FR2549148A1 - Combined device for heating and filtering a liquid fuel such as diesel fuel - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif combiné destiné à assurer en permanence la filtration dans de bonnes conditions d'un combustible liquide tel que par exemple du gazole. The present invention relates to a combined device intended to permanently ensure filtration under good conditions of a liquid fuel such as for example diesel.
On sait que le problème de la filtration d'un gazole ou analogue par temps froid est sensible notamment sur des véhicules industriels à moteur Diesel. Par exemple, pour le gazole utilisé sur les moteurs Diesel des camions transporteurs routiers, la température limite de filtrabilité du gazole (TLF) est peu différente de -40C. Au-dessous de cette température, le gazole a tendance à figer, c'est dire que des paillettes de paraffine apparaissent au sein du liquide, pour provoquer rapidement un colmatage de la cartouche du filtre à combustible. Du fait de ce figeage, le camion tombe rapidement en panne. It is known that the problem of filtering a diesel fuel or the like in cold weather is sensitive in particular on industrial vehicles with diesel engines. For example, for diesel used on diesel engines of road transport trucks, the diesel filterability limit temperature (TLF) is little different from -40C. Below this temperature, the diesel tends to freeze, that is to say that paraffin flakes appear in the liquid, to quickly cause clogging of the fuel filter cartridge. Due to this freezing, the truck quickly breaks down.
Pour éviter cet inconvénient, de nombreuses so- lutions ont été proposées, certaines visant à chauffer le gazole dans le réservoir à combustible du camion, d'autres se proposant d'incorporer à la cartouche du filtre, des moyens de chauffage. To avoid this drawback, many solutions have been proposed, some aiming at heating the diesel fuel in the fuel tank of the truck, others proposing to incorporate heating means into the filter cartridge.
Les nombreux dispositifs connus à filtre chauffant présentent divers inconvénients dus, soit à une excessive difficulté de fabrication, soit à une consommation électrique exagérée, soit enfin tout simplement à un fone- tionnement défectueux. Ces divers inconvénients des filtres chauffants connus sont liés notamment aux considérations suivantes - on sait que le poids, le prix, et la capacité électrique
des batteries posent sur les camions routiers un problè
me souvent critique à l'occasion des démarrages à froid.The numerous known devices with a heating filter have various drawbacks due either to an excessive manufacturing difficulty, or to an exaggerated electrical consumption, or finally quite simply to a faulty operation. These various drawbacks of known heating filters are linked in particular to the following considerations - we know that the weight, the price, and the electrical capacity
batteries are a problem on road trucks
often criticizes me during cold starts.
La consommation électrique du démarreur et des éventuelles
bougies chauffantes de démarrage est tellement importante
que 01 est elle qui sert de base aux calculs de la capacité
des batteries sur le véhicule. Ce problème est d'autant
plus critique que, comme on le sait, le couple résistant
du moteur au démarrage est encore augmenté par l'accrois
sement de la viscosité de l'huile à basse température,
alors qu'au contraire les températures basses provoquent
une chute de la capacité instantanée réelle des batteries électriques.On risque donc de compromettre le fonctionnement de l'ensemble du véhicule si l'on y adapte un filtre chauffant de type connu à forte consommation électrique; certains appareils connus utilisent les gaz d'échappement
du moteur comme source de chauffage Pour cela, un circuit
pour les gaz d'échappement est prévu à l'intérieur du fil
tre.L'expérience montre que les problèmes liés à la corro
sion des gaz d'échappement deviennent rapidement critiques
entraînant une détérioration de l'appareil et des risques
d'incendie; -d'autres systèmes utilisent comme source unique de chauffa
ge, l'eau de refroidissement du moteur,Il est clair qutune
telle disposition est inopérante tant que l'eau du moteur
n'a pas atteint sa température stabilisée, c'est-à dire no
tamment lors de chaque démarrage à froid; -d'autres systèmes enfin prévoient diverses opérations suc
cessives dont la commutation doit être effectuée à partir
du tableau de bord, par le conducteur du véhicule.Cela
apporte un risque d'erreurs ou de fausses manoeuvres, in
compatibles avec les exigences de sécurité sur les véhicu
les routiers; -d'autres systèmes connus enfin correspondent à une techno
logie de fabrication qui oblige à prévoir une cartouche de
filtration de structure spéciale, différente de la struc
ture standard normalisée. Cela complique d'autant les pro
blèmes d'approvisionnement et de pièces de rechange. La pré
sente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en
réalisant un dispositif de filtre chauffant susceptible
d'apporter un fonctionnement efficace en toute circonstan
ce, sans compromettre en quoi que ce soit le bon fonction
