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Dispositif s'opposant à l'évaporation des produits volatils en stockage et ou en circulation.
La présente invention a pour objet un dispositif s'opposant à l'évaporation des produits volatils, tels que les carburants, essence ou huile lourde par exemple, ou des produits assimilables à ces derniers par suite de leurs conditions d'utilisation, tels que les lubrifiants et en particulier ceux des moteurs à explosions dont la température élevée provoque la formation de vapeurs, tant pendant le stockage en vue d'un soutirage éventuel, ainsi que c'est le cas pour les réservoirs de carburants et de lubrifiants, que pendant leur circulation.
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On sait que l'alimentation en carburant, essence par exemple, des moteurs à explosions s'effectue par l'intermédiaire d'un carburateur comportant une cuve à niveau constant et recevant l'essence d'un'réservoir en charge ou d'un dispositif propulseur, pompe par exemple, aspirant l'essence dans le réservoir. Or, le réservoir d'une part, la cuve à niveau constant du carburateur d'autre part, sont généralement en communication directe avec l'atmosphère, afin de permettre l'éooulement de lsence; il en résulte que les vapeurs d'essence, extrêmement volatiles, s'échappent par le trou d'aération du bouchon du réservoir et par les rentrées d'air de la cuve du carburateur.
Ce dégagement continu des vapeurs d'essence,qui se trouve augmenté sur les véhicules automobiles, d'une part par suite de l'élévation de température produite par la proximité du moteur, d'autre part par le brassage de l'essence sous l'influence des inégalités du sol ou des changements brusques d'allure, se traduit par une perte importante de combustible et a en outre pour inconvénient de rendre variable la composition du mélange admis au moteur qui va en s'appauvrissant au fur et à mesure de l'évaporation des dites vapeurs. Le même inconvénient se manifeste en ce qui concerne les réservoirs contenant la réserve de lubrifiant ou le lubrifiant en circulation ainsi que les pompes à carburant et à lubrifiant, les citernes et voitures-citernes.
Le dispositif selon l'invention obvie à ces -in- convénients ; il est caractérisé en ce que le réservoir contenant le produit volatil ou assimilable est clos de façon étanche et pourvu d'un dispositif assurant l'entrée d'air mais s'opposant à la sortie des vapeurs.
D'après un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif d'entrée d'air est constitué par une
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soupape normalement appliquée sur son siège par un ressort antagoniste et qui s'ouvre pour laisser pénétrer l'air atmosphérique sous l'influence d'une dépression interne produite, par exemple par l'écoulement de carburant. Le dispositif selon l'invention peut avantageusement être combiné avec une soupape de sûreté fonotionnant en cas de surpression interne anormale.
Un second mode de réalisation de l'invention consiste à constituer l'entrée d'air sous forme d'une canalisation prolongée par un tube capillaire en serpentin.
L'entrée d'air du dispositif aelon l'invention est prolongée suivant une autre caractéristique, par une canalisation dont l'extrémité plonge dans un liquide, liquide de condensation par exemple, formant joint hydraulique, ou comporte des cloisons en chicane, des cloisons poreuses ou similaires,dans le but de provoquer une condensation des vapeurs qui tendraient à s'échapper.
Une disposition équivalente consiste à combiner le dispositif selon l'invention avec un condenseur '' de type approprié, provoquant la condensation des vapeurs et éventuellement susceptible d'être refroidi par un courant d'air résultant du déplacement du véhicule ou produit par un dispositif mû par ce déplacement.
Quelques modes de réalisation de l'invention sont représentés au dessin annexé dans lequel:
Les fig. 1 à 4 représentent en coupe axiale plusieurs modes de réalisation de dispositifs selon l'invention avec soupape d'entrée d'air et soupape de sûreté.
La fig. 5 représente un dispositif analogue appliqué à la cuve d'un carburateur.
La figo 6 montre une variante du dispositif d'entrée d'air, pourvu d'un tube capillaire en serpentin.
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La fig. 7 est une variante de la partie inférieure de ce dispositif.
