Brevet FR2703261A1 — publié le 19941007

" Elément de filtre " L'invention concerne un élément de filtre cons- titué à plat, en particulier pour monter dans des systèmes d'alimentation de carburant pour engins destinés à des vols dans l'espace, élément qui consiste en un tissu de filtre métallique maintenu dans un cadre. Des éléments de filtre de ce type sont montés entre autres dans des systèmes d'alimentation en carburant de lanceurs et de systèmes orbitaux de transport En plus de l'intérêt d'éliminer des canalisations les impuretés non dissoutes dans le carburant liquide ou dans d'autres liqui- des, ou de retenir celles-ci dans le réservoir de stockage, ces éléments de filtre servent essentiellement de filtre de rétention de gaz (" Gas Retention Devices ") Dans ce cas, on doit empêcher la pénétration de bulles de gaz dans les tuyaux de refoulement du système de propulsion, comme cela se produit souvent pendant les phases de vol sans propul- sion et sous l'influence de l'apesanteur ou d'accélérations parasites. L'invention a pour objet de constituer un élé- ment de filtre du type mentionné au début de telle façon qu'il garantisse lors de son montage dans un système d'ali- mentation de carburant un débit de liquide aussi élevé que possible avec en même temps une résistance globale aussi25 faible que possible. L'invention résout ce problème au moyen d'un élément de filtre dont le tissu de filtre est pourvu au moins d'un plissage. L'élément de filtre selon l'invention est ca- ractérisé par une solidité mécanique élevée qui le rend in- sensible aux sollicitations statiques et dynamiques. Pendant l'expulsion du liquide du réservoir de stockage, le filtre permet d'avoir un débit de carburant élevé, en par- ticulier comme celui qui est nécessaire dans la phase d'ac- célération des fusées et des lanceurs sur orbite Dans les phases de repos, pendant lesquelles il n'y a pas de refou- lement, l'élément de filtre empêche par ailleurs, de façon fiable, la pénétration de bulles de gaz dans le système de refoulement si l'on est menacé par suite d'accélérations parasites ou sous l'influence de l'apesanteur d'arriver à un décollement du carburant au-dessus du tissu de filtre. On va ci-après expliquer plus en détail l'in- vention à partir d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins. la figure 1 montre un filtre de rétention des gaz en vue de dessus, la figure 2 est une coupe à travers un dispositif de fil- tration avec un filtre de retenue des gaz selon la figure 1, la figure 3 montre une représentation de détail agrandie de la disposition montrée à la figure 1, la figure 4 est une coupe à travers la disposition selon la figure 3 et, la figure 5 est une représentation agrandie de la zone caractérisée à la figure 2 par le cercle V. La disposition 1 représentée à la figure 1 et désignée comme filtre de rétention de gaz ou " Gas Reten- tion Device " se compose au total de six segments 2 à 7, qui consistent respectivement en un tissu de filtre métal- lique et sur le montage desquels on reviendra plus en dé- tail en relation avec les figures 3 à 5 Pour son montage sur un système d'alimentation de carburant, le filtre de rétention des gaz 1, représenté à la figure 1, est fixé au moyen de vis de fixation 8 à Il dans un boîtier de filtre 12, qui est sollicité par le liquide à refouler, dans le cas de l'exemple de réalisation décrit ici du carburant pour un propulseur de fusée. Chacun des segments 2 à 7 consiste, comme indi- qué à la figure 3, en un tissu de filtre 13 métallique, qui est serti dans un cadre également métallique 14 Le cadre 14 est dans ce cas pourvu d'une série de perçages traver- sants 15, qui servent à recevoir les vis de fixation 8 à 11. La représentation agrandie en coupe de la fi- gure 4 montre que le tissu de filtre 13, à l'exception de la zone immédiatement adjacente au bord 14, présente un plissage en forme d'onde Ce plissage 16 permet, en même temps que le sertissage étanche aux gaz du tissu du filtre 13 dans le cadre métallique 14, pendant l'expulsion du li- quide à refouler, d'avoir un débit très élevé avec en même temps une résistance à l'écoulement aussi faible que possi- ble Le sertissage étanche au gaz du tissu du filtre 13 dans le cadre 16 est obtenu grâce au fait que ces deux com- posants sont soudés ensemble Dans la zone des perçages traversants 15 pour les vis de fixation 8 à 11, on obtient par un soudage local électrique par résistance une étan- chéité supplémentaire 17 du tissu de filtre 13 vers l'exté- rieur. Dans la zone proche du bord, le cadre 14 avec le filtre 13 est garni par en dessous des couches addition- nelles intermédiaires d'égalisation en toile métallique 20, pour compléter la différence d'épaisseur, qui se produit lors du pressage du tissu de filtre plissé. Dans la zone proche du bord, le cadre 14 est en outre pourvu de perçages 18, qui ont pour rôle de minimiser les résidus qui restent dans le réservoir de carburant. Les différents segments 2 à 7 qui sont montés de façon identique sont pliés les uns avec les autres pour former le filtre de rétention des gaz 1 en forme de disque et sont ensuite soudés également les uns aux autres de fa- çon étanche aux gaz La fixation du filtre de rétention des gaz 1 sur le boîtier de filtre 12 a lieu au moyen des vis de fixation 8 à il ainsi que des éléments spéciaux placés en dessous 19, tels que des rondellesressort, qui servent à produire une force de compression constante pendant de nombreuses années entre le filtre de rétention des gaz 1 (Gas Retention Device), le point d'étanchéité PTFE 21 et le boîtier de filtre 12. R E V E N D I C A T I O N S ) Elément de filtre constitué à plat, en par- ticulier pour le montage dans un système d'alimentation de carburant d'engins destinés à des vols spatiaux, consistant en un tissu de filtre métallique maintenu dans un cadre, élément de filtre caractérisé en ce que le tissu de filtre ( 13) est pourvu au moins d'un plissage ( 16). ) Elément de filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plissage ( 16) est constitué en forme d'onde. ) Elément de filtre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tissu de filtre ( 13) est re- lié, de façon étanche aux gaz, au cadre ( 14). ) Elément de filtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tissu de filtre ( 13) est soudé de façon étanche aux gaz dans la zone de perçages traversants ( 15) pour des vis de fixation ( 8-11). ) Elément de filtre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est monté à partir de segments individuels ( 2-7). ) Elément de filtre selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différents segments ( 2-7) sont reliés les uns aux autres de façon étanche au gaz.