nement des autres organes des véhicules.The electrical consumption of the starter and any
starter heater plugs is so important
that 01 is it which is used as a basis for the calculations of the capacity
batteries on the vehicle. This problem is all the more
more critical than, as we know, the resistant couple
of the engine at startup is further increased by the increase
the viscosity of the oil at low temperature,
whereas on the contrary the low temperatures cause
a drop in the actual instantaneous capacity of the electric batteries. There is therefore a risk of compromising the operation of the entire vehicle if a heating filter of known type with high electric consumption is adapted to it; some known devices use exhaust gases
engine as a heating source For this, a circuit
for exhaust gas is provided inside the wire
tre.Experience shows that problems related to corro
exhaust gases quickly become critical
causing damage to the device and risks
fire; -Other systems use as sole source of heating
age, engine cooling water, It is clear that
such arrangement is inoperative as long as the engine water
has not reached its stabilized temperature, i.e. no
especially during each cold start; -other systems finally provide various suc operations
cessives whose switching must be performed from
of the dashboard, by the driver of the vehicle.
brings a risk of errors or wrong operations, in
compatible with safety requirements on vehicles
truckers; -other other known systems correspond to a techno
manufacturing facility which requires the provision of a cartridge
special structure filtration, different from struc
standard standard size. This complicates the professionals even more.
supply and spare parts problems. The meadow
sente invention aims to avoid these disadvantages by
realizing a heating filter device capable
provide efficient operation in all circumstances
without compromising in any way the correct function
other vehicle components.
Un filtre chauffant à gazole selon l'invention
comprend une cartouche filtrante cylindrique standard avec
arrivée du gazole brut et évacuation du gazole filtre,
cette cartouche étant disposée à l'intérieur d'une cloche
dont la partie supérieure est rapportée contre un corps
de support fixe, lequel comprend une arrivée de gazole diri
gée vers la cartouche, et un collecteur relié à une canali
sation pour le retour du gazole, et il est caractérisé en ce que le corps conprend au-moins la combinaison d'une résistance électrique chauffante, d'un thermostat coupant automatiquement l'alimentation de cette résistance audessus d'un seuil de température prédéterminé, et des canaux pour la circulation d'un flux dérivé sur le fluide de refroidissement du moteur, les éléments de cette combinaison étant immergés dans le flux de gazole brut non encore filtré, après son encrée dans le corps de support mais avant sa traversée de la cartouche filtrante.A diesel heating filter according to the invention
includes a standard cylindrical filter cartridge with
arrival of raw diesel fuel and removal of filter diesel fuel,
this cartridge being placed inside a bell
the upper part of which is attached to a body
fixed support, which includes a direct diesel supply
to the cartridge, and a collector connected to a canali
sation for the return of diesel, and it is characterized in that the body comprises at least the combination of an electric heating resistor, of a thermostat automatically cutting off the supply of this resistance above a predetermined temperature threshold, and channels for the circulation of a derivative flow over the engine coolant, the elements of this combination being immersed in the flow of raw diesel which is not yet filtered, after it has been inked in the support body but before it passes through the filter cartridge.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la résistance électrique est logée à l'intérieur de corps de support
Suivant une autre carqetéristique de l'invention, la résistance électrique se présente sous la forme d'un "crayon" engagé dans l'espace cylindrique central disposé à l'intérieur de la cartouche.According to another characteristic of the invention, the electrical resistance is housed inside the support body
According to another characteristic of the invention, the electrical resistance is in the form of a "pencil" engaged in the central cylindrical space arranged inside the cartridge.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les canaux pour la circulation du fluide de refroidissement du moteur sont disposés à l'intérieur dtun deuxième "crayon" situé dans l'espace central amont de la cartouche filtrante.According to another characteristic of the invention, the channels for the circulation of the engine coolant are arranged inside a second "pencil" located in the central space upstream of the filter cartridge.
Le dessin annexé, donné a' titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the characteristics of the invention.
Figure 1 est une vue en perspective avec coupe partielle d'un dispositif à filtre chauffant selon l'inven- tion. Figure 1 is a perspective view with partial section of a heating filter device according to the invention.
