Brevet FR2768777A1 — publié le 19990326

La présente invention conccrne le domaillc des dispositifs dc pompage pour carburant dans un réservoir de vehiculc automobile. Plus précisément encore la présente invention concerne le domaine des dispositifs de pompage pour gasoil ou 'gazole". On a déjà proposé de nombreux dispositifs Je pompage à cet effet. La plupart des dispositifs de pompage ainsi proposés comprennent, comme schématisé sur la figure I annexée. une pompe électrique 10 dont l'entrée est munie d'un filtre ou "crépine" 20. Le filtre 20 a pour fonction de protéger la pompe 10 d'une contamination susceptible de la bloquer ou de provoquer d'autres dommages. De manière typique, mais non limitative, le filtre 20 à une dimension de maille de l'ordre de 70 m. L'entrée de la pompe 10 et la crépine peuvent être situées directement dans le réservoir de carburant principal. à proximité du fond de celui-ci, ou dans une réserve placée elle-même à proximité du fond du réservoir principal et alimentée par exemple par un étage de sortie de la pompe ou par le retour de carburant non utilisé par le moteur. On sait que en dessous d'une certaine température le gasoil a tendance à produire des particules de paraffine. Ainsi, par temps froid, au moins au démarrage, le gasoil peut colmater le filtre 20 par paraffinage, interdisant l'alimentation de la pompe 10 et par conséquent paralysant le véhicule. Pour essayer d'éliminer cet inconvénient majeur il a été proposc d'augmenter les mailles du filtre 20, pour limiter les risques de colmatage. par exemple en utilisant un filtre 20 ayant des mailles de dimension moyenne de l'ordre de 200 m. Néanmoins cette proposition ne donne pas toujours satisfaction. la pompe 10 n'étant pas complètement protégée avec un tel filtre à grosses mailles. Ainsi de nos jours la majorité des systèmes d'alimentation de carburant utilisant du gasoil sont équipés d'un moyen apte à rcchaulfer Ic gasoil pour éviter dc colmater le filtre fin protégeant la pompe haute pression. Cependant la mise en pratique de ce conccpt pose des difficultés. Celles-ci sont dues notamment au fait que la composition des gasoils proposcs aux utilisateurs peut varier d'un fournisseur à l'autre et surtout d'un pays à l'autre, les exigences en matière d'additifs et/ou de raffinement n'ayant pas encore fait l'objet d'une norme internationale. De ce fait la température de consigne à laquelle il est souhaitable de mettre cn servicc le moyen de chauffage précité peut dépendre de la composition du gasoil contcnu dans Ic réservoir, plus fréquemment du pays dans lequel Ic réservoir a été rempli. Cette température est par exemple typiquement de l'ordre de 30 à -400C en Suède ct de l'ordre de 0 C en Afrique. On a certes déjà tenté de résoudre ce problème en proposant un thermostat réglable pour déclencher le moyen de chauffage. Cependant cette solution ne donnc pas totalement satisfaction. En effet d'une part le réglage d'un tel thermostat s'avère difficile à opérer. D'autre part et surtout, cette solution demande en théorie que le thermostat fasse l'objet d'un nouveau réglage à chaquc changement de composition du gasoil introduit dans le réservoir. En outre de tels moyens de chauffage consomment une puissance électrique non négligeable s'ils sont alimentés cii permanence indépendamment de la température. La présente invention a maintenant pour but dc proposer de nouveaux moyen de pompage de gasoil permettant d'éliminer les inconvénients précités. Ce but est atteint dans le cadre de la pr8scatc invention grâce à un dispositif de pompage pour gasoil comprcnant une pompe et une crépine de filtrage placée sur l'entrée de la pompe, caractérisé par le fait qu'il comporte un clapet disposé dans un passage fornic sur la crépi ne pour couvrir ce passage en fonctionnement normal. le clapet étant adapté pour s'ouvrir automatiquement lorsque la différence de pression entre l'extérieur de la crépine et l'intérieur de celle-ci dépasse un scuil en raison d'un colmatage de la crépine. Comme on l'expliquera par la suite, le clapet est formé de préférence d'un volet étanche au carburant. Ainsi il obturc le passage formé dans la crépine, en position de fermeture. Cependant