FR2746479A1

FR2746479A1 - LIQUID SEPARATION ASSEMBLY AND PRESSURE UNIT OF AIRCRAFT TANKS

Info

Publication number: FR2746479A1
Application number: FR9703332A
Authority: FR
Inventors: Ronald Frederick Cassidy
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1997-09-26
Anticipated expiration: 2017-03-19
Also published as: GB9605823D0; GB2311234B; DE19711625A1; GB2311234A; FR2746479B1

Abstract

L'invention concerne un ensemble de séparation de liquide. Elle se rapporte à un ensemble comprenant un boîtier (10) qui contient un élément séparateur (13) de liquide, le boîtier (10) contenant le liquide séparé, le boîtier (10) ayant un passage qui rejoint une sortie qui est commandée par une soupape. La soupape est une soupape commandée par une pression et elle fonctionne automatiquement de manière périodique en ouvrant la sortie et en évacuant le liquide du boîtier (10). De préférence, le passage (18) est normalement fermé par un organe obturateur qui s'ouvre périodiquement de manière automatique pour l'évacuation du liquide, et la soupape est une soupape à pression différentielle. Application à la purge d'eau de réservoirs d'aéronef.A liquid separation assembly is disclosed. It relates to an assembly comprising a housing (10) which contains a liquid separating element (13), the housing (10) containing the separated liquid, the housing (10) having a passage which joins an outlet which is controlled by an outlet. valve. The valve is a pressure operated valve and it operates periodically automatically by opening the outlet and draining liquid from the housing (10). Preferably, the passage (18) is normally closed by a shutter member which periodically opens automatically for the discharge of liquid, and the valve is a differential pressure valve. Application to the purging of water from aircraft tanks.

Description

La présente invention concerne des ensembles de sépa-The present invention relates to separator assemblies

ration de liquide.liquid ration.

Dans un ensemble de séparation de liquide, un liquide, souvent sous forme de gouttelettes ou d'aérosols, est séparé d'un courant gazeux par un appareil tel qu'un appareil de coalescence. Le liquide est collecté dans un récipient et In a liquid separation assembly, a liquid, often in the form of droplets or aerosols, is separated from a gas stream by an apparatus such as a coalescer. The liquid is collected in a container and

évacué de celui-ci.evacuated from it.

Un exemple particulier d'un ensemble de ce type est un circuit d'aéronef utilisé pour la mise sous pression des réservoirs hydrauliques. De l'air provenant d'une prise d'air des réacteurs de l'aéronef et/ou de l'air provenant d'une unité auxiliaire d'alimentation sont transmis aux réservoirs par une unité de mise sous pression des réservoirs. Cette unité traite l'air transmis aux réservoirs hydrauliques par filtration, séparation d'eau et régulation A particular example of an assembly of this type is an aircraft circuit used for pressurizing the hydraulic tanks. Air from an air intake of the aircraft engines and / or air from an auxiliary power unit is transmitted to the tanks by a pressurization unit of the tanks. This unit processes the air transmitted to the hydraulic tanks by filtration, water separation and regulation

de pression.pressure.

L'ensemble de séparation fait partie de la fonction de séparation d'eau. L'eau libre et les aérosols aqueux s'associent par coalescence et l'eau résultante peut tomber sous l'action de la pesanteur dans un récipient. L'eau est évacuée du récipient par manoeuvre d'une soupape manuelle de purge. The separation assembly is part of the water separation function. Free water and aqueous aerosols associate by coalescence and the resulting water can fall under the action of gravity into a container. The water is discharged from the container by operation of a manual purge valve.

En général, l'unité de mise sous pression des réser- In general, the pressurizing unit of the reservoirs

voirs est à un emplacement peu accessible. Sa maintenance est difficile et elle n'est réalisée en théorie qu'après 250 h de vol. Cependant, lorsque la température se trouve au-dessous de 0 OC à ce moment, la purge manuelle est sees is at an inaccessible location. Its maintenance is difficult and it is done in theory after 250 hours of flight. However, when the temperature is below 0 OC at this time, the manual bleed is

impossible car l'eau a gelé.impossible because the water froze.