Figure 2 en montre le schéma de principe. Figure 2 shows the block diagram.
Figure 3 à 6 sont les schémas de quatre autres variantes possibles selon l'invention. Figure 3 to 6 are diagrams of four other possible variants according to the invention.
L'appareil illustré sur les figures 1 et 2 comprend un corps 1 muni å la manière habituelle d'une console de fixation 2. The apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a body 1 provided in the usual manner with a fixing console 2.
Sous sa face inférieure, le corps 1 est pourvu d'un joint d'étanchéité périphérique 3 contre lequel vient s'appliquer le sommet d'une cloche cylindrique 4. A l'intérieur de cette cloche est disposé à la manière connue, l'élément filtrant ou cartouche filtrante 5. Cette cartouche définit un espace central creux 6 dans lequel le gazole brut à filtrer pénètre(flèche 7)à partir d'une canalisationde raccord 8, en provenance du réservoir du véhicule. Autour de la cartouche filtrante 5 est défini un espace périphérique 9 qui communique par au moins une ouverture 10 avec un espace collecteur 11 d'où le gazole filtré est renvoyé vers la pompe à injectIon (flèche l4Par une canalisation de retour 13. Under its underside, the body 1 is provided with a peripheral seal 3 against which is applied the top of a cylindrical bell 4. Inside this bell is disposed in the known manner, the filter element or filter cartridge 5. This cartridge defines a hollow central space 6 into which the raw diesel fuel to be filtered penetrates (arrow 7) from a connection pipe 8, coming from the vehicle tank. Around the filter cartridge 5 is defined a peripheral space 9 which communicates through at least one opening 10 with a collecting space 11 from which the filtered diesel fuel is returned to the injection pump (arrow 14 by a return pipe 13.
A l'intérieur de l'espace central 6 sont disposés côte à cote deux éléments de forme allongée ou "crayons" 14 et 15. Inside the central space 6 are arranged side by side two elongated elements or "pencils" 14 and 15.
Le premier crayon ou élément 14 contient
- d'une part une résistance chauffante 16 (figure 2);
- d'autre part un thermostat de disjonction 17, réglé pour couper automatiquement l'alimentation de la résistance la, dès que la température règnant à cet endroit dépasse un seuil prédéterminé.The first pencil or element 14 contains
- On the one hand a heating resistor 16 (Figure 2);
- On the other hand, a cut-out thermostat 17, set to automatically cut off the supply of the resistor la, as soon as the temperature prevailing at this location exceeds a predetermined threshold.
Le seuil prédéterminé en question sera choisi par exemple à + 100C, c'est à dire supérieur de 150C environ à la température limite de filtration du gazole. The predetermined threshold in question will be chosen for example at + 100C, that is to say approximately 150C higher than the limit temperature for filtration of diesel fuel.
A sa partie supérieure, l'élément ou crayon 14 se termine par deux fils électriques 18 qu'il suffit de relier aux bornes de la batterie du véhicule, avec ou sans interposition d'un inter!iupteur de commande. At its upper part, the element or pencil 14 ends in two electrical wires 18 which it suffices to connect to the terminals of the vehicle battery, with or without the interposition of a control switch!
L'élément ou "crayon 15 est muni d'au moins une cloison longitudinale intérieure 19 qui le partage en deux chambre s 20 et 21 communiquant par le bas, à l'aide d'une ouverture ou interruption 22 pratiquée à cet endroit dans la cloison 19. A son sommet, l'élément 15 possède des embouts de raccordement 23 et 24 qu'on branche respectivement sur une arrivée et sur un retour du fluide de refroidissement du moteur. The element or "pencil 15 is provided with at least one internal longitudinal partition 19 which divides it into two chambers 20 and 21 communicating from below, by means of an opening or interruption 22 made at this location in the partition 19. At its top, the element 15 has connection end pieces 23 and 24 which are connected respectively to an inlet and to a return of the engine coolant.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, la clo che 4 se réduit à une pièce de faible hauteur fixée de façon amovible, avec interposition du joint d'étanchéité 3 sous le bord d'un jupe 25 solidaire du corps 1. In the example illustrated in FIG. 2, the bell 4 is reduced to a piece of low height fixed in a removable manner, with the interposition of the seal 3 under the edge of a skirt 25 secured to the body 1.
