as well as a motor vehicle equipped with such a urea tank.
Un type de système de réservoir d’urée connu pour la dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique de véhicule automobile, présenté notamment par le document FR-A1-2972220, comporte un réservoir principal alimenté par une goulotte de remplissage comprenant une ouverture accessible de l’extérieur du véhicule, cette goulotte disposant en parallèle d’une canalisation de ventilation reliant le réservoir à cette entrée. Pendant le remplissage du réservoir avec la goulotte remplie par le flot du fluide descendant, le réservoir effectue son dégazage par la remontée des gaz passant en parallèle par la canalisation de ventilation, pour sortir au niveau de l’ouverture et s’échapper dans l’atmosphère.A type of urea tank system known for the depollution of exhaust gases from a motor vehicle thermal engine, presented in particular by document FR-A1-2972220, comprises a main tank supplied by a filling neck comprising a opening accessible from outside the vehicle, this chute having in parallel a ventilation pipe connecting the tank to this inlet. During filling of the tank with the chute filled by the flow of descending fluid, the tank degasses by the rise of gases passing in parallel through the ventilation pipe, to exit at the level of the opening and escape into the atmosphere.
Le système de réservoir comporte de plus un réservoir additionnel disposé au-dessus du réservoir principal, alimenté par une pompe à partir de ce réservoir principal, constituant une réserve qui peut lui être délivrée si nécessaire. Une canalisation de ventilation secondaire relie le réservoir additionnel au réservoir principal en passant par un clapet anti-retour.The tank system further comprises an additional tank placed above the main tank, supplied by a pump from this main tank, constituting a reserve which can be delivered to it if necessary. A secondary ventilation pipe connects the additional tank to the main tank via a non-return valve.
Certains systèmes de réservoir d’urée sont prévus pour un débit de remplissage compris entre 10 à 15l par minute. Toutefois on peut réaliser des réservoirs présentant un grand volume pour assurer une autonomie importante du véhicule en urée, notamment pour éviter un remplissage entre deux révisions de ce véhicule. Il existe des pistolets de remplissage présentant un débit supérieur, en particulier de 40l par minute, pour réduire le temps de remplissage des réservoirs, notamment ceux présentant des grands volumes.Some urea tank systems are designed for a filling rate of between 10 to 15l per minute. However, tanks with a large volume can be produced to ensure a significant autonomy of the vehicle in urea, in particular to avoid refilling between two overhauls of this vehicle. There are filling guns with a higher flow rate, in particular 40l per minute, to reduce the filling time of tanks, particularly those with large volumes.
On a dans ce cas un débit de fluide important dans la goulotte de remplissage, et une vitesse élevée de remontée des gaz chassés de ce réservoir par la canalisation de ventilation qui peut entraîner du fluide dans cette remontée.In this case, we have a significant flow of fluid in the filling neck, and a high speed of rise of the gases expelled from this tank by the ventilation pipe which can carry fluid into this rise.
Par ailleurs certaines canalisations de ventilation comportent un boîtier intermédiaire de dégazage disposé entre une partie basse et une partie haute de canalisation. Le fluide remontant avec les gaz dans la partie basse de canalisation est stocké dans le boîtier de dégazage, les gaz seulement remontant ensuite dans la partie haute de canalisation pour s’échapper au niveau de l’entrée de la goulotte. Le fluide stocké dans le boîtier de dégazage redescend par la suite vers le réservoir par la partie basse de canalisation, quand le débit de gaz dans cette partie est redescendu.Furthermore, certain ventilation pipes include an intermediate degassing box placed between a lower part and an upper part of the pipe. The fluid rising with the gases in the lower part of the pipe is stored in the degassing box, the gases only then rising in the upper part of the pipe to escape at the entrance to the chute. The fluid stored in the degassing box subsequently descends towards the tank via the lower part of the pipe, when the gas flow in this part has gone down.
