FR2601600A1 - Unit for filtering liquid fuel in cartridge form - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un ensemble de filtration destiné particulièrement à éliminer des i#mpuretés telles que de l'eau et des particules de matières d'un combustible, de telles impuretés pouvant se trouver dans des combustibles pour moteurs Diesel. The invention relates to a filtration unit intended in particular for removing i # mpurities such as water and particles of material from a fuel, such impurities possibly being found in fuels for diesel engines.
Des filtres à carburant de nombreux types, dimensions et formes ont été réalisés jusqu'à présent et chacun de ces filtres présente un ou plusieurs aspects indésirables. Fuel filters of many types, sizes and shapes have been made to date and each of these filters has one or more undesirable aspects.
Un inconvénient particulier apparaissant lors de l'utilisation de filtres à carburant dans le fonctionnement d'un équipement Diesel réside dans le fait que, par temps froid, divers problèmes peuvent se poser tels qu'une difficulté de mise en marche par suite de la basse température du carburant utilisé ; la congélation d'une coupelle collectrice d'impuretés, ou autres, etc. A particular drawback appearing when using fuel filters in the operation of diesel equipment lies in the fact that, in cold weather, various problems may arise such as difficulty in starting up as a result of the low temperature of the fuel used; freezing of an impurity collecting dish, or the like, etc.
Il est donc nécessaire de disposer d'un ensemble perfectionné de filtration pour combustibles. It is therefore necessary to have an improved set of filtration for fuels.
On a prévu, d'une façon générale, un ensemble de filtration d'un type conçu pour séparer de l'eau et d'autres impuretés de combustibles liquides. Des moyens de support, présentant des canas d'écoulement permettant l'introduction d'un combustible fluide dans l'ensemble et sa sortie de l'ensemble, portent un récipient contenant un dispositif filtrant. Des moyens formant des première et seconde zones collectrices, destinées à recueillir des impuretés, sont reliés au dispositif filtrant afin de communiquer avec lui de façon que les première et seconde zones collectrices soient disposées respectivement en amont et en aval d'au moins une partie du dispositif filtrant. De plus, des moyens communs aux deux zones collectrices servent à en évacuer simultanément les impuretés. In general, there is provided a filter assembly of a type designed to separate water and other impurities from liquid fuels. Support means, having flow channels allowing the introduction of a fluid fuel into the assembly and its exit from the assembly, carry a container containing a filtering device. Means forming first and second collecting zones, intended to collect impurities, are connected to the filtering device in order to communicate with it so that the first and second collecting zones are disposed respectively upstream and downstream of at least part of the filtering device. In addition, means common to the two collecting zones serve to simultaneously remove the impurities.
L'invention a pour objet général un ensemble perfectionné de filtration, et plus particulièrement un ensemble de filtration agencé d'une manière prologeant la durée de vie du dispositif filtrant. L'invention a également pour objet un ensemble de filtration agencé d'une manière améliorant l'efficacité d'un milieu de séparation et/ou coalescence de l'eau. L'invention a pour autre objet un ensemble de filtration perfectionné d'un type utilisant une suite de dispositifs fonctionnels, reliés en tandem, pour former un trajet d'écoulement passant par chaque dispositif. L'invention a pour autre objet un dispositif filtrant perfectionné à deux milieux, destiné à être utilisé dans un ensemble de filtration d'un type comportant une suite de dispositifs fonctionnels reliés en tandem comme indiqué ci-dessus.L'invention a pour autre objet des dispositifs perfectionnés de chauffage de combustible, conçus pour être maintenus ou montés entre des dispositifs fonctionnels adjacents. L'invention a également pour objet un ensemble de filtration qui présente des première et seconde zones collectrices disposées respectivement en amont et en aval d'un. dispositif de traitement de combustible et définissant un trajet d'écoulement qui sort radialement d'une partie de ce dispositif. The general object of the invention is an improved filtration assembly, and more particularly a filtration assembly arranged in a manner that extends the life of the filtering device. The invention also relates to a filtration assembly arranged in a manner improving the efficiency of a water separation and / or coalescence medium. Another subject of the invention is an improved filtration assembly of a type using a series of functional devices, connected in tandem, to form a flow path passing through each device. Another subject of the invention is an improved filtering device with two media, intended for use in a filtration assembly of a type comprising a series of functional devices connected in tandem as indicated above. improved fuel heaters designed to be held or mounted between adjacent functional devices. The invention also relates to a filtration assembly which has first and second collecting zones disposed respectively upstream and downstream of one. fuel processing device and defining a flow path which exits radially from a part of this device.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
- la figure 1 est une coupe longitudinale schématique de l'ensemble de filtration selon l'invention, associé à un dispositif de décharge d'impuretés
- la figure 2 est une vue en plan suivant la ligne 2-2 de la figure 1
- la figure 3 est une coupe partielle à échelle agrandie d'une zone délimitée par la ligne 3-3 sur la figure 1
- la figure 3A est une élévation d'un détail de la figure 3
- la figure 4 est une coupe longitudinale schématique d'une autre forme de réalisation de l'invention
- la figure 5 est une vue en plan suivant la ligne 5-5 de la figure 4
- la figure 6 est une coupe à échelle agrandie d'un détail de la structure délimitée par la ligne 6-6 sur la figure 4
- la figure 7 est une coupe longitudinale partielle à échelle agrandie d'un interrupteur à flotteur magnétique ;
- la figure 8 est une vue en perspective éclatée d'un ensemble de filtration de combustibles, correspondant à la forme de réalisation montrée sur la figure 4, mais contenant d'autres éléments fonctionnels ;
- la figure 9 est une coupe longitudinale schématique d'un dispositif à chicanes à combustible, montré schématiquement sur la figure 8 t et
- la figure 10 est une vue en plan suivant la ligne 10-10 de la figure 9.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which
- Figure 1 is a schematic longitudinal section of the filtration assembly according to the invention, associated with an impurity discharge device
- Figure 2 is a plan view along line 2-2 of Figure 1
- Figure 3 is a partial section on an enlarged scale of an area delimited by line 3-3 in Figure 1
- Figure 3A is an elevation of a detail of Figure 3
- Figure 4 is a schematic longitudinal section of another embodiment of the invention
- Figure 5 is a plan view along line 5-5 of Figure 4
- Figure 6 is a section on an enlarged scale of a detail of the structure delimited by line 6-6 in Figure 4
- Figure 7 is a partial longitudinal section on an enlarged scale of a magnetic float switch;
- Figure 8 is an exploded perspective view of a fuel filtration assembly, corresponding to the embodiment shown in Figure 4, but containing other functional elements;
FIG. 9 is a schematic longitudinal section of a fuel baffle device, shown diagrammatically in FIG. 8 t and
- Figure 10 is a plan view along line 10-10 of Figure 9.
