EP1135589B1 - Liquid transferring assembly, in particular for fuel additive - Google Patents
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Description
La présente invention concerne le domaine du puisage de liquide dans un réservoir.The present invention relates to the field of drawing liquid into a tank.
Le document EP-A-0758589 décrit un module d'extraction de fluide comprenant une pompe associé à un dispositif de filtrage disposée dans une double enceinte formant labyrinthe. Chacune des deux enceintes a une paroi latérale ouverte pour permettre l'arrivée du liquide à pomper.EP-A-0758589 discloses a fluid extraction module comprising a pump associated with a filter device disposed in a double labyrinth chamber. Each of the two enclosures has an open side wall to allow the arrival of the liquid to be pumped.
La présente invention s'applique notamment, mais non exclusivement, au transfert d'additif à partir d'un réservoir spécifique embarqué sur véhicule automobile, vers un réservoir de carburant.The present invention applies in particular, but not exclusively, to the transfer of additive from a specific tank on board a motor vehicle, to a fuel tank.
Malgré les nombreux travaux conduits dans le domaine des carburants et en particulier des additifs pour ceux-ci, peu de véhicules sont aujourd'hui équipés de moyens embarqués sur véhicules et adaptés pour injecter dans le réservoir de carburant une quantité adéquate d'additifs.Despite the many work done in the field of fuels and in particular additives for them, few vehicles today are equipped with means onboard vehicles and adapted to inject into the fuel tank an adequate amount of additives.
Il semble que cela soit dû notamment au fait que les dispositifs d'injection d'additifs jusqu'ici proposés sont à la fois trop complexes, trop coûteux et peu fiables.This appears to be due in particular to the fact that the additive injection devices heretofore proposed are both too complex, too expensive and unreliable.
La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs de puisage de liquide connus.The present invention now aims to improve the known liquid drawing devices.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un ensemble de puisage de liquide tel que défini dans la revendication 1.This object is achieved within the scope of the present invention by means of a liquid drawing assembly as defined in claim 1.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens formant support de la pompe définissent un support élastique.According to another advantageous characteristic of the invention, the means forming a support of the pump define an elastic support.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens supports sont formés d'un berceau venu de moulage sur le boîtier.According to an advantageous characteristic of the invention, the support means are formed of a cradle molded on the housing.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels :
- la figure 1 représente l'architecture générale d'un dispositif d'injection d'additif dans un réservoir de carburant de véhicule automobile, conforme à la présente invention,
- les figures 2 et 3 représentent deux vues schématiques en perspective de l'ensemble de puisage conforme à la présente invention,
- la figure 4 représente une vue en perspective du boîtier de cet ensemble de puisage,
- la figure 5 représente une autre vue en perspective, vue de dessous, de l'ensemble de puisage,
- la figure 6 représente une vue en coupe verticale de l'ensemble de puisage selon le plan de coupe référencé VI-VI sur la figure 10,
- la figure 7 représente une vue partielle en coupe verticale de l'ensemble de puisage selon le plan de coupe référencé VII-VII sur la figure 11,
- la figure 8 représente une autre vue en coupe verticale de l'ensemble de puisage selon le plan de coupe référencé VIII-VIII sur la figure 4,
- la figure 9 représente une vue en coupe horizontale de l'ensemble de puisage selon le plan de coupe référencé IX-IX sur la figure 10,
- la figure 10 représente des vues partielles en coupe verticale selon les plans de coupe référencés X-X sur la figure 11, et
- la figure 11 représente une vue de dessus de l'ensemble de puisage conforme à la présente invention.
- FIG. 1 represents the general architecture of an additive injection device in a fuel tank of a motor vehicle, according to the present invention,
- Figures 2 and 3 show two schematic perspective views of the drawing assembly according to the present invention,
- FIG. 4 represents a perspective view of the casing of this drawing assembly,
- FIG. 5 represents another perspective view, seen from below, of the drawing assembly,
- FIG. 6 represents a vertical sectional view of the drawing assembly according to the section plane referenced VI-VI in FIG. 10,
- FIG. 7 represents a partial view in vertical section of the drawing assembly according to the section plane referenced VII-VII in FIG. 11,
- FIG. 8 represents another vertical sectional view of the drawing assembly according to the section plane referenced VIII-VIII in FIG. 4,
- FIG. 9 represents a horizontal sectional view of the drawing assembly according to the section plane referenced IX-IX in FIG. 10,
- FIG. 10 represents partial views in vertical section along the sectional planes referenced XX in FIG. 11, and
- Figure 11 shows a top view of the drawing assembly according to the present invention.
