Brevet FR2907688A1 — publié le 20080502

Dispositif de filtration permettant de refroidir un fluide de filtration et application nouvelle d'un media filtrant La présente invention concerne un dispositif de filtration permettant de refroidir un fluide de lubrification par l'intermédiaire d'un média filtrant 5 conducteur de chaleur et d'un ensemble d'éléments conducteurs de chaleur et une application nouvelle d'un média filtrant. Le fluide de lubrification utilisé dans les moteurs pour automobiles est souvent utilisé comme fluide caloporteur afin de refroidir les organes lubrifiés du moteur. La température de ce fluide de lubrification augmente lo ainsi lors de son contact avec les organes lubrifiés, et doit par conséquent être diminuée au cours de son cycle. Actuellement, le fluide de lubrification est principalement refroidi par des échangeurs. Ceux-ci transfèrent la chaleur du fluide de lubrification vers un autre fluide caloporteur ou vers un milieu ambiant. Cependant, ces 15 échangeurs entraînent une perte de charge dans le circuit, ce qui implique une augmentation de la cylindrée de la pompe à huile, et ainsi une augmentation de la consommation en énergie du moteur. Le brevet JP07324613 expose une autre solution de refroidissement du fluide de lubrification. Selon ce document illustrant l'art antérieur, un 20 système de refroidissement est intégré avec un système de filtration d'huile. Le refroidissement est effectué à l'aide d'une pluralité d'orifices positionnés en alternance avec l'élément filtrant et circonférentiellement à celui-ci. Ce dispositif, intégrant un système de filtration et un système de refroidissement, est ainsi composé d'une alternance de tranches de média filtrant et d'orifices 25 de refroidissement. Les orifices et l'élément filtrant sont séparés par des cloisons étanches. Un fluide caloporteur circule dans chacun de ces orifices, et une pompe permet de régler son débit. Ainsi, la chaleur est transférée depuis le fluide de lubrification jusqu'au fluide caloporteur par l'intermédiaire de ces cloisons étanches. 2907688 2 Ce dispositif de filtration et de refroidissement nécessite donc de mettre en oeuvre un module de filtration complexe, constitué d'un média filtrant divisé en tranches dans lesquelles circule un fluide caloporteur. Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de filtration permettant de refroidir le fluide de lubrification, avec une mise en oeuvre plus simple que celle exposée dans le précédent document, et en limitant les pertes de charge qui sont imposées par les échangeurs. Cet objet est accompli par l'utilisation d'un média filtrant conducteur de chaleur mis en contact avec une chaîne d'éléments conducteurs afin de lo transférer la chaleur depuis le fluide de lubrification jusqu'à un fluide caloporteur ou un milieu ambiant. Le dispositif de la présente invention comprend un module de filtration d'un fluide de lubrification et des moyens de refroidissement permettant de transférer de la chaleur du fluide de lubrification vers une 15 source froide. Les moyens de refroidissement comprennent : - un média filtrant conducteur de chaleur, - une chaîne d'éléments conducteurs, mis en contact d'un côté de la chaîne avec le média filtrant et de l'autre côté de la chaîne avec un fluide caloporteur ou un milieu ambiant constituant la source froide. 20 Selon une particularité, la chaîne d'éléments conducteurs est constituée d'une cartouche en matériau conducteur de chaleur contenant le média filtrant, d'un tube de rigification en matériau conducteur de chaleur coaxial à la cartouche et disposé au centre de la cartouche, d'un clapet de sûreté en matériau conducteur de chaleur monté sur une extrémité 25 supérieure de la cartouche, d'une cuve du module de filtration en matériau conducteur de chaleur contenant la cartouche filtrante, d'une plaque d'embase en matériau conducteur de chaleur montée à une extrémité inférieure du tube de rigification, du côté opposé au clapet de sûreté, et d'un carter en matériau conducteur de chaleur sur lequel est monté le module de 30 filtration. Selon une particularité, la chaîne d'éléments conducteurs est constituée d'une cartouche en matériau conducteur de chaleur contenant le 2907688 3 média filtrant, d'un tube de rigification en matériau conducteur de chaleur coaxial à la cartouche et disposé au centre de la cartouche, d'une plaque d'embase en matériau conducteur de chaleur montée à une extrémité inférieure du tube de rigification, et d'un carter en matériau conducteur de 5 chaleur sur lequel est monté le module de filtration. Selon une particularité, la chaîne d'éléments conducteurs est constituée d'une cartouche en matériau conducteur de chaleur contenant le média filtrant, d'une entretoise en matériau conducteur de chaleur montée