FR2936274A1 - Dispositif de collecte de fluide - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un dispositif de collecte de fluides issus du fonctionnement d'un moteur, comprenant au moins un réservoir de stockage (1) d'un fluide alimenté en entrée par un drain (3) et en sortie (4) par des moyens de purge (5), caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (7) de contrôle visuel du niveau maximum de fluide stocké.
Description
La présente invention entre dans le domaine de la motorisation de véhicule, plus particulièrement dans la collecte de fluides issus du fonctionnement d'un moteur de véhicule.
L'invention trouvera une application toute particulière, mais aucunement limitative, au sein de moteur de type thermique, par exemple tel un moteur à explosion d'un véhicule automobile ou une turbine à gaz d'un aéronef. De manière connue, un moteur thermique est alimenté en carburant au travers de moyen de circulation adapté à un tel fluide. D'autres circuits acheminent d'autres types de fluides nécessaires au bon fonctionnement d'un moteur, notamment des lubrifiants et des liquides de refroidissement. Prévus hermétiques à leur fluide respectif, de tels circuits offrent une bonne étanchéité statique. Toutefois, l'étanchéité dynamique des pièces mobiles du moteur reste mal maîtrisée, notamment en raison des contraintes thermiques importantes, ce qui engendre inexorablement des fuites de fluides. Là où un simple drainage était prévu vers l'extérieur du moteur, les soucis environnementaux ont obligé la récupération des fluides afin de limiter leur impact potentiellement nocif. L'invention entre pleinement dans la collecte de fluide issu du fonctionnement d'un moteur, plus particulièrement les fluides provenant de fuites qu'un tel moteur subit.
Cette récupération a déjà été envisagée au travers d'un drain unique qui assure la gestion de la collecte des fluides vers un unique réservoir de stockage. Bien que temporaire, ce réservoir pose quelques inconvénients, notamment en raison des mélanges de fluides en différentes phases, les réactions potentielles entre elles, les émanations de vapeurs ou autres. Une autre solution consiste en une collecte sélective de certains fluides afin de les retourner vers leur réservoir d'origine. Toutefois, la quantité de fluide recyclé reste minime, notamment en raison de l'usure et du mélange des fluides avec d'autres composés lors de leur utilisation. Chaque type de fluide doit donc être orienté vers un réservoir spécifique en vue de son stockage. En raison de l'encombrement généré, la taille et la quantité de fluide est souvent limitée, ce qui est particulièrement le cas à bord d'un aéronef.
A l'inverse, les quantités minimes de rejet tendent à augmenter au fil du temps et du vieillissement du moteur et des circuits. Originellement, un trop plein était prévu sur le réservoir en cas de débordement, mais une telle solution repose les problèmes liés à la pollution, sans compter les risques potentiels à bord de certains véhicules, comme un aéronef. Par conséquent, les réservoirs doivent être clos. Il est alors nécessaire de contrôler le niveau de fluide collecté au sein de chaque réservoir et d'en purger régulièrement leur contenu.
En raison des délais et de la complexité des opérations de maintenance d'un moteur, le contrôle et la purge de chaque réservoir de fluide doit être simple et rapide tout en assurant fiabilité et sécurité. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en offrant une collecte sélective des fluides issus du fonctionnement d'un moteur, tout en permettant un contrôle rapide et simple de la quantité certaine de fluide récupéré. Pour ce faire, L'invention a pour objet un dispositif de collecte de fluides issus du fonctionnement d'un moteur. Un tel dispositif de collecte de fluides issus du fonctionnement d'un moteur, comprenant au moins un réservoir de stockage d'un fluide alimenté en entrée par un drain et en sortie par des moyens de purge, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle visuel du niveau maximum de fluide stocké. Un tel dispositif de collecte de fluide présente l'avantage de lire précisément et rapidement le niveau maximum atteint par le fluide, facilitant et diminuant le temps d'entretien à ce niveau. De plus, la lecture de la quantité de fluide collectée permet de diagnostiquer plus aisément certaines fuites de fluide et l'état du moteur.
La conception simple du dispositif selon l'invention allège aussi l'ensemble du dispositif embarqué et diminue les coûts de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue frontale d'un exemple de réalisation d'un dispositif de collecte selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon l'axe A-A' de la figure 1 ; et - la figure 3 est un détail de la figure 2. La présente invention concerne la collecte de fluides issus du fonctionnement d'un moteur, notamment différents fluides provenant des fuites des systèmes de circulation, comme les circuits hydraulique, de refroidissement, d'approvisionnement en carburant, etc. Un tel dispositif permet de collecter chaque fluide indépendamment. Pour ce faire, il comprend au moins un réservoir 1 de stockage d'un fluide. De préférence, ledit dispositif est pourvu d'une enceinte 2 enfermant plusieurs réservoirs de stockage 1 propres à chaque type de fluide. Dans le mode de réalisation visible sur la figure 1, une telle enceinte 2 comprend quatre réservoirs de stockage 1.
