Brevet FR2983918A1 — publié le 20130614

Domaine technique de l'invention L'invention concerne un boîtier à fluide, notamment un boîtier recevant un gaz, de l'huile, du carburant ou de l'eau, d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, avec un dispositif de chauffage à commande électrique du fluide dans le boîtier. État de la technique On connaît du document DH 10 2009 058 159 Al un dispositif de filtration pour fluides, notamment pour les carburants d'un moteur à combustion interne. Le dispositif de filtration a un chauffage électrique pour le fluide qui traverse le dispositif de filtration pour être filtré. Un élément filtrant équipe le boîtier de filtre. Le chauffage a au moins une piste de chauffage qui entoure au moins partiellement l'élément filtrant. La piste de chauffage est porté par une feuille de support parcourue par le fluide et reliée à un cadre de forme stable. But de l'invention L'invention à pour but de développer un boîtier à fluide du type précité dans lequel le dispositif de chauffage du fluide est le plus simple et le plus solide possible. Le dispositif de chauffage doit par ailleurs chauffer le fluide dans le boîtier de façon efficace et fiable. De plus, le dispositif de chauffage doit pouvoir être construit avec le moins de composants possible. Exposé de l'invention A cet effet, l'invention à pour objet un boîtier du type définit ci-dessus dont : au moins une paroi du boîtier est munie d'un textile chauffant. Selon l'invention, le dispositif de chauffage a un textile chauffant relié à une source de courant, de préférence à l'alimentation électrique du moteur à combustion interne ou du véhicule automobile. De préférence, un dispositif de commande et de préférence régule l'alimentation en courant du textile chauffant, et par conséquent la puissance de chauffage. Un textile électrochauffant usuellement appelé simplement textile chauffant est composé de fibres ou de fils. Au moins une partie des fibres ou des fils sont électroconducteurs. Le textile peut être réalisé simplement, de préférence par tissage ou tricotage mais aussi au moyen d'autres techniques textiles, en particulier par broderie, tricot chaîne ou tricot Raschel. Le textile peut être simplement moulé et ainsi être appliqué en souplesse contre, dans ou sur la paroi du boîtier. Le textile peut être adapté aisément à la forme de la paroi et notamment pressé simplement contre la paroi. De cette manière, des parois différentes, même de formes complexes, peuvent être pourvues du textile. Le textile peut être porté par la paroi du boîtier ce qui évite tout élément de support supplémentaire, notamment un cadre supplémentaire à forme stable, comme celui du dispositif de filtration connu (état de la technique). Le textile peut aussi être relié à la paroi pour la renforcer. L'intégration d'une structure textile dans, contre ou sur la paroi du boîtier peut améliorer la rigidité et la solidité de cette paroi. La fonction porteuse du boîtier est améliorée par le textile. Des renforts supplémentaires (p. ex. des membrures ou des moulures) ne sont donc pas nécessaires. Il est ainsi possible d'utiliser un matériau de matrice plus simple, moins onéreux et renforcé pour le boîtier, en particulier pour la paroi recevant le textile. Par ailleurs, le textile évite simplement, que le boîtier ne casse et perde du fluide si un choc est exercé sur le boîtier, notamment en cas d'accident. Ceci présente un grand avantage, particulièrement pour des filtres à carburant pour l'industrie automobile, car des règles strictes sont imposées dans ce secteur en matière de résistance à la rupture du boîtier pour des raisons de sécurité. Le textile peut être disposé dans le boîtier pour être en contact direct avec le fluide et chauffer ce dernier directement. De préférence, le fluide circule sur ou autour du textile. Le textile peut également être traversé par le fluide et dans ce cas, le textile remplit aussi une fonction de filtration afin d'éliminer des particules du fluide et/ou une fonction de coalescence afin de séparer l'eau du fluide, notamment d'un carburant ou d'une huile. Le textile peut néanmoins aussi être disposé dans la paroi et y être entièrement incorporé pour alors mettre en température le fluide de façon indirecte, par l'intermédiaire de la paroi du boîtier. Dans une forme de réalisation avantageuse, le textile chauffant est un tissu ou une maille avec des fibres chauffantes, en particulier des fils. Les fibres chauffantes mettent le textile à la température nécessaire au moyen de la source de courant. Le tissu ou la maille sont réalisé(s) selon des procédés de textiles usuels. De préférence, le tissu ou la maille ont des fibres, non électroconductrices, en particulier des fils, qui peuvent être tissées ou tricotées simplement avec les fibres, électroconductrices en particulier les fils. Suivant les exigences posées au textile, le rapport de mélange entre les fibres électroconductrices et les fibres non électroconductrices et/ou leur répartition peuvent varier. Le mélange de fibres électroconductrices et de fibres non électroconductrices, optimise les propriétés des deux sortes de fibres de préférence indépendamment les unes des autres, et combinées les unes aux autres. De préférence, les fibres non électroconductrices ont des propriétés mécaniques, en particulier de solidité et/ou d'élasticité, différentes de celles des fibres électroconductrices. De préférence, les fibres non électroconductrices ont d'autres propriétés de filtre, en particulier optimisées et/ou des propriétés coalescentes, ce qui peut avoir une influence positive sur une fonction de filtre et/ou l'effet séparateur d'eau pour le textile. En outre, le textile chauffant est, de préférence élastique. Le textile élastique compense des déformations du boîtier, en particulier dues à des vibrations et/ou des variations de température. Un textile élastique est relié à la paroi avec une prétension mécanique Ce qui améliore les propriétés mécaniques du boîtier. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le textile chauffant est placé sur 1 côté de la paroi tourné vers l'intérieur du boîtier. Ainsi, le fluide à chauffer parcourt directement le textile chauffant améliorant l'échange de chaleur entre le textile et le fluide ce qui influence positivement le bilan énergétique pendant le fonctionnement du dispositif de chauffage. Le textile est, d e préférence, disposé sur la surface de la paroi. Ainsi, il peut aussi être monté ultérieurement dans un boîtier existant. En cas de fixation plane au mur, l'effet stabilisant du textile est amélioré. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le textile chauffant est intégré dans une paroi du boîtier, ce qui améliore la stabilité de l'assemblage entre le textile et la paroi. De préférence, le textile est entièrement intégré dans la paroi qui protège ainsi le textile. De plus, la fonction de support du textile peut être améliorée. Le textile est, de préférence, intégré dans un seul côté dans la paroi et ainsi, le fluide peut parcourir le côté libre du textile tourné vers l'intérieur et, par conséquent, ce côté est en contact direct avec le fluide ce qui améliore l'échange de chaleur. De préférence, au moins une paroi est en matière plastique et le textile chauffant est incorporé, au moins partiellement, dans la paroi, et il peut notamment être surmoulé ou moulé dans la paroi. De préférence, le textile est surmoulé de matière plastique, simplement lors de la fabrication du boîtier en matière plastique. Le textile peut aussi être intégré dans la paroi lors d'un processus de moulage par soufflage à la fabrication du boîtier. Ainsi, le textile est facilement relié et incorporé à la paroi ce qui évite une étape supplémentaire pour relier le textile à la paroi. Une sorte de structure composite peut être générée avec la matière plastique de la paroi et le textile ce qui influence positivement la stabilité de la paroi, ainsi que sa portance et sa rigidité. En alternative, le textile chauffant est de préférence, disposé, en particulier collé, sur une surface d'au moins une paroi, du boîtier. Ainsi, le textile peut être disposé simplement même ultérieurement sur la surface de la paroi. Le collage permet de réaliser un assemblage stable, même sur toute la surface, entre le textile et la paroi. Le textile peut ainsi être aussi relié à une paroi dans laquelle il ne peut pas être incorporé, notamment pour des raisons liées à la technique de fabrication. De cette manière, le textile peut aussi être relié notamment à des boîtiers en céramique ou des boîtiers en métal. Si le textile est combiné à un boîtier en métal, des éléments électroconducteurs du textile sont, de préférence, isolés électriquement vis-à-vis du métal du boîtier. De préférence, le boîtier à fluide fait partie d'un filtre à