L'ensemble 10 de filtration comprend globalement un corps extérieur creux et allongé 11, des moyens tels qu'un dispositif 12 de séparation en forme d'entonnoir disposé au-dessous d'une cartouche filtrante 13 afin de délimiter deux zones ou chambres collectrices 16, 17 d'impuretés. De plus, un ensemble 14 à pompe d'amorçage sert à introduire initialement du combustible dans le système et à le faire passer à travers la cartouche filtrante 13. Un ensemble 18 de vidange vide simultanément les deux chambres collectrices d'impuretés 16, 17 qui restent par ailleurs isolées l'une de l'autre, tandis qu'un ensemble 19 à couvercle supporte la totalité du dispositif et constitue un moyen permettant l'introduction de combustible dans l'ensemble 10 de filtration et la sortie du combustible de cet ensemble de filtration. The filtration assembly 10 generally comprises a hollow and elongated external body 11, means such as a funnel-shaped separation device 12 arranged below a filter cartridge 13 in order to delimit two collecting zones or chambers 16 , 17 of impurities. In addition, a priming pump assembly 14 is used to initially introduce fuel into the system and to pass it through the filter cartridge 13. A drain assembly 18 simultaneously empties the two dirt collecting chambers 16, 17 which also remain isolated from each other, while a cover assembly 19 supports the entire device and constitutes a means allowing the introduction of fuel into the filtration assembly 10 and the fuel outlet from this assembly filtration.
Des moyens supportant le dispositif 12 de séparation axialement dans le corps extérieur il comprennent plusieurs entretoises ou nervures allongées 21 réparties sur le pourtour de la surface intérieure du corps 11. Means supporting the device 12 for separation axially in the external body it comprise several elongated spacers or ribs 21 distributed around the periphery of the internal surface of the body 11.
Chaque nervure 21 comporte un épaulement encoché 21a destiné à recevoir la face inférieure du rebord supérieur 22 du dispositif 12 de séparation. Les nervures 21 sont prolongées vers le haut de façon à etre disposées à proximité immédiate de la paroi latérale de l'ensemble 13 à cartouche et a guider cet ensemble. Each rib 21 has a notched shoulder 21a intended to receive the lower face of the upper rim 22 of the separation device 12. The ribs 21 are extended upwards so as to be disposed in the immediate vicinity of the side wall of the cartridge assembly 13 and to guide this assembly.
L'ensemble 13 à cartouche est serré étroitement en position par lwaction d'une bague 23 de verrouillage. The cartridge assembly 13 is tightened tightly in position by the action of a locking ring 23.
Ainsi, la bague 23 comporte un rebord inférieur 23a tourné radialement vers l'intérieur, disposé pour s'appliquer contre la face inférieure d'un épaulement 24 dépassant radialement vers l'extérieur de l'extrémité supérieure du corps 11. Le bord intérieur supérieur de la bague 23 comporte des filets destinés à se visser sur des fils extérieurs correspondants 26 de l'ensemble à couvercle 19. Thus, the ring 23 has a lower rim 23a turned radially inward, arranged to be applied against the underside of a shoulder 24 projecting radially outward from the upper end of the body 11. The upper inner edge of the ring 23 comprises threads intended to be screwed onto corresponding external wires 26 of the cover assembly 19.