Chacun d'entre eux est alimenté en fluide en entrée par un drain 3. Ce dernier est relié à un circuit adapté à la récupération du fluide issu des fuites d'un circuit particulier. Il est dès lors possible de séparer chaque type de fluide afin d'éviter leurs mélanges.
Chaque drain 3 achemine donc ledit fluide vers un réservoir 1 à l'intérieur duquel il débouche. Selon le mode de réalisation préférentiel visible sur les figures, le drain 3 débouche en partie haute du réservoir 1. Selon d'autres modes de réalisation non représentés, ce drain 3 peut être connecté au réservoir 1 sur n'importe laquelle de ses parois, notamment sur la face inférieure. Dans ce cas, un système empêche le retour du fluide par le drain 3, par exemple au travers d'un siphon. De volume variable, chaque réservoir 1 peut donc être dimensionné en fonction de la quantité de fluide susceptible 5 d'être récupérée. Le volume intérieur de chaque réservoir 1 peut avantageusement contenir de l'air. Ledit réservoir 1 peut aussi être relié à la pression atmosphérique, notamment au travers d'une soupape ou analogue, évitant les remontées d'air par le 10 drain 3 lors du remplissage. Selon différents modes de réalisations, le volume du réservoir 1 peut contenir un gaz dit neutre , ne réagissant pas avec le fluide stocké. L'intérieur du réservoir 1 peut aussi être pressurisée afin de limiter l'évaporation, en 15 particulier concernant un fluide de type hydrocarbure, très volatile. En sortie 4, le réservoir de stockage 1 est relié à des moyens de purge 5. Commandés manuellement ou automatiquement, par réservoir 1 ou pour l'ensemble de l'enceinte 2, ces moyens 20 de purge 5 permettent de vider chaque réservoir 1 vers un ou plusieurs bacs 6 de récupération finale du ou des fluides. Une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que ledit dispositif de collecte comprend des moyens 7 de contrôle visuel du niveau maximum de fluide stocké. Plus 25 particulièrement, chaque réservoir 1 est muni de tels moyens de contrôle 7. D'un simple coup d'oeil, un opérateur peut déterminer la quantité exacte de fluide collecté, y compris si une partie du fluide a subi une évaporation. En effet, les moyens de 30 contrôle 7 permettent de visualiser la hauteur maximale atteinte par le fluide au sein de son réservoir de stockage 1. Pour ce faire, lesdits moyens de contrôle 7 comprennent un espace 8 de rétention dudit fluide. Cet espace 8 conserve le niveau 9 le plus haut atteint par le fluide, même si sa hauteur 35 est redescendue, notamment par évaporation au sein du réservoir 1. A la vue du niveau 9 atteint, l'opérateur peut donc choisir de purger ou non ledit réservoir 1. Le niveau maximum 9 peut être conservé de plusieurs manières. Dans un mode de réalisation non représenté, le fluide peut remonter le long d'une colonne, poussant un élément mécanique venant se bloquer au sein de ladite colonne, empêchant sa descente lors du retrait du fluide. Un actionneur mécanique permet alors de le faire redescendre manuellement au moment de la purge, libérant sa course en descente. Selon le mode préférentiel de réalisation, visible sur les figures, l'invention utilise le principe de tension superficielle, à savoir la tension existante au niveau de la surface de séparation d'au moins deux milieux. Dans le cadre de l'invention, cette tension s'exerce entre la paroi du réservoir 1, le fluide remplissant une partie dudit réservoir 1 et le gaz contenu dans l'autre partie. Cette tension de surface permet de maintenir le fluide sous forme d'une mince pellicule 10, délimitant le niveau maximal qu'il ait atteint au sein dudit réservoir 1. Pour ce faire, l'espace de rétention 8 présente une 20 épaisseur de manière à créer une tension superficielle dudit fluide. Selon le mode préférentiel de réalisation, ledit espace de rétention 8 est menagé entre deux parois. Plus particulièrement, comme visible sur les figures 2 et 3, l'une 25 des parois est une face 11 dudit réservoir 1, tandis qu'une membrane 12 est disposée le long de cette face 11, notamment parallèlement à cette dernière. Comme évoqué précédemment, la distance entre cette face 11 et la membrane 12 est telle que la pellicule 10 de fluide y soit maintenue. 30 Selon le mode préférentiel de réalisation, la face 11 peut être au moins en partie constituée par un hublot 13. Dès lors, ledit espace de rétention 8 présente une épaisseur de manière à créer une tension superficielle dudit fluide avec la surface intérieure dudit hublot 13. Il en va de même avec ladite 35 membrane 12. Les forces s'appliquant au niveau de la pellicule 10 de fluide sont particulièrement visibles sur la figure 3. La tension s'opérant au niveau, d'une part, du hublot 13 et, d'autre part, de la membrane 12, contrent l'effet du poids. De plus, en matériau transparent, ledit hublot 13 permet de visualiser le niveau de liquide au sein de l'espace 8. Dans le cas d'une membrane 12 elle aussi transparente, l'opérateur peut donc visualiser la différence potentielle entre les niveaux de fluide au sein dudit espace 8 et au sein du réservoir 1.