On a schématisé sur la figure 1 annexée, l'architecture générale d'un système conforme à la présente invention conçu pour l'injection d'additif dans un réservoir de carburant de véhicule automobile.In the appended FIG. 1, the general architecture of a system according to the present invention designed for the injection of additive into a fuel tank of a motor vehicle is schematised.
Sur cette figure 1, on aperçoit le réservoir de carburant sous la référence 10. Celui-ci est équipé d'un ensemble 12 de puisage et de jaugeage de carburant. Cet ensemble de puisage de carburant 12 est adapté pour diriger le carburant vers le carburateur et/ou les injecteurs du véhicule afin d'assurer l'alimentation du moteur.In this Figure 1, we see the fuel tank under the
Un tel ensemble 12 de puisage et de jaugeage de carburant peut faire l'objet de toutes structures classiques connues de l'homme de l'art et ne sera donc pas décrit dans le détail par la suite.Such a
On notera que le réservoir de carburant 10 est équipé d'une embase 14 adaptée pour être fixée sur une paroi du réservoir 10, de préférence la paroi supérieure de celui-ci.Note that the
L'embase 14 porte un injecteur 16 placé en sortie d'une conduite 18 qui provient d'un réservoir d'additif 50.The
De préférence, l'embase 14 porte également un régulateur de pression 20 adapté pour retourner, par l'intermédiaire d'un conduit 22, l'excès d'additif provenant d'une conduite 18, si la pression d'additif dans cette conduite 18 dépasse un seuil prédéterminé.Preferably, the
Cette disposition permet une commande de l'injecteur 16 en temps d'ouverture. En effet, la pression d'injection étant contrôlée par le régulateur 20, le contrôle du temps d'ouverture de l'injecteur 16 permet de contrôler simplement le débit en sortie de l'injecteur 16 et par conséquent la quantité d'additif injecté dans le réservoir de carburant 10.This arrangement allows a control of the
L'injecteur 16 et le régulateur 20 peuvent être formés de toute structure connue de l'homme de l'art.The
On notera que de préférence le régulateur 20 est formé essentiellement d'un clapet dont l'obturateur mobile est solidaire d'une membrane sollicitée de manière antagoniste, d'une part par un ressort taré, d'autre part par la pression d'additif provenant du conduit 18. Lorsque la pression d'additif dans le conduit 18 dépasse le seuil de tarage du ressort sollicitant la membrane précitée, l'obturateur du régulateur est décollé de son siège pour permettre une dérivation d'additif provenant du conduit 18 dans le conduit de retour 22 associé à la sortie du régulateur 20.It will be noted that the
Le réservoir d'additif est référencé 50 sur les figures annexées.The additive reservoir is referenced 50 in the accompanying figures.
Le remplissage de ce réservoir d'additif 50 peut être assuré par tout moyen connu approprié.The filling of this
On notera que selon le mode de réalisation préférentiel conforme à la présente invention, le réservoir d'additif 50 est équipé sur sa paroi supérieure de deux conduits 52, 54.It will be noted that according to the preferred embodiment according to the present invention, the
Le conduit 52 est conçu pour être raccordé à la sortie d'une réserve d'additif externe au véhicule, par exemple au niveau d'une station service, pour assurer le transfert d'additif vers l'intérieur du réservoir 50.The
Le conduit 54 a son entrée située de préférence au niveau maximal d'additif autorisé à l'intérieur du réservoir 50. Ce conduit 54 est relié lors du remplissage à un conduit de retour qui débouche dans la réserve précitée.The
Ainsi, si le niveau maximal d'additif à l'intérieur du réservoir 50 est atteint, l'excédent d'additif est retourné vers la réserve par l'intermédiaire de ce conduit 54. Et, si le conduit 54 ou le conduit associé relié à la réserve est réalisé au moins partiellement en matériau transparent, le passage d'additif à l'intérieur de ce conduit 54 sert de témoin de remplissage du réservoir 50.Thus, if the maximum level of additive inside the
De tels moyens de remplissage du réservoir d'additif 50 sont définis dans une demande de brevet parallèle déposée au nom de la Demanderesse.Such means for filling the
Les conduits 18 et 22 reliés respectivement à l'injecteur et à la sortie du régulateur 20, sont reliés et coopèrent avec un module de puisage 100 disposé dans le réservoir d'additif 50, à proximité du fond 56 de celui-ci. Ce module de puisage 100 constitue la base de la présente invention et va maintenant être décrit dans le détail.The
Le module 100 comprend essentiellement un boîtier 110 qui forme une réserve auxiliaire à l'intérieur du réservoir 50, une pompe 130, des moyens 140 support de pompe, une pompe à effet Venturi 150 et un capteur 160 de niveau minimal à l'intérieur du réservoir 50.The
Le boîtier 110 est formé d'une cuvette ou tiroir allongé, de contour rectangulaire, ouvert vers le haut.The
Le boîtier 110 comprend un fond 112 plan et rectangulaire pourvu de deux parois longitudinales 114, 116 et d'au moins une cloison transversale 118 orthogonale aux parois longitudinales et reliée de façon étanche à celles-ci.The
L'extrémité du boîtier 110 opposée à la cloison 118 est fixée de façon étanche sur une embase verticale 120. Celle-ci possède de préférence des dimensions supérieures à la section du boîtier 110. Ainsi, l'embase 120 peut constituer l'une des cloisons d'extrémité du réservoir 50 d'additif. A titre d'exemple non limitatif, la fixation du boîtier sur l'embase 120 peut être réalisée par soudure par exemple par ultrasons vibrations, lame chaude ou tous moyens équivalents, voire par collage.The end of the
L'embase 120 porte, d'une part un connecteur électrique 122 adapté pour assurer le raccordement électrique de la pompe 130 et du capteur de niveau 160, et d'autre part deux tubulures 124, 126 destinées à être raccordées respectivement aux conduits 18 et 22 précités.The
La pompe 130 est de préférence une pompe électrique dont le rotor a son axe parallèle au fond 112 du boîtier 110, c'est-à-dire horizontal à l'utilisation. Cette disposition permet de réaliser le module 100 avec un faible encombrement vertical.The
L'entrée de la pompe 130 est équipée d'un embout 132 qui débouche à proximité du fond du boîtier 110. Cet embout 132 est de préférence équipé d'un filtre primaire.The inlet of the
La pompe 130 est placée dans les moyens support 140. Ceux-ci sont de préférence venus de moulage sur le boîtier 110.The
Selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, ces moyens support 140 comprennent un berceau 142 en forme de coupelle globalement hémicylindrique d'axe horizontal parallèle au fond 112. Le berceau 142 est situé à l'intérieur du boîtier 110 et ouvert vers le haut de celui-ci. Il possède un angle au centre supérieur à 180°.According to the preferred embodiment illustrated in the accompanying figures, these support means 140 comprise a
Le rayon interne du berceau 142 est complémentaire du rayon de l'enveloppe externe de la pompe électrique 130.The inner radius of the
Ainsi, le berceau 142 reçoit la pompe 130 par déformation élastique et retient celle-ci.Thus, the
Le cas échéant, l'une des extrémités axiales du berceau 142 peut être munie d'un flasque 144 ajouré radialement et complémentaire d'un tronçon de la pompe 130 pour retenir axialement celle-ci.Where appropriate, one of the axial ends of the
Les bords supérieurs de la coupelle 142 sont reliés aux bords supérieurs des parois longitudinales 114, 116 du boîtier par des arceaux supports élastiques. Plus précisément encore, de préférence, chaque bord supérieur du berceau 142 est relié au bord supérieur des parois longitudinales 114, 116 par une paire d'arceaux élastiques 145, 146, 147, 148.The upper edges of the
Ces paires d'arceaux 145, 146, 147, 148 ont la forme générale de demi-cylindre à concavité dirigée vers le fond 112 du boîtier.These pairs of
En outre, de préférence, comme on le voit sur les figures annexées, le bord supérieur des parois verticales du boîtier 100, notamment les parois longitudinales 114, 116, sont munies de prolongement en porte-à-faux dirigé vers le centre du sommet du boîtier 110 pour confiner l'additif à l'intérieur du boîtier 110 et éviter un débordement, notamment en cas de virage ou d'accélération.In addition, preferably, as seen in the accompanying figures, the upper edge of the vertical walls of the
La pompe à effet Venturi 150 a pour but d'utiliser le retour d'additif provenant du conduit 22 pour aspirer l'additif dans le réservoir 50 et le transférer dans le boîtier 110.The purpose of the
La pompe à effet Venturi 150 peut être formée de toute structure classique connue de l'homme de l'art. Elle possède une entrée reliée à la sortie du conduit 22, une entrée d'aspiration qui communique avec le réservoir 50 et une sortie qui débouche dans le boîtier 110.The
De préférence, le corps de la pompe à effet Venturi 150 est intégrée par moulage au boîtier 110.Preferably, the body of the
On aperçoit notamment sur les figures annexées un conduit longitudinal 152 venu de moulage sur le boîtier 110 au niveau de la zone de raccordement entre le fond 112 et la paroi longitudinale 116. A son extrémité avant, ce conduit 152 est conçu pour être relié à la tubulure 126 elle-même raccordée au conduit 22. A son extrémité arrière le conduit 152 débouche dans un tube vertical 154 venu de moulage avec le boîtier 110 dans la zone de raccordement entre la paroi longitudinale 116 et la cloison transversale 118.In the appended figures, a
Plus précisément encore, l'extrémité arrière du conduit 152 débouche dans un injecteur 156 rapporté de manière étanche à la base du tube 154. Le gicleur de l'injecteur 156 est dirigé vers le sommet du tube 154, lequel débouche dans le volume interne du boîtier 110.More specifically, the rear end of the
La sortie de la pompe à effet Venturi 150 est ainsi constituée par le sommet du tube 154.The output of the
En outre, il est prévu, venu de moulage avec le boîtier 110 et accolé à la cloison transversale 118, un conduit oblique 158 dont l'entrée débouche sur le fond 112 du boîtier 110, à travers celui-ci et dont la sortie débouche dans le tube vertical 154 en aval du gicleur 156.In addition, it is provided, molded with the
La hauteur de réserve positive à l'intérieur du boîtier 110 est égale à la hauteur du tube vertical 154.The positive reserve height inside the
L'homme de l'art comprendra que la quantité d'additif introduite dans le boîtier 110 par l'intermédiaire du tube 154 est égale à la somme du débit provenant du conduit de retour 22 et injecté par le gicleur 156 et du débit aspiré dans le réservoir 50 par l'intermédiaire du conduit oblique 158.Those skilled in the art will understand that the amount of additive introduced into the
La sortie de la pompe 130 est raccordée à la tubulure 124 par tout moyen connu approprié.The output of the
Comme on le voit sur la figure 10, selon le mode de réalisation préférentiel conforme à la présente invention, l'embase 120 est munie sur sa face interne dirigée vers l'intérieur du boîtier 110 d'un embout 121 concentrique de la tubulure 124.As can be seen in FIG. 10, according to the preferred embodiment according to the present invention, the
Une tubulure 134 de sortie de la pompe 130 est engagée dans cet embout 121. Et l'étanchéité entre la tubulure 134 et l'embout 121 est assurée par un joint à lèvres 136 maintenu par une coupelle 138.An
Comme on le voit sur les figures annexées, de préférence la pompe 130 est associée à un moyen anti-parasite 139 classique.As seen in the accompanying figures, the
Le capteur de niveau 160 est adapté pour indiquer lorsque le niveau d'additif à l'intérieur du réservoir 50 atteint un seuil minimal.The
Un tel capteur de niveau 160 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation.Such a
A titre d'exemples non limitatifs, il peut être formé d'une simple thermistance ou d'un contact électrique piloté par un flotteur. Si cette thermistance est alimentée par exemple à courant constant, son refroidissement diffère selon que la thermistance est placée dans l'air ou plongée dans l'additif. Par conséquent, la mesure de la tension aux bornes de la thermistance permet d'indiquer directement si la thermistance est plongée dans l'additif ou si la thermistance est placée dans l'air, auquel cas le niveau seuil minimal est atteint.As non-limiting examples, it may be formed of a simple thermistor or an electrical contact controlled by a float. If this thermistor is fed for example with constant current, its cooling differs according to whether the thermistor is placed in the air or dipped in the additive. Therefore, the measurement of the voltage across the thermistor makes it possible to directly indicate whether the thermistor is immersed in the additive or if the thermistor is placed in the air, in which case the minimum threshold level is reached.
On notera que le module 100 conforme à la présente invention constitue une cartouche aisément adaptable à l'intérieur du réservoir d'additif 50.Note that the
La cartouche constituée par le boîtier 110 peut être fixée à demeure, c'est-à-dire de manière définitive, dans le réservoir 50, par exemple par soudure ou collage. Cependant en variante la cartouche 110 peut être fixée de manière amovible et démontable dans le réservoir 50. Dans ce dernier cas, il est bien sûr prévu des moyens assurant l'étanchéité entre le boîtier 110 et le réservoir 50.The cartridge constituted by the
Un tel module de par son faible nombre de pièces constitutives présente une grande simplicité, et par conséquent une grande fiabilité.Such a module by its small number of component parts has a great simplicity, and therefore a high reliability.
On notera également le faible encombrement vertical de ce module dont la hauteur est typiquement inférieure à 70mm. En effet, la plus petite dimension du boîtier 110 est égale à la hauteur de celui-ci considérée dans la direction verticale, en référence à la position normale d'utilisation.Note also the small vertical footprint of this module whose height is typically less than 70mm. Indeed, the smallest dimension of the
L'entrée de la pompe à effet Venturi 150 peut être située à proximité immédiate du fond du réservoir 50, typiquement à une distance inférieure à 2mm. Ainsi, la présente invention permet un puisage efficace à l'intérieur du réservoir 50, même à faible niveau d'additif.The inlet of the
Le capteur de niveau 160 est à l'intérieur du boîtier 110, par exemple sur l'embout 132 recevant le filtre d'entrée de la pompe. Le niveau jaugé est celui du boîtier 110 et non pas celui du réservoir 50.The
Selon une variante, il est prévu un clapet anti retour sur le conduit 126.According to one variant, an anti-return valve is provided on the
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, il est prévu des moyens formant déflecteur placés en regard de la sortie de la pompe à jet 150, c'est-à-dire au dessus du sommet du conduit vertical 154. Ces moyens déflecteurs sont de préférence intégrés dans un prolongement en porte à faux 1160 de la cloison 116. Un tel déflecteur est conçu pour assurer un auto amorçage de la pompe à jet 150, en retournant initialement du carburant issu du gicleur de la pompe à jet vers l'intérieur du venturi de celle-ci, lorsque le débit injecté dans la pompe à jet est inférieur à un seuil. Un tel déflecteur peut être formé par exemple d'une cavité généralement hémisphérique coaxiale à la sortie de la pompe à jet 150 et concave en direction de celle-ci. Un exemple de tel déflecteur est décrit dans le document FR-A-2753658 auquel on se reportera utilement. Pour cette raison un tel déflecteur ne sera pas décrit dans le détail par la suite.According to another advantageous characteristic of the present invention, there are provided deflector means placed opposite the outlet of the
Claims (17)
- A liquid-drawing assembly comprising a module (100) comprising a case (110), a pump (130) disposed with its axis horizontal inside the case (110), and support-forming means (140) which carry the pump (130) close to the bottom of the case (110), the assembly being characterized by the fact that the case (110) is constituted by a trough that is upwardly open to form a positive reserve, by the fact that it is designed to be placed in a reservoir of fuel additive in a motor vehicle, and by the fact that it further includes a Venturi effect pump (150) designed to inject the additive into the case (110) by sucking it from the bottom of the tank (50) under the effect of an excess return flow, and a level detector assembly (160) placed inside the case (110).
- An assembly according to claim 1, characterized by the fact that the means (140) forming a support for the pump (130) define a resilient support.
- An assembly according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the support means (140) constitute a cradle (142) integrally molded in the case (110).
- An assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that the pump support means (140) comprise a cradle (142) in the form of a semicylindrical trough of inside radius complementary to the radius of the envelope of the pump (130) about an angular sector that is greater than 180°.
- An assembly according to claim 4, characterized by the fact that the cradle (142) is connected to the case (110) via resilient support clips (145, 146, 147, 148).
- An assembly according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that the means (140) forming a support for the pump (130) include an end plate complementary to a segment of the pump 130 so as to retain it axially.
- An assembly according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that the module (100) forms a cartridge.
- An assembly according to any one of claims 1 to 7, characterized by the fact that the case (110) has a flat bottom (112) provided with two longitudinal walls (114, 116) and at least one end wall (118).
- An assembly according to claim 8, characterized by the fact that a case-forming trough (110) is fixed in leakproof manner to a support plate (120) including an electrical connector (122) and spigots (124, 126).
- An assembly according to any one of claims 1 to 9, characterized by the fact that the body of the Venturi effect pump (150) is integrally molded with the case (110).
- An assembly according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that the Venturi effect pump (150) possesses a vertical outlet duct (154).
- An assembly according to claim 11, characterized by the fact that it includes a deflector (1160) facing the outlet (154) of the Venturi effect pump (150).
- An assembly according to claim 12, characterized by the fact that the deflector (1160) is adapted to return liquid to the inside of the Venturi effect pump (150) when the flow rate injected by said pump is below a threshold.
- An assembly according to claim 11 or 12, characterized by the fact that the deflector (1160) is formed by a cantilevered extension from a wall (116) of the case (110).
- An assembly according to any one of claims 1 to 14, characterized by the fact that the level detector (160) is placed on an endpiece (132) receiving the inlet filter of the pump (103).
- An assembly according to any one of claims 1 to 15, characterized by the fact that its height is less than 70 mm.
- A tank fitted with an assembly according to any one of claims 1 to 16.
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