FR2934504A1 - Filtre a carburant et cartouche filtrante permettant l'evacuation de charges electrostatiques. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un filtre à carburant, comprenant un bol (8) et un couvercle (9) formant une enceinte (17) dans laquelle sont disposés de manière concentrique un élément filtrant (20) et un appareil électrique (6), un connecteur (7) permettant la connexion électrique de l'appareil (6) à une alimentation extérieure est supporté par le bol (8) ou par le couvercle (9). L'appareil électrique (6) est disposé dans un fourreau (5) dissipatif et relié à la masse de l'appareil électrique (6) ou du connecteur (7). Au moins une partie (1, 2, 3) de l'élément filtrant (20) est dissipative et au moins un contacteur élastique dissipatif (12) est disposé entre ladite partie (1, 2, 3) dissipative et le fourreau (5) afin d'assurer une continuité dissipative entre l'élément filtrant (20) et le fourreau (5). L'invention concerne également un élément filtrant (20) destiné à être utilisé dans ledit filtre à carburant.
Description
Le domaine technique de la présente invention est celui des filtres à carburant et plus particulièrement des filtres à carburant dans lesquels est intégré au moins un appareil électrique.
Lors de la circulation d'un fluide, et plus particulièrement lorsqu'un carburant circule dans un filtre, les frottements du fluide lors de son passage dans le média filtrant engendrent des pertes d'électrons qui s'accumulent au niveau de l'élément filtrant et du bol de filtre, ce qui provoque une importante concentration de charges électrostatiques. Il est alors impératif de prévoir un chemin dissipatif permettant la dissipation de ces charges afin d'éviter la formation d'arcs électriques entre le filtre et la structure du véhicule (masse) pouvant engendrer une perforation de l'enveloppe du filtre et donc des fuites de carburant. Une première solution, divulguée par le brevet US6168713 consiste à réaliser le corps de filtre en matériau conducteur ou dissipateur (par exemple en métal ou en plastique chargé de fibres ou particules conductrices) et de relier le corps de filtre à la masse du véhicule. Cette solution présente cependant un inconvénient lorsque le corps de filtre comporte un connecteur électrique, par exemple pour alimenter une pompe à carburant ou un autre appareil électrique tels une valve, un réchauffeur ou un capteur. En effet, le corps de filtre étant conducteur, il risque de réaliser un court-circuit entre les bornes du connecteur et d'affecter l'efficacité de l'appareil électrique. De plus, l'utilisation de plastiques ou polymères chargés est particulièrement onéreuse. Une autre solution, divulguée par le brevet US6740236 consiste à disposer un ressort circulaire sur un flasque conducteur et à intégrer au boîtier de filtre un élément conducteur sur lequel vient s'appuyer le ressort circulaire. L'élément conducteur est relié à la masse du véhicule. Cette solution nécessite cependant l'utilisation d'une borne spécifique, dédiée à la dissipation des charges électrostatiques et impose l'intégration d'un fil supplémentaire dans le circuit électrique du véhicule. L 'invention a donc pour objet un filtre à carburant et un élément filtrant de conception simple et peu onéreuse permettant la dissipation des charges électrostatiques. L 'invention concerne un filtre à carburant, comprenant un bol et un couvercle formant une enceinte dans laquelle sont disposés de manière concentrique un élément filtrant et un appareil électrique, un connecteur permettant la connexion électrique de l'appareil à une alimentation extérieure est supporté par le bol ou par le couvercle, l'appareil électrique est disposé dans un fourreau dissipatif, le fourreau est électriquement relié à la masse de l'appareil électrique ou du connecteur, au moins une partie de l'élément filtrant est dissipative et au moins un contacteur élastique dissipatif est disposé entre ladite partie dissipative et le fourreau afin d'assurer une continuité dissipative entre l'élément filtrant et le fourreau. Selon une caractéristique de l'invention, l'appareil électrique est une pompe à carburant et l'élément filtrant est disposé en amont de la circulation du carburant par rapport à la pompe.