La. fig. 8 représente en coupe transversale la com- binaison d'un dispositif selon l'invention avec un condenseur chocs.
A la fig. l, B représente le bouchon d'un réservoir d'essence sur lequel est fixée une canalisation d'entrée d'air 1 par l'intermédiaire d'un chapeau fileté 2 comportant des ca- naux 3 débouchant à l'air libre ; une rondelle 4 serrée entre le fond du bouchon B et un épaulement 5 ménagé sur le corps de la canalisation 1, assure l'étanchéité du dispositif.
L'extrémité inférieure de ce corps 1 comporte un pas de vis 6 sur lequel vient se visser l'extrémité supérieure d'un élé- ment tubulaire 19 comportant à sa périphérie des bossages ou ondulations 19' augmentant la surface de condensation. Entre l'extrémité inférieure du corps 1 et un épaulement 9 de l'élé- ment tubulaire 19 est serrée, avec interposition d'une ron- delle étanche 7, la couronne 8' d'un corps de soupape 8. Dans ce corps coulisse la soupape de sûreté 10 pourvue de lumières latérales 11 et sollicitée au contact de son siège par un res- sort 13 appuyé sur l'épaulement 5. Cette soupape est alésée axialement de façon à constituer, à sa portée supérieure, le siège d'une soupape 15 sollicitée au contact de son siège par un ressort 18 épaulé sur une pièce 17 rapportée à l'extrémité du corps de soupape 8.
L'orifice inférieur 22 débouche dans une cuvette de condensation 23 avec trous d'évent 24, comportant en outre des trous de trop-plein t dont la hauteur peut varier suivant les cas dans le but de faire varier la capacité de la dite cuvette.
Ce dispositif est complété par un filtre f et par un grillage métallique g.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant:
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Le bouchon B du réservoir étant vissé de façon étanche sur ce dernier et la voiture étant au repos, moteur arrête, les soupapes 10 et 15 sont en contact avec leurs sièges respectifs 12 et 14. Dès que le moteur est mis en marche, les trépidations et oscillations communiquées au réservoir provoquent le dégagement de vapeurs d'essence, dont une partie se condense sur les parois du réservoir, sur.les surfaces de condensation 19' et également sur le corps du condenseur 23; l'essence, ainsi condensée, remplit les évents 24 et constitue un joint hydraulique pour l'orifice d'entrée d'air 22.
L'écoulement d'essence par aspiration du moteur produit dans le réservàir une dépression qui provoque l'ou- verture de la soupape 15 ; l'airpénètre par les canaux 3, tra- verse la canalisation 1, l'alésage de la soupape 15, les lumières latérales 11, et sort par les canaux 24 en traversant le joint hydraulique. Cette rentrée d'air s'effectue donc en fonction de la dépression créée dans le réservoir par l'aspiration du moteur, le joint hydraulique s'opposant de façon absolue à toute sortie concomitante des vapeurs d'essence.
Il en résulte donc, en premier lieu, une économie importante de combustible; en outre, les vapeurs d'essence ne pouvant s'échapper du réservoir, le mélange qui arrive au carburateur reste constamment homogène, ce qui assure la constance du rendement du moteur. De plus, tout risque d'incendie, par suite de la présence de vapeurs volatiles, se trouve éliminé.::,
Lorsqu'une surpression se produit dans le réservoir, une partie du mélange d'air et de vapeurs d'essence s'échappe en soulevant la soupape 10;
le grillage g a pout but de s'opposer à la sortie de l'essence liquide entraînée par le mëlange gazeux qui traverse le joint hydraulique et de provoquer une condensation partielle des vapeurs entraînées, de façon à réduire, dans la plus grande proportion possible, la sortie de vapeurs volatiles qui serait susceptible d'appauvrir le mélange parvenant au moteur.