Ce comportement peut empêcher un fonctionnement effi- This behavior may prevent effective operation

cace de l'unité de mise sous pression des réservoirs puisque l'accumulation d'eau dans l'unité peut être si importante que l'air transmis aux circuits hydrauliques n'est pas of the tank pressurization unit since the accumulation of water in the unit may be so large that air to the hydraulic circuits is not

dépourvu d'eau.without water.

Dans un premier aspect, l'invention concerne un ensemble de séparation de liquide qui comporte un boîtier contenant un séparateur de liquide, le boîtier retenant le liquide séparé et ayant un passage qui rejoint une sortie commandée par une soupape, et l'ensemble est caractérisé en ce que la soupape est une soupape commandée par une pression et elle fonctionne de manière automatique et périodique par In a first aspect, the invention relates to a liquid separation assembly which comprises a housing containing a liquid separator, the housing retaining the separated liquid and having a passage that joins an outlet controlled by a valve, and the assembly is characterized in that the valve is a pressure-controlled valve and operates automatically and periodically by

ouverture de la sortie et évacuation du liquide du boîtier. opening of the outlet and evacuation of the liquid from the housing.

L'invention concerne aussi une unité de mise sous pression des réservoirs d'un aéronef qui comporte une entrée destinée à être raccordée à une source d'air comprimé et une sortie destinée à être raccordée à un réservoir hydraulique, l'unité comprenant un ensemble de séparation de liquide tel The invention also relates to a unit for pressurizing the tanks of an aircraft which comprises an inlet intended to be connected to a source of compressed air and an outlet intended to be connected to a hydraulic reservoir, the unit comprising an assembly liquid separation such

qu'indiqué par le premier aspect de l'invention. as indicated by the first aspect of the invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui va will be better understood by reading the description that will

suivre d'un exemple de réalisation, faite en référence au dessin annexé dont la figure unique est une coupe d'une partie d'un ensemble d'association de liquide par coalescence dans une unité de mise sous pression de follow of an exemplary embodiment, with reference to the accompanying drawing whose single figure is a section of a portion of a set of liquid association by coalescence in a pressurizing unit of

réservoirs d'un aéronef.tanks of an aircraft.

On se réfère au dessin; l'ensemble comporte un boîtier We refer to the drawing; the set includes a housing

ayant une base 11 et une paroi latérale périphérique 12. having a base 11 and a peripheral side wall 12.

Le boîtier 10 a aussi une extrémité supérieure fermée (non représentée), une entrée (non représentée) d'air chargé d'eau et une sortie (non représentée) d'air dont l'eau a été retirée. L'entrée est raccordée afin qu'elle reçoive l'air d'une prise d'une source d'air comprimé. L'air peut provenir de l'un des systèmes moteurs de l'aéronef, par exemple des réacteurs principaux ou d'une unité auxiliaire. La sortie The housing 10 also has a closed top end (not shown), an inlet (not shown) of water laden air and an outlet (not shown) of air from which water has been removed. The inlet is connected so that it receives air from a socket of a source of compressed air. The air can come from one of the engine systems of the aircraft, for example main reactors or an auxiliary unit. The exit

peut être raccordée à un régulateur de pression. can be connected to a pressure regulator.

Le boîtier 10 possède un élément 13 de coalescence sous The housing 10 has a coalescing element 13 under

forme d'un élément de filtration de forme générale tubu- form of a generally tubular filter element

laire. L'entrée débouche à l'intérieur de l'élément 13 et, lorsque l'air circule dans l'élément radialement vers l'extérieur, l'eau s'associe par coalescence dans l'élément et tombe sous forme de gouttelettes 14 qui rejoignent le lar. The inlet opens into the interior of the element 13 and, when the air circulates in the element radially outwards, the water combines by coalescence in the element and falls in the form of droplets 14 which join the

volume 15 de l'eau qui s'est déjà associée par coalescence. volume 15 of water that has already coalesced.

L'élément 13 peut être formé par exemple par une masse de fibres entremêlées. Ce filtre est vendu sous la marque de The element 13 may be formed for example by a mass of intermingled fibers. This filter is sold under the brand name of

fabrique "Profile" par Pall Corporation. manufactures "Profile" by Pall Corporation.