Toutefois cette disposition pose des problèmes dans le cas d’un débit important de fluide dans la goulotte, en particulier pour un débit de 40l par minute, car le fluide remontant avec le fort débit de gaz dans la canalisation de ventilation peut remplir le boîtier de dégazage. Ce fluide remonte ensuite par la partie supérieure de la canalisation pour atteindre l’entrée de la goulotte. On a alors des problèmes de refoulement d’urée vers l’extérieur causant une perte de produit qui peut souiller la carrosserie du véhicule, le pistolet d’injection et la main de l’opérateur, et formant une pollution.However, this arrangement poses problems in the case of a large flow of fluid in the chute, in particular for a flow of 40l per minute, because the fluid rising with the high flow of gas in the ventilation pipe can fill the housing with degassing. This fluid then rises through the upper part of the pipe to reach the entrance to the chute. We then have problems with urea being discharged to the outside causing a loss of product which can contaminate the body of the vehicle, the injection gun and the operator's hand, and forming pollution.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.The present invention aims in particular to avoid these problems of the prior art.
Elle propose à cet effet un système de réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, comportant un réservoir d’urée, une goulotte de remplissage de ce réservoir, une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte, reliant le réservoir à l’extérieur, équipée d’un boîtier de dégazage intermédiaire présentant une entrée des gaz reliée au réservoir et une sortie des gaz reliée à l’extérieur, ce système de réservoir étant remarquable en ce que le boîtier de dégazage comporte à côté de l’entrée des gaz une sortie de fluide reliée par une canalisation propre de descente au réservoir, qui comprend un clapet anti-retour s’ouvrant automatiquement vers le réservoir en cas de présence de fluide dans ce boîtier.For this purpose, it proposes a urea tank system for depolluting exhaust gases from a heat engine, comprising a urea tank, a filling chute for this tank, a ventilation pipe arranged in parallel with the chute , connecting the tank to the outside, equipped with an intermediate degassing box having a gas inlet connected to the tank and a gas outlet connected to the outside, this tank system being remarkable in that the degassing box comprises next to the gas inlet a fluid outlet connected by a clean descent pipe to the tank, which includes a non-return valve opening automatically towards the tank in the event of the presence of fluid in this housing.
Un avantage de ce système de réservoir est que dans le cas d’un remplissage du réservoir avec un débit important, donnant un débit de gaz élevé dans la canalisation de ventilation entraînant une remontée de fluide vers le boîtier de dégazage qui se remplit, on a d’une part dans la canalisation propre de descente un blocage des gaz qui ne peuvent remonter vers ce boîtier grâce à son clapet anti-retour, et d’autre part dans le cas d’une entrée de fluide dans ce boîtier par la canalisation de ventilation, l’ouverture automatique du clapet qui laisse descendre ce fluide vers le réservoir par sa canalisation propre.An advantage of this tank system is that in the case of filling the tank with a large flow rate, giving a high gas flow rate in the ventilation pipe leading to a rise of fluid towards the degassing box which fills, we have on the one hand in the clean downpipe a blocking of the gases which cannot rise towards this box thanks to its non-return valve, and on the other hand in the case of a fluid entry into this box via the pipe of ventilation, the automatic opening of the valve which lets this fluid descend towards the tank through its own pipe.
On obtient une circulation comprenant en même temps une remontée de fluide avec les gaz vers le boîtier de dégazage par la canalisation de ventilation, puis une descente de ce fluide qui n’est pas perturbée dans la canalisation propre de descente. Le niveau de fluide dans le boîtier de dégazage ne peut pas être élevé, ce fluide ne sort plus par la partie supérieure de la canalisation de ventilation débouchant vers l’extérieur.A circulation is obtained including at the same time a rise of fluid with the gases towards the degassing box via the ventilation pipe, then a descent of this fluid which is not disturbed in the clean descent pipe. The fluid level in the degassing box cannot be high, this fluid no longer exits through the upper part of the ventilation pipe leading to the outside.
Le système de réservoir selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.The tank system according to the invention may additionally comprise one or more of the following characteristics, which can be combined with each other.
Avantageusement, le clapet anti-retour s’ouvre automatiquement sous l’effet de la masse de fluide présente dans le boîtier de dégazage.Advantageously, the non-return valve opens automatically under the effect of the mass of fluid present in the degassing box.
Dans ce cas, le clapet anti-retour peut comporter un disque qui en position fermée s’ajuste sur une entrée circulaire de la sortie de fluide.In this case, the check valve may include a disc which, in the closed position, adjusts to a circular inlet of the fluid outlet.