Le fonctionnement est le suivant
Au démarrage du moteur, lorsque le gazole est totalement cristallisé en amont du filtre, la résistance électrique 16 est branchée sur l'énergie de batterie et d'alternateur du véhicule, Elle transmet suffusamment de calories au gazole pour le rendre filtrable Cela permet en fait au gazol et à la paraffine plus ou moins cristallisee, de franchir l'élément filtrant de la cartouche 5 sans la colmater par un amalgame
Lorsqu'ensuita le moteur a fonctionné quelque temps, l'eau des circuits de refroidissement intervenant par l'élément chauffant 15, apporte à son tour suffisamment de calories au gazole pour lui donner ses caractéristiques de filtrabilité (température limite de filtrabilité).Dès que l'eau dans ltélément 15 arrive au moins à 400C, l'influence de sa température agit sur le thermostat 17 et commande au tomatiquement la coupure de eelui-ei, ce qui met hors service la résistance électrique 16. Désormais, l'appareil ne consomme plus d'électricité.The operation is as follows
When the engine starts, when the diesel fuel is completely crystallized upstream of the filter, the electrical resistance 16 is connected to the battery and alternator energy of the vehicle. It transmits enough calories to the diesel fuel to make it filterable. with gasol and more or less crystallized paraffin, to cross the filter element of the cartridge 5 without clogging it with an amalgam
When the engine has been running for some time, the water from the cooling circuits intervening by the heating element 15, in turn brings enough calories to the diesel fuel to give it its filterability characteristics (filterability limit temperature). the water in the element 15 reaches at least 400C, the influence of its temperature acts on the thermostat 17 and automatically controls the cut-out of eelui-ei, which deactivates the electrical resistance 16. Now the appliance does not consumes more electricity.
Si après un arrêt moteur plus ou moins long, l'eau de ltélément 15 n'est plus assez chaude pour assurer l'élévation de température de carburant, la fermeture du thermOstat 17 permet à ce moment, et seulement pour une courte durée, la remise sous tension de la résistance électrique 16. If after a longer or shorter engine shutdown, the water in element 15 is no longer hot enough to ensure the rise in fuel temperature, closing the thermOstat 17 then allows, and only for a short time, the re-energizing the electrical resistance 16.
Enfin, dans des circonstances exceptionnelles de froid particulièrement intense, si l'eau chaude du circuit de refroidissement du moteur ne suffisait pas pour augmenter convenableent la température du gazole, alors, et alors seu- lement, la résistance 16 pourrait être alimentée en permanence, son action s'ajoutant à celle de l'élément chauffant à eau 15
Ainsi, le dispositif selon l'invention permettrait au véhicule de fonctionner même dans des conditions où la plupart des dispositifs connus seraient depuis longtemps inutilisables.Finally, in exceptional circumstances of particularly intense cold, if the hot water from the engine cooling circuit was not sufficient to increase the temperature of the diesel properly, then, and only then, the resistor 16 could be permanently supplied, its action adding to that of the water heating element 15
Thus, the device according to the invention would allow the vehicle to operate even under conditions where most of the known devices have long been unusable.
Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le premier "crayon" 11l contenant la résistance chauffante 16 est immergé à l'intérieir du second "crayon" 15 où circule l'eau de refroidissement. Ainsi, dans un premier temps, lors du démarrage à froid, la résistance électrique 16 chauffe le peu de volume d'eau contenu autour d'elle dans l'élément 15 Le thermostat 17 autorisera ainsi le chauffage de l'eau jusqu'à 800C.Cette eau transmettra ses calories au gazole contenu dans la chambre centrale 6 de la cartouche filtrante 5
Pendant ce temps, toute circulation d'eau est interdite par deux électrovannes 26 et 27, placées sur les canlisations d'arrive 23 et de retour 24,.Ces deux électrovannes sont llaintenues fermées par le thermostat 17 tant que celui-ci n'a pas atteint sa température de tarage.In the example illustrated in FIG. 3, the first "pencil" 11l containing the heating resistor 16 is immersed inside the second "pencil" 15 where the cooling water circulates. Thus, initially, during the cold start, the electrical resistance 16 heats the little volume of water contained around it in the element 15 The thermostat 17 will thus authorize the heating of the water up to 800C This water will transmit its calories to the diesel fuel contained in the central chamber 6 of the filter cartridge 5
During this time, any circulation of water is prohibited by two solenoid valves 26 and 27, placed on the inlet pipes 23 and return 24. These two solenoid valves are kept closed by the thermostat 17 as long as the latter has not not reached its calibration temperature.
