Brevet FR2938881A1 — publié le 20100528

Filtre à carburant immergé dans un réservoir Le domaine technique de la présente invention est celui des filtres à carburant et plus particulièrement des 5 filtres à carburant immergés dans un réservoir. La technique actuelle de filtration du carburant consiste dans la plupart des cas à placer dans le réservoir de carburant une pompe qui vient aspirer le carburant afin de l'envoyer en pression vers un filtre à carburant situé 10 hors du réservoir. Afin d'éviter de déjaugeage de la pompe, il est connu de la disposer dans un bol anti-déjaugeage et de l'équiper de clapets anti-retour. L'évolution de l'environnement sous le capot du véhicule engendre de nouvelles contraintes. Ainsi, la place 15 disponible sous capot tend à diminuer alors que certains organes du groupe motopropulseur tendent à augmenter de volume. Afin de remédier à ce problème d'encombrement, il est donc proposé de disposer le filtre à carburant dans le réservoir 20 On connaît déjà différentes techniques de filtration du carburant mettant en oeuvre un filtre à carburant immergé dans un réservoir de véhicule à moteur thermique. On connaît, par exemple par la demande de brevet US2008/0127948, une technique consistant à disposer une 25 pompe et un filtre dans un bol anti-déjaugeage immergé dans un réservoir. Le filtre fonctionne en pression et un clapet anti-retour disposé entre la pompe et le filtre empêche le déjaugeage du filtre lorsque la pompe est à l'arrêt. Un inconvénient majeur de ce type de dispositif 30 lorsqu'il est utilisé dans un filtre fonctionnant en dépression réside dans le fait que l'utilisation de clapets anti-retour est une source de pertes de charges et ne présente pas une étanchéité parfaite, ce qui peut entraîner un déjaugeage du filtre lorsque le véhicule n'est pas utilisé pendant une longue période. Un autre inconvénient de ce dispositif réside dans la disposition de la pompe en amont du filtre. En effet une telle disposition impose l'utilisation de deux pompes (une pompe de gavage en amont du filtre et une pompe de distribution entre le filtre et les injecteurs de carburant. Un autre problème technique est celui lié au réchauffage du carburant. En effet, à basse température, certains carburant atteignent une viscosité incompatible à la filtration et il est dont nécessaire de le réchauffer afin d'éviter des problèmes de colmatage du filtre. L 'invention vise donc à proposer un filtre remédiant à ces inconvénients et comportant un système anti-déjaugeage fiable. L 'invention vise aussi à résoudre le problème du colmatage en intégrant un dispositif de réchauffage efficace et qui n'augmente pas l'encombrement du filtre. L 'invention a donc pour objet un filtre à carburant de conception simple et peu onéreuse destiné à fonctionner en dépression et à être immergé dans un réservoir de carburant. L 'invention concerne un filtre à carburant destiné à être immergé dans un réservoir pour carburant d'un véhicule motorisé et comportant un bol et un couvercle formant une enceinte, un élément filtrant disposé à l'intérieur de l'enceinte, un dispositif de réchauffage du carburant brut, une entrée de carburant brut et une sortie de carburant propre. Le filtre objet de l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de réchauffage du carburant brut se présente sous la forme d'une tubulure verticale comportant un réchauffeur et disposée à l'intérieur de l'enceinte, ladite tubulure verticale présentant une partie supérieure comportant une ouverture supérieure débouchant à l'intérieur de l'enceinte et une partie inférieure comportant une ouverture inférieure débouchant à l'extérieur de l'enceinte et constituant l'entrée en carburant dudit filtre. Selon une caractéristique de l'invention, l'enceinte comporte une paroi interne et la tubulure verticale est réalisée par ladite paroi interne et le bol. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tubulure verticale est une pièce rapportée. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le réchauffeur est solidaire de la tubulure. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réchauffeur est solidaire du couvercle. Selon une autre caractéristique de l'invention, le 15 filtre comporte une crépine disposée au niveau de l'ouverture inférieure. L'invention concerne également un dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne pour véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un 20 réservoir, un filtre tel que décrit précédemment et une pompe disposée entre ledit filtre et le moteur à combustion interne afin que le filtre fonctionne en dépression. Un avantage de l'invention réside dans le fait qu'elle supprime les pertes de charges liées à l'utilisation de 25 clapets anti-retour. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait qu'elle empêche le déjaugeage du filtre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de 30 plusieurs modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints dans lesquels : - La figure 1 est une représentation schématique illustrant l'utilisation d'un filtre à carburant immergé dans un réservoir, - la figure 2 est une vue en coupe d'un filtre à carburant selon un premier mode de réalisation de l'invention, et - la figure 3 est une vue en coupe d'un filtre à carburant selon un second mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est une représentation schématique illustrant un exemple d'utilisation d'un filtre à carburant selon l'invention dans un réservoir à carburant. Le filtre 1 est immergé à l'intérieur d'un réservoir 27 pour carburant d'un véhicule motorisé. Dans cet exemple d'utilisation, le filtre 1 est prolongé par une crépine 22 et est disposé dans un bol anti-déjaugeage 20 dont la partie inférieure comporte un clapet d'alimentation 23. L'utilisation d'un bol anti-déjaugeage et d'une crépine est déjà connu de l'Homme de l'Art et ne nécessite donc pas de description particulière. Une pompe 24 (dans cet exemple de réalisation disposée à l'extérieur du réservoir) aspire le carburant filtré par l'intermédiaire d'une tubulure 26 puis l'envoie sous pression vers la rampe d'injection 