Par conséquent, en faisant tourner la bague 23, on tire vers le bas l'ensemble à couvercle 19 qui descend vers la cartouche 13 afin qu'une nervure annulaire descendante, située à l'intérieur de l'ensemble 19 à couvercle, de section triangulaire, comme indiqué en 27, soit pressée contre un joint élastique annulaire supérieur 28 porté sur le dessus de la cartouche 13. La compression de la nervure 27 fait descendre la cartouche 13 contre une nervure annulaire 29 d'étanchéité, de section triangulaire, faisant saillie vers le haut du rebord 22. Par conséquent, une garniture annulaire élastique 31, fixée à la surface inférieure de la cartouche 13, porte contre la nervure 29 pour former un joint étanche avec cette dernière, sur le pourtour du bord périphérique inférieur de la cartouche 13. Consequently, by rotating the ring 23, the cover assembly 19 which descends towards the cartridge 13 is pulled down so that a descending annular rib, located inside the cover assembly 19, triangular, as indicated in 27, is pressed against an upper annular elastic seal 28 carried on the top of the cartridge 13. The compression of the rib 27 lowers the cartridge 13 against an annular sealing rib 29, of triangular section, making protruding upwards from the rim 22. Consequently, an elastic annular lining 31, fixed to the lower surface of the cartridge 13, bears against the rib 29 to form a tight seal with the latter, around the periphery of the lower peripheral edge of the cartridge 13.
Le dispositif 12 de séparation comporte, à des fins décrites plus en détail ci-après, une chambre cylindrique 16 destinée à collecter des impuretés et, après que le joint a été réalisé au moyen de la nervure 29 et de la garniture 31, une seconde chambre collectrice 17 est formée et isolée de la première chambre. The separation device 12 comprises, for the purposes described in more detail below, a cylindrical chamber 16 intended to collect impurities and, after the seal has been produced by means of the rib 29 and the lining 31, a second collecting chamber 17 is formed and isolated from the first chamber.
Des moyens, destinés à vider simultanément les deux chambres collectrices 16 et 17, comprennent l'ensemble 18 mieux représenté sur les figures 2 zt 3. Means, intended for simultaneously emptying the two collecting chambers 16 and 17, comprise the assembly 18 best represented in FIGS. 2 zt 3.
Ainsi, le fond de la chambre collectrice 16 présente plusieurs ouvertures 32 de vidange permettant à des impuretés d'être déchargées de cette chambre 16. Thus, the bottom of the collecting chamber 16 has several drainage openings 32 allowing impurities to be discharged from this chamber 16.
L'ensemble 18 à robinet de vidange, caractérisé par un clapet 33 en matière élastique tel que du caoutchouc, comporte une tête 34 de retenue conçue pour être passée à travers le fond 12a de la chambre 16 et disposée audessus de la surface du fond 12. Comme montré sur la figure 2, l'étendue latérale du chapeau 34 reste insuff i- sante pour recouvrir tous les trous 32 de vidange, de manière que l'écoulement des impuretés de la chambre 16 ne soit pas empêché.The drain valve assembly 18, characterized by a valve 33 made of elastic material such as rubber, comprises a retaining head 34 designed to be passed through the bottom 12a of the chamber 16 and disposed above the surface of the bottom 12 As shown in FIG. 2, the lateral extent of the cap 34 remains insufficient to cover all the drainage holes 32, so that the flow of impurities from the chamber 16 is not prevented.
Le clapet 33 se déplace entre des positions d'élévation et d'abaissement par rapport au fond 12a de la chambre 16 afin de permettre à une partie 36 de fermeture d'être deplacée entre des positions d'obturation et de dégagement des trous 32 de vidange, comme décrit plus en détail ci-après. The valve 33 moves between elevation and lowering positions relative to the bottom 12a of the chamber 16 in order to allow a closing portion 36 to be moved between the positions for closing and clearing the holes 32 of emptying, as described in more detail below.
Le bord inférieur extérieur 37 du dispositif 12 s'étend à une certaine distance du fond 38 de la chambre 17 afin qu'un passage d'écoulement soit formé entre eux lorsqu'un élément 39 de manoeuvre du robinet est retiré. The outer lower edge 37 of the device 12 extends at a certain distance from the bottom 38 of the chamber 17 so that a flow passage is formed between them when an element 39 for operating the valve is withdrawn.
Cet élément 39 de manoeuvre comporte des filets destinés à être mis en prise avec des filets intérieurs formés dans un manchon 41 faisant saillie vers le bas, de manière à permettre à l'élément 39 d'être rétracté et avancé par rapport au clapet 33.This operating element 39 comprises threads intended to be engaged with internal threads formed in a sleeve 41 projecting downward, so as to allow the element 39 to be retracted and advanced relative to the valve 33.
Des moyens formant un joint étanche s'opposant à l'écoulement du liquide de la chambre 17 comprennent une garniture annulaire 42 qui suit le bord périphérique de la face inférieure du fond 12a. De plus, l'extrémité supérieure de l'élément 39 de manoeuvre comporte une nervure périphérique annulaire 43 destinée à s'appliquer contre la garniture 42 lorsque l'élément 39 est amené dans sa position d'élévation ou en saillie. Means forming a tight seal opposing the flow of the liquid from the chamber 17 comprise an annular lining 42 which follows the peripheral edge of the bottom face of the bottom 12a. In addition, the upper end of the operating element 39 comprises an annular peripheral rib 43 intended to be applied against the lining 42 when the element 39 is brought into its elevated or projecting position.
Simultanément, il convient de noter qu'une nervure annulaire 44, formée autour de l'entrée d'un canal 46 de vidange, coopère avec la face inférieure de la partie 36 de fermeture pour amener à force le clapet 33 en position de fermeture par rapport aux trous 32 de vidange. Simultaneously, it should be noted that an annular rib 44, formed around the inlet of a drainage channel 46, cooperates with the underside of the closing part 36 to force the valve 33 into the closed position by compared to the drain holes 32.