Afin d'améliorer la tension superficielle au sein de l'espace 8, la surface intérieure dudit hublot 13 et/ou de ladite membrane présentent un revêtement d'amélioration de ladite tension superficielle en fonction dudit fluide. Les matériaux sont donc choisis pour constituer chaque membrane 12 et hublot 13 par rapport au fluide que ledit réservoir 1 est destiné à collecter. De plus, ledit dispositif de collecte selon l'invention comprend des moyens de nettoyage dudit espace de rétention 8. Non représentés, ces moyens sont aptes à nettoyer ladite surface intérieure dudit hublot 13, manuellement au automatiquement. A titre d'exemple, ces moyens de nettoyage peuvent injecter un gaz ou de l'air sous pression afin d'éjecter la pellicule 10 de fluide conservée à l'intérieur de l'espace de rétention 8.
Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif de collecte comprend un trop plein sous forme d'au moins un conduit depuis l'intérieur de chaque réservoir 1 vers l'extérieur. Un tel conduit peut être pourvu d'un siphon et d'un clapet de manière à autoriser le passage du fluide en cas de débordement mais qui n'autorise pas le passage de gaz en sens inverse. Un tel conduit de trop plein n'est requis qu'en cas d'une période d'absence de maintenance, afin d'éviter le débordement par le drain 3. Selon un autre mode particulier de réalisation, essentiellement destiné à être embarqué au sein d'un aéronef, le dispositif de collecte selon l'invention présente un corps en aluminium ou en alliage métallique léger et résistant. Chaque hublot 13 sera réalisé en verre pincé dans le corps métallique, afin de limiter les effets des dilatations thermiques. En particulier, un joint torique en diméthyle éthylène propylène (EPDM) avec une couche de polytétrafluoroéthylène (PTFE) peut être disposé entre le corps du réservoir 1 et la périphérie dudit hublot 13. Un tel joint peut suffire à encaisser les variations d'épaisseurs ainsi que les divers chocs vibratoires du corps.
Dans le cas particulier d'un réservoir de stockage 1 de grande taille, notamment destiné à collecter l'ensemble des fluides, l'intérieur dudit réservoir 1 peut comprendre au moins une paroi intermédiaire sous forme d'une barrière percée. Cette dernière joue le rôle d'un amortisseur simple contre le déplacement du liquide au sein du réservoir 1. Chaque paroi intermédiaire sert donc à limiter les déplacements du fluide à l'intérieur du réservoir 1 et prévient les effets de résonance et de ballottement. Le dispositif de collecte selon l'invention permet donc de récupérer indépendamment chacun des fluides issus du fonctionnement d'un moteur, tout en visualisant rapidement et parfaitement le niveau maximum collecté. La robustesse des matériaux et la simplicité de sa conception le destine tout particulièrement à être embarqué au 25 sein de véhicule aéroporté. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
Claims (5)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de collecte de fluides issus du fonctionnement d'un moteur, comprenant au moins un réservoir de stockage (1) d'un fluide alimenté en entrée par un drain (3) et en sortie (4) par des moyens de purge (5), caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (7) de contrôle visuel du niveau maximum de fluide stocké.
- 2. Dispositif de collecte selon la revendication 1, 10 caractérisé par le fait que lesdits moyens de contrôle (7) comprennent un espace (8) de rétention dudit fluide.
- 3. Dispositif de collecte selon l'une quelconque des revendications 1 ou au moins un hublot 15 réservoir (1).
- 4. Dispositif et 3, caractérisé par le fait que ledit espace de rétention (8) ledit hublot (13) et une membrane de collecte selon la revendication présente une épaisseur de manière à créer une tension superficielle dudit fluide avec la surface intérieure dudit hublot (13). 25 6. Dispositif de collecte selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit espace de rétention (8) présente une épaisseur de manière à créer une tension superficielle dudit fluide avec ladite membrane (12). 7. Dispositif de collecte selon les revendications 5 30 ou 6, caractérisé par le fait que ladite surface intérieure dudit hublot (13) et/ou ladite membrane (12) présentent un revêtement d'amélioration de ladite tension superficielle en fonction dudit fluide. 8. Dispositif de collecte selon l'une quelconque des 35 revendications 2 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de nettoyage dudit espace de rétention (8). 8 2, caractérisé par le fait qu'il comprend ménagé sur au moins une paroi dudit collecte selon les revendications 2 (13) de est ménagé entre intérieure (12). 20
- 5. Dispositif caractérisé par le fait que ledit espace de rétention 4, (8)9. Dispositif selon les revendications 5 et 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens de nettoyage sont aptes à nettoyer ladite surface intérieure dudit hublot (13) et/ou de ladite membrane (12).
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