FR2963571A1 - Filtre a fluides - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un filtre à fluides (1), notamment à un filtre à carburant, comportant - un boîtier (4) formé par un pot (2) et un couvercle (3), dans lequel un élément de filtre annulaire (5) traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur est disposé, qui sépare un espace brut (6) situé à l'extérieur d'un espace purifié (7) situé à l'intérieur et présente une rondelle d'extrémité supérieure et une rondelle d'extrémité inférieure (11, 12), - une conduite d'amenée (8) et une conduite d'évacuation (9) disposées dans le couvercle (3), - un dispositif de chauffage (10), qui permet un chauffage du fluide à filtrer. Il est essentiel selon l'invention que le dispositif de chauffage (10) soit disposé au dessus de la rondelle d'extrémité supérieure (11) et puisse être traversé par un écoulement et que la rondelle d'extrémité supérieure (1) forme conjointement avec le dispositif de chauffage (10) et le couvercle (3) un système de canaux, qui relie la conduite d'amenée (8) du côté du couvercle par l'intermédiaire du dispositif de chauffage (10) traversable par un écoulement avec l'espace brut (6) et l'espace purifié (7) avec la conduite d'évacuation (9) du côté du couvercle.

Description

FILTRE A FLUIDES 2963571 226692.doc La présente invention se rapporte à un filtre à fluides, notamment un filtre à carburant.

Un tel filtre à fluides comporte un boîtier formé par un pot et un couvercle, dans lequel un élément de filtre annulaire traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur est disposé, qui sépare un espace brut situé à l'extérieur d'un espace purifié situé à l'intérieur et présente une rondelle d'extrémité supérieure et une rondelle d'extrémité inférieure ; une conduite d'amenée et une conduite d'évacuation disposées dans le couvercle ; et un dispositif de chauffage, qui permet un chauffage du fluide à filtrer.

D'après le document DE 10 2006 060 128 Al, un filtre à fluides conforme à l'art comportant un boîtier formé par un pot et un couvercle est connu, dans lequel un élément de filtre annulaire traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur est disposé. L'élément de filtre annulaire sépare un espace brut situé à l'extérieur d'un espace purifié situé à l'intérieur et présente de manière connue une rondelle d'extrémité supérieure et une rondelle d'extrémité inférieure. En outre, un dispositif de chauffage pour chauffer le fluide à filtrer, notamment le carburant à filtrer, est prévu, lequel est disposé au niveau du couvercle, dans lequel une conduite d'amenée et une conduite d'évacuation sont simultanément prévues dans le couvercle.

La présente invention se consacre au problème de conception d'un mode de réalisation amélioré ou au moins alternatif d'un filtre à fluides conforme à l'art, qui se distingue notamment par une construction différente et une grande sécurité en fonctionnement.

Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que le dispositif de chauffage est disposé au dessus de la rondelle d'extrémité supérieure et est réalisé de manière à être traversé par un écoulement, et que la rondelle d'extrémité supérieure forme conjointement avec le dispositif de chauffage et le couvercle un système de canaux, qui relie la conduite d'amenée du côté du couvercle par l'intermédiaire du dispositif de chauffage traversable par un écoulement avec l'espace brut et l'espace purifié avec la conduite d'évacuation du côté du couvercle.

Des modes de réalisation avantageux sont indiqués ci-dessous.

Dans la rondelle d'extrémité supérieure un canal de liaison s'étendant dans la direction radiale est prévu, qui relie le dispositif de chauffage traversable par un écoulement à l'espace brut situé à l'extérieur.

Le dispositif de chauffage peut être enfiché par l'intermédiaire d'au moins deux joints d'étanchéité de manière étanche dans le couvercle.

En dessous de l'élément de filtre annulaire est disposé un 25 espace d'accumulation d'eau pour accumuler l'eau séparée du côté du tuyau.