La base 11 du boîtier 10 a une soupape destinée à régler l'évacuation de l'eau associée par coalescence. Le boîtier 10 est réalisé avec un trou 16 dont une première extrémité est raccordée à une entrée 17 d'air comprimé et l'autre extrémité rejoint un passage 18 coaxial à l'axe du trou 16 et s'étendant d'une première extrémité ouverte 19, au niveau du trou 16, à une seconde extrémité ouverte 20, placée à l'extrémité de la base 11. Un piston 21 peut coulisser dans le trou 16 et il a une face 33 de travail tournée vers l'entrée 17. Le piston 21 a une tige 22 ayant une partie radialement épaisse 23 dans le trou 16. La partie épaisse 23 est raccordée par un épaulement tronconique 24 à une partie relativement mince 25 de tige placée dans le passage 18. Le rayon de cette partie relativement mince 25 de tige est tel qu'il existe une cavité annulaire 26 entre la partie relativement mince 25 de tige et la paroi du passage 18. Un passage 27 de sortie part de la base 11 et The base 11 of the housing 10 has a valve for controlling the evacuation of the coalesced water associated with it. The housing 10 is made with a hole 16 whose one end is connected to an inlet 17 of compressed air and the other end joins a passage 18 coaxial with the axis of the hole 16 and extending from a first open end 19, at the hole 16, at a second open end 20, placed at the end of the base 11. A piston 21 can slide in the hole 16 and it has a working face 33 facing the inlet 17. The piston 21 has a rod 22 having a radially thick portion 23 in the hole 16. The thick portion 23 is connected by a frustoconical shoulder 24 to a relatively thin portion 25 of rod placed in the passage 18. The radius of this relatively thin portion 25 rod is such that there is an annular cavity 26 between the relatively thin shaft portion 25 and the wall of the passageway 18. An outlet passage 27 extends from the base 11 and

rejoint cette partie du passage 18.joined this part of passage 18.

Un joint d'étanchéité 35 est placé autour du piston 21 A seal 35 is placed around the piston 21

et assure l'étanchéité entre le piston 21 et le trou 16. and seals between the piston 21 and the hole 16.

La partie relativement mince 25 de tige rejoint elle- The relatively thin part of the stem joins

même une troisième partie de tige 28 qui est ajustée intimement dans le passage 18. Un joint 34 d'étanchéité entoure cette partie 28 et assure l'étanchéité entre la partie 28 et le passage 18. Dans la position du piston 21 et de la tige 22 représentée sur le dessin, une extrémité de la tige 22 distante du piston 21 dépasse de la seconde even a third rod portion 28 which is intimately fitted in the passage 18. A seal 34 surrounds this portion 28 and seals between the portion 28 and the passage 18. In the position of the piston 21 and the rod 22 shown in the drawing, one end of the rod 22 distant from the piston 21 exceeds the second

extrémité 20 du passage 18.end 20 of the passage 18.

La partie 23 de tige qui est relativement épaisse est entourée d'un ressort hélicoïdal qui agit entre une surface The shaft portion 23 which is relatively thick is surrounded by a helical spring which acts between a surface

du piston et une face annulaire d'extrémité du trou 16. of the piston and an annular end face of the hole 16.

Une sortie 32 est formée en un point bas de la paroi An outlet 32 is formed at a low point of the wall

du trou 16.of the hole 16.

Pendant l'utilisation, l'entrée 17 d'air comprimé est raccordée à une source d'air, provenant par exemple d'une During use, the compressed air inlet 17 is connected to a source of air, for example from a

unité motrice d'un aéronef, notamment des réacteurs princi- unit of an aircraft, including main reactors