fluide, en particulier à air, carburant, huile ou eau, ou fait partie d'un bac à huile ou d'une conduite de ventilation d'un carter de vilebrequin. Si le textile est utilisé dans un filtre, le fluide à filtrer peut être tempéré de façon très efficace afin, notamment, d'éviter un blocage du fluide à des températures proches du point de sa solidification. Le chauffage par le textile réduit la viscosité du fluide, ce qui influence positivement la pression différentielle entre le côté nettoyé et le côté brut du filtre, ce qui est avantageux, en particulier en cas d'utilisation dans des véhicules automobiles dans un environnement froid. Si le textile est utilisé dans un bac à huile, l'huile du bac est chauffée avec efficacité par le textile, ce qui réduit sa viscosité. Le fait de chauffer la conduite de ventilation d'un carter de vilebrequin permet de tempérer facilement le gaz du carter de vilebrequin. Dessins D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention découlent de la description suivante d'exemples de réalisation de l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une demi-coupe d'un filtre à carburant de moteur à combustion interne d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif de chauffage du carburant, la figure 2 est une vue isométrique d'un bac à huile de moteur à combustion interne d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif de chauffage de l'huile du moteur. Dans les figures, les composants identiques portent les mêmes références. Description et modes de réalisation La figure 1 représente un filtre à carburant globalement identifié par la référence 10 pour le carburant liquide alimentant le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Le filtre à carburant 10 est installé dans la conduite d'alimentation en carburant non illustrée du moteur. Le filtre à carburant 10 comprend un boîtier de filtre 12 avec un pot 14 cylindrique fermé par un couvercle 16. Le pot 14 en matière plastique est relié au couvercle 16 par un sertissage étanche aux liquides. Le pot 14 a une paroi périphérique 18 cylindrique fermée qui rejoint le fond de pot 20 dans la partie inférieure. le couvercle 16 a une conduite de sortie 22 pour le carburant filtré, reliée au volume intérieur 23 d'un élément filtrant 24 du filtre à carburant 10. L'élément filtrant 24 représenté est un élément filtrant rond. Le volume intérieur 23 de l'élément filtrant 24 forme son côté filtré. L'élément filtrant 24 est placé dans une cavité 26 de manière à séparer, de façon étanche, la conduite d'entrée 28 de carburant et la conduite de sortie 22. La conduite d'entrée 28 est également dans le couvercle 16. La conduite d'entrée 28 est reliée à un logement annulaire 30 du côté brut et entourant radialement l'élément filtrant 24, à l'extérieur. L'élément filtrant 24 est traversé par le carburant, passant du logement annulaire 30, dans le sens radial à l'extérieur, vers le volume intérieur 23, dans le sens radial à l'intérieur, indiqué par une flèche 31 sur la figure 1. Les faces intérieures de la paroi circonférentielle 18 et du fond du pot 20 tournées vers le volume intérieur 26 de l'élément filtrant 24 sont munies sur toute la surface, d'un textile chauffant 32 d'un dispositif de chauffage portant globalement la référence 33. Le textile 32 est incorporé, d'un côté, dans la matière plastique de la paroi périphérique 18 et du fond 20 du pot. La surface libre du textile 32 tournée vers le volume intérieur 26 est ainsi parcourue directement par le carburant à filtrer et chauffer. Le carburant est chauffé de cette manière avant de traverser l'élément filtrant 24 ce qui améliore la fluidité du carburant et réduit la pression différentielle entre le côté non filtré et le côté filtré de l'élément filtrant 24. Le textile chauffant 32 est un tissu mélangé composé de fils électroconducteurs et de fils non électroconducteurs. Le textile 32 peut être moulé individuellement, avant d'être assemblé au pot 14. En outre, le textile 32 est extensible avant d'être assemblé au pot 14. Le textile 32 est relié à une source de courant 36 par des lignes électriques 34 et une unité de commande non détaillée. Les lignes électriques traversent le couvercle 16. La source de courant 36 fait partie du réseau embarqué du véhicule automobile. L'unité de commande fait partie de la gestion thermique du moteur à combustion interne. Elle peut, en plus, être reliée à des sondes