Un capteur de niveau d'eau est prévu pour détecter un niveau d'eau dans l'espace d'accumulation d'eau. 30 Le dispositif de chauffage présente un canal d'amenée annulaire et un canal d'évacuation central, dans lequel le canal d'amenée est relié à la conduite d'amenée du côté du couvercle et le canal d'évacuation est relié au canal de 35 liaison du côté de la rondelle d'extrémité.

Le dispositif de chauffage est relié par l'intermédiaire d'une liaison par encliquetage, par serrage, par vissage ou par clipsage avec le couvercle.

Une tubulure de refoulement et la rondelle d'extrémité supérieure sont réalisées en un seul tenant.

Le couvercle est réalisé en au moins deux parties constituées d'une partie extérieure et d'une partie 10 intérieure.

La présente invention repose sur le concept général, dans lequel sur un filtre à fluides connu avec un dispositif de chauffage pour chauffer le fluide à filtrer, le dispositif 15 de chauffage est disposé au dessus et exclusivement à l'extérieur d'un élément de filtre annulaire traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur, moyennant quoi le dispositif de chauffage est lui-même réalisé de manière à être traversé par un écoulement. Le 20 filtre à fluides selon l'invention présente de manière connue un boîtier formé par un pot et un couvercle, dans lequel l'élément de filtre annulaire traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur est disposé. L'élément de filtre annulaire sépare donc un 25 espace brut situé à l'extérieur d'un espace purifié situé à l'intérieur et présente une rondelle d'extrémité supérieure et inférieure. Dans le couvercle sont en outre disposées une conduite d'amenée et une conduite d'évacuation. Le couvercle peut être fabriqué en plusieurs parties et donc 30 contenir une pièce intermédiaire, qui renferme une partie du système de canaux, une autre pièce intermédiaire peut être prévue au dessus de la rondelle d'extrémité supérieure, qui renferme une autre partie du système de canaux, pour pourvoir utiliser un élément de filtre 35 annulaire conventionnel. La rondelle d'extrémité supérieure de l'élément de filtre annulaire peut aussi être réalisée de telle sorte que l'autre partie du système de canaux soit intégrée dans cette rondelle d'extrémité et le couvercle est en outre réalisé en deux parties. Le dispositif de chauffage est idéalement le plus petit possible, de sorte que les dimensions des embouts de conduite d'amenée et d'évacuation ne saillent pas à l'extérieur. La rondelle d'extrémité supérieure forme conjointement au dispositif de chauffage et à au moins un couvercle en deux parties un système de canaux, qui relie la conduite d'amenée du côté du couvercle via le dispositif de chauffage traversable par un écoulement avec l'espace brut et l'espace purifié avec la conduite d'évacuation du côté du couvercle, de sorte qu'en cas de défaillance du dispositif de chauffage une interruption du système de canaux ait lieu, moyennant quoi un fonctionnement du filtre à fluides n'est pas possible, puisque le filtre n'est pas étanche par rapport à l'environnement extérieur. Du fait que le dispositif de chauffage est traversé à des températures ambiantes basses par un fluide contenant des particules de paraffine et forme une partie du système de canaux alimentant le filtre à fluides en fluide à filtrer, on peut exclure de manière fiable que le filtre à fluides soit bouché par des particules de paraffine présentes dans le carburant.

Dans une autre configuration avantageuse de la solution selon l'invention, le dispositif de chauffage peut être inséré par l'intermédiaire d'au moins un joint d'étanchéité respectif d'une part de manière étanche dans la rondelle d'extrémité supérieure et d'autre part de manière étanche dans le couvercle ou une pièce intermédiaire du couvercle.

Le dispositif de chauffage requiert toujours au moins deux joints d'étanchéité pour séparer l'espace brut de l'espace purifié. Moyennant quoi le premier joint d'étanchéité étanchéifie toujours le couvercle par rapport à la partie extérieure du couvercle. L'autre joint d'étanchéité étanchéifie par rapport à la rondelle d'extrémité supérieure, quand celle-ci est à nouveau étanchéifiée par rapport à la pièce intermédiaire du couvercle en deux parties ou à la partie extérieure du couvercle et au pot du boîtier. Le boîtier peut être fabriqué en métal ou plastique ou une combinaison de métal et de plastique.