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un contacteur élastique dissipatif est solidaire de l'élément filtrant. L 'invention concerne également un élément filtrant pour filtre à carburant comportant un premier flasque, dit supérieur, un deuxième flasque, dit inférieur, un support de forme sensiblement tubulaire et un média filtrant disposé autour du support et à travers lequel peut passer le carburant à filtrer, le média filtrant étant interposé entre le premier et le deuxième flasque, au moins une partie de l'élément filtrant est dissipative et comporte au moins un contacteur élastique dissipatif destiné à assurer un contact dissipatif avec le fourreau. Selon une caractéristique de l'invention, le flasque supérieur est conducteur et au moins un contacteur élastique dissipatif est solidaire du flasque supérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le flasque inférieur est conducteur et au moins un contacteur élastique dissipatif est solidaire du flasque inférieur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le support tubulaire est conducteur et en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif est solidaire du support tubulaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'une patte ou d'une jupe formée d'une seule pièce avec la partie dont il est solidaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, au 25 moins un contacteur élastique dissipatif est orienté vers l'intérieur du support tubulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'un ressort hélicoïdal ou à lame rapporté 30 sur la partie dissipative. Un avantage de la présente invention réside dans le fait qu'elle permet la dissipation des charges électrostatique et évite la formation d'arcs électriques entre le filtre et la structure du véhicule.
Un autre avantage réside dans l'utilisation d'un contacteur élastique dissipatif, facilement déformable, qui permet un rattrapage de jeu radial et axial. Un autre avantage encore réside dans le fait que l'invention permet de réaliser un filtre à carburant de conception aisée et à coût réduit. Un autre avantage encore réside dans la facilité de montage et de démontage de l'élément filtrant ne nécessitant pas de compétences spéciales en électricité.
Un autre avantage encore pour certains modes de réalisation de l'élément filtrant réside dans le fait que celui-ci ne nécessite pas d'ajout de pièce spécifique par rapport à un filtre classique. Un autre avantage réside dans la recyclabilité de 15 l'élément filtrant. Un autre avantage réside dans le fait que l'invention utilise le connecteur de la pompe à carburant et ne nécessite pas l'intégration d'un connecteur spécifique à la décharge électrostatique. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un filtre à carburant selon l'invention selon un premier mode de réalisation, - les figures 2 et 3 illustrent une variante de réalisation du contacteur élastique dissipatif, les figures 4 et 5 illustrent des variantes de réalisation du contacteur élastique dissipatif solidaire du flasque inférieur, et la figure 6 illustre une autre variante de réalisation où le contacteur élastique dissipatif est 25 30 solidaire du support tubulaire. L'effet technique recherché par l'invention est la dissipation des charges électrostatique. A cet effet, il est important de préciser les terminologies utilisées pour qualifier les propriétés des matériaux. On différencie les matériaux conducteurs, dissipatifs, astatiques et isolants. On entend par "isolant" un matériau non conducteur de courant et ne permettant pas la dissipation des charges électrostatiques. De tels matériaux ont une résistivité de surface supérieure à 1012 Ohms. Les matériaux "astatiques" ont une résistivité de surface comprise entre 109 et 1012 Ohms, les matériaux "dissipatifs" ont une résistivité de surface comprise entre 105 et 109 Ohms et les matériaux "conducteurs" ont une résistivité de surface inférieure à 105 Ohms. Dans la présente description, le terme "dissipatif" s'appliquera aussi bien aux matériaux conducteurs que dissipatifs et désignera une propriété permettant la décharge électrostatique.