sur une extrémité inférieure de la cartouche, d'une plaque d'embase en ro matériau conducteur de chaleur montée à une extrémité inférieure d'un tube de rigification coaxial à la cartouche, du même côté que l'entretoise, le tube de rigification étant disposé au centre de la cartouche, et d'un carter en matériau conducteur de chaleur sur lequel est monté le module de filtration. Selon une particularité, le contact entre différents éléments de la 15 chaîne d'éléments conducteurs est réalisé par l'intermédiaire d'une pâte conductrice de chaleur. Selon une particularité, la cuve du module de filtration est conçue de manière à encercler une partie du carter. Le filtre contenant le média filtrant peut, par exemple et sans 20 restriction, être un filtre serti. Un autre objet de l'invention est de proposer une application nouvelle du média filtrant. En plus de son rôle de filtration, le média filtrant est aussi utilisé comme moyen pour refroidir le fluide de lubrification, en conduisant la chaleur depuis le fluide de lubrification jusqu'à une chaîne d'éléments 25 conducteurs en contact avec un fluide caloporteur ou un milieu ambiant. Selon une particularité, la combinaison du média filtrant et d'un ensemble d'éléments conducteurs en contact permet de transférer de la chaleur depuis le fluide de lubrification jusqu'à un fluide caloporteur ou un milieu ambiant. 30 Selon une particularité, le rnodule de filtration qui contient le média filtrant est un filtre serti. 2907688 4 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 représente une coupe du dispositif selon un premier 5 mode de réalisation. - La figure 2 représente une coupe du dispositif selon un second mode de réalisation. Ces deux modes de réalisation sont donnés à titre d'exemples non limitatifs. io Selon un premier mode de réalisation présenté sur la figure 1, le module de filtration est constitué ainsi : Une cuve cylindrique (2) du module de filtration contient une cartouche filtrante cylindrique (3). La cartouche filtrante (3) contient un média filtrant (20) conducteur de chaleur. Un tube de rigification (4) est placé selon le même axe que la cartouche filtrante (3) au 1s centre de celle-ci. Un clapet de sûreté (1) est monté à une extrémité supérieure de la cartouche filtrante (3). Le clapet de sûreté (1) est en contact avec la cuve (2) du module de filtration. Une entretoise (6) est située en contact avec la cartouche filtrante (3) sur une extrémité de la cartouche (3), et du côté opposé au clapet de sûreté (1). Une plaque d'embase (7) est en 20 contact avec l'entretoise (6). Cette plaque d'embase (7) est montée sur une extrémité du tube de rigification (4). La plaque d'embase (7) est en contact avec un carter (13) dans lequel circule un fluide caloporteur (10). Un orifice d'entrée (11) annulaire est situé à une extrémité du module de filtration, du côté de la plaque d'embase (7). Un orifice de sortie (15) est situé du même 25 côté que l'orifice d'entrée, au centre du module de filtration. Un joint d'étanchéité (12) est compressé de manière à laisser la plaque d'embase (7) en contact avec le carter (13). La cuve (2), la cartouche (3), le tube de rigification (4), la plaque d'embase (7), l'entretoise (6), le carter (13) et le clapet de sûreté (1) sont 30 constitués de matériaux conducteurs de chaleur. Le fluide de lubrification (9) pénètre à l'intérieur de la cuve (2) du module de filtration par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée (11). Il pénètre 2907688 5 ensuite dans une cartouche (3) contenant le média filtrant constitué de matériau conducteur de chaleur (20). Après avoir traversé la cartouche filtrante (3) et le tube de rigification (4), il ressort du filtre par l'orifice de sortie (15). s Avantageusement, une pâte conductrice de chaleur (non représentée) est intercalée dans ce mode de réalisation entre la plaque d'embase (7) et le carter (13). Le média filtrant (20) est ainsi en contact avec plusieurs éléments conducteurs de chaleur, constituant des chaînes d'éléments conducteurs. to Une première chaîne d'éléments conducteurs est constituée de l'ensemble : cartouche (3), tube de rigification (4), clapet de sûreté (1), cuve (2), plaque d'embase (7), carter (13). Une seconde chaîne d'éléments conducteurs est constituée des éléments : cartouche (3), tube de rigification (4), plaque d'embase (7) et 15 carter (13). Une troisième chaîne d'éléments conducteurs est composée des éléments : cartouche (3), entretoise (6), plaque d'embase (7) et carter (13). Ainsi, selon ce mode de réalisation, la chaleur du fluide de filtration (40) peut être transférée depuis le média filtrant jusqu'à une source froide, 20 qui est ici un liquide de refroidissement (10). Selon un second mode de réalisation présenté sur la figure 2, une cuve (2) d'un module de filtration (30) possède une surface plus importante que selon le premier mode de réalisation. En particulier, la cuve (2) dépasse les bords d'un carter (13) sur lequel est monté le module de filtration (30), de 25 manière à encercler une partie de celui-ci. Un joint d'étanchéité (12) et une pâte conductrice de chaleur (16) séparent toujours la cuve (2) du carter (13). En allongeant ainsi la cuve (2) de manière à ce qu'elle dépasse les bords du carter (13), la surface d'échange de la chaleur entre la cuve (2) et le carter (13) est plus importante. 