L'ensemble 19 à couvercle présente des orifices d'entrée et de sortie 47 et 48, respectivement, et des moyens formant un prolongement 49 de l'orifice d'entrée, se terminant par une partie en manchon cylindrique 49a qui est enclenchée avec l'extrémité supérieure d'un tube 51 d'arrivée de combustible,-#monté axialement à l'intérieur de la cartouche 13, la partie 49a formant ainsi une entrée qui débouche de façon étanche dans l'extrémité supérieure du tube 51. La cartouche 13 comprend deux milieux fixes, à savoir : le milieu inférieur 52 qui est constitué d'une matière convenable telle que de la fibre de verre et de la mousse pour produire une coalescence et une libération de gouttelettes d'eau 53 à sa surface périphérique extérieure, les gouttelettes 53 s'écoulant vers le bas dans la chambre 17. The cover assembly 19 has inlet and outlet orifices 47 and 48, respectively, and means forming an extension 49 of the inlet orifice, ending in a cylindrical sleeve part 49a which is engaged with the 'upper end of a fuel inlet tube 51, - # mounted axially inside the cartridge 13, the part 49a thus forming an inlet which opens tightly into the upper end of the tube 51. The cartridge 13 comprises two fixed media, namely: the lower medium 52 which is made of a suitable material such as fiberglass and foam to produce coalescence and a release of water droplets 53 at its outer peripheral surface , the droplets 53 flowing downwards into the chamber 17.
L'étage supérieur de la cartouche 13 comprend un milieu filtrant 54 permettant au combustible, provenant de l'extérieur du milieu 52, de s'élever longitudinalement à l'intérieur du corps 11 et de pénétrer dans le milieu 54 pour être filtré et finalement déchargé par un orifice 48 de sortie. The upper stage of the cartridge 13 comprises a filtering medium 54 allowing the fuel, coming from outside the medium 52, to rise longitudinally inside the body 11 and to penetrate into the medium 54 to be filtered and finally discharged through an outlet orifice 48.
En fonctionnement, la pompe 14 d'amorçage est d'abord mise en marche pour alimenter initialement un moteur en carburant ou combustible. L'enfoncement d'un bouton 56, contre la force d'un ressort 57, provoque un déplacement d'un diaphragme flexible 58 vers l'intérieur et 1'extérieur d'une chambre 59 de chargement. Lorsque le diaphragme 58 est relâché de façon à s'élever, du combustible est aspiré à l'intérieur de la chambre 59 par 1'in- termédiaire de l'orifice d'entrée 47. Ensuite, lorsque le diaphragme 58 se déplace vers le bas, le combustible est refoulé vers le bas en passant dans le tube 51 d'alimentation de façon à être déchargé dans la zone de la première chambre collectrice 16. La plus grande partie de l'écoulement change de sens à l'intérieur de la chambre 16 et, par conséquent, ralentit sensiblement.Lorsque l'écoulement de combustible ralentit, des particules de saleté , de liteau libre ou toute autre matière entraînée dans le combustible peuvent se séparer en tombant et être reçues dans la chambre collectrice d'impuretés 16. In operation, the priming pump 14 is first started to initially supply a motor with fuel or fuel. The depressing of a button 56, against the force of a spring 57, causes a displacement of a flexible diaphragm 58 inward and outward of a loading chamber 59. When the diaphragm 58 is released so as to rise, fuel is drawn into the interior of the chamber 59 through the inlet port 47. Then, when the diaphragm 58 moves toward the bottom, the fuel is discharged downwards passing through the feed tube 51 so as to be discharged in the area of the first collecting chamber 16. Most of the flow changes direction inside the chamber 16 and, therefore, slows down appreciably. When the flow of fuel slows down, particles of dirt, free batten or any other material entrained in the fuel can fall apart and be received in the dirt collecting chamber 16 .
Ensuite, l'écoulement du combustible se poursuit à partir d'un point situé radialement vers l'intérieur du milieu 52, de façon que le combustible traverse radialement ce milieu vers l'extérieur. Ainsi, lorsque le combustible atteint lA surface d'une couche 52a de--libération, des gouttelettes 53, formées par coalescence, sont recueillies et s'écoulent en descendant le long de la paroi latérale de cette couche, comme indiqué. Then, the flow of fuel continues from a point located radially inward of the medium 52, so that the fuel passes radially through this medium outward. Thus, when the fuel reaches the surface of a release layer 52a, droplets 53, formed by coalescence, are collected and flow downward along the side wall of this layer, as indicated.
Le combustible sortant s'écoule ensuite vers le haut et à travers le milieu filtrant 54 pour être déchargé par l'intermédiaire de l'orifice 48 de sortie. The outgoing fuel then flows upwards and through the filter medium 54 to be discharged via the outlet orifice 48.
Enfin, en ce qui concerne la forme de réalisation montrée sur la figure 1, un ensemble 61 à interrupteur à flotteur magnétique (figure 7) comprend un flotteur annulaire 62 réalisé en une matière connue et convenable qui flotte sur l'eau et s'enfonce dans du combustible pour moteur Diesel. Le flotteur 62 se déplace entre des positions d'avance et de retrait le long d'un boitier 63 contenant un interrupteur 64 actionné par la présence d'un aimant annulaire 66 disposé à l'intérieur du flotteur 62. Finally, as regards the embodiment shown in FIG. 1, an assembly 61 with a magnetic float switch (FIG. 7) comprises an annular float 62 made of a known and suitable material which floats on water and sinks in diesel engine fuel. The float 62 moves between advance and withdrawal positions along a box 63 containing a switch 64 actuated by the presence of an annular magnet 66 placed inside the float 62.
