Brevet FR2812247A1 — publié le 20020201

Le secteur technique de la présente invention est celui des réserves de carburant pour véhicule fonctionnant au gaz de pétrole liquéfié (GPL). Les engins de manutention automoteurs constituent des consommateurs importants de GPL, essentiellement par l'utilisation de bouteilles de propane du type C13 ou d'un réservoir embarqué alimenté par une station privative. Aujourd'hui certains engins sont équipés d'un kit témoin de fin de bouteille. Il s'agit d'un équipement sommaire qui, par l'intermédiaire d'un voyant situé sur la tableau de bord, indique à l'utilisateur que la bouteille est presque vide. A partir du moment o ce voyant s'allume, il ne reste en général qu'une trentaine de secondes au maximum de fonctionnement avant l'arrêt complet du chariot. Ce délai15 est bien évidemment trop court pour terminer l'opération en cours puis remplacer la bouteille. L'utilisateur est alors obligé de transporter manuellement une bouteille pleine. Ce type de témoin fonctionne en général sur un principe d'équilibrage de pression. Il détecte une chute de pression20 qui va de paire avec la diminution du niveau de GPL dans la source. Cependant, ce système n'est pas très fiable car, que la quantité restante de GPL soit de dix litres ou d'un millilitre, la pression sera la même. Par conséquent, la pression chutera juste quand il n'y a plus de GPL dans la25 bouteille. Cet inconvénient conduit l'utilisateur à changer la bouteille prématurément, la totalité du contenu de la bouteille n'est donc pas consommé et le reliquat constitue alors une source de gaspillage importante. De plus, des impuretés et des particules sont présentes dans les bouteilles et elles nuisent au fonctionnement des engins de manutention. En outre, l'augmentation de la température provoque une montée en pression du GPL qui peut détériorer certains éléments du dispositif d'alimentation. La norme française NF H 96-301-1 impose l'installation d'une soupape de surpression pour lutter contre ces dégradations et éviter tout risque d'explosion. Le but de la présente invention est donc de fournir des moyens permettant de surmonter les inconvénients précités en prévoyant une réserve suffisante pour se déplacer et changer5 la source vide, pour assurer une filtration du GPL et pour augmenter le niveau de sécurité de l'ensemble du dispositif d'alimentation. Un autre but de l'invention est de regrouper de manière fiable au niveau d'un accessoire unique toutes les fonctions auxquelles doit répondre une alimentation en GPL d'un véhicule. L'invention a donc pour objet un dispositif d'alimentation destiné aux véhicules fonctionnant à l'aide de gaz de pétrole liquéfié (GPL) prélevé d'une source,15 caractérisé en ce qu'il comprend une réserve de GPL intercalée entre la source et le véhicule à l'aide de moyens de raccordement et incorporant un système de sécurité, un élément de filtration, une électrovanne d'alimentation et un détecteur de niveau de la réserve. Selon un mode de réalisation, la réserve est constituée d'une cuve fermée par un couvercle et rendue étanche par un joint. Selon une caractéristique de l'invention, le système de sécurité, l'élément de filtration, l'électrovanne et le détecteur de niveau sont solidaires du couvercle pour être commandés par la pression de GPL. Selon un autre mode de réalisation, la réserve comprend un tube destiné à la circulation du GPL, disp6sé sensiblement longitudinalement et solidaire à une extrémité30 du couvercle et à l'autre extrémité de l'élément de filtration. Avantageusement, l'élément de filtration est en appui sur le fond de la cuve. Selon encore un autre mode de réalisation, les moyens de raccordement sont fixés au couvercle pour délimiter un orifice d'entrée de GPL raccordé à la source, un orifice de sortie de GPL raccordé au véhicule et au tube interne. Avantageusement, l'électrovanne est disposée de façon à commander le passage du GPL du tube creux vers l'orifice de sortie de gaz. Selon encore un autre mode de réalisation, l'élément de filtration est constitué d'un moyen magnétique de rétention des particules métalliques et d'un filtre. Selon encore un autre mode de réalisation, le système de sécurité est constitué d'une soupape de sûreté tarée à environ 27.105 Pascals. Selon encore un autre mode de réalisation, le détecteur de niveau est actionné pour indiquer la baisse de niveau de GPL contenu dans la réserve en l'absence de pression dans la source. Un tout premier avantage du dispositif d'alimentation selon l'invention réside dans le fait que l'utilisateur est prévenu avant l'arrêt complet du chariot, l'utilisation de la réserve lui permettant de terminer l'opération en cours, puis de changer la source. Un autre avantage réside dans l'abaissement significatif des coûts d'entretien de ces véhicules, grâce à la filtration incorporée dans le dispositif d'alimentation selon l'invention. Un autre avantage réside dans l'augmentation du niveau de sécurité dans l'utilisation du carburant GPL. Un autre avantage réside dans