La figure 1 est une vue en coupe illustrant un filtre à carburant selon l'invention. Le filtre comprend un bol 8 et un couvercle 9 fixé sur le bol (ici par vissage) afin de former une enceinte 17 dans laquelle sont disposés de manière concentrique un élément filtrant 20 et un appareil électrique 6 (constitué dans cet exemple par une pompe à carburant 6). Le couvercle 9 comporte classiquement une entrée 18 de carburant non filtré, une sortie 19 de carburant filtré et un connecteur 7 permettant la connexion électrique de la pompe 6 à une alimentation extérieure. La pompe 6 est disposée dans un fourreau 5 qui d'une part assure le maintien de la pompe 6 et d'autre part permet de maintenir une réserve de carburant dans laquelle est immergée la pompe. A cet effet la partie inférieure 5a du fourreau forme un récipient étanche alors que la partie supérieur 5b comporte des ouvertures 5c permettant le passage du carburant. L'élément filtrant 20 comporte un premier flasque 3, dit supérieur, un deuxième flasque 2, dit inférieur, un support 1 de forme sensiblement tubulaire et un média filtrant 4 disposé autour du support 1 et à travers lequel peut passer le carburant à filtrer. Le média filtrant est interposé entre le premier et le deuxième flasque et le support 1 est ajouré par des ajourages 16 afin de permettre le passage du carburant. Les flasques 2 et 3 sont de forme sensiblement annulaire et le média filtrant 4 est réalisé sous la forme d'un cylindre qui peut être obtenue, de façon connue, par enroulage ou par plissage (par exemple droit, chevron ou courbe) d'un média. Le bol 8 et le couvercle 9 sont réalisés en matériau plastique ou polymère électriquement isolant. Le fourreau 5 est dissipatif et électriquement relié à la pompe 6. Au moins une partie de l'élément filtrant 20 est dissipative (par exemple un flasque ou le support tubulaire). Sur cette figure, la connexion dissipative entre le fourreau 5 et la pompe 6 est réalisée par un ressort hélicoïdal 21 disposé dans le fourreau 5. Dans le cas où le corps de la pompe 6 n'est pas relié à la masse, ou n'est pas conducteur, on pourra également relier le fourreau à la pompe par un fil électrique (non représenté). Un contacteur élastique dissipatif est disposé entre une partie dissipative de l'élément filtrant 20 et le fourreau 5 afin d'assurer une continuité dissipative entre l'élément filtrant 20 et le fourreau 5. Sur cette figure, le contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'un ressort hélicoïdal 12 disposé entre le flasque inférieur 2 et la partie inférieure 5a du fourreau et orienté vers l'intérieur du support tubulaire 1. Le ressort 12 est solidaire du flasque inférieur 2. D'autres modes de réalisation du contacteur élastique dissipatif seront plus particulièrement décrits par la suite, en liaison avec les figures 2 à 6. La pompe à carburant 6 est disposée en aval (par rapport à la circulation du carburant) de l'élément filtrant 20 et le filtre fonctionne en dépression. La circulation du carburant dans le filtre, illustrée par des flèches sur la figure, est la suivante: la pompe 6 crée une dépression dans le filtre et aspire le carburant qui pénètre dans l'enceinte 17 par l'entrée 18, s'écoule autour de l'élément filtrant 20, traverse radialement le média 4 vers l'intérieur de l'élément filtrant, traverse le support tubulaire 1 et remonte jusqu'aux ouvertures 5c afin de pénétrer dans le fourreau 5 où il est aspiré par la pompe 6 afin de ressortir sous pression par la sortie 19. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 1, la circulation des charges électrostatiques dans le filtre est la suivante : le passage du carburant dans le média 4 engendre des pertes d'électrons, les électrons migrent vers le flasque inférieur 2 (on pourra par exemple améliorer ce passage en utilisant une colle conductrice entre le média et le flasque), passent par le ressort 12 du flasque, jusqu'au fourreau 5, circulent soit par contact direct, soit à travers le ressort hélicoïdal 21, jusqu'au corps de pompe 6 et remontent jusqu'au connecteur 7 où ils sont évacués par un fil de masse. Les figures 2 à 6 illustrent différents modes de réalisation du contacteur élastique dissipatif disposé entre la partie dissipative de l'élément filtrant et le fourreau 5 afin d'assurer une continuité dissipative entre l'élément filtrant 20 et le fourreau 5. Les figures 2 et 3 sont respectivement une section de l'élément filtrant 20 et une vue de dessous du flasque supérieur 3, illustrant un autre exemple de réalisation d'un contacteur élastique dissipatif 10, solidaire du flasque supérieur 3 de l'élément filtrant 20. Dans cet exemple de réalisation, le flasque supérieur 3 de l'élément filtrant est réalisé en matériau dissipatif et comporte des pattes élastiques 10 également réalisées en matériau dissipatif et en contact avec le fourreau 5 afin d'assurer une continuité dissipative entre l'élément filtrant 20 et le fourreau 5. Les contacteurs élastiques 10 et le flasque supérieur 3 forment une seule pièce, par exemple réalisée par moulage d'un polymère chargé de matériau dissipateur. Dans cet exemple de réalisation, les contacteurs élastiques 10 sont au nombre de trois, disposés à 120° au niveau du diamètre interne du flasque 3 et orientés vers l'intérieur du support tubulaire 1.