En variante, l'autre joint d'étanchéité étanchéifie le dispositif de chauffage par rapport à la pièce intermédiaire du couvercle. La rondelle d'extrémité supérieure ou autre pièce intermédiaire ou un insert présente dans tous les cas au moins un joint d'étanchéité par rapport au pot du boîtier et au moins un autre joint d'étanchéité par rapport au dispositif de chauffage ou à la partie intermédiaire du couvercle. Le pot du boîtier peut présenter un gradin à l'emplacement où la rondelle d'extrémité supérieure sépare l'espace brut de l'espace purifié par un joint d'étanchéité, là où le contour de joint d'étanchéité de la rondelle d'extrémité supérieure trouve une contre-butée. La rondelle d'extrémité supérieure requiert aussi un autre contour de joint d'étanchéité au niveau de la conduite d'amenée via le dispositif de chauffage. Au cas où un élément de filtre annulaire habituel et une autre pièce intermédiaire ou insert sont employés, on nécessite une liaison par encliquetage ou un autre type de liaison entre l'élément de filtre annulaire et l'autre pièce intermédiaire.

Un maintien du dispositif de chauffage sur le couvercle peut, par exemple, être obtenu par une liaison par encliquetage, serrage, vissage ou clipsage. L'enfichage du dispositif de chauffage dans le couvercle et la liaison étanche de canaux individuels au système de canaux étanche permet aussi comme une liaison amovible, simple et rapide par encliquetage ou serrage du dispositif de chauffage au couvercle un remplacement simple du dispositif de filtrage par un retrait simple et donc une maintenance plus simple du filtre à fluides. Il est aussi envisageable que le dispositif de chauffage soit vissé ou solidement relié au couvercle du boîtier du filtre à fluides et puisse être retiré conjointement à celui-ci lors du remplacement de l'élément de filtre annulaire par un retrait simple, de sorte qu'on puisse simplement changer l'élément de filtre annulaire et le remplacer par un nouveau.

Le dispositif de filtrage peut être équipé soit d'un élément de filtre annulaire remplaçable, le couvercle devant alors être fixé de manière amovible au pot du boîtier, le dispositif de chauffage est alors idéalement 10 solidement monté su le couvercle, il peut aussi être remplacé au besoin, c'est-à-dire relié de manière amovible au couvercle, soit la totalité du dispositif de filtrage incluant le couvercle et le pot qui lui est solidement relié peuvent être changés, le dispositif de chauffage 15 devant alors être fixé de manière amovible sur le dispositif de filtrage, ici sur le couvercle, afin de pouvoir être enlevé de celui-ci au changement du dispositif de filtrage et pouvoir être réutilisé sur le nouveau dispositif de filtrage. 20 D'autres caractéristiques et avantages importants de l'invention ressortent de la description, des dessins et de la description afférente sur la base des dessins.

25 Il faut comprendre que les caractéristiques mentionnées ci-avant et restant encore à expliquer peuvent être employées non seulement dans la combinaison respective énoncée, mais aussi dans d'autres combinaisons ou individuellement, sans s'écarter de la portée de la présente invention. 30 Des modes de réalisation exemplaires préférés de l'invention sont représentés dans les dessins et sont expliqués en détail dans la description suivante, moyennant quoi les numéros de référence identiques se rapportent à 35 des composants identiques ou similaires ou fonctionnellement identiques.

Ceux-ci représentent schématiquement,

Fig.l une vue en coupe partielle d'un filtre à fluides selon l'invention, Fig.2 une vue détaillée d'une zone de couvercle et d'une zone de rondelle d'extrémité supérieure du filtre à fluides selon l'invention.