Lorsque le moteur est en fonctionnement stabi lise, genéralement lorsque l'eau du radiateur atteint SOOC au maximum, le thermostat 17 déclenche simultanément l'ou ventre des électrovannes 26 et 27, et la mise hors circuit de la résistance 16. Désormais, l'appareil ne consomme plus d'électricité
Sur la figure 4, la résistance électrique chauffante 16 est remplacée par une résistance annulaire plate 36 immergée dans une chambre à eau 28 également annulaire. Cette chambre remplace le "crayon" 15 précédent et, comme lui, elle possède une canalisation d'arrivée d'eau 23 et une canalisation de retour d'eau 24.La résistance 36 est équipée comme précédemment d'un thermostat 17 non représenté, qui autorisera le chauffage de l'eau dans la chambre 28 jusqu'à 800C au maximum.When the engine is in stabilized operation, generally when the radiator water reaches SOOC to the maximum, the thermostat 17 simultaneously activates the belly of the solenoid valves 26 and 27, and deactivates the resistor 16. Henceforth, the device no longer consumes electricity
In FIG. 4, the electrical heating resistance 16 is replaced by a flat annular resistance 36 immersed in a water chamber 28 also annular. This chamber replaces the previous "pencil" 15 and, like it, it has a water inlet pipe 23 and a water return pipe 24. The resistor 36 is equipped as previously with a thermostat 17 not shown, which will allow the heating of the water in room 28 up to 800C maximum.
Dans la variante de la figure 5, le corps 1 du dispositif contient - d'une part la résistance annulaire 36 du type précité; - d'autre part un "crayon" 14 disposé transversalement dans la chambre 29 de l'arrivée du gazole. Le "crayon 14" contient comme précédemment une résistance 16 et son thermostat de conF mande 17. In the variant of FIG. 5, the body 1 of the device contains - on the one hand the annular resistance 36 of the aforementioned type; - On the other hand a "pencil" 14 arranged transversely in the chamber 29 of the arrival of diesel. The "pencil 14" contains, as before, a resistor 16 and its control thermostat 17.
Dans la variante illustrée sur la figure 6, on prévoit une résistance annulaire 36 du genre précité, montée avec son thermostat (non représenté) à la partie inférieure de 11 espace central 6 de la cartouche filtrante 5. Par ailleurs, la circulation d'eau en provenance du refroidissement du moteur, s'effectue comme précédemment par des canalisations 20 et 21, mais celles-ci sont incorporées à l'épais- senr de la paroi de la cloche 4. In the variant illustrated in FIG. 6, an annular resistance 36 of the aforementioned type is provided, mounted with its thermostat (not shown) at the lower part of the central space 6 of the filter cartridge 5. Furthermore, the circulation of water coming from the cooling of the engine, is carried out as previously by lines 20 and 21, but these are incorporated into the thickness of the wall of the bell 4.
Dans les exemples qui viennent d'être décrits, le gazole arrive par l'espace central 4 de la cartouche 5 et après filtration, il est collecté dans l'espace périphérique 9 . Bien entendu l'invention couvre étalement la disposition inverse , où le gazole arriverait par la périphérie 10 , 9 et serait évacué par le centre 6 , 23 , le chauffage par laz résistance annulaire 36 et par la chambre à fluide 28 restant en amont de la cartouche filtrante 5 In the examples which have just been described, the diesel fuel arrives through the central space 4 of the cartridge 5 and after filtration, it is collected in the peripheral space 9. Of course, the invention also covers the reverse arrangement, where the diesel would arrive via the periphery 10, 9 and would be evacuated through the center 6, 23, the heating by the annular resistance 36 and by the fluid chamber 28 remaining upstream of the filter cartridge 5
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8312024A FR2549148B1 (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | COMBINED DEVICE FOR HEATING AND FILTERING A LIQUID FUEL SUCH AS DIESEL |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8312024A FR2549148B1 (en) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | COMBINED DEVICE FOR HEATING AND FILTERING A LIQUID FUEL SUCH AS DIESEL |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2549148A1 true FR2549148A1 (en) | 1985-01-18 |
| FR2549148B1 FR2549148B1 (en) | 1987-08-21 |
Family
ID=9290977
Family Applications (1)
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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