de température correspondantes dans ou sur le filtre à carburant 10. L'unité de commande régule le courant d'alimentation du textile 32 et, de ce fait, sa puissance de chauffage. Le textile 32, permet de fournir une puissance surfacique de chauffage pouvant par exemple atteindre env. 1250 Watt/m2 ou plus. Pour la réalisation du filtre à carburant 10, le pot 14 et le couvercle 16 sont fabriqués séparément. Le pot 14 est réalisé en matière plastique selon un procédé de moulage par injection. Pour cela, le textile 32 est placé dans un moule et la matière plastique fondue est coulée dans le moule. La matière plastique pénètre alors partiellement dans le textile 32 qui est surmoulé de manière unilatérale, du côté de la paroi périphérique 18 et du fond 20 du pot tournés vers le volume intérieur 26 et il incorporé sur toute sa surface. Une fois que le plastique a durci, un côté du textile 32 est intégré de manière solidaire dans le côté intérieur du pot 14. Le textile 32 stabilise le pot 14 et lui confère une rigidité supplémentaire. Ainsi, le textile 32 évite, par exemple en cas de choc exercé sur le pot 14, par exemple en cas d'accident, que le pot ne casse et libère du carburant. La figure 2 monte un bac à huile 112 pour l'huile d'un moteur à combustion interne non illustré d'un véhicule automobile. Le bac à huile 112 est en matière plastique. Le côté du fond 120 du bac à huile 112 tourné vers le volume intérieur 126 est garni d'un textile chauffant 132 d'un dispositif de chauffage électrique 133. Il correspond essentiellement au textile chauffant 3 2 du filtre à carburant 10 de la figure 1. Comme sur cette figure, le textile 132 est incorporé d'un côté dans la surface du fond 120. Il est, sur le côté tourné vers le volume intérieur 126, en contact thermique direct avec l'huile du moteur à cet endroit ce qui permet de chauffer facilement et efficacement l'huile du moteur par le textile 132. Par analogie au textile 32 du filtre à carburant 10 représenté sur la figure 1, le textile 132 est relié par des lignes électriques 134 et par une unité de commande non illustrée à la source de courant 136 du réseau embarqué du moteur à combustion interne. La fabrication du bac à huile 112 et la liaison au textile 132 s'effectuent, de façon analogue à la fabrication du pot 14 du filtre à carburant 10 représenté sur la figure 1, selon un procédé de moulage par injection. Le textile 132 est, d'un côté, surmoulé par la matière plastique au fond 120 du bac à huile 112 et incorporé. Une fois la matière plastique durcie, le textile 132 constitue un renfort mécanique additionnel du fond 120 du bac à huile 112 analogue à une structure composite. Les exemples de réalisation d'un filtre à carburant 10 et d'un bac à huile 110 décrits ci-dessus peuvent entre autre, recevoir les modifications suivantes : L'invention n'est pas limitée à un filtre à carburant 10 et à un bac à huile 110 d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Elle peut aussi être mise en oeuvre pour d'autres composants d'un moteur à combustion interne équipés d'un boîtier à fluide. À la place de carburant ou d'huile, le boîtier à fluide peut aussi recevoir du gaz, de l'air, ou de l'eau. L'invention peut être utilisée dans tous les cas où un fluide doit être chauffé dans un boîtier à fluide. Elle peut aussi être appliquée dans des secteurs autres que l'industrie automobile, par exemple à des moteurs industriels. L'invention peut être utilisée, hormis pour un filtre à carburant, pour un autre type de filtre comme par exemple un filtre à eau, un filtre à air ou un filtre à huile. Dans le filtre à carburant 10, il est aussi possible d'utiliser, à la place de l'élément filtrant rond 24, un élément filtrant ayant une autre forme, par exemple avec une surface de base ovale ou rectangulaire, ou bien un élément filtrant plat. Le textile chauffant 32; 132 peut aussi être réalisé, hormis sous forme de tissu, au moyen d'autres technologies textiles, en particulier par tricotage, broderie, tricot chaîne ou tricot Raschel. Le textile chauffant 32; 132 peut aussi être constitué exclusivement de fils électroconducteurs. À la place de fils, il est aussi possible d'utiliser uniquement des fibres. Le textile 32; 132 peut être non élastique à la place d'élastique. Il peut aussi être élastique uniquement dans certaines directions. Le textile 32; 132 peut aussi ne pas être intégré dans une surface de la