10 D'après la Fig.l, un filtre à fluides 1 selon l'invention, qui est réalisé par exemple comme un filtre à carburant, présente un boîtier 4 formé par un pot 2 et un couvercle 3, dans lequel un élément de filtre annulaire 5 traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur 15 est disposé. L'élément de filtre annulaire 5 sépare ainsi un espace brut 6 situé radialement à l'extérieur d'un espace purifié 7 situé à l'intérieur et présente une rondelle d'extrémité supérieure 11 et une rondelle d'extrémité inférieure 12. Dans le couvercle 3 sont en 20 outre disposées une conduite d'amenée 8, une conduite d'évacuation 9 et un dispositif de chauffage 10, qui permet un chauffage du fluide restant encore à filtrer. Selon l'invention, le dispositif de chauffage 10 est à présent disposé au dessus de la rondelle d'extrémité supérieure 11 25 et réalisé de manière traversable par un écoulement, qui est représenté par les flèches d'écoulement, de sorte que le dispositif de chauffage 10 ne vienne en prise à aucun emplacement avec l'élément de filtre annulaire 5. En outre, la rondelle d'extrémité supérieure 11 forme conjointement 30 au dispositif de chauffage 10 et au couvercle 3 un système de canaux, qui relie la conduite d'amenée 8 du côté du couvercle via le dispositif de chauffage traversé par un écoulement 10 à l'espace brut 6 et l'espace purifié 7 avec la conduite d'évacuation 9 du côté du couvercle. A cette 35 fin, la rondelle d'extrémité 11 est considérablement plus haute que les rondelles d'extrémité connues jusqu'à présent. En variante, la rondelle d'extrémité supérieure 115 peut aussi être réalisée avec un insert 20. L'insert 20 peut être relié par soudure directement à la rondelle d'extrémité supérieure 11 ou par clipsage ou un autre moyen approprié.

Si on considère les Fig.1 et 2, on peut constater que dans l'espace brut 7 est prévue une tubulure de refoulement 13 s'étendant axialement vers le bas, qui commence à la rondelle d'extrémité supérieure 11 et s'étend vers le bas 10 sur quasiment toute la longueur axiale de l'élément de filtre annulaire 5. La tubulure de refoulement 13 contraint en outre une déviation du courant de fluide filtré, qui est indiquée par les flèches d'écoulement. La tubulure de refoulement 13 montrée ici peut aussi être un châssis 15 habituel pour soutenir le bloc plissé de l'élément de filtre annulaire 5.

Le couvercle 3 est dans ce mode de réalisation configuré en au moins deux parties. Il présente une partie extérieure 21 20 et une partie intermédiaire 22. Sur la zone de bord, où le couvercle 3 est relié au pot 2, le couvercle 3 peut aussi être en deux parties, ceci étant notamment faisable quand les deux parties 21 et 22 sont en métal. Quand la pièce intermédiaire 22 est fabriquée en plastique, la pièce 25 intermédiaire 22 étanchéifie par rapport au pot 2 et seule la partie extérieure 21 en métal est reliée au pot 2, également en métal. Le boîtier 4 peut aussi être fabriqué en plastique ou une combinaison de métal et plastique.

30 Le couvercle 3 en au moins une partie est relié de manière amovible et étanche au pot 2 du boîtier 4, par exemple par vissage, encliquetage ou d'autres moyens appropriés. Au cas où le couvercle 3 est relié solidement et de manière étanche au pot 2, cette liaison peut être produite par 35 exemple par sertissage. Dans le premier exemple, lors de travaux de maintenance, l'élément de filtre annulaire 5 est retiré du boîtier 4 et changé. Dans le deuxième exemple, la totalité du filtre à fluides 1 sans le dispositif de chauffage 10 est remplacée.

Dans l'exemple montré, les embouts de conduite d'amenée et d'évacuation 23 et 24 sont situés de manière excentrée, puisque, au centre, le dispositif de chauffage 10 est enfiché dans l'ouverture centrale 25. Entre les deux parties 21 et 22 du couvercle 3 est réalisé au centre de l'embout de conduite d'amenée 23 jusqu'à l'ouverture centrale 23 un renflement formé de manière à favoriser l'écoulement. Comme le dispositif de chauffage 10 vient en prise de manière étanche avec le canal d'évacuation 15 central dans l'ouverture centrale 25, le carburant s'écoulant via l'embout de conduite d'amenée 23 est contraint à s'écouler à travers le dispositif de chauffage 10, où il est chauffé au besoin par des éléments PTC autorégulateurs appropriés, pour empêcher que des particules de paraffine se formant dans le carburant aux basses températures bouchent l'élément de filtre annulaire 5.