De plus, avantageusement le disque du clapet anti-retour comporte un axe de pivotement passant sensiblement par son diamètre, permettant une rotation de ce disque pour ouvrir le clapet.In addition, advantageously the disc of the non-return valve comprises a pivot axis passing substantially through its diameter, allowing rotation of this disc to open the valve.
Avantageusement, le système de réservoir comporte une butée de clapet qui est fixée en-dessous d’un côté du disque de clapet.Advantageously, the tank system includes a valve stop which is fixed below one side of the valve disc.
Avantageusement, la butée de clapet couvre en position fermée un peu moins de la moitié du disque de clapet.Advantageously, the valve stop covers in the closed position a little less than half of the valve disc.
Avantageusement, la sortie de fluide comporte au départ une partie légèrement conique se resserrant vers le bas.Advantageously, the fluid outlet initially comprises a slightly conical part tightening downwards.
Dans ce cas, avantageusement la partie conique est prolongée par une partie cylindrique qui est entourée par des crans annulaires d’accrochage de la canalisation propre.In this case, advantageously the conical part is extended by a cylindrical part which is surrounded by annular notches for hooking the clean pipe.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un réservoir d’urée de dépollution des gaz d’échappement d’un moteur thermique, remarquable en ce que ce réservoir fait partie d’un système de réservoir comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.The invention also relates to a motor vehicle comprising a urea tank for depolluting the exhaust gases of a heat engine, remarkable in that this tank is part of a tank system comprising any one of the characteristics previous ones.
L’invention a de plus pour objet un procédé de remplissage d’un réservoir d’urée d’un tel véhicule automobile, remarquable en ce que pendant le remplissage du réservoir, à partir d’un seuil de remplissage du boîtier de dégazage, la masse de fluide contenue dans ce boîtier de dégazage ouvre automatiquement le clapet anti-retour.The invention further relates to a method of filling a urea tank of such a motor vehicle, remarkable in that during the filling of the tank, from a filling threshold of the degassing box, the mass of fluid contained in this degassing box automatically opens the non-return valve.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear more clearly on reading the description below given by way of example, with reference to the appended drawings in which:
Dans l’ensemble du document les mentions supérieures ou au-dessus sont relatives à la direction verticale d’un véhicule posé sur un sol horizontal.Throughout the document, mentions above or above relate to the vertical direction of a vehicle placed on horizontal ground.
La
Une canalisation de ventilation disposée en parallèle de la goulotte 4, comporte successivement en partant du réservoir 2, une partie basse de canalisation 12 se terminant par un premier raccord formant une entrée des gaz 18 dans un boîtier de dégazage 14 allongé suivant une direction verticale, puis une partie supérieure de canalisation 16 qui se termine en haut de la goulotte de remplissage 4.A ventilation pipe arranged in parallel with the chute 4, successively comprises, starting from the tank 2, a lower part of the pipe 12 ending in a first connection forming a gas inlet 18 in a degassing box 14 elongated in a vertical direction, then an upper part of pipe 16 which ends at the top of the filling neck 4.
Un remplissage avec une vitesse modérée du réservoir 2, par exemple avec un débit de 10l par minute, comporte une descente du fluide dans la goulotte 4, et en parallèle une remontée des gaz contenus dans le réservoir 2 le long de la canalisation de ventilation pour déboucher vers l’extérieur au niveau de l’entrée de goulotte 6.Filling with a moderate speed of the tank 2, for example with a flow rate of 10l per minute, involves a descent of the fluid into the chute 4, and in parallel a rise of the gases contained in the tank 2 along the ventilation pipe to lead outwards at the level of the chute inlet 6.
Le boîtier de dégazage 14, réalisé par un moulage de matière plastique, présente une partie inférieure sensiblement horizontale comprenant le premier raccord vertical d’entrée des gaz 18 relié à la partie basse de canalisation 12, et un deuxième raccord de sortie du fluide 20 disposé en parallèle, qui est relié par une canalisation propre de descente de fluide 22 au réservoir 2.The degassing box 14, made by molding plastic material, has a substantially horizontal lower part comprising the first vertical gas inlet connection 18 connected to the lower pipe part 12, and a second fluid outlet connection 20 arranged in parallel, which is connected by a clean fluid descent pipe 22 to the tank 2.