paroi circonférentielle 18, du fond du pot ou du fond 120, mais être totalement intégré, par exemple être totalement surmoulé, dans la paroi respective. Le chauffage du fluide peut alors s'opérer de manière indirecte par l'intermédiaire de la matière plastique de la paroi périphérique 18, du fond 20 du pot et/ou du fond 120. Le textile 32; 132 peut ne pas être intégré, par exemple coulé ou moulé par soufflage, dans la paroi circonférentielle 18, le fond du pot 20 et le fond 120, mais peut être collé sur la paroi périphérique 18, sur le fond 20 du pot et sur le fond 120 ou être relié par un assemblage en surface à ces éléments. Le pot 14 ou le bac à huile 114 peuvent être fabriqués autrement que par un procédé de moulage par injection, tel qu'un procédé de moulage par soufflage et le textile 32; 132 peut être incorporé en conséquence dans la matière plastique. Le pot 14 et le bac à huile 112 peuvent aussi être préfabriqués séparément, sans le textile 32; 132. Le textile 32; 132 peut être posé sur la surface correspondante du pot 14 préfabriqué ou du bac à huile 112 préfabriqué et être surmoulé avec davantage de matière plastique ou être relié d'une autre manière, par exemple par collage, au pot 14 ou au bac à huile 112. Le pot 14 ou le bac à huile 112 peuvent ne pas être en matière plastique, mais peut être réalisés dans un autre type de matériau, par exemple en métal ou en céramique ou en un mélange de matériaux. La source de courant 36; 136 peut aussi être une source de courant séparée ou séparable du réseau embarqué. Le dispositif de chauffage 33; 133 peut être par exemple pourvu de sa propre unité de commande et être relié ultérieurement au réseau embarqué par l'intermédiaire d'une connexion séparable. Dans le filtre à carburant 10, les lignes électriques 34 peuvent traverser le pot 14 et non le couvercle. Le textile 32 du filtre à carburant 10, peut aussi être disposé uniquement sur la paroi périphérique 18 ou uniquement sur le fond 20 du pot. Au lieu d'avoir une circonférence fermée, le textile 32 peut aussi n'être posé que sur certaines sections de la paroi circonférentielle 18 et/ou du fond du pot 20. Le textile 32 peut aussi former, une sorte de structure composite avec à la paroi périphérique 18 correspondante et le fond 20 du pot. Au lieu d'être placé sur le fond 120 du bac à huile 112, le textile 132 peut également être disposé sur des parois du bac à huile 112. Le textile 132 peut, sur toute la surface ou uniquement sur certaines sections, être disposé aussi bien sur le fond 20 que sur les parois latérales du bac à huile 112. 20 REVENDICATIONS1°) Boîtier à fluide, notamment boîtier recevant un gaz, de l'huile, du carburant ou de l'eau (12 ; 112) d'un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile, équipé d'un dispositif de chauffage (33 ; 133) à commande électrique du fluide dans le boîtier (12 ; 112), caractérisé en ce qu' au moins une paroi (18, 20 ; 120) du boîtier (12 ; 112) est munie d'un textile chauffant (32 ; 132). 2°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chauffant (32 ; 132) est un tissu ou une maille à des fibres, chauffantes, en particulier des fils. 3°) Boîtier à fluide selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tissu ou la maille ont des fibres, en particulier des fils, non électroconductrices. 4°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chauffant (32 ; 132) est élastique. 5°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chauffant (32 ; 132) est disposé sur un côté d'au moins une paroi (18, 20 ; 120), tourné vers l'intérieur (26 ; 126) du boîtier (12 ; 112). 6°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chauffant (32; 132) est intégré dans au moins une paroi (18, 20 ; 120), du boîtier (12 ; 112).357°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une paroi (18, 20 ; 120), est en matière plastique et le textile chauffant (32 ; 132) est incorporé, au moins partiellement, dans la paroi, en particulier surmoulé ou moulé dans la paroi (18, 20 ; 120). 8°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le textile chauffant est disposé, et notamment collé, sur une surface d'au moins une paroi, du boîtier. 9°) Boîtier à fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il fait partie d'un filtre (10) à fluide, en particulier à air, à carburant, à huile ou à eau, ou d'un bac à huile (112) ou d'une conduite de ventilation de carter de vilebrequin.20