25. La figure 2 est une vue en coupe illustrant un premier mode de réalisation d'un filtre immergé selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, le filtre 1 comporte un bol 2 et un couvercle 3 formant une enceinte 10 présentant une entrée 7 de carburant brut et une sortie 8 de carburant propre. Un élément filtrant 9 est disposé à l'intérieur de l'enceinte 10. L'enceinte 10 de filtration comporte par ailleurs une paroi interne 4 définissant avec le bol 2 une tubulure verticale 5 dont la partie supérieure 5a comporte une ouverture supérieure 6 débouchant à l'intérieur de l'enceinte et la partie inférieure 5b comporte une ouverture inférieure 7 débouchant à l'extérieur de l'enceinte et constituant l'entrée en carburant du filtre. Un dispositif de réchauffage du carburant est placé dans la tubulure 5. Dans cet exemple de réalisation, le dispositif de réchauffage se présente sous la forme d'une plaque 13 fixée au couvercle 3 et supportant un thermostat 11 et plusieurs éléments chauffants 12. Ces éléments chauffants peuvent se présenter de manière indifférente sous la forme de plaques, de résistances électriques, de pistes chauffantes directement sérigraphiées sur la plaque 13 ou de cellules PTC. On pourra également intégrer à la plaque 13 des modules électroniques de régulation (non représentés) tels que des transistors, des résistances auto régulantes. La zone à l'intérieur de l'enceinte 10 dans laquelle est disposé l'élément filtrant 9 constitue la zone de filtration 18. L'élément filtrant 9 est constitué d'un média filtrant 30 de forme sensiblement annulaire dont les deux extrémités sont fermées par des flasques supérieur 28 et inférieur 29. La zone interne 19 de l'élément filtrant 9 constitue la zone de carburant filtré. Par ailleurs, une crépine 22 est disposée au niveau de l'ouverture inférieure 7 afin d'améliorer le passage du carburant vers le filtre. La figure 3 illustre une variante de réalisation de l'invention. Dans cette variante de réalisation, la tubulure verticale 5 est une pièce rapportée. A cet effet, le couvercle 3 comporte un perçage 14 de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur de la partie supérieure 5a de la tubulure 5 et le bol 2 comporte un perçage 15 de diamètre sensiblement égale au diamètre extérieur de la partie inférieure 5b de la tubulure 5 afin de pouvoir insérer de manière étanche la tubulure 5 dans l'enceinte 10. La partie supérieure 5a de la tubulure 5 est obturée au niveau de son extrémité 16 mais présente une ouverture supérieure 6 débouchant à l'intérieur de l'enceinte 10 et la partie inférieure 5b de la tubulure 5 comporte une ouverture inférieure 7 débouchant à l'extérieur de l'enceinte 10 et constituant l'entrée en carburant du filtre 1. Dans cet exemple de réalisation, le réchauffeur 12 est solidaire de la tubulure 5 et est électriquement relié à des connecteurs 17 situés au niveau de l'extrémité supérieure 16 de la tubulure 5. Le fonctionnement de l'invention est le suivant : en mode de fonctionnement du moteur thermique, la pompe 24 aspire le carburant contenu dans le bol antidéjaugeage 20 par l'intermédiaire de la tubulure 26 et du filtre 1. L'enceinte 10 du filtre 1 est alors en dépression, ce qui provoque une aspiration du carburant au niveau de l'ouverture inférieure 7 de la tubulure 5. Le carburant circule dans la tubulure 5 et entre en contact successivement avec le thermostat 11 puis avec le réchauffeur 12. Le thermostat 11 permet de mesurer la température du carburant. Si cette dernière est inférieure à une valeur prédéterminée, le réchauffeur 12 est activé, ce qui permet de réchauffer le flux de carburant circulant en contact avec le réchauffeur 12. Le carburant remonte ensuite jusqu'à l'ouverture supérieure 6 et pénètre dans la zone de filtration 18, puis traverse radialement le média filtrant 30 afin d'atteindre la zone de carburant filtré d'où il ressort par la canule 8 pour atteindre la pompe 24. Les exemples de réalisation ont été donnés à titre illustratif et ne sont pas limitatifs de la portée de l'invention. Ainsi, on pourra également réaliser l'invention en immergeant également la pompe 24 dans le réservoir 27. REVENDICATIONS1. Filtre à carburant (1) destiné à être immergé dans un réservoir (27) pour carburant d'un véhicule motorisé et comportant un bol (2) et un couvercle (3) formant une enceinte (10), un élément filtrant (9) disposé à l'intérieur de l'enceinte (10), un dispositif de réchauffage du carburant brut, une entrée (7) de carburant brut et une sortie (8) de carburant propre, caractérisé en ce que le dispositif de réchauffage du carburant brut se présente sous la forme d'une tubulure verticale (5) comportant un réchauffeur (12) et disposée à l'intérieur de l'enceinte (10), ladite tubulure verticale présentant une partie supérieure (5a) comportant une ouverture supérieure (6) débouchant à l'intérieur de l'enceinte et une partie inférieure (5b) comportant une ouverture inférieure(7) débouchant à l'extérieur de l'enceinte (10) et constituant l'entrée en carburant dudit filtre. 2. Filtre à carburant selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte (10) comporte une paroi interne (4) et en ce que la tubulure verticale (5) est réalisée par ladite paroi interne (4) et le bol (2). 3. Filtre à carburant selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tubulure verticale (5) est une pièce rapportée. 4. Filtre à carburant selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le réchauffeur (12) est solidaire de la tubulure (5). 5. Filtre à carburant selon l'une des revendications 1 30 à 3 caractérisé en ce que le réchauffeur (12) est solidaire du couvercle (3). 6. Filtre à carburant selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une crépine (22) disposée au niveau de l'ouverture inférieure (7). 7. Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne pour véhicule caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir (27), un filtre (1) selon l'une des revendications précédentes et une pompe (24) disposée entre ledit filtre (1) et le moteur à combustion interne afin que le filtre (1) fonctionne en dépression.