Les figures 2 et 3 détaillent le deuxième raccord de sortie du fluide 20 comprenant d’abord une partie légèrement conique de guidage du fluide se resserrant vers le bas 30, présentant une petite hauteur, qui est formée d’une même pièce par le moulage en matière plastique du boîtier de dégazage 14. Une partie cylindrique 32 du deuxième raccord de sortie 20 soudée sous la partie conique 30, présente sur son contour extérieur des crans annulaires 34 qui reçoivent la canalisation propre de descente 22 serrée dessus, restant accroché par ces crans.Figures 2 and 3 detail the second fluid outlet connection 20 firstly comprising a slightly conical part for guiding the fluid tightening downwards 30, having a small height, which is formed in one piece by molding in plastic material of the degassing box 14. A cylindrical part 32 of the second outlet connection 20 welded under the conical part 30, has on its outer contour annular notches 34 which receive the clean downpipe 22 clamped thereon, remaining attached by these notches .
Un clapet 40 forme un disque qui au repos est ajusté horizontalement sur l’entrée de la partie conique 30 du raccord de sortie 20, pour fermer cette entrée. Le clapet 40 comporte un axe disposé suivant son diamètre, juste au-dessus de son épaisseur, présentant des extrémités dépassant du disque qui s’ajustent dans des logements 38 formés dans le plan inférieur 36 de l’intérieur du boîtier de dégazage 14, afin de permettre à ce clapet de pivoter suivant son diamètre.A valve 40 forms a disc which, at rest, is adjusted horizontally on the inlet of the conical part 30 of the outlet connection 20, to close this inlet. The valve 40 comprises an axis arranged along its diameter, just above its thickness, having ends protruding from the disc which fit into housings 38 formed in the lower plane 36 of the interior of the degassing box 14, in order to to allow this valve to pivot according to its diameter.
Une butée de clapet 42 formant un peu moins de la moitié d’un disque, est fixée à l’entrée de la partie conique 30, juste en dessous du clapet fermé 40 et sur un côté de ce clapet pour empêcher ce côté de descendre. Dans cette position le clapet 40 ferme entièrement l’entrée de la partie conique 30 du raccord de sortie 20.A valve stop 42 forming a little less than half of a disc, is fixed at the inlet of the conical part 30, just below the closed valve 40 and on one side of this valve to prevent this side from descending. In this position, the valve 40 completely closes the inlet of the conical part 30 of the outlet connection 20.
La
Le fonctionnement du système de réservoir est le suivant. Lors d’un remplissage rapide du réservoir 2, par exemple avec un débit de 40l par minute, la sortie de gaz du réservoir avec un fort débit entraîne du fluide qui remonte dans la partie basse de la canalisation de dégazage 12, pour atteindre le boîtier de dégazage 14.The operation of the tank system is as follows. During rapid filling of the tank 2, for example with a flow rate of 40l per minute, the gas outlet from the tank with a high flow rate causes fluid which rises in the lower part of the degassing pipe 12, to reach the housing degassing 14.
Par contre les gaz ne remontent pas par la canalisation propre de descente 22, ceux-ci étant bloqués au niveau du clapet anti-retour 40 comme présentée
La
On obtient de manière simple, efficace et économique, avec seulement l’ajout du raccord de sortie 20 sur le boîtier de dégazage 14 et de la canalisation de descente 22, sans modifier la goulotte de descente 4 et la canalisation de ventilation, en particulier leurs diamètres, la possibilité d’augmenter fortement le débit de remplissage du réservoir 2 ce qui permet d’accepter des nouvelles normes de pistolet de remplissage.This is obtained in a simple, effective and economical manner, with only the addition of the outlet connection 20 on the degassing box 14 and the downpipe 22, without modifying the downspout 4 and the ventilation pipe, in particular their diameters, the possibility of greatly increasing the filling rate of tank 2 which makes it possible to accept new filling gun standards.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PLFP | Fee payment |
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PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240503 |