Lorsque l'eau atteint dans la chambre 17 un niveau donné, l'aimant 66 du flotteur 62 déclenche l'interrupteur 64 à l'intérieur du boîtier 63 afin d'alerter l'opérateur qu'il faut vidanger la chambre 17. La vidange des deux chambres 16 et 17 en même temps nécessite simplement de dévisser l'élément 39 de manoeuvre du robinet pour établir le passage d'écoulement entre la garniture 42 et la nervure 43, tout en libérant également la force exercée en arrière du clapet 33 pour lui permettre de tomber et d'ouvrir ainsi les trous 32 d'écoulement. When the water reaches a given level in the chamber 17, the magnet 66 of the float 62 trips the switch 64 inside the housing 63 in order to alert the operator that the chamber 17 needs to be drained. of the two chambers 16 and 17 at the same time simply requires unscrewing the valve operating element 39 to establish the flow passage between the lining 42 and the rib 43, while also releasing the force exerted behind the valve 33 to allow it to fall and thus open the drain holes 32.
En faisant descendre l'élément 39 de manoeuvre suffisamment au-dessous du clapet 33, ce dernier arrive dans une position dans laquelle il est suspendu au moyen de la tête 34 de retenue. Ainsi, la partie 36 de fermeture n'obture plus le canal 46 de vidange, de sorte que les fluides peuvent à présent s'écouler des deux chambres 16 et 17 dans le canal 46. By lowering the operating element 39 sufficiently below the valve 33, the latter arrives in a position in which it is suspended by means of the retaining head 34. Thus, the closing part 36 no longer closes the drainage channel 46, so that the fluids can now flow from the two chambers 16 and 17 into the channel 46.
Lorsque le combustible descend en s'écoulant à travers la cartouche 13, la chambre 16 recueille non seulement des matières solides, mais également de l'eau entraînée dans le combustible et qui est sufisamment libre pour ne pas avoir à être soumise à une coalescence pour être séparée du combustible. On a observé qu'en éliminant en premier cette eau libre ainsi que les particules de matières qui peuvent être recueillies comme décrit cidessus dans la chambre 16, la durée de vie du milieu filtrant 54 peut être notablement prolongée, de même que celle du milieu filtrant 52. En outre, le dispositif de filtration agencé comme décrit dirige le combustible à travers les deux milieux 52 et 54, dans une direction qui semble être la plus efficace pour chaque milieu. When the fuel descends flowing through the cartridge 13, the chamber 16 collects not only solids, but also water entrained in the fuel and which is sufficiently free so as not to have to be subjected to coalescence to be separated from the fuel. It has been observed that by first eliminating this free water as well as the particles of matter which can be collected as described above in chamber 16, the life of the filter medium 54 can be significantly extended, as can that of the filter medium. 52. In addition, the filtration device arranged as described directs the fuel through the two media 52 and 54, in a direction which seems to be the most efficient for each medium.
L'agencement général de l'ensemble de filtration selon l'invention ressort aisément de la description qui précède. Une autre forme préférée de réalisation de l'in- vention, présentant certains perfectionnements, sera à présent décrite en regard des figures 4 à 10. The general arrangement of the filtration assembly according to the invention is readily apparent from the foregoing description. Another preferred embodiment of the invention, presenting certain improvements, will now be described with reference to FIGS. 4 to 10.
La forme de réalisation montrée sur la figure 4 constitue la structure fondamentale à laquelle peut être associé sélectivement un empilage modulaire de dispositifs fonctionnels. Ainsi, d'une manière générale, l'ensemble 67 de filtration comprend un ensemble 68 à couvercle caractérisé par uné pompe 69 d'amorçage et des canaux d'écoulement formant des entrées et des sorties 71, 72, respectivement, pour permettre à du combustible de s'écouler vers l'inté- rieur de l'ensemble 67 et d'en sortir. Un tube rigide allongé 73, convenablement fixé dans l'ensemble 68 à couvercle, forme un prolongement du canal 71 d'écoulement d'entrée. Un plongeur souple 74, fixé à l'extrémité libre d'une tige 76, peut être aisément élevé à l'intérieur du tube 73. Un bouton 77, vissé sur le dessus de l'ensemble 68 à couvercle, peut être utilisé pour manoeuvrer le plongeur 74 entre des positions haute et basse. En fonctionnement, lorsque l'élément 74 se déplace vers le haut, du combustible peut franchir aisément son bord souple. Un clapet unique 78 de retenue empêche le combustible d'être refoulé et déchargé par l'entrée 71. Cependant, pendant la course de descente de l'élément 74, le combustible se trouvant en avant de cet élément à l'intérieur du tube 73 est déchargé et une quantité supplémentaire de combustible est entraînée par aspiration en passant par le clapet 78. The embodiment shown in FIG. 4 constitutes the fundamental structure to which a modular stack of functional devices can be selectively associated. Thus, in general, the filtration assembly 67 comprises a cover assembly 68 characterized by a priming pump 69 and flow channels forming inlets and outlets 71, 72, respectively, to allow fuel to flow into and out of assembly 67. An elongated rigid tube 73, suitably fixed in the cover assembly 68, forms an extension of the inlet flow channel 71. A flexible plunger 74, fixed to the free end of a rod 76, can be easily raised inside the tube 73. A button 77, screwed on the top of the assembly 68 with cover, can be used to maneuver the plunger 74 between high and low positions. In operation, when the element 74 moves upwards, fuel can easily cross its flexible edge. A single check valve 78 prevents the fuel from being discharged and discharged through the inlet 71. However, during the lowering stroke of the element 74, the fuel being in front of this element inside the tube 73 is discharged and an additional quantity of fuel is drawn in by suction through the valve 78.