paux ou d'une unité auxiliaire. Lorsque l'ensemble moteur est en fonctionnement, de l'air à une pression supérieure à la pression ambiante est transmis à la face 33 de travail du piston. Il comprime le ressort 29 et applique l'épaulement tronconique 24 à la première extrémité ouverte 19 du passage 18. Ce comportement empêche alors la communication entre le passage 27 qui débouche de la base 11 et la sortie 32 dans le trou 16. L'extrémité de la tige 22 est aussi maintenue en position dans laquelle elle dépasse de la seconde extrémité ouverte 20 du trou 16 pour indiquer que la soupape est or an auxiliary unit. When the motor assembly is in operation, air at a pressure above ambient pressure is transmitted to the working face 33 of the piston. It compresses the spring 29 and applies the frustoconical shoulder 24 to the first open end 19 of the passage 18. This behavior then prevents the communication between the passage 27 which opens from the base 11 and the outlet 32 into the hole 16. The end of the rod 22 is also held in position in which it protrudes from the second open end 20 of the hole 16 to indicate that the valve is

fermée.closed.

Lorsque l'unité motrice s'arrête (par exemple lorsque les réacteurs sont arrêtés), l'air sous pression n'est plus transmis à l'entrée 17 et à la face 33 de travail du piston 21. Le ressort 29 agit alors de manière qui le piston 21 se déplace vers l'entrée 17 d'air comprimé. L'opération provoque alors un déplacement de l'épaulement tronconique 24 qui s'écarte de la première extrémité ouverte 19 du passage 18 et permet ainsi la circulation de l'eau du boîtier 10 dans le passage 27 vers la cavité 26, autour de la partie relativement mince 25 de tige, dans le trou 16 et vers l'extérieur par la sortie 32. L'extrémité de la tige 22 distante du piston 21 recule aussi dans la seconde extrémité ouverte 20 du passage 18 et indique que la soupape est ouverte. De cette manière, la soupape fonctionne chaque fois que l'ensemble moteur s'arrête de fonctionner. Par exemple, When the power unit stops (for example when the reactors are stopped), the air under pressure is no longer transmitted to the inlet 17 and to the working face 33 of the piston 21. The spring 29 then acts to way that the piston 21 moves to the inlet 17 of compressed air. The operation then causes a displacement of the frustoconical shoulder 24 which deviates from the first open end 19 of the passage 18 and thus allows the flow of water from the housing 10 in the passage 27 to the cavity 26, around the relatively thin portion of rod, in the hole 16 and outwardly through the outlet 32. The end of the rod 22 remote from the piston 21 also moves back into the second open end 20 of the passage 18 and indicates that the valve is open . In this way, the valve operates whenever the motor assembly stops operating. For example,

lorsque l'ensemble moteur est constitué d'un réacteur prin- when the engine assembly consists of a main reactor

cipal de l'aéronef, la soupape s'ouvre chaque fois que les réacteurs sont arrêtés. Evidemment, il arrive que la the valve, the valve opens each time the reactors are stopped. Obviously, it happens that the

température ambiante soit inférieure ou égale à la tempé- room temperature is less than or equal to the temperature

rature de congélation et empêche l'évacuation. Le boîtier est suffisamment grand pour stocker l'eau ou la glace si bien qu'un certain nombre de défauts de fonctionnement est possible avant que la soupape ne puisse libérer l'eau, à un freezing and prevents evacuation. The housing is large enough to store water or ice so that a number of malfunctions are possible before the valve can release the water,

moment o il n'existe plus de conditions de gel. when there are no more freezing conditions.

Il faut noter que l'ensemble décrit précédemment en référence au dessin n'est pas obligatoirement utilisé dans un aéronef car il peut être utilisé dans tout ensemble de séparation. Il n'est pas nécessaire que le gaz soit de l'air ni que le liquide soit de l'eau. Lors d'une utilisation ailleurs que dans un aéronef, l'entrée 17 de pression d'air peut être raccordée à toute source d'air comprimé variable périodiquement. Il faut noter que la disposition peut être inverse, c'est-à-dire que la soupape est ouverte lorsque de l'air It should be noted that the assembly described above with reference to the drawing is not necessarily used in an aircraft because it can be used in any separation unit. It is not necessary for the gas to be air or for the liquid to be water. When used elsewhere than in an aircraft, the air pressure inlet 17 may be connected to any source of periodically variable compressed air. It should be noted that the arrangement can be reversed, ie the valve is open when air

comprimé est appliqué et fermée en l'absence d'air comprimé. compressed is applied and closed in the absence of compressed air.