Afin d'étanchéifier le dispositif de chauffage 10 par rapport à l'extérieur, un joint d'étanchéité 27a est prévu, qui étanchéifie la partie extérieure 21 du couvercle 2 par rapport à l'environnement ambiant. La partie extérieure 21 du couvercle 3 et le dispositif de chauffage 10 présentent des contours d'étanchéité complémentaires, de sorte que le dispositif de chauffage 10 puisse être retiré de l'extérieur. Idéalement, le dispositif de chauffage 10 a une configuration la plus plate possible, afin que le dispositif de filtrage 1 n'occupe pas un espace de montage excessif.

A l'intérieur, l'espace purifié 7 est étanchéifié de l'espace brut 6 par des joints d'étanchéité 27 et 28, qui viennent reposer sur l'ouverture centrale 25. En fonction de la configuration de la rondelle d'extrémité supérieure 11, une saillie 29 forme conjointement au joint d'étanchéité 2 le joint d'étanchéité de la rondelle d'extrémité 11 ou d'un insert 20, avec l'ouverture 25 de la partie intérieure 22 du couvercle le joint d'étanchéité entre l'espace purifié 7 et l'espace brut 6 de l'élément de filtre annulaire 5. L'autre joint d'étanchéité 28 appartient au dispositif de chauffage 10 et vient reposer sur le côté opposé du joint d'étanchéité 27 sur l'ouverture 25 de la partie intérieure 22 du couvercle 3. Le joint d'étanchéité 28 sert donc à contraindre quand le dispositif de chauffage 10 est en service le carburant à travers le dispositif de chauffage 10.

On peut notamment constater d'après la Fig.2 que dans la rondelle d'extrémité supérieure 11 est prévu un canal de liaison 14 s'étendant vers l'extérieur dans la direction radiale, qui relie le dispositif de chauffage 10 traversé par un écoulement à l'espace brut 6 réalisé comme un espace annulaire et situé à l'extérieur de l'élément de filtre annulaire 5. Dans une admission centrale du canal de liaison 14 est enfiché le dispositif de chauffage 10 avec un canal d'évacuation 15 central, dans lequel le dispositif de chauffage 10 présente en outre un canal d'évacuation annuaire 16, qui est relié de manière communiquante avec la conduite d'amenée du côté du couvercle 8. Le dispositif de chauffage 10 peut par exemple être relié par l'intermédiaire d'une liaison par serrage, encliquetage, vissage ou clipsage au couvercle 3 et/ou à la rondelle d'extrémité supérieure 11. On peut notamment envisager une liaison fixe ente le dispositif de chauffage 10 et le couvercle 3, de sorte que lors d'une maintenance, c'est-à-dire par exemple lors d'un remplacement de l'élément de filtre annulaire 5, le dispositif de chauffage 10 puisse être retiré conjointement au couvercle 3.

Si on considère la Fig.2, on peut constater que la tubulure de refoulement 13 est réalisée dans ce cas en un seul tenant avec la rondelle d'extrémité supérieure 11, moyennant quoi notamment la fabrication de l'élément de filtre annulaire 5 peut être simplifiée. Le canal de liaison 14 s'étend ainsi largement à l'intérieur de l'espace purifié 7, de sorte que l'espace purifié soit relié par l'intermédiaire d'une ouverture traversante 17 comparativement mince mais circonférentielle radialement avec la conduite d'évacuation du côté du couvercle 9. L'ouverture traversante 17 est interrompue seulement au niveau du canal de liaison 14. Les composants individuels, qui forment conjointement la rondelle d'extrémité supérieure 11, peuvent aussi être fabriqués séparément et assemblés séparément. L'insert 20 peut notamment être réalisé de telle sorte qu'un élément de filtre annulaire habituel 5 puisse être monté sur celui-ci. Cet insert 20 forme ensuite conjointement au couvercle en deux parties 3 le système de canaux pour guider le filtre à travers le dispositif de filtrage 1.