La figure 4 est une vue en coupe illustrant une autre variante de réalisation dans laquelle le contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'un ressort à lame rapporté sur le flasque inférieur 2 duquel il est solidaire, par exemple par collage, soudage, rivetage, surmoulage ou clipage. Dans cet exemple de réalisation, le ressort à lame est orienté vers l'intérieur du support tubulaire 1 (non visible sur cette figure) et est écrasé par le fourreau 5 lors du montage de l'élément filtrant dans le filtre.
La figure 5 est une vue en coupe illustrant encore une autre variante de réalisation dans laquelle le contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'une jupe 13, de forme sensiblement tronconique, formée d'une seule pièce avec le flasque inférieur 2 et élastique afin de se déformer lorsqu'elle entre en contact avec le fourreau 5. La figure 6 est une vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le contacteur élastique dissipatif 14 est solidaire du support tubulaire 1. Le contacteur élastique dissipatif 14 est orienté vers l'intérieur du support tubulaire 1 et se présente sous la forme d'une patte formant une seule et unique pièce avec le support tubulaire 1. Dans cet exemple de réalisation, le support tubulaire 1 est dissipatif. Le support 1 n'étant pas en contact direct avec le média filtrant 4, il est nécessaire d'assurer une continuité électrique (ou dissipative) entre le média 4 et le support 1. C'est pourquoi au moins un des flasques supérieur 3 ou inférieur 2 (non visible sur cette figure) est également réalisé en matériau dissipatif. Avantageusement, dans les exemples de réalisation illustrés par les figues 1 à 6, le contacteur élastique dissipatif est solidaire de l'élément filtrant 20, ce qui permet de renouveler ce contacteur lors de la rechange de l'élément filtrant et de prévenir un vieillissement du contacteur (usure, oxydation, fatigue,...) qui pourrait être néfaste à la dissipation électrostatique.