30 Les mêmes chaînes d'éléments conducteurs sont présentes dans ce second mode de réalisation que dans le premier mode de réalisation. Cependant, l'allongement de la cuve autour d'une partie du carter permet à 2907688 6 une chaîne d'éléments conducteurs constituée du tube de rigification (4), du clapet de sûreté (1), de la cuve (2), de la pâte conductrice (16) et du carter (13) d'obtenir une surface d'échange thermique plus importante que certaines des chaînes du premier mode de réalisation. 5 A nouveau, selon ce second mode de réalisation, la chaleur (40) est transférée depuis le fluide de lubrification jusqu'à un fluide caloporteur. Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme io revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. L'invention a des applications industrielles directes pour le 15 refroidissement du fluide de lubrification des moteurs automobiles. Revendications 1. Dispositif de filtration permettant le refroidissement d'un liquide de lubrification de moteur comprenant un module de filtration (30) d'un fluide de lubrification et des moyens de refroidissement (1, 2, 3, 4, 6, 7, 10, 13, 20) permettant de transférer de la chaleur du fluide de lubrification vers une source froide (10) caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comprennent : - un média filtrant (20) conducteur de chaleur contenu dans le module de filtration (30), lo - une chaîne d'éléments conducteurs (1, 2, 3, 4, 6, 7, 13), dont une extrémité est en contact avec le média filtrant (20) et l'autre extrémité est en contact avec un fluide caloporteur ou un milieu ambiant (10) constituant la source froide. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chaîne 15 d'éléments conducteurs est constituée d'une cartouche (3) en matériau conducteur de chaleur contenant le média filtrant (20), d'un tube de rigification (4) en matériau conducteur de chaleur coaxial à la cartouche (3) et disposé au centre du média filtrant (20), d'un clapet de sûreté (1) en matériau conducteur de chaleur monté sur l'extrémité supérieure de la 20 cartouche (3), d'une cuve (2) du module de filtration (30) en matériau conducteur de chaleur, d'une plaque d'embase (7) en matériau conducteur de chaleur montée à l'extrémité inférieure du tube de rigification et d'un carter (13) en matériau conducteur de chaleur sur lequel est monté le module de filtration (30). 25 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chaîne d'éléments conducteurs est constituée d'une cartouche (3) en matériau conducteur de chaleur contenant le média filtrant (20), d'un tube de rigification (4) en matériau conducteur de chaleur coaxial à la cartouche (3) et disposé au centre du média filtrant (20), d'une plaque d'embase (7) en 3o matériau conducteur de chaleur montée à l'extrémité inférieure du tube de 2907688 8 rigification et d'un carter (13) en matériau conducteur de chaleur sur lequel est monté le module de filtration (30). 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la chaîne d'éléments conducteurs est constituée d'une cartouche (3) en matériau 5 conducteur de chaleur contenant le média filtrant (20), d'une entretoise (6) en matériau conducteur de chaleur montée sur l'extrémité inférieure de la cartouche (3), d'une plaque d'embase (7) en matériau conducteur de chaleur montée à l'extrémité inférieure d'un tube de rigification coaxial à la cartouche (3), le tube de rigification étant disposé au centre du média filtrant (20) et lo d'un carter (13) en matériau conducteur de chaleur sur lequel est monté le module de filtration (30). 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le contact entre différents éléments de la chaîne d'éléments conducteurs est réalisé par l'intermédiaire d'une pâte conductrice de chaleur (16). 15 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la cuve (2) du module de filtration est conçue de manière à encercler une partie du carter (13). 7. Application d'un média filtrant (20) conducteur de chaleur contenue dans un module de filtration (30) caractérisée en ce que le média 20 filtrant est utilisé pour refroidir un fluide de lubrification. 8. Application selon la revendication 7 caractérisée en ce que le module de filtration (30) est un filtre serti.