Brevet FR2760383A1 — publié le 19980911

Etat de la technique L'invention concerne un séparateur pour séparer les particules de saleté d'un liquide qui s'écoule à tra- vers ce séparateur.5 Dans le cas d'un système connu de transfert de carburant à partir d'un réservoir de carburant, avec une pompe de transfert entraînée par un moteur électrique (DE 44 445 854 Al) qui sert à réduire la charge de saletés sur la pompe de transfert, on insère celle-ci dans un pot de filtration qui contient un filtre préalable de carburant et un filtre principal de carburant. La pompe de transfert as- pire, via son ajutage d'aspiration qui est disposé directe- ment derrière le filtre préalable, du carburant à partir d'un boîtier en forme de pot du système qui entoure le pot15 de filtration et transfert celui-ci sous pression via le filtre principal dans une conduite de transfert, qui va au moteur à combustion interne. Le filtre préalable retient dans ce cas les particules de saletés contenues dans le carburant jusqu'à un certain ordre de grandeur et réduit20 ainsi l'usure de la pompe de transfert. Avantages de l'invention Le séparateur selon l'invention est caractérisé en ce que: * dans un boîtier qui présente au moins une entrée et une sortie pour le liquide, on constitue une chambre centrale qui est reliée à la sortie et au moins un canal d'écoule- ment raccordé au moins à l'une des entrées, en forme d'arc, coudé en direction de la chambre centrale, et * dans la paroi qui se trouve à l'intérieur, du canal d'écoulement coudé on prévoit un orifice de liaison vers la chambre centrale de telle sorte que sa verticale soit orientée à peu près radialement par rapport à l'axe lon- gitudinal du canal. Le séparateur selon l'invention a ainsi l'avan- tage que même des particules de saletés qui ont une gran- deur de particule relativement petite, sont séparées du li- quide, alors qu'elles ne peuvent pas être attrapées avec les tamis d'aspiration et les filtres préalables habituel- lement utilisés. Le séparateur qui fonctionne selon le principe de la centrifugation, attrape les particules de5 saleté sans créer une chute de pression assez grande dans la zone d'aspiration de la pompe de transfert. Dans le cas de l'utilisation du séparateur selon l'invention dans le système connu de transfert de carburant, on améliore sensiblement de cette façon la ré-10 sistance à l'usure de la pompe de transfert qui est par son mode de construction particulièrement sensible, en tant que pompe d'écoulement, à l'introduction de particules de sale- tés. Le séparateur selon l'invention peut être disposé de cette façon dans le filtre préalable du pot de filtration15 ou aussi dans l'entrée du boîtier du pot. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention l'un au moins des canaux d'écoulement débouche dans un espace mort qui est constitué dans le boîtier, vu dans le sens de l'écoulement, à une certaine distance der-20 rière l'orifice de liaison allant à la chambre centrale. Comme les particules de saleté ont une densité plus élevée, celles-ci sont comprimées dans le canal d'écoulement coudé du fait de la forcecentrifuge sur la paroi extérieure et glissent, car elles sont plus difficiles à dévier que les25 particules de carburant en passant devant l'orifice de liaison qui va à la chambre centrale et elles arrivent dans l'espace mort, o elles se déposent. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, on sépare dans l'espace mort au moyen d'une grille en forme de treillis qui s'étend en dessous de l'em- bouchure du canal, une zone de décantation, dans laquelle les particules de saleté s'enfoncent à travers la grille. La grille en forme de treillis empêche que les particules de saletés qui se sont décantées à cet endroit ne soient à35 nouveau brassées par des écoulements défavorables dans l'espace mort. Selon une forme préférée de réalisation de l'invention le chambre centrale est constituée de façon cy- lindrique et elle présente deux orifices de liaison diamé- tralement opposés vers respectivement chacun des deux ca-5 naux constitués de façon identique dans le boîtier. On a disposé deux espaces morts, constitués en forme de faucille en section transversale autour de la chambre centrale qui se recouvrent en partie et qui enferment entre elles dans la zone de recouvrement les deux canaux d'écoulement qui10 débouchent à peu près respectivement au milieu de l'un des espaces morts en forme de faucille. Les arrivées aux canaux d'écoulement sont également disposées de façon diamétrale- ment opposée sur le boîtier. Grâce à cette configuration de construction on obtient un séparateur compact avec un volume d'écoulement élevé qui se caractérise par une résistance à l'écoulement particulièrement faible. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention on dispose sur chaque embouchure des canaux d'écoulement dans l'espace mort un aimant, et en fait, de préférence, sur la paroi arrière qui délimite l'espace mort. Grâce à ces aimants on retient de façon fiable dans l'espace mort les particules de fer qui sont particulière- ment dommageables pour' la pompe de transfert, telles que25 par exemple des perles de soudure. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion: * la sortie est entourée par un ajutage coaxial qui va à la chambre centrale, ajutage qui est constitué pour être disposé sur un ajutage d'aspiration d'une pompe de trans- fert de liquide, de préférence une pompe électrique de carburant, et * le boîtier est noyé dans un tamis d'aspiration. Dessins La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir d'un mode de réalisation, représen- té sur les dessins annexés, sur lesquels de façon schémati- que: - la figure 1 montre une coupe transversale d'un séparateur le long de la ligne de coupe I-I à la figure 2, - la figure 2 montre une coupe le long de la ligne II-II à la figure 1, - la figure 3 montre de façon fragmentaire une structure modifiée de grille dans les espaces morts du séparateur selon la figure 1. Description des exemples de réalisation Le séparateur représenté sur la figure 1 en section transversale qui sert à séparer des particules de saletés d'un liquide qui s'écoule à travers lui, est de préférence utilisé dans le cas d'un système de transfert15 qui sert à transférer du carburant à partir d'un réservoir de carburant au moyen d'une pompe de transfert entraînée par un moteur électrique, et il est disposé sur le côté de l'aspiration de la pompe électrique de carburant indiquée par la référence 10 à la figure 2. Il présente un boîtier20 11 qui est fabriqué de préférence en matière plastique avec deux arrivées 12, 13 qui sont disposées de façon diamétra- lement opposée et une sortie 14, disposée au centre, pour le liquide qui s'écoule à travers. La sortie 14 est entou- rée par un ajutage 15' qui est constitué pour enfiler le25 boîtier 11 sur l'ajutage d'aspiration 101 de la pompe élec- trique de carburant 10. A l'intérieur du boîtier 11 on a constitué une chambre centrale de forme cylindrique 16, qui est reliée avec la sortie 14. A chaque arrivée 12 ou 13 est raccordé un canal d'écoulement 17 ou 18, formé dans le boî- 30 tier 11 qui s'étend de façon coudée en forme d'arc vers la chambre centrale 16 et débouche dans un espace mort 19 ou 20. Les deux espaces morts 19, 20 sont constitués en sec- tion transversale en forme de faucille et sont disposés au- tour de la chambre centrale 16, les deux espaces morts 19,35 20 se recouvrant en partie et délimitant dans les zones de recouvrement entre leurs parois tournées l'une vers l'autre respectivement l'un des deux canaux d'écoulement 17 et 18. L'embouchure 171 ou 181 de chaque canal d'écoulement 17 ou 18 se trouve à peu près au milieu dans l'espace mort 10 ou en forme de faucille, de telle sorte que l'autre moitié de l'espace mort s'étend respectivement le long de la paroi extérieure de la chambre centrale 16. A une certaine distance avant chaque embouchure de canal 171 ou 181 il est prévu sur la paroi 172 ou 182 qui se trouve à l'intérieur des canaux d'écoulement 17, 18, en forme d'arc, un orifice10 de liaison 21 ou 22 vers la chambre centrale 16, de telle sorte que sa verticale, ou son axe central soit orienté à peu près radialement en direction de l'axe longitudinal du canal. Dans chaque espace mort 19, 20 s'étend une grille 23 ou 24 orientée à angle droit par rapport à l'axe du bol- 15 tier, ayant la forme d'un treillis, parallèlement au fond plat 191 ou 201 de l'espace mort 19 ou 20 (figure 2). Sur la figure 1 on a représenté, seulement pour des raisons de visibilité, la grille 24 dans l'espace mort 20 de façon fragmentaire. Ces grilles 23, 24 séparent dans les espaces20 morts 19, 20 respectivement une zone de décantation qui se trouve en dessous, 25 ou 26 pour les particules de saletés qui s'écoulent dans les espaces morts 19, 20 avec le li- quide. Ces grilles 23, 24 peuvent avoir des structures dif- férentes, par exemple *aussi une forme en nid d'abeilles,25 comme celle que l'on a représentée à la figure 3. Sur cha- que embouchure 171, 181 des canaux d'écoulement 17, 18 on a disposé dans l'espace mort 19 un aimant 27 ou 28. L'aimant 27 est constitué sous la forme d'un barreau d'aimant rond et on le met sur le bord frontal qui délimite l'embouchure ) du canal, de la paroi du canal 173 qui se trouve à l'exté- rieur. L'aimant 28 est constitué sous la forme d'un barreau aimanté avec une section transversale anguleuse et est logé dans une poche 29 qui est constituée sur la face arrière de la paroi du canal 83 qui se trouve à l'extérieur. Il va de35 soi que les deux aimants 27, 28 peuvent avoir la même forme. Dans le cas o on les utilise pour un système de transfert de carburant le boîtier tout entier 11 est inté- gré dans un tamis d'aspiration 30 du système de transfert, comme on l'a indiqué sur la figure 2. Le mode de fonctionnement du séparateur décrit en liaison avec la pompe électrique de carburant est le suivant: Le carburant aspiré par la pompe électrique de carburant 10 via son ajutage d'aspiration 101 s'écoule par l'intermédiaire des arrivées 12 et 13 dans le boîtier 11 du10 séparateur et chemine dans les canaux d'écoulement 17, 18 sur une voie coudée. Comme les particules de saletés ont une densité plus élevée que les particules de carburant, ces particules de saleté sont pressées dans la voie coudée par suite de la force centrifuge sur les parois 173, 18315 des canaux d'écoulement 17, 18 qui se trouvent à l'extérieur, et reçoivent aussi une impulsion plus élevée que les particules de carburant. Avant la fin des canaux d'écoule- ment 17, 18 le carburant est fortement dévié sur les orifi- ces de liaison 21, 22. Grâce au fait que les particules de20 saletés se trouvent sur les parois des canaux 173, 183 qui sont à l'extérieur, et ont une impulsion plus élevée, cel- les-ci sont plus difficiles à dévier et elles restent de cette façon sur la trajectoire initiale, o elles arrivent dans les espaces morts' 19, 20. Les particules métalliques25 sont attirées et retenues par les aimants 27, 28. Les au- tres particules de saletés s'enfoncent à travers les grilles 23, 24 et se déposent dans les zones de décantation 25, 26. Les grilles 23, 24 empêchent que même en cas d'écoulement défavorable dans les espaces morts 19, 20 les particules de saletés ne recommencent à tourbillonner ou même soient aspirées. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Séparateur servant à séparer des particules de saleté à partir d'un liquide qui s'écoule au travers du séparateur, caractérisé en ce que5 * dans un boîtier (11) qui présente au moins une entrée (12, 13) et une sortie (14) pour le liquide, on constitue une chambre centrale (16) qui est reliée à la sortie (14) et au moins un canal d'écoulement (17, 18) raccordé au moins à l'une des entrées (12, 13), en forme d'arc, coudé en direction de la chambre centrale (16) et * dans la paroi, qui se trouve à l'intérieur, (172, 182) du canal d'écoulement coudé (17, 18) on prévoit un orifice de liaison (21, 22) vers la chambre centrale (16) de telle sorte que sa verticale soit orientée à peu près ra- dialement par rapport à l'axe longitudinal du canal. 2 ) Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' * au moins un canal d'écoulement (17, 18) débouche dans un espace mort (19, 20) constitué dans le boîtier (11) et * l'orifice de liaison (21, 22) est disposé, vu dans le sens de l'écoulement, à une certaine distance avant l'em- bouchure du canal (171, 181). 3 ) Séparateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans l'espace mort (19, 20) une zone de décantation (25, 26) pour les particules de saletés qui s'écoulent dans l'espace mort (19, 20), est séparée au moyen d'une grille (23, 24), en forme de treillis qui s'étend en dessous de l'embouchure de canal (171, 181). 4 ) Séparateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chambre centrale (16) est constituée de façon cylindri- que et présente deux orifices de liaison (21, 22), disposés de façon diamétralement opposée, vers respectivement l'un des deux canaux d'écoulement (17, 18), constitués dans le boîtier (10). 5 ) Séparateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que deux espaces morts, constitués en section transversale en forme de faucille, sont disposés de façon concentrique au- tour de la chambre centrale, en se recouvrant en partie, et10 enferment entre eux dans chaque zone de recouvrement res- pectivement l'un des deux canaux d'écoulement (17, 18) qui débouchent respectivement à peu près au milieu dans les es- paces morts en forme de faucilles (19, 20). 6 ) Séparateur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux arrivées (12, 13) aux canaux d'écoulement (17, 18) sont disposées de façon diamétralement opposée dans le boî- tier (11).20 7 ) Séparateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que on dispose sur chaque embouchure (171, 181) du canal d'écoulement (17, 18) un aimant (27, 28) dans l'espace mort25 (19, 20). 8 ) Séparateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'aimant (27, 28) est disposé dans l'espace mort (19, 20)30 sur la paroi arrière du canal d'écoulement (17, 18) qui dé- limite l'espace mort (19, 20). 9 ) Séparateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la sortie (14) est entourée par un ajutage (15) coaxial qui va à la chambre centrale (16), ajutage (15) qui est consti- tué pour être disposé sur un ajutage d'aspiration (101) d'une pompe de transfert de liquide, de préférence une pompe électrique de carburant (10). 10 ) Séparateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le boîtier (11) est noyé dans un tamis d'aspiration (30).