La figure 7 est une vue en coupe illustrant une variante de réalisation où le contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'un ressort hélicoïdal 15 disposé entre le fourreau 5 et le flasque inférieur 2. Le contacteur élastique dissipatif 15 est rapporté sous le fourreau 5 et solidarisé à ce dernier par exemple par collage, soudage, rivetage, montage à chaud ou clipage. Les exemples de réalisation ont été donnés à titre illustratif et ne sont pas limitatifs de la portée de l'invention. Dans les exemples de réalisation décrits en relation avec les figures illustratives, l'appareil électrique est une pompe à carburant 6. On pourra également mettre en oeuvre l'invention en utilisant d'autres appareils électriques destinés à un filtre à carburant, par exemple un réchauffeur à carburant ou une électrovanne. A titre de variante, le connecteur 7 pourra également être supporté par le bol 8 à la place du 10 couvercle 9 L'utilisation d'un ressort 21 entre le fourreau 5 et le corps de pompe 6 est donné à titre illustratif. Le contact dissipatif entre le fourreau 5 et le corps de pompe 6 pourra également être réalisé par simple contact, 15 par une liaison filaire ou un contact intermittent. Dans une autre variante de réalisation, le fourreau 5 est directement électriquement relié au connecteur 7. Les matériaux dissipatifs pourront également être remplacés par des matériaux conducteurs; en effet de tels 20 matériaux permettent également la dissipation des charges électrostatiques. Avantageusement, l'utilisation de matériaux élastiquement déformables pour la réalisation du contacteur élastique dissipatif permet d'assurer en 25 permanence un contact entre l'élément filtrant 20 et le fourreau 5. Le contacteur élastique dissipatif se déforme lorsque l'élément filtrant 20 est inséré dans le filtre et demeure continuellement en appui contre le fourreau 5. La déformation du contacteur élastique dissipatif est 30 suffisante pour un rattrapage de jeu axial et/ou radial entre le fourreau 5 et l'élément filtrant, sans pour autant les soumettre à une contrainte pouvant nuire à la montabilité ou au fonctionnement du filtre.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Filtre à carburant, comprenant un bol (8) et un couvercle (9) formant une enceinte (17) dans laquelle sont disposés de manière concentrique un élément filtrant (20) et un appareil électrique (6), un connecteur (7) permettant la connexion électrique de l'appareil (6) à une alimentation extérieure est supporté par le bol (8) ou par le couvercle (9), filtre caractérisé en ce que l'appareil électrique (6) est disposé dans un fourreau (5) dissipatif, en ce que le fourreau (5) est électriquement relié à la masse de l'appareil électrique (6) ou du connecteur (7), en ce qu'au moins une partie (1, 2, 3) de l'élément filtrant (20) est dissipative et en ce qu'au moins un contacteur élastique dissipatif (10, 11, 12, 13, 14) est disposé entre ladite partie (1, 2, 3) dissipative et le fourreau (5) afin d'assurer une continuité dissipative entre l'élément filtrant (20) et le fourreau (5).
- 2. Filtre à carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil électrique (6) est une pompe à carburant et en ce que l'élément filtrant (20) est disposé en amont de la circulation du carburant par rapport à la pompe (6).
- 3. Filtre à carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif (10, 11, 12) est solidaire de l'élément filtrant (20).
- 4. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon l'une des revendications précédentes et comportant un premier flasque (3), dit supérieur, un deuxième flasque (2), dit inférieur, un support (1) de forme sensiblement tubulaire et un média filtrant (4) disposé autour du support (1) et à travers lequel peut passer le carburant à filtrer, le média filtrant étant interposé entre le premier et le deuxième flasque, élément filtrant caractérisé en en que au moins une partie (1, 2, 3) de l'élément filtrant (20) est dissipative et comporte au moins un contacteur élastique dissipatif (10, 11, 12, 13, 14) destiné à assurer un contact dissipatif avec le fourreau (5).
- 5. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que le flasque supérieur (3) est conducteur et en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif (10) est solidaire du flasque supérieur (3).
- 6. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le flasque inférieur (2) est conducteur et en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif (11, 12, 13) est solidaire du flasque inférieur (2).
- 7. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le support tubulaire (1) est conducteur et en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif (14) est solidaire du support tubulaire (1).
- 8. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif (10, 11, 13) se présente sous la forme d'une patte ou d'une jupe formée d'une seule pièce avec la partie (1, 2, 3) dont il est solidaire.
- 9. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif (10, 12, 14) est orienté vers l'intérieur du support tubulaire (1).
- 10. Elément filtrant (20) pour filtre à carburant selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que au moins un contacteur élastique dissipatif se présente sous la forme d'un ressort hélicoïdal (12) ou à lame (11) rapporté sur la partie dissipative (1, 2, 3).
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