De cette manière, une alimentation initiale en combustible peut être amorcée vers un moteur fonctionnant à l'aide de ce combustible.In this way, an initial supply of fuel can be started to an engine operating with this fuel.
Des moyens tels que des filets 79, formés à la périphérie de l'extrémité supérieure du tube 73, servent au montage en tandem d'une suite de dispositifs fonctionnels comprenant, par exemple, un dispositif filtrant 81 à deux milieux. Le dispositif 81 comprend un récipient 82 destiné à contenir plusieurs milieux filtrants tels que le milieu filtrant annulaire allongé 83 agissant par coalescence disposé concentriquement à l'intérieur d'un filtre annulaire allongé 84. Les extrémités opposées du récipient 82 présentent des trous taraudés 86 et 87, respectivement, destinés à supporter le dispositif filtrant 81 ainsi que d'autres dispositifs fonctionnels, en tandem, par rapport à l'ensemble 68 à couvercle. Means such as threads 79, formed at the periphery of the upper end of the tube 73, are used for tandem mounting of a series of functional devices comprising, for example, a filter device 81 with two media. The device 81 comprises a container 82 intended to contain several filtering media such as the elongated annular filtering medium 83 acting by coalescence disposed concentrically inside an elongated annular filter 84. The opposite ends of the container 82 have tapped holes 86 and 87, respectively, intended to support the filtering device 81 as well as other functional devices, in tandem, relative to the assembly 68 with cover.
Dans cette disposition, les filets 79 du tube 73 entrent en prise avec le trou taraudé 86 afin que le dispositif 81 de filtration puisse être essentiellement "vissé11 sur l'ensemble 68 à couvercle et qu'il puisse s'élever contre la face inférieure de cet ensemble, jusqu'à ce qu'un joint sûr soit formé par une garniture 88 disposée sur le dessus du récipient 82. L'extrémité opposée du récipient 82 porte une garniture annulaire similaire 89 de manière qu'une coupelle collectrice d'impuretés 91 puisse être fixée au-dessous du dispositif filtrant 81, comme décrit ci-après. In this arrangement, the threads 79 of the tube 73 engage with the threaded hole 86 so that the filtration device 81 can be essentially "screwed" onto the assembly 68 with a lid and that it can rise against the underside of this assembly, until a secure seal is formed by a lining 88 disposed on the top of the container 82. The opposite end of the container 82 carries a similar annular lining 89 so that an impurity collecting cup 91 can be fixed below the filtering device 81, as described below.
La cuvette 91 comprend une chambre centrale creuse ou un pré-filtre 92 destiné à collecter les impu retés, disposé en amont des milieux filtrants 83 et 84. The bowl 91 comprises a hollow central chamber or a pre-filter 92 intended to collect the impurities, disposed upstream of the filter media 83 and 84.
Une seconde chambre collectrice 93 entoure la chambre 92 pour former une zone collectrice en aval d'au moins le milieu 83. Des filets 94 formés autour de l'extrémité supérieure de la paroi cylindrique allongée formant la chambre 92 sont destinés à entrer en prise avec des filets 87 afin que la coupelle 91 soit-suspendue à ces filets 87.A second collecting chamber 93 surrounds the chamber 92 to form a collecting zone downstream of at least the middle 83. Threads 94 formed around the upper end of the elongated cylindrical wall forming the chamber 92 are intended to engage with threads 87 so that the cup 91 is suspended from these threads 87.
Des moyens formant un joint avec le dispositif filtrant 80 comprennent une garniture 89 coopérant avec le bord supérieur 96 de la surface périphérique extérieure de la coupelle 91. De plus, un ensemble 97 à interrupteur à flotteur, correspondant à l'ensemble 61 à interrupteur à flotteur, est monté dans la chambre collectrice extérieure 93.Means forming a seal with the filtering device 80 comprise a lining 89 cooperating with the upper edge 96 of the outer peripheral surface of the cup 91. In addition, an assembly 97 with float switch, corresponding to assembly 61 with switch float, is mounted in the external collecting chamber 93.
Des moyens de vidange simultatée des deux chambres collectrices 92 et 93 comprennent un ensemble 98 à robinet de vidange commandant un écoulement simultané par des orifices 99 et 101 de vidange (associés respectivement aux chambres collectrices d'impuretés intérieure et extérieure 92 et 93). L'ensemble 98 comprend un élément 102 de manoeuvre du robinet qui présente un canal axial 103 de vidange et des filets extérieurs 104 destinés à entrer en prise avec des filets d'un manchon 106 faisant saillie vers le bas. Les moyens destinés à retenir un joint souple 107 comprennent un bouton à rebord 108 formé autour du canal 103 de vidange, à l'extrémité supérieure de l'élément 102. Means for simultaneous emptying of the two collecting chambers 92 and 93 include an assembly 98 with emptying tap controlling a simultaneous flow through emptying orifices 99 and 101 (associated respectively with the internal and external impurity collecting chambers 92 and 93). The assembly 98 includes an element 102 for operating the tap which has an axial drainage channel 103 and external threads 104 intended to engage with threads of a sleeve 106 projecting downward. The means intended to retain a flexible seal 107 include a rim button 108 formed around the drain channel 103, at the upper end of the element 102.