l'utilisation maximum des bouteilles en évitant ainsi un gaspillage de GPL,--la bouteille n'étant remplacée qu'à partir du moment o elle est complètement vide.30 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant un exemple d'implantation du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif selon 1' invention, - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif selon 1' invention, - la figure 4 est une vue en coupe A-A du dispositif illustrant l'électrovanne d'alimentation et la sortie du gaz. Sur la figure 1, on a représenté un schéma illustrant l'implantation du dispositif d'alimentation 2 selon l'invention entre une source 1 renfermant du gaz de pétrole10 liquéfié (GPL) et un véhicule dont on a représenté le moteur 9. La source est par exemple constituée par une bouteille de type C13 contenant du GPL et connectée au dispositif 2 par une conduite 3 d'entrée du gaz constituant un moyen de raccordement. On distingue l'électrovanne d'alimentation 10 commandée classiquement par l'intermédiaire d'un circuit conducteur 7 par le système de gestion 4 du moteur 9. Le dispositif d'alimentation 2 commande un voyant 12 situé sur un tableau de bord 13 du véhicule par l'intermédiaire d'un conducteur 11. Ce dispositif 2 est également raccordé en20 sortie de gaz par une conduite 5 au vapo-détendeur 6, relié par l'intermédiaire d'une conduite 5a à un système d'injection 8 pour distribuer le GPL au moteur 9 au travers du collecteur d'admission 9a. La structure des éléments représentés est classique et il n'est pas nécessaire de25 l'illustrer plus en détail. Sur la figure 2, on a représenté une coupe du dispositif d'alimentation 2 sur laquelle on distingue une cuve 14 de forme sensiblement cylindrique coiffée par un couvercle 15 et rendus étanche par un joint 16 de type connu. Cet30 ensemble constitue plus spécifiquement la réserve 2a. Ce couvercle 15 est maintenu en place par des boulons 17 et coopère parfaitement avec la cuve 14 grâce à un épaulement 19. L'entrée du gaz se fait au travers du couvercle par l'intermédiaire d'un orifice 18 taraudé par exemple au pas un quart gaz et dans lequel se visse le moyen de raccordement 3. Une soupape de sécurité 20 est vissée au travers du couvercle 15 et est rendue étanche par un joint 21. Elle est bien sûr réglable par l'intermédiaire d'un plot de réglage 21a agissant directement sur un clapet (non représenté) et sur un ressort 21b. En fonctionnement, cette soupape fait communiquer l'intérieur de la cuve 14 avec le milieu extérieur. Le couvercle 15 reçoit au voisinage de sa partie centrale un tube creux 22 reliant l'extrémité interne de l'électrovanne 23 à un élément de filtration 24 disposé au fond de la cuve 14. Cet élément est constitué d'un support monté étanche et solidaire par rapport au tube creux 22 et d'un filtre mécanique 26 intégré dans ce support. Le filtre est maintenu en place par exemple par vissage selon le principe quart de tour et est rendu étanche par un joint 27. Ce filtre 26 reçoit, en son centre et dans l'axe du tube creux 22, un moyen magnétique 28 de rétention des particules métalliques qui pourra être par exemple un aimant. Un détecteur de niveau 29 est rendu solidaire de l'épaulement 19. Il est constitué d'un axe 30 auquel est attelé un flotteur 31. Un contact électrique (non représenté), par exemple de type ILS, est prévu pour repérer le niveau haut du flotteur. L'axe sert bien entendu de guide de translation du flotteur 31. On comprend que le gaz arrivant par le raccord 3 remplit la cuve dont le niveau monte en entraînant le flotteur qui ferme le contact. Le gaz est prélevé de la cuve pour alimenter le moteur à travers le tube 22 en étant débarrassé de ses impuretés métalliques par l'aimant et des autres impuretés par le filtre. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet de rassembler au niveau d'un élément unique de manière compacte tous les accessoires nécessaires à la fonction alimentation en GPL d'un véhicule. C'est donc un avantage appréciable de grande fiabilité. La figure 3 est une vue de dessus du couvercle du dispositif d'alimentation selon l'invention sur laquelle on distingue les boulons 17 de fixation répartis sur la périphérie de ce couvercle 15. On distingue aussi la soupape de sécurité 20, le détecteur de niveau 29 et l'orifice 18 d'entrée de gaz. Symétriquement à cet orifice 18, on voit un orifice 32 de sortie du gaz. L'électrovanne 23 est apte à5 coulisser dans un conduit 33 pour commander la sortie du gaz par l'orifice 32. La soupape de sécurité 20 qui communique avec l'intérieur de la cuve est apte à réagir à une augmentation de pression suivant le tarage adopté au départ. La figure 4 montre la disposition de l'électrovanne 23 par rapport au couvercle 15 et au conduit 33. Elle est par exemple vissée dans le couvercle 15 et communique avec le tube creux 22. Cette électrovanne est disposée de manière à autoriser ou interdire le passage du gaz du tube creux 22 vers l'orifice 32. En effet, l'électrovanne 23 obture le conduit 33a en appliquant son extrémité