Il est aussi possible de ne pas utiliser l'indication donnée par l'extrémité en saillie de la troisième partie de It is also possible not to use the indication given by the projecting end of the third part of

tige 28.stem 28.

Il n'est pas nécessaire que la soupape soit logée dans un prolongement du boîtier placé sous le boîtier 10 et sous la base 11 car la soupape peut être séparée. En outre, il n'est pas nécessaire que la soupape soit commandée par une pression différentielle, car elle peut être commandée par It is not necessary that the valve is housed in an extension of the housing placed under the housing 10 and under the base 11 because the valve can be separated. In addition, it is not necessary for the valve to be controlled by a differential pressure because it can be controlled by

une pression agissant sur une seule face. pressure acting on one side only.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux ensembles et unités qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the assemblies and units that have just been described as examples only.

limitatif sans sortir du cadre de l'invention. limiting without departing from the scope of the invention.

Claims

A liquid separation assembly, comprising a housing (10) that contains a liquid separator element (13), the housing (10) containing the separated liquid, the housing (10) having a passageway that joins an outlet that is controlled by a valve, characterized in that the valve

is a pressure-operated valve and it functions

automatically periodically by opening the

outlet and discharging the liquid from the housing (10).

2. An assembly according to claim 1, characterized in that the passage (18) is normally closed by a shutter member which periodically opens automatically

for the evacuation of the liquid.

3. Assembly according to one of claims 1 and 2,

characterized in that the valve is a differential pressure valve.

4. An assembly according to any of the claims

1 to 3, characterized in that the valve is held in the closed position by pressure, a reduction of

pressure causing the valve (21) to open.

5. The assembly of claim 4, characterized in that the valve comprises a piston (21) which can slide in a hole (16), the piston (21) being biased by a spring in a position in which the valve opens the outlet the piston (21) being connected to a source of variable pressure fluid, the piston (21), when the fluid pressure is at a high level, being displaced despite the return force of the spring for closing the valve, the piston (21), when the pressure of the fluid is at a lower level, being displaced by a restoring force of the spring

so that the valve is open.

6. An assembly according to claim 5, intended to be mounted on an aircraft, characterized in that the fluid at a high pressure and the fluid at a low pressure come from the engine system of the aircraft, the high pressure being transmitted by the system. motor when it runs and the low pressure existing when the system

engine does not work.

7. An assembly according to claim 6, characterized in that the hole (16) has an end that opens to the ambient air, a face of the piston (21) being exposed to the ambient air, the return force by the spring being exercised by

a spring acting against a second face of the piston (21).

8. An assembly according to any of the claims

at 7, characterized in that the hole (16) is coaxial with a portion of the passage (18) which has a diameter smaller than the hole (16) and which meets the hole (16), the piston (21) having a rod (22) disposed along the hole (16) and the passage portion and having a shoulder (24) which contacts an end of the passage portion at the hole

(16) so that it closes this part of passage.

9. An assembly according to claim 8, characterized in that the outlet (27) is formed in a wall of the

hole (16).

10. Assembly according to one of claims 8 and 9,

characterized in that the passage portion has an open end (20) at the end opposite the end of the hole (16), the rod (22) having an end remote from the piston which protrudes from the open end (20). ) when the valve is closed and which is in that passage portion when the valve is open to indicate the condition

operating the valve.

11. An assembly according to any one of the claims

1 to 10, characterized in that the valve is in a portion of the housing (10) which is below the base of the

housing (10).

12. An assembly according to any one of the claims

1 to 11, characterized in that the separator is an element

(13) filtration operating by coalescence.

13. The assembly of claim 1, characterized in that the assembly is associated with a power source, the valve opening under the control of the energy source.

when it is rendered inoperative.

14. Unit for pressurizing aircraft tanks

nave, comprising an input intended to be connected to a

source of compressed air and an outlet intended to be

to a hydraulic reservoir, characterized in that it comprises a liquid separation assembly according to one of

any of claims 1 to 13.