Le joint 107 comporte une lèvre 107a s'étendant vers le bas et radialement vers l'intérieur, destinée à s'envelopper autour du bouton 108. The seal 107 comprises a lip 107a extending downwards and radially inwards, intended to be wrapped around the button 108.
Dans cet agencement, lorsque l'élément 102 de manoeuvre du robinet est descendu par dévissage le long du manchon 106, les deux orifices de vidange 99 et 101 s'ouvrent pour permettre un écoulement par l'intermédiaire #du canal 103. De façon similaire, en faisant monter l'élément 108 de manoeuvre contre les orifices 99 et 101 de vidange, on provoque l'obturation sur ces derniers. Bien qu'il ait été indiqué que les orifices 99 et 101 sont uniques, il est évident que tout nombre supplémentaire d'orifices peut être prévu, ou bien que la dimension de ces orifices peut être agrandie pour permettre une vidange appropriée, suivant les conditions. In this arrangement, when the valve operating element 102 is lowered by unscrewing along the sleeve 106, the two drainage orifices 99 and 101 open to allow flow through the channel 103. Similarly , by raising the operating element 108 against the orifices 99 and 101 for emptying, it causes the obturation on the latter. Although it has been indicated that the openings 99 and 101 are unique, it is obvious that any additional number of openings can be provided, or that the size of these openings can be enlarged to allow suitable emptying, according to the conditions .
Comme représenté sur la figure 8, un ensemble 109 de filtration de combustible comprend une suite de dispositifs fonctionnels reliés les uns aux autres en tandem, destinés au traitement d'un combustible ou d'un carburant les traversant et retirant des impuretés de ce carburant en les recueillant dans une coupelle collectrice d'impuretés 91. As shown in FIG. 8, a fuel filtration assembly 109 comprises a series of functional devices connected to each other in tandem, intended for treating a fuel or a fuel passing through them and removing impurities from this fuel in collecting them in an impurity collecting cup 91.
L'un des dispositifs fonctionnels de l'ensemble 109 de filtration comprend un réchauffeur 111 de combustible comprenant une couche 112 de matière électriquement isolante. Une bobine électrique chauffante 113 en matière conductrice, portée par la couche 112, peut être mise en place par l'utilisation de techniques pour plaquettes à circuits imprimés, par exemple. Des moyens destinés à isoler électriquement la bobine 113 comprennent une couche supérieure 114 en matière électriquement isolante, appliquée sur la couche 112 afin que la bobine 113 soit retenue entre ces deux couches. Des conducteurs électriques 116 sortent de la bobine 113 et sont reliés à cette dernière afin de pouvoir être connectés à une source d'alimentation en courant électrique pour le chauffage de la bobine. One of the functional devices of the filtration assembly 109 comprises a fuel heater 111 comprising a layer 112 of electrically insulating material. An electric heating coil 113 of conductive material, carried by the layer 112, can be implemented by the use of techniques for printed circuit boards, for example. Means for electrically insulating the coil 113 comprise an upper layer 114 of electrically insulating material, applied to the layer 112 so that the coil 113 is retained between these two layers. Electrical conductors 116 exit from the coil 113 and are connected to the latter in order to be able to be connected to a source of electric current supply for heating the coil.
La périphérie du dispositif 111 dépasse suffisamment des bords adjacents de deux dispositifs fonctionnels de lten- semble 109 pour être prise et maintenue hermétiquement entre eux.The periphery of the device 111 protrudes sufficiently from the adjacent edges of two functional devices of the lens 109 to be taken up and held hermetically between them.
Le réchauffeur 111 est traversé de plusieurs canaux 117 d'écoulement de fluide. Ainsi, lorsqu'un dispositif du type décrit est utilisé et que le conducteur tourne la clé de contact, de l'énergie est fournie au réchauffeur et le carburant amorçant l'alimentation du moteur est réchauffé, à un degré limité, par le réchauffeur 111. The heater 111 is crossed by several fluid flow channels 117. Thus, when a device of the type described is used and the driver turns the ignition key, energy is supplied to the heater and the fuel that starts the engine supply is heated, to a limited degree, by the heater 111 .
Cependant, durant des opérations normales, un circuit de combustible ou de carburant peut être soumis à un temps froid et, pour assurer un chauffage important du combustible et pour empêcher également la congélation des divers dispositifs, un dispositif chauffant puissant 119 peut être fixé au fond de l'ensemble 81 de filtration de manière que de l'eau chaude provenant du circuit de refroidissement du moteur puisse être fournie à un serpentin 121 par l'intermédiaire d'une entrée 121a et déchargée par l'intermédiaire d'une sortie 121b. L'intérieur du dispositif 119 reste par ailleurs sensiblement ouvert afin de permettre au combustible ou au carburant d'y circuler librement et de s'élever en passant dans des canaux 122 d'écoulement, en forme de rein, réalisés dans le haut et dans le fond du dispositif 119. However, during normal operations, a fuel or fuel system may be subjected to cold weather and, to provide substantial heating of the fuel and also to prevent freezing of the various devices, a powerful heater 119 may be attached to the bottom. of the filtration assembly 81 so that hot water from the engine cooling circuit can be supplied to a coil 121 via an inlet 121a and discharged via an outlet 121b. The interior of the device 119 remains moreover substantially open in order to allow the fuel or the fuel to circulate there freely and to rise while passing in channels 122 of flow, in the shape of kidney, carried out in top and the bottom of the device 119.