sur un siège 33b. Le fonctionnement du dispositif d'alimentation est le suivant. Le GPL provenant de la bouteille 1 pénètre dans le dispositif selon l'invention par l'orifice 18 correspondant à l'entrée du gaz. La cuve 14 se remplit de gaz liquide. Lorsqu'elle est pleine, le flotteur 31 vient se mettre en position haute. Le voyant 12 du tableau de bord 13 ne donne pas de signal. En fonctionnement, le gaz liquide chargé d'impuretés et de particules métalliques provenant de la bouteille est repris au fond de la cuve 14. Ce gaz liquide25 baigne donc l'aimant 28 qui retient les particules métalliques, puis il traverse le filtre 26 pour monter dans le tube creux 22. L'électrovanne 23 commandée par le système de gestion 4 du moteur 9 permet d'envoyer le GPL vers l'orifice 32 de sortie de gaz puis vers le vapo-détendeur 6. Lorsque la bouteille 1 est vide, le niveau dans la cuve 14 baisse et le flotteur 31 passe en position basse o il vient actionner le contact électrique. L'information est alors délivrée par le fil conducteur 11 au voyant 12 situé sur le tableau de bord 13. L'utilisateur est maintenant prévenu que la bouteille est vide et qu'il entame sa réserve lui conférant par exemple une autonomie d'environ dix minutes. Il peut donc prendre les dispositions nécessaires pour procéder au remplacement de la bouteille 1. Ainsi on évite un remplacement prématuré de la bouteille renfermant encore du carburant, le gaspillage n'est donc plus possible. D'autre part, avec la dilatation du gaz sous l'effet de la chaleur, la pression à l'intérieur de la cuve augmente et peut devenir dangereuse. La soupape de sécurité 20 est tarée à environ 27.105 Pa, la bouteille 1 et l'ensemble du dispositif selon l'invention étant prévu pour résister à une pression d'au moins à 30.105 Pascals. Dès qu'on atteint cette valeur, une fraction de GPL est évacuée vers l'extérieur jusqu'au rétablissement d'une situation normale de sécurité. Cette soupape de sécurité 20 peut être équipée d'un tuyau de dégazage (non représenté) pour canaliser le gaz vers le sol. L'électrovanne 23 incorporée au dispositif selon l'invention remplace l'électrovanne habituellement placée au niveau du vapo-détendeur dans les réalisations classiques, et présente l'avantage principal d'alléger l'implantation de ce détendeur. On notera enfin que les principaux éléments du dispositif étant fixés au couvercle 15, les interventions dites correctives mais aussi préventives sont grandement facilitées. Ainsi, l'enlèvement du couvercle permet25 d'accéder directement aux éléments car ceux-ci y sont fixés. On peut donc très facilement démonter l'un de ceux- ci. Le nettoyage de l'élément filtrant est rapidement effectué puisqu'il est extrait par simple rotation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation (2) destiné aux véhicules fonctionnant à l'aide de gaz de pétrole liquéfié (GPL) prélevé d'une source (1), caractérisé en ce qu'il comprend une réserve (2) de GPL intercalée entre la source (1) et le moteur du véhicule à l'aide de moyens de raccordement (3, ) et incorporant un système de sécurité (20), un élément de filtration (24), une électrovanne d'alimentation (23) et un détecteur (29) de niveau de la réserve.10 2. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réserve (2) est constituée d'une cuve (14) fermée par un couvercle (15) et rendue étanche par un joint (16). 3. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de sécurité (20), l'élément de filtration (24), l'électrovanne (23) et le détecteur (29) de niveau sont solidaires du couvercle (15) pour être commandés par la pression de GPL. 4. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la réserve (1) comprend un tube (22) destiné à la circulation du GPL, disposé sensiblement longitudinalement et solidaire à une extrémité du couvercle (15) et à l'autre extrémité de l'élément de filtration (24). 5. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de filtration (24) est en appui sur le fond de la cuve. 6. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de raccordement (3, ) sont fixés au couvercle (15) pour délimiter un orifice (18) d'entrée de GPL raccordé à la source (1), un orifice (32) de sortie de GPL raccordé au véhicule et au tube interne (22). 7. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'électrovanne (23) est disposée de façon à commander le passage du GPL du tube creux (22) vers l'orifice (32) de sortie de gaz. 8. Dispositif d'alimentation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de filtration (24) est constitué d'un moyen5 magnétique (28) de rétention des particules métalliques et d'un filtre (26). 9. Dispositif d'alimentation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de sécurité (20) est constitué d'une soupape de10 sûreté tarée à environ 27.105 Pascals. 10. Dispositif d'alimentation (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le détecteur (29) de niveau est actionné pour indiquer la baisse de niveau de GPL contenu dans la réserve (2a) en l'absence de carburant dans la source (1).