En dessous de l'élément de filtre annulaire 5 est disposé un espace d'accumulation d'eau 18, dans lequel l'eau séparée du côté du tuyau peut s'accumuler. Pour déterminer un niveau d'eau dans l'espace d'accumulation d'eau 18, un capteur de niveau d'eau 19 peut en outre être prévu. La rondelle d'extrémité inférieure 12 est selon la Fig.1 fermée et de forme circulaire et étanchéifie l'espace purifié 7 par rapport à l'espace d'accumulation d'eau 18.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Filtre à fluides (1), notamment filtre à carburant, comportant un boîtier (4) formé par un pot (2) et un couvercle (3), dans lequel un élément de filtre annulaire (5) traversé par un écoulement radialement de l'extérieur vers l'intérieur est disposé, qui sépare un espace brut (6) situé à l'extérieur d'un espace purifié (7) situé à l'intérieur et présente une rondelle d'extrémité supérieure et une rondelle d'extrémité inférieure (11,12), une conduite d'amenée (8) et une conduite d'évacuation (9) disposées dans le couvercle (3), un dispositif de chauffage (10), qui permet un chauffage du fluide à filtrer, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (10) est disposé au dessus de la rondelle d'extrémité supérieure (11) et est réalisé de manière à être traversé par un écoulement, la rondelle d'extrémité supérieure (11) forme conjointement avec le dispositif de chauffage (10) et le couvercle (3) un système de canaux, qui relie la conduite d'amenée (8) du côté du couvercle par l'intermédiaire du dispositif de chauffage (10) traversable par un écoulement avec l'espace brut (6) et l'espace purifié (7) avec la conduite d'évacuation (9) du côté du couvercle.
2. 2. Filtre à fluides selon la revendication 1, 15 20 25 30 35caractérisé en ce que dans la rondelle d'extrémité supérieure (11) un canal de liaison (14) s'étendant dans la direction radiale est prévu, qui relie le dispositif de chauffage (10) traversable par un écoulement à l'espace brut (6) situé à l'extérieur.
3. 3. Filtre à fluides selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (10) peut être enfiché par l'intermédiaire d'au moins deux joints d'étanchéité 15 (27,28) de manière étanche dans le couvercle (3).
4. 4. Filtre à fluides selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que en dessous de l'élément de filtre annulaire (5) est disposé un espace d'accumulation d'eau (18) pour accumuler l'eau séparée du côté du tuyau. 25
5. 5. Filtre à fluides selon la revendication 4, caractérisé en ce que un capteur de niveau d'eau (19) est prévu pour 30 détecter un niveau d'eau dans l'espace d'accumulation d'eau (18).
6. 6. Filtre à fluides selon l'une des revendications 2 à 5, 20 35 caractérisé en ce quele dispositif de chauffage (10) présente un canal d'amenée annulaire (16) et un canal d'évacuation central (15), dans lequel le canal d'amenée (16) est relié à la conduite d'amenée du côté du couvercle (8) et le canal d'évacuation (15) est relié au canal de liaison du côté de la rondelle d'extrémité (14.
7. 7. Filtre à fluides selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage (10) est relié par l'intermédiaire d'une liaison par encliquetage, par serrage, par vissage ou par clipsage avec le couvercle (3).
8. 8. Filtre à fluides selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que une tubulure de refoulement (13) et la rondelle d'extrémité supérieure (11) sont réalisées en un seul tenant. 25
9. 9. Filtre à fluides selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le couvercle (2) est réalisé en au moins deux parties 30 constituées d'une partie extérieure (21) et d'une partie intérieure (22).20