Brevet FR2236540A1 — publié le 19750207

La présente invention a pour objet un dispositif pour la séparation automatique de-deux fluides non miscibles de densités différentes, et notamment un dispositif de purge automatique de l'eau dans le gaz-oil ou le fuel. On sait que les combustibles utilisés dans les moteurs ou brûleurs renferment souvent des traces d'eau susceptibles d'entraîner des troubles de fonctionnement et parfois même des détériorations importantes. Il est donc nécessaire d'éliminer toute trace d'eau avant utilisation des combustibles. On connaît déjà des dispositifs de séparation automatique d'eau et d'hydrocarbures, dans lesquels la purge de l'eau est commandée par un flotteur qui agit sur un clapet de vidange, ou sur un pointeau obturant l'orifice de vidange, lorsque l'eau atteint un niveau prédéterminé. Les dispositifs de ce type, lorsqu'ils sont montés sur le circuit d'alimentation du moteur d'un véhicule automobile, sont soumis à des vibrations et à des variations d'inclinaison importantes. Le flotteur est ainsi soumis à des déplacements parasites pouvant entraîner l'ouverture de l'orifice de vidange de l'eau quel que soit son niveau. Il se produit donc des pertes d'hydrocarbure, lorsque le niveau de l'eau est pratiquement nul et que l'ouverture de l'orifice de vidange résulte de vibrations. La présente invention permet de remédier aux inconvénients précités. Elle a pour objet un dispositif pour la séparation de deux fluides non miscibles de densités différentes, comportant une cuve, une tubulure d'admission du mélange, une tubulure d'évacuation du fluide le plus léger à la partie supérieure de ladite cuve, et un orifice obturable de vidange du fluide le plus lourd à la partie inférieure de ladite cuve, caractérisé en ce qu'il comporte un flotteur de densité intermédiaire entre les deux fluides, ledit flotteur actionnant un organe d'obturation au moins partielle de ladite tubulure d'évacuation du fluide le plus léger; ainsi que des moyens sensibles aux variations de la pression dans ledit dispositif résultant de ladite obturation, lesdits moyens agissant sur ledit orifice de vidange pour l'ouvrir en réponse à une variation de pression. Dans le dispositif suivant l'invention, la tubulure d'évacuation du fluide le plus léger est avantageusement une tubulure d'aspiration et les moyens sensibles à la variation de pression sont alors constitués par un dépressiomètre monté sur cette tubulure, Suivant un mode de réalisation de l'invention,le dépressiomètre comporte des moyens de fermeture d'un circuit d'alimentation d'une moto-pompe adaptée à commander l'effacement de moyens d'obturation, tels qu'un clapet, de ltorifice de vidange et la purge du fluide le plus lourd. Dans le dispositif suivant linvention, le flotteur coulisse sur un axe vertical fixé sur la paroi inférieure de la cuve et les moyens d'obturation au moins partielle de l'orifice entrée de la tubulure d'évacuation du fluide le plus léger,sont constitués par un élément obturateur coulissant sur le mime axe que ledit flotteur,le dit élément obturateur et ledit flotteur pouvant coulisser l'un par rapport à l'autre, de façon que ledit flotteur amène ledit élément obturateur en position de fermeture lorsque le fluide le plus lourd atteint un niveau maximum prédéterminé;et que ledit flotteur amène ledit élément obtu ateur en position d'ouverture lorsque le fluide le plus lourd atteint un niveau minimum prédéterminé. Le dispositif suivant l'invention peut notamment entre utilisé comme dispositif de purge automatique de l'eau dans le gaz-oil ou le fuel. Son montage dans un circuit d'alimentation d'un moteur diesel ou d'un brûleur n'entrain pas de modifications importantes. Dans le cas d'un moteur notamment,le montage du dispositif peut être effectué directement à la sortie du réservoir en partie haute ou basse. le dispositif fonctionne sur le circuit d'aspiration sans nécessiter un filtre en aval, il protège la pompe d'alimentation et il est insensible aux vibrations en raison de son montage hors moteur bien qu'il soit capable de supporter celles-ci ou des inerties dans tous les sens de l'obturation de l'orifice d'évacuation du fluide le plus léger par aspiration, et du bon guidage du flotteur. Le dispositif peut