Des moyens destinés au montage du dispositif 119 dans l'ensemble 109 comprennent un manchon fileté 123 faisant saillie vers le haut, porté par la surface supérieure du dispositif 119, et un trou taraudé 124 formé dans le fond du dispositif 119. Means intended for mounting the device 119 in the assembly 109 include a threaded sleeve 123 projecting upwards, carried by the upper surface of the device 119, and a tapped hole 124 formed in the bottom of the device 119.
Des moyens pour faire varier le trajet d'écoulement du carburant traversant l'ensemble 109 peuvent comprendre, par exemple, un dispositif à chicanes 126. Means for varying the flow path of the fuel passing through the assembly 109 may comprise, for example, a baffle device 126.
Ce dispositif 126, qui est mieux montré sur la figure 9, comprend des moyens lui permettant d'être fixé entre deux dispositifs faisant partie de l'ensemble 109, à l'aide de filets males 127 faisant saillie vers le haut et formés sur le couvercle supérieur, et de filets femelles 128 formés dans le couvercle inférieur. Le haut et le bas du dispositif 126 à chicanes présentent des ouvertures en forme de rein, comme montré sur la figure 10, formant des passages d'écoulement permettant au combustible de s'écouler vers le haut à travers l'ensemble 109.This device 126, which is best shown in FIG. 9, comprises means enabling it to be fixed between two devices forming part of the assembly 109, using male threads 127 projecting upwards and formed on the upper cover, and female threads 128 formed in the lower cover. The top and bottom of the baffle device 126 have kidney-shaped openings, as shown in FIG. 10, forming flow passages allowing the fuel to flow upward through the assembly 109.
Les surfaces situées à l'intérieur du dispositif 126 à chicanes servent à collecter des gouttelettes 129 d'eau entraînées dans le carburant traversant l'ensemble de filtration. Par conséquent, les gouttelettes d'eau 129 qui ont une densité supérieure à celle du carburant pour moteur Diesel dans lequel elles se trouvent, s'écoulent dans la coupelle 91. The surfaces located inside the baffle device 126 serve to collect droplets 129 of water entrained in the fuel passing through the filtration assembly. Consequently, the water droplets 129 which have a density greater than that of the diesel engine fuel in which they are found, flow into the cup 91.
Il ressort de la description précédente que l'on obtient une suite de dispositifs fonctionnels destinés à un ensemble de filtration dans lequel les divers dis positifs sont maintenus entre des paires adjacentes d'autres dispositifs. It emerges from the preceding description that a series of functional devices is obtained intended for a filtration assembly in which the various devices are held between adjacent pairs of other devices.
De plus, il apparat également de manière évidente que l'orientation des milieux filtrants tels que le filtre 83 de séparation de l'eau par coalescence et le dispositif filtrant plissé 84, sont disposés dans une orientation très efficace, le combustible les traversant radialement vers l'extérieur en suivant son trajet d'écoulement. De cette manière, l'écoulement de combustible ralentit lorsqu'il atteint la couche radialement extérieure de libération, située à la périphérie du milieu 83, de façon que les gouttelettes d'eau formées par coalescence puissent être collectées et qu'elles puissent dégoutter en passant dans les ouvertures formées dans le fond du récipient 82. In addition, it is also evident that the orientation of the filter media such as the coalescence water separation filter 83 and the pleated filter device 84 are arranged in a very efficient orientation, the fuel passing through them radially towards outside following its flow path. In this way, the flow of fuel slows down when it reaches the radially outer release layer, situated on the periphery of the medium 83, so that the water droplets formed by coalescence can be collected and they can drip into passing through the openings formed in the bottom of the container 82.
Ensuite, le combustible pénétrant dans le filtre 84 est alors débarrassé des particules de matières en raison de l'action de pré-filtration se produisant dans la chambre 92,et il est également débarrassé d'une partie importante de l'eau qu'il a entraînée, par suite de son passage à travers le milieu 83. En conséquence, il sera fait appel au filtre 84 à peu près uniquement pour son action empêchant le passage de l'eau et des fines particules entraînées avec le combustible se dirigeant vers la sortie 72. Then, the fuel entering the filter 84 is then freed from the particles of matter due to the pre-filtration action occurring in the chamber 92, and it is also freed from a substantial part of the water which it entrained, as a result of its passage through the medium 83. Consequently, the filter 84 will be used almost exclusively for its action preventing the passage of water and fine particles entrained with the fuel heading towards the exit 72.
Il apparaît donc que la durée de vie des milieux filtrants peut être notablement augmentée. It therefore appears that the life of the filter media can be significantly increased.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble de filtration décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that numerous modifications can be made to the filtration assembly described and shown without departing from the scope of the invention.
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FR2601600B1 (en) | 1990-10-26 |
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