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Le dispositif représenté à la fig. 2 comporte un corps principal 25 avec chapeau protecteur 26 et canalisation inférieure 27, avec filtre 28, filetée extérieurement pour en permettre la fixation, par exemple-sur la cuve du carburateur. La partie interne du corps 25 constitue une chambre 30 ouverte à ses deux extrémités et une canalisation 32 réunissant ces dernières. La chambre 30, qui est à l'air libre, grâce à une ou des lumières 29 en nombre convenable, contient un filtre 31 ; elle est obturée à chaque extrémité, respectivement par une soupape 33 et par une soupape de sûreté 34 réunies par une canalisation 32. Chaque soupape est convenablement tarée et repose par son propre poids sur son siège.
La soupape 33 se soulève sous l'effet d'une dépression dans la cuve du carburateur et laisse entrer l'air, tandis qu'une surpression anormale provoque le soulèvement de la soupape de sûreté 34 et le départ des vapeurs en excédent.
Le dispositif de la fig. 3 comporte une partie de base 35 avec canalisation 36 pourvue intérieurement d'un filtre 37 et filetée extérieurement en vue d'en permettre la fixation,par exemple sur la cuve d'un carburateur. Cette partie de base comporte une portée annulaire filetée sur laquelle se visse un bouchon 39 fileté intérieurement et comportant des trous d'évent 40 ; une soupape 42, ,perforée'.,centralement en 43, est maintenue par un ressort 44 en contact avec son siège 41, tandis que l'orifice central 43 formant siège de soupape est obturé sous l'influence de la gravité par la soupape de sûreté 45. Un filtre 46 est adjoint au ..dispositif. Le fonctionnement est analogue à celui qui vient d'être décrit; il est donc inutile d'y insister.
Le dispositif représenté en coupe axiale à la fig.
4 comporte un corps principal 47 constituant deux cylindres
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juxtaposés 48, 49, dont l'un 48 est ouvert à sa partie supérieure et comporte à sa partie inférieure un alésage 50, avec siège de soupape 51, tandis que l'autre 49 est ouvert à sa partie inférieure et comporte à sa partie supérieure un alésage 52 avec siège de soupape 53. Le cylindre 48 reçoit, à son extrémité ouverte, un chapeau évidé 54 alésé centrai ment en 55 et comportant sur sa tranche ouverte un certain nombre d'encoches 56. Ce chapeau a pour but d'une part de maintenir le ressort 57 d'une soupape de sûreté 58 qu'il assujettit contre son siège 51 et d'autre part de limiter la course de la dite soupape, les encoches 56 faisant communiquer dans ce cas les deux alésages 50 et 55.
Le cylindre 49 reçoit semblablement, à son extrémité ouverte, un chapeau évidé 59 alésé centralement en 60 et comportant sur sa tranche ouverte des encoches 61. Ce chapeau maintient le ressort 62 d'une soupape 63 normalement appuyée sur son siège 53 et limite la course de la dite soupape.
Le corps principal 47 comporte, à sa partie supérieure, un filetage 47' permettant le vissage d'un chapeau 64 avec trous d'évent 65 et trou central taraudé 66 normalement obturé, mais susceptible d'être mis en communication, éventuellement avec un condenseur, ainsi qu'il sera exposé ultérieurement, auquel cas les trous d'évent devraient être obturés. Le corps principal 47 comporte, à sa partie inférieure, un filetage 47" permettant le vissage d'une cuvette 67 prolongée par une canalisation 68 filetée extérieurement dans le but d'en permettre la fixation, par exemple sur la cuve d'un carburateur.
Lorsqu'une dépression se produit dans la cuve du carburateur, la soupape 63 se trouve aspirée et comprimé son ressort 62, tandis que la soupape de sûreté 58 reste appliquée contre son siège 51 ; l'entrée d'air s'effectue par les trous
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d'évent 65, l'alésage 52, l'espace annulaire compris entre la soupape 63 et la paroi de la chambre 49, éventuellement les encoches 61, l'alésage 60 et la canalisation 68. En cas de surpression anormale, la soupape de sûreté 58 se soulève et l'échappement des vapeurs en excédent s'effectue d'une façon analogue.
La fig. 5 montre la cuve à niveau constant C d'un carburateur avec flotteur F et dont le couvercle D est ajusté de façon étanohe sur la cuve; sur ce couvercle est vