Brevet FR2510193A1 — publié le 19830128

1. La présente invention concerne un dispositif de traitement de carburant pour moteurs diesel Ces dernières années, la qualité du gazole pour moteurs diesel s'est dété- riorée pour plusieurs raisons, et la présence d'eau, de ci- res de paraffine, de composants lourds et de matériaux en particules a été à l'origine de problèmes de fonctionnement et de démarrage dans les moteurs diesel Certains de ces problèmes sont particulièrement graves dans le cas o le moteur doit marcher par intermittence dans des températures ambiantes de faible valeur, Un objet important de la présente invention est un dispositif de traitement de carburant qui permet non seu- lement de fournir le degré désiré de chauffage du carburant à partir d'une chaleur perdue, mais qui comporte également un élément incorporé facilement remplaçable en communication thermique par conductibilité avec des parties chauffées du dispositif, d'o il résulte une tendance réduite du colmata- ge de l'élément du filtre par les cristaux de cire. Un autre objet de la présente invention est un dis- positif de traitement de carburant o l'élément du filtre peut être soit du type à vissage,soit du type à gravité, Un autre objet de la présente invention est un dispositif de traitement de carburant comportant une partie inférieure transparente qui fonctionne en récipient de ré- ception de sédiment pour l'eau et les matériaux en particu- les et qui est interchangeable avec des sections transparen- tes de différentes longueurs de façon à faire varier la ca- pacité de l'ensemble dans le but de l'adapter à des moteurs ayant des consommations différentes de carburant. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels; La figure 1 est une vue en perspective d'un dis- positif de traitement de carburant selon la présente inven- tion, en partie en crevé; La figure 2 est une vue en coupe verticale schéma- tique du dispositif de la figure 1; La figure 3 est une vue en élévation en coupe ver- ticale diamétrale, prise à 90 de la figure 2; La figure 4 est une vue en perspective d'un dis- positif de traitement de carburant suivant une construction modifiée; La figure 5 est-une vue avant en élévation du mo- de réalisation de la figure 4; La figure 6 est une vue en plan de dessus; et La figure 7 est une vue avant en élévation quelque peu schématique, en partie en crevé. La référence 10 représente, dans ses grandes li- gnes, une cartouche étanche aux fluides, cylindrique, à par- tie supérieure ouverte, dans laquelle un couvercle 11, étan- che aux fluides,muni d'un joint, est monté d'une manière amovibie en étant fixé par un écrou à oreilles 12, Un ensem- ble comportant un conduit et un support tubulaire en deux parties, représenté dans ses grandes lignes par la référen- ce 15, est placé dans le sens axial de la cartouche, ayant sa section inférieure 16 vissée dans une ouverture vertica- le 17 taraudée dans -la paroi inférieure 23 de la cartouche et comportant une section Supérieure 18 vissée rigidement dans la section inférieure 16, Les intérieurs des sections tubulaires 16, 18 communiquent de façon à définir un canal axial 20 qui communique avec l'extérieur par l'intermédiai- re d'un raccord 22 auquel est fixé une conduite de sortie de 3. carburant (non représentée) Les parties vissées male et femelle 23, 24, respectivement, des sections supérieure et inférieure 18, 16 servent de moyen pour supporter rigi- dement un déflecteur et une plaque de support de filtre combinés 25, qui est fixé entre elles et qui a un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de la cartou- che, d'o il résulte qu'une fente annulaire relativement étroite 26 est formée dans un but qui sera décrit mainte- nant. L'extrémité supérieure de la section 18 est ta- raudée de façon à recevoir le boulon 14 de l'écrou 12 et constituer un support rigide pour la fixation du couvercle 11. Un raccord d'entrée de carburant 30 fixé à la pa- roi inférieure de la cartouche et s'étendant à travers cel- le-ci sert à fournir le carburant à la partie de chambre 32 située au-dessous de la cloison 25 Une conduite d'en- trée 33 reliée au raccord 30 s'étend vers le haut à l'inté- rieur de la chambre 32 et est cambrée tangentiellement à son sommet de manière à conférer un mouvement de rotation au carburant à l'intérieur de la chambre. Le courant de carburant circule vers le haut de la chambre 32 en passant par l'interstice ou fente 26 pour entrer dans une chambre 35 située audessus de la cloison 25 et, après avoir traversé l'intérieur de la chambre et le filtre, entre dans la partie supérieure 21 du canal 20, dans la section supérieure 18, via des trous radiaux 36, d'o il est conduit vers le bas enpassant par le canal 20 et sort par le raccord de décharge de carburant 22, d'o il est acheminé jusqu'à l'orifice d'entrée de carburant du moteur, Un élément chauffant est monté dans la chambre 32 et est représenté sous forme d'un tube 40 fcambré de façon à former un U inversé, dont les extrémités inférieures com- muniquent avec les raccords d'entrée et de sortie 42, 44 d'un fluide de chauffage, Les raccords 42, 44 sont suppor- tés par la paroi inférieure de la cartouche, le raccord 42 étant destiné à être relié au c 8 té pression d'une source de 4. fluide de chauffage telle que le système de circulation du fluide de refroidissement du moteur, et le raccord 44 cô- té retour du système de refroidissement, Bien qu'évidemment facultatif cela est souvent le plus commodément exécuté dans les véhicules automobiles en branchant les raccords 42, 44 aux côtés d'entrée et de sortie, respectivement, des tuyaux de chauffage de la cabine ou du compartiment pas- sagers. On notera que l'extrémité supérieure du tube de 1 O chauffage 40 s'étend jusqu'à un endroit proche de l'inters- tice 26 à travers lequel le carburant s'écoule en se diri- geant vers la partie 35 comportant le filtre Si un type différent d'unité de chauffage est utilisé, par exemple un élément chauffant électrique (qui, comme on l'admettra fa- cilement, peut être facilement monté dans la structure re- commandée), il est également en saillie vers le haut sur la paroi inférieure jusqu'à une position proche de l'interstice 26, de sorte que son extrémité est placée de la même maniè- re que la partie cambrée 41 du tube de chauffage 40 Comme on le voit le mieux en figure 2, une telle partie supérieure de l'élément chauffant est légèrement distante de la cloison ainsi que de la paroi intérieure de la cartouche 10. Ainsi, lorsque le moteur est démarré, le carburant circulant dans la partie de l'interstice 26 proche de l'extrémité su- périeure de l'élément chauffant est chauffé très rapide- ment Cela est important par temps froid, dans la mesure o des cristaux de cire de paraffine qui se sont formés dans le carburant froid ont tendance à commencer à colmater immédia- tement le-filtre Seule une petite quantité de chaleur est nécessaire pour fondre de tels cristaux, mais à l'origine il n'y A pas suffisamment de chaleur pour chauffer convena- blement tout le carburant afin de faire fondre les cristaux. Avec la construction de la présente invention, la partie du carburant qui s'écoule dans l'interstice 26 en un endroit proche de la partie supérieure 41 de l'élément chauffant est chauffée avec suffisamment de rapidité pour maintenir dans le filtre un passage dégagé, exempt de cire de paraffine, jusqu'à ce que davantage de chaleur permette de chauffer le , carburant du réservoir principal via la conduite de retour (non représentée), qui est reliée dans la pratique normale à la conduite de sortie du raccord 22 Lorsque le carburant de la chambre 32 est chauffé, il s'écoule naturellement vers le haut en passant par la totalité de l'interstice annulaire. Un élément de détection d'eau peut être monté dans la paroi inférieure de la cartouche, comme représenté en 55 De tels éléments, qui sont conçus pour actionner un voyant avertisseur lorsque de l'eau s'est accumulée jus- qu'à un niveau prédéterminé dans la chambref sont connus et disponibles dans le commerce, et une telle caractéristique ne constitue pas une partie de la présente invention. La paroi inférieure de la cartouche supporte également un robinet de vidange de type connu, représenté dans ses grandes lignes en 45, comportant un bouton d'ac- tionnement 46, grace auquel il peut être ouvert et fermé à volonté, et qui est également équipé d'un raccord 48, auquel est fixé, si nécessaire, un tuyau de vidange. La cartouche de filtre 50 peut, comme cela est représenté, être du type cylindrique à gravité, disponible dans le commerce, qui est supportée et fixée entre le couver- cle et la cloison 25, sur des parties à moyeu appropriées telles que 13, 19 en saillie sur le couvercle et sur la sec- tion supérieure de tube 18, respectivement, des joints con- venables étant prévus comme représenté en 51 et 52. L'ensemble est destiné à être monté au moyen d'un support classique 55 en un endroit o sa partie supérieure est facilement accessible, de sorte que, le cas échéant,le couvercle 11 puisse être enlevé et la cartouche de filtre remplacée. On procèdera maintenant à la description du mode de réalisation de la présente invention représenté dans les figures 4 à 7, o le dispositif de traitement de carburant comprend un filtre incorporé en une pièce, Dans le mode de réalisation des figures 4 à 7, le dispositif de traitement de carburant 100 a la forme d'un récipient cylindrique géné- ralement allongé 102 qui comporte un élément de filtre en 10193 6 t une pièce 104 à sa partie supérieure et un bouchon de vi- dange 106 à sa partie inférieure Un liquide de refroidis- sement chaud (par exemple en provenance du circuit d'eau de retour du système de chauffage) est introduit dans le réci- pient 102 par une conduite d'entrée 108, à partir de la- quelle il traverse le récipient 102 en suivant la conduite traversante 109 pour ressortir par une conduite 110. Un carburant pour diesel froid ou non traité, pro- venant du réservoir est introduit dans le dispositif 100 par une conduite d'entrée de carburant 112, d'o il passe à l'intérieur du récipient 102 par une conduite 113 Le car- burant traversant la partie intérieure du récipient 102 est chauffé par le liquide de refroidissement chaud traver- sant la conduite 109 Par suite de l'échange de chaleur se produisant à l'intérieur du récipient 102 ainsi que de la différence importante entre les chaleurs spécifiques du car- burant et de l'eau,l'eau en suspension (ainsi que tout cris- tal de glace en suspension dans le carburant) sont séparés du carburant et se déposent au fond du récipient 102 d'une manière analogue au fonctionnement du mode de réalisation des figures 1 à 3 Le carburant traité sort alors du réci- pient 102 par la conduite ou canal 115 qui l'introduit dans l'élément de filtre 104, lequel comprend un matériau de fil- trage représenté en 117, Le matériau 117 a pour fonction d'extraire du carburant les matériaux en particules. L'élément de filtre 104 est du type à vissage (ou pourrait être du type à gravité), et est assujetti au dispositif 100 par une liaison filetée 119 Apres que le car- burant ait traversé le matériau de filtrage 117, il sort du filtre par une conduite 121 et une conduite de sortie 123, On notera que le canal d'entrée 115 allant de la chambre inférieure jusqu'au filtre est proche du tube de chauffage 109 en un endroit situé à proximité de l'orifice d'entrée de ce dernier, Ainif le carburant entrant dans le filtre est chauffé rapidement de manière à empêcher un blo- cage par la cire de paraffine, d'une manière analogue au premier mode de réalisation. 7, Des caractéristiques supplémentaires qui sont présentes dans ce mode de réalisation et sont représentées en particulier en figure 5, sont que le fond du récipient 102 peut comprendre une partie transparente 127, permettant d'observer l'eau recueillie au fond du récipient 102, ce qui en facilite l'extraction à certaines périodes De plus, la longueur inférieure du récipient 102 peut être étendue de manière que le dispositif global de traitement de carbu- rant 100 ait une capacité variable en fonction des besoins du moteur en carburant Un moyen de support 125 peut être utilisé pour nmnter de manière appropriée le dispositif de traitement de carburant 100 en n'importe quel endroit commo- de et robuste. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS l Ensemble de traitement et de filtrage en une pièce,en particulier pour carburant de moteur diesel, com- prenant un logement comportant une partie inférieure défi- nissant une chambre de-chauffage et une chambre pour sédi- ment combinées, ayant un orifice d'entrée, un moyen de fil- tre supporté par une partie supérieure du logement et ayant un orifice de sortie de carburant, et un moyen définissant un canal pour acheminer le fluide provenant de la chambre 1 O jusqu'au moyen de filtrage, caractérisé en ce que le moyen de chauffage situé dans la chambre comporte une partie chauf- fée en étroite proximité du canal, 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre a une section horizontale circulaire, et en ce que l'orifice d'entrée provoque une décharge sen- siblement tangente à la chambre. 3 Ensemble selon la revendication 1, caractéri- sé en outre en ce que le logement a une forme sensiblement cylindrique, le moyen de filtrage étant placé dans une cham- bre supérieure définie par une partie supérieure du loge- ment, une cloison entre les chambres dans le logement, le canal constituant une zone limitée de communication entre les chambres, le moyen de chauffage comprenant un élément allongé pouvant être chauffé qui s'étend vers le haut à tra- vers la chambre mentionnée en premier dans la direction du canal. 4 Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément pouvant être chauffé s'étend vers le haut à travers la chamhre citée en premier en faisant un certain angle par rapport à l'axe du cylindre défini par le logement, Ensemble selon la revendication 4, caractéri- sé en ce qu'en outre la cloison est une plaque sensiblement circulaire d'un diamètre légèrement inférieur à celui de l'intérieur du logement, ce qui a pour effet de créer entre la plaque et le logement un interstice constituant le canal, l'élément pouvant être chauffé s'étendant jusqu'à un endroit proche de la plaque et de la paroi intérieure du logement 9. mais à une certaine distance de ceux-ci, 6 Ensemble selon la revendication 3, caracté- risé en e que le moyen de filtrage est supporté sur la cloi- son. 7 Ensemble selon la revendication 6, caractéri- sé en ce que le logement comprend un couvercle supérieur amovible,étanche aux fluides, le moyen de filtrage compre- nant un élément filtrant amovible assujetti entre le cou- vercle et la cloison. 8 Ensemble selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le moyen de chauffage comprend un tube en U inversé s'étendant vers le haut suivant un certain angle en traversant la chambre et ayant une zone cambrée définis- sant la partie chauffée en étroite proximité avec le ca- nal. 9 Ensemble selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la chambre comporte une partie inférieure en forme de bol en partie sphérique, l'élément chauffant com- prenant un tube en forme de U dépendant de la partie inf 6- rieure en forme de bol, le tube en U ayant une partie d'en- trée située près du canal et définissant la partie chauffée. Ensemble selon la revendication 1, caracté- risé en outre en ce que le moyen de filtrage comprend un en- semble fixé séparément par vissage A la partie supérieure de l'intérieur du logement avec laquelle il communique, 11 Ensemble selon la revendication 9, caractéri- sé en ce que la partie inférieure est transparente, 12 Ensemble selon la revendication 9, caracté- risé en ce quela partie inférieure est une partie transpa- rente séparée.