fonctionner correctement jusqu'à des inclinaisons de 450, il ne craint pas le gel de l'eau en hiver car l'élé- ment obturateur de la tubulure d'aspiration est toujours dans le fuel. Les moyens d'obturation de l'orifice de vidange sont par exemple constitués par un clapet, sollicité en fermeture par un ressort auquel s'ajoute l'aspiration de la tubulure alimentant le moteur , lorsque l'eau n'est pas au niveau maximum. Il faut noter également que le dispositif ne craint pas une grosse affluence d'eau ni un colmatage à la sortie du réservoir, car le circuit d'alimentation du moteur s'obture, et celui-ci s'arrete par manque de fuel, on évite ainsi une détérioration du matériel. Le clapet de l'orifice de vidange, et la moto-pompé permettent l'évacuation des petites et moyennes impuretés.Le système électrique est peu-sollicité et il n'y a pas interruption de l'alimentation du moteur pendant la vidange, car celle-ci peut etre très rapide, par exemple de l'ordre de 3 à 5 secondes. Dans le cas où la vidange n'est pas assez rapide, l'alimentation du moteur peut être maintenue, lorsque les moyens d'obturation de la tubulure d'aspiration sont en position de fermeture, car il n'est pas nécessaire que cette obturation soit totale, et il suffit de prévoir une fuite suffisante pour permettre l'alimentation, et assez faible pour que la tubulu#re d'aspiration soit en-dépression. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure annexée qui représente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. La figure représente schématiquement un dispositif suivant l'invention. Le dispositif pour la separation automatique de deux fluides non miscibles de densités différentes, par exemple eau-fuel, comporte une cuve 2, une tubulure 4 d'admission du mélange, une tubulure 6 d'aspiration du fluide le plus léger, le fuel, à la partie supérieure de la cuve 2, et un orifice obturable 8, de vidange du fluide le plus lourd, l'eau, à la partie inférieure de la cuve 2. Un flotteur 10 de densité intermédiaire entre celles du fuel et de l'eau actionne un organe d'obturation de la tubulure 6, par exemple un clapet 12. Le flotteur 10 qui peut être en poly propylène, en métal, en verre, etc., et le clapet 12 coulissent sur un axe vertical 14 fixé sur la paroi inférieure de la cuve 2. Les parties inférieure et supérieure du clapet 12 comportent chacune une collerette 18 et 16 respectivement, tandis qu'un élément 20 solidaire du flotteur peut coulisser entre ces collerettes sur lesquelles il agit pour entraîner le clapet vers le haut lorsqu'il vient en contact avec la collerette 16 et vers le bas lorsqu'il vient en contact avec la collerette 18. Sur le raccord de la tubulure d'aspiration 6, est branché un dépressiomètre 22 comportant un ressort de réglage 24 et dont une membrane 26 agit sur un contacteur 28 qui ferme un circuit d'alimentation 29 d'une motopompe 30 reliée par une tubulure 31 à l'orifice de vidange 8. La moto-pompe 30 peut commander l'effacement des moyens d'obturation de l'orifice de vidange 8, par exemple un clapet 32 à lamelle et ressort, et entraîner ainsi la purge de l'eau.Afin d'éviter un déplacement parasite du flotteur 10, qui serait dû aux mouvements du fluide à l'intérieur de la cuve 2, celle-ci peut avantageusement comporter au moins une paroi anti-turbulence, telle que celle qui est indiquee par la référence 34. Le principe de fonctionnement est le suivant Au fur et à mesure que l'eau s'accumule au fond de la cuve 2, le flotteur 10 est soumis à un déplacement vers le haut, jusqu'à ce que l'élément 20 vienne en contact avec la collerette 16, et pousse le clapet 12 contre l'orifice 36 du raccord de la tubulure d'aspiration 6, qui est ainsi obturé pour un niveau prédéterminé de l'eau dans la cuve 2. Cette obturation entraîne la mise en dépression de la tubulure d'aspiration 6, et le dépressiomètre 22 actionne le contacteur 28 qui ferme le circuit 29 d'alimentation de la moto-pompe 3O, commandant la purge de l'eau.Dès que le niveau de l'eau baisse dans la cuve 2, le flotteur 10 se déplace vers le bas, et l'élément 20 se déplace de la collerette 16 vers la collerette 18, tandis que le clapet 12 reste en position de fermeture sous l'effet de l'aspiration dans la tubulure 6. Pour un niveau minimum prédéterminé de l'eau, l'élément 20 vient en contact avec la collerette 18 et entraîne le clapet 12, vers le bas, dégageant ainsi l'orifice 36, tandis qu'une pression normale se rétablit dans la tubulure 6, l'alimentation de la moto-pompe 30 est interrompue et l'orifice de vidange 8, se ferme. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. En particulier, au lieu d'utiliser un dépressiornètre agissant sur le circuit d'alimentation d'une moto-pompe, on pourrait utiliser un depressiomètre agissant directement par liaison mécanique sur les moyens d'obturation de l'orifice de vidange 8. De même, au lieu de fonctionner par dépression, le dispositif pourrait fonctionner par compression ; dans le cas où le mélange serait introduit par une pompe, l'obturation de la tubulure d'évacuation du fluide le plus léger conduirait a une surpression dans le dispositif, et cette surpression serait utilisée pour commander la vidange, par exemple, par l'intermédiaire d tune membrane ou piston placés dans la cuve avant le clapet 12. A noter également que lorsque la cuve comporte une paroi antiturbulence, il faut prévoir dans la partie supérieure de celle-ci des petits orifices pour permettre le passage du fuel dans le cas où l'eau serait transformée en glace. Si le clapet 32 n'est pas étanche, il y a réaspiration de l'eau stationnant dans la tubulure 31 et la moto-pompe constituant une réserve. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la séparation de deux fluides non miscibles de densités différentes, comportant une cuve, une tubulure d'admission du mélange,# une tubulure d'évacuation du fluide le plus léger à la partie supérieure de ladite cuve, et un orifice obturable de vidange du fluide le plus lourd à la partie inférieure de ladite cuve, caractérisé en ce qu'il comporte un flotteur de densité intermédiaire entre les deux fluides, ledit flotteur actionnant un organe d'obturation au moins partielle de ladite tubu- lure d'évacuation du fluide le plus léger; ainsi que des moyens sensibles aux variations de la pression dans ledit dispositif résultant de ladite obturation, lesdits moyens agissant sur ledit orifice de vidange pour l'ouvrir en réponse à une variation de pression. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'évacuation du fluide le plus léger est une tubulure d'aspiration, et en ce que les moyens sensibles à la variation de pression précités comprennent un dépressiomètre monté sur ladite tubulure d'aspiration, ledit dépressiomètre étant adapté à commander la purge du fluide le plus lourd par l'orifice de vidange précité, lorsque l'orifice d'entrée de ladite tubulure d'aspiration est au moins partiellement obturé. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de liaison mécanique entre le dépressiomètre et des moyens d'obturation de l'orifice de vidange 4.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dépressiomètre comporte des moyens de fermeture d'un circuit d'alimentation d'une moto-pompe adaptée à commander l'efface- ment de moyens dlobturation de l'orifice de vidange, et la purge du fluide le plus lourd. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dépressiomètre comporte des moyens de réglage. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le flotteur coulisse sur un axe vertical fixé sur la paroi inférieure de la cuve, et en ce que les moyens d'obturation au moins partielle de l'orifice d'entrée de la tubulure d'évacuation du fluide le plus léger, sont constitués par un élément obturateur coulissant sur le même axe que ledit flotteur, et sur la partie supérieure dudit axe, ledit élément obturateur et ledit flotteur pbuvant coulisser ltun par rapport à l'autre, de façon que ledit flotteur amène ledit élément obtura teur en position de fermeture lorsque le fluide le plus lourd at teint un niveau maximum prédéterainé, et que ledit flotteur amène ledit élément obturateur en position d'ouverture lorsque le fluide le plus lourd atteint un niveau minimum prédéterminé. 7.- Dispositif suivant lune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paroi anti turbulence. 8.- Dispositif de purge automatique de l'eau dans le gaz-oil ou fuel, caractérisé en ce qu'il est constitué par un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7.