en variantc. le clapet peut etrc formé au moins en partie d'un élément de filtre possédant par exemple une dimcnsion de maille égale à celle de la crépine. De préference la crépine possède des mailles de l'ordre de 70 m. Par ailleurs de préférene le clapet est protégé par un filtre auxiliaire de plus grosses mailles, par exemple de l'ordre dc 200 m à 300 m. Cependant en variantc cc filtre auxiliaire peut être placé en entrée de la pompe et non pas en amont du clapet. La présente invention conccrnc également les réservoirs de carburant ainsi équipés. D'autres caractéristiques, buts et avantages dc la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnes a titre d'exemple non limitatif, ct sur lesquels - la figure I précédemment décrite représente une vue schématique d'un ensemble de pompage classique, conforme à l'état de la technique, - la figure 2 représente une vue schématique d'un système de pompage conforme à la présente invention, en fonctionnement normal non col maté, - la figure 3 représente une vue schématiquc similairc du même système un état colmaté. - la figure 4 illustre une vue de dessus d'un clapet conlorme à la présente invention, - la figure 5 représente une première vue en coupe verticale, selon le plan de coupe référencé V-V sur la figure 4, de cc clapet, - la figure 6 représente une seconde vue en coupe verticale, selon le plan de coupe rcfcrcnc VI-VI sur la figure 4, du même clapet. - la figure 7 représente une vue en coupe verticale d'uii ensemble de pompage conforme à la présente invention, et - la figure 8 représente une vue en coupe verticale du clapet, similairc à la figure 5, en position inclinée de l'obturateur du clapet. La structure générale de l'ensemble de pompage conforme à la présente invention, notamment la structurc de réservoir. réserve éventuelle, pompe ct crépine, est classique en soi et ne scra donc pas décrite dans le détail par la suitc. On s'attachera donc par la suite uiiiquemcnt à décrire les caractcristiqucs spécifiques à l'invention. On aperçoit sur les figures 2 et 3 annexées, un ensemble de pompage comprcnant une pompe électrique 10 associée à une crépine 20 formant filtre sur l'entrée de la pompe 10. La crépine 20 est formée d'une poche reliée par une ouverture avec l'entrée de la pompe 10. La crépiiie 20 présente typiquement une dimension de maille dc l'ordre de 70 m. Par ailleurs, comme indiquc précédemment. dans le cadrc de la présente invention, la crépine 20 possède un passage 22 susccptiblc d'établir une liaison fluidique entre son volume interne et l'extérieur, c'est à dire la chambrc interne du réservoir qui loge un tel ensemble de pompage. Ce passage 22 est formé dans la paroi supérieure de la crépine 20 pour éviter une pollution par les impuretés accumulées dans le fond du réservoir. Cependant ce passage 22 est équipé d'un clapet 100 sollicité par un rcssort 150 vers une position de fermeturc pour couvrir le passage 22, comme illustré sur la figure 2. Selon la représentation donnée sur les figures annexées. un filtre auxiliaire 180 est placé en amont du clapet, c'est à dire sur l'extérieur de celui-ci. Le filtre auxiliaire 180 possède des dimensions de maillc supérieure à la crépine. Typiquemement les mailles du filtre auxiliaire 180 sont de l'ordre de 200 m à 300 m. En cas de colmatage par paraffinage ou par pollution, la dépression créée à l'intérieur de la crépine 20 par l'aspiration de la pompe 10 provoquc l'ouverture du clapet 100 et autorise ainsi l'alimentation de la pompe 10. comme illustré sur la figure 3. Cependant l'ouverture du clapet est limitée dans le temps. En effet ce clapet 100 est ramené automatiquement en position fermée par le ressort 150, dès que le colmatage de la crépine 20 est supprimé grâce au circuit de carburant réchauffé par le moteur retourné vers le réservoir. Ainsi les risqucs de pollution ou de détérioration de la pompe 10, pendant la phasc d'ouverture du clapet 100. sont limités. Par aillcurs le filtre auxiliaire 180 limite également la taillc des particules susccptiblcs de pénétrer dans la crépine 20 pendant la phasc d'ouverture du clapet 100. On va maintcnant préciser la structure du clapet corrcspondant au mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures 4 à 8 annexées. Selon ce mode de réalisation le clapet 100 comprend essentiellement une cage rigide 110, un obturateur 130 ct un ressort 150. La cage 110 est formée d'un corps centré aulour d'uii axc vertical. La cage 110 est conçue pour être placée dans la crépine 20. Ellc possède une base inférieure 112 en forme de calotte centrale globalement hémisphérique. convexe vers le haut. Cette calotte 112 repose de préférence contre la toile constituant la partie inférieure de la crépine 20. La calotte 112 est surmontée d'une jupe 114 verticale. Cclle-ci est évidée dans sa périphérie sous forme d'une pluralité d'ouvertures 115 visibles sur la figure 5. pour pcrmettre une communication entre l'intérieur de la cage et l'intérieur de la crépine 20. La cage 110 définit à sa partie supérieure un siège 122 pour l'obturateur 130. Plus précisément le siège 122 précité est de préférence forme par un anneau 120 rapporté en partie supérieure de la cage 110. Par ailleurs cet anneau 120 définit de préférence un siège 122 anguleux circulaire en saillie sur l'intérieur de la cage 110. Plus précisément encorc ce siège 122 est de préférence délimité d'unc part par une paroi 123 cylindrique verticale et d'autre part par une paroi 124 plane en couronne perpendiculaire à la surface 123 précitée. Le siège 122 est délimite à l'intersection entre les deux surfaces 123 et 124. L'obturateur 130 est formé d'une coupelle à concavité dirigée vers le bas. Cette coupelle comporte un chapeau supérieur défini par une surface cylindrique 132 fermée à sa partie supérieure par une cloison transversale 134 et prolongée à sa base par une jupe tronconique 136 évasée en éloignement de la cloison 134. Comme indiqué précédemment, la cloison 134 de l'obturateur est de préférence pleine et étanche au carburant. Cependant en variante elle peut être formée en partie d'un élément de filtre possédant des mailles de mêmes dimensions que la crépine. Le rayon de l'arête 122 formant siège est compris entre le plus petit et le plus grand rayon de la jupe tronconique 136. Ainsi la coupelle 130 rcpose sur le siège 122 par l'intermédiaire de sa jupe tronconique 136. L'obturatcur 130 est sollicitc dans cette position par le rcssort 150. Selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, le ressort 150 est un ressort spiral intercalé entre la base 112 et la cloison supérieure 134 de la coupelle 130. Cependant un tel ressort spiral 150 pourra être remplacé par tous moycns équivalents. Le filtre auxiliaire 180 surmonte l'anneau 120 formant le siège 122. Le cas échéant le filtre auxiliaire 180 peut faire partie intégrante de cet anneau 120 ou être fixé sur celui-ci par tous moyens appropriés. Le filtre auxiliaire 180 a une forme générale tronconique effilée vers le haut ct obturé en partie supérieure par une paroi incurvée 182. La cage 110 est de prcférencc solidaire d'unc embase 160 adaptée pour assurcr une liaison étanche avec l'entrée de la pompe 10. La structure de cette embase 160 qui peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation en fonction de la configuration de l'entrée de pompe 10 ne sera pas décrite plus en détail par la suite. La liaison entre le bord de la cage 110 et la toile filtrante formant crépine 20 peut être assurée par tous moyens appropriés, par exemple par collage ou soudure. On notera que la réalisation du siège 122 sous forme d'un bord cylindrique en saillie à l'intérieur de la cage 110 permet de garantir une refermeture correcte du clapet, même si des parliculcs ont pénétré dans la cage au cours d'unc phase d'ouverture du clapet 100. Par aillcurs cette disposition pcrmet de garantir une fermeture satisfaisante du clapet 100. y compris en cas de défaut de coaxialité entre le siège 122 et l'obturateur 130. On a ainsi illustré le clapet 100 sur la figure 8 dans une position inclinée de l'obturateur 130. Sur la figure 7 on a illustré la pompe 10 supportée dans un bol de réserve 30. par l'intermédiaire d'un moyen amortisscur 40. On notcra que la cage 110 peut servir d'entretoise entre la toile supérieure et la toile inférieure composant la crépine 20. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vicnt d'être décrit, mais s'étend à toute variante conformc à son esprit. Ainsi par exemple en variantc, le filtre auxiliaire 180 placé en amont du clapet 100 selon le mode de réalisation illustré sur les ligures 2 à 8, pourrait être placé en entrée de la pompe 10, à l'intérieur de la crépine 20. Cette disposition permet de bénéficier de la température de fonctionnement de la pompe 10 ct de limiter ainsi les risques de colmatage du filtre auxiliaire 180 lui même. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pompage pour réservoir de gasoil sur véhicule automobile comprenant une pompe (10) et une crépine de filtrage (20) placée sur l'entrée de la pompe (10), caractérisé par le fait qu'il comporte un clapet (100) disposé dans un passage (22) formé sur la crépine (20) pour couvrir ce passage (22) en fonctionnement normal, le clapet (100) étant adapté pour s'ouvrir automatiquement lorsque la différence de pression entre l'extérieur de la crépine (20) et l'intérieur de celle-ci dépasse un seuil en raison d'un colmatage de la crépine (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la crépine (20) possède des mailles de l'ordre de 7011m. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le clapet (100) est protégé par un filtre auxiliaire (180) de plus grosses mailles que la crépine (20), par exemple de l'ordre de 200pu à 3001li. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un filtre auxiliaire (180) de plus grosses mailles que la crépine (20), par exemple de l'ordre de 200,um à 3001lu, est placé en entrée de la pompe (10). 5. Dispositif selon l'une des revendications l à 4, caractérisé par le fait que la crépi ne (20) est formée d'une poche reliée par une ouverture avec l'entrée de la pompe (10). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le passage (22) est formé dans la paroi supérieure de la crépine (20). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le clapet (100) comprend une cage (110) formée d'un corps centré autour d'un axe vertical, conçu pour etre placée dans la crépine (20), qui possède une base inférieure (112) en forme de calotte centrale globalement hémisphérique, convexe vers le haut surmontée d'une jupe (114) verticale évidée dans sa périphérie sous forme d'une pluralité d'ouvertures (115) pour permettre une communication entre l'intérieur de la cage et l'intérieur de la crépine (20). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la cage (110) définit, à sa partie supérieure, un siège (122) pour l'obturateur (130) de clapet. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le siège (122) est formé par un anneau (120) rapporté en partie supérieure de la cage (110). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le siège (122) du clapet est anguleux et fait saillie sur l'intérieur de la cage (110) de clapet. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le siège (122) est délimité d'une part par une paroi (123) cylindrique verticale et d'autre part par une paroi (124) plane en couronne perpendiculaire à la surface (123) précitée. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'obturateur (130) du clapet est formé d'une coupelle à concavité dirigée vers le bas. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la coupelle (130) comporte un chapeau supérieur défini par une surface cylindrique (132) fermée à sa partie supérieure par une cloison transversale (134) et prolongée à sa base par une jupe tronconique (136) évasée en éloignement de la cloison (134). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le rayon de l'arête (122) formant siège est compris entre le plus petit et le plus grand rayon de la jupe tronconique (136). 15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que la cage (110) du clapet sert d'entretoise entre la toile supérieure et la toile inférieure composant la crépine (20). 16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le clapet (100) est formé d'un volet étanche au gasoil. 17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le clapet (100) est formé en partie d'un élément de filtre. 18. Réservoir de gasoil pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif de pompage conforme à l'une des revendications I à 17.