Brevet FR2500069A1 — publié le 19820820

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs d'arrêt de givre, ou pièges à givre, disposés dans le circuit d'alimentation en carburant d'un moteur, notamment d'aéronef. On sait réduire les inconvénients de la présence de petites particules de glace dans un carburant pour l'alimentation d'un moteur à basse température par l'utilisation d'additif anti-glace. Ces additifs ne sont pratiquement employés que dans l'aéronautique militaire, mais outre un prix de revient élevé et des difficultés d'approvisionnement liées à la multiplicité des bases de ravitaillement en carburant, ils augmentent la corrosion des circuits d'alimentation des moteurs, et lorsque les mélanges carburant additif sont ml dosés, participent au colmatage des filtres disposés dans ces circuits. Dans l'aéronautique civile, on sait s'affranchir de la présence de ces particules de glace dans les circuits, en en réchauffant certaines parties (filtres, entrée de régulateur, ou sortie de réservoir par exemple) : ces dispositifs réchauffeurs présentent l'inconvénient d'une action trop localisée et conduisent à des difficultés technologiques. Par ailleurs on connait, dans le secteur technique plus vaste de l'équipement aéronautique, d'autres organes d'arrêt de givre. Ils sont toutefois disposés dans des dispositifs de protection de mise à l'air libre pour réservoir d'avion, dans lesquels, lors de la descente d'un avion, les variations de pression atmosphérique, créent un écoulement d'air extérieur (chargé d'eau surfondue) vers les réservoirs de carburant. Cet organe arrêt de givre est constitué par un obstacle disposé dans le conduit de mise à l'air libre, mais présentant des interstices pour le passage de l'air, par exemple une structure assez épaisse en nid d'abeille à mailles relativement larges. Son action est conjuguée avec celle d'un organe arrêt de flamme. Le dispositif de mise à l'air libre du réservoir de carburant ainsi constitué ne doit introduire qu'une perte de charge à l'air limitée après givrage, pour ne pas entraver la communication du réservoir avec l'extérieur quelle que soit l'altitude ou la configuration de vol de l'avion. Ccmpte tenu des difficultés relevées plus haut, la présente invention a pour but la réalisation d'un piège à givre d'une efficacité améliorée dans le circuit d'alimentation en carburant dlun moteur, et qui empêche ou retarde considérablement le colmatage des filtres de carburant présents dans ces circuits, lors de l'utilisation à basse température. Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif pour arrêter le givre dans un circuit de carburant, disposé dans un conduit reliant le réservoir de carburant et le dispositif d'alimentation d'un moteur, notamment d'aéronef, caractérisé en ce qu'il est constitue par uro uraliténe minces grilles fines disposées radialement en chicanes dans le conduit. De préférence les grilles sont constituées par au moins une toile métallique à mailles fines. Le maillage des toiles peut être décroissant du réservoir vers le dispositif d'alimentation. De préférence les toiles métalliques sont équidistantes le long du conduitSoa à dis;amce ïecroissante d'nus en avai. Dans un mode préféré de réalisation les chicanes présentent une section en forme de segments circulaires. Elles peuvent être identiques et diamétralement opposées par rapport au conduit. Le piège à givre selon l'invention est donc robuste et de réalisation aisée. Il permet d'améliorer considérablement le temps de fonctionnement d'un moteur alimenté par un carburant froid dépourvu d'additif anti-glace. D'autres avantages apparaitront à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation d'un dispositif d'arrêt de givre selon l'invention, donnée sans caractère limitatif, et en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 schématise l'emplacement du piège à givre dans le circuit de carburant alimentant un moteur, - la figure 2 est une coupe schématique d'un tel piège à givre, tandis que - la figure 3 est une vue de face d'une grille constitutive du piège à givre selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement le circuit de carburant d'un moteur d'hélicoptère, auquel s'applique préférentiellement l'invention. Le réservoir de carburant 1, avec son dispositif de mise à l'air libre la, son puisard de décantation lb et équipé d'une pompe basse pression lc, est relié au régulateur 4 qui alimente les chambres de combustion du moteur 5 par un conduit sur lequel est monté le piège à givre 2 en avant du filtre à carburant 3 proprement dit et de sa dérivation 3 a. Il protège ainsi tous les équipements du circuit (clapets, filtres, régulateur). En variante, le piège à givre pourrait etre disposé en aval de ce filtre, comme illustré en pointillés en 2'. Le filtre à carburant est par exemple constitué de façon connue par une cartouche filtrante en toile plissée en forme d'étoile. Sur la figure 2, on voit le carter cylindrique 20 du piège à givre 2, fermé par un couvercle 21, lequel est fixé au carter par tout moyen connu, par exemple quatre vis 21a. L'étanchéité entre le carter et le couvercle est assurée par un joint torique 22. De façon connue le piège à givre est monté sur le conduit dans lequel circule le carburant dans le sens des flèches, et reliant. le réservoir et le dispositif d'alimentation du moteur par des embouts 23, par exemple filetés. De préférence, le carter et le couvercle sont en alliage léger. Le piège à givre présente un ensemble de chicanes 24 constituées par de minces grilles fines, présentant (comme montré figure 3) une forme de portion de cercle limitée par une corde, disposées radialement par rapport au logement cylindrique 25 intérieur au carter, et positionnées le long de ce logement par des entretoises 26, de préférence en alliage et moulées ou rapportées sur la face interne du carter. De préférence, les chicanes sont équidistantes et sont constituées chacune de plusieurs toiles fines métalliques 24a, 24b, 24c dont le maillage décroit danse sens de l'écoulement du carburant. Les chicanes sont constituées par exemple de deux ou trois toiles en fil d'acier inoxydable, accolées, dont le maillage varie d'environ 0,3 mm à 0,03 mm. L'ensemble des chicanes (par exemple une vingtaine) de préférence en deux groupes : une dizaine de chicanes amont à deux toiles superposées 24a, 24b, dont l'une 24a à mailles de l'ordre de 0,3 mm pour assurer la résistance mécanique et l'autre 24b à mailles plus fines, et une dizaine de chicanes aval à trois toiles superposées : une toile 24b très fine (jusqu'à 0,Oi mm). entourée par deux toiles 24a et 24c à mailles de l'ordre de 0,3 mm. De même (voir figure 3), la largeur de la portion de cercle 27 découpée dans les grilles métalliques pour servir de dérivation pour le passage du carburant décroit dans le sens de l'écoulement du carburant par exemple, cette largeur décroit d'environ 2 à 1 cm pour un diametre de grille de l'ordre de 7 cm et une longueur du logement cylindrique de l'ordre de 10 cm. Ces espaces sont disposés de façon à être diamétralement opposés par rapport au conduit. Ainsi, la fonction piège à givre est assurée par un ensemble de chicanes obligeant le carburant froid chargé de petites particules de glace à circuler entre elles et à déposer progressivement ces dernières sur les grilles métalliques constituant les chicanes. Des essais effectués sur le circuit de carburant d'un hélicoptère à des températures variant de 0 à - 15OC avec un carburant à saturation d'eau auquel on a ajouté 200 ppm d'eau (en volume), ont montré que le colmatage du filtre à carburant, qui se produisait auparavant entre 5 et 15 mn, n'intervient pas avant 240 mn lorsque le piège à givre selon l'invention est introduit dans le circuit. Cette durée correspond environ à l'autonomie maximale de l'hélicoptère. De plus, le piège à givre selon l'invention peut être équipé d'un contacteur manométrique différentiel taré à une valeur nettement plus faible que sa perte de charge maximale de façon à signaler aux équipages que le givrage du circuit est en cours de réalisation, d'où une augmentation de la sécurité des vols. On a constate en effet que ia perte de charge créée par la présence åa piège d givre vole rapiaevllent avec la qaantite de cpiace captée par les grilles. Le piege à givre selon i'invention ou ses éÙivaients techniques peuvent être appliques pour arrêter le givre dans un circuit de fluide. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour arrêter le givre dans un circuit de carburant, disposé dans un conduit reliant le réservoir de carburant (l) et le dispositif d'alimentation (4) d'un moteur, notamment dZaéronef, caractérisé en ce qu'il est constitué par une pluralité de ruses grilles (24) fines disposées radialement en chicanes dans le conduit. 2. Dispositif selon 1, caractérisé en ce que les grilles sont constituées par au moins une toile métallique à mailles fines. 3. Dispositif selon 2, caractérisé en ce que le maillage des toiles est décroissant du réservoir vers le dispositif d'alimentation. 4. Dispositif selon 3, caractérisé en ce que le maillage est compris entre 0,3 et 0,01 mm. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les toiles métalliques sont équidistantes le long du conduit. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chicanes présentent une section en forme de segments circulaires. 7. Dispositif selon 6, caractérisé en ce que les chicanes sont identiques et diamétralement opposées par rapport au conduit. 8. Dispositif selon l'une es revenuicacions precédentes, caractérise eil ce qu'il comporte Qe plus un contacteur ..;ano- metrique diffrentiel pour la signalisaciGn du givrage en cours 9. Dispositif selon l'une des revendications 2 CL 4, caractérise en ce que la distance sd:parant les toiles :aétalliques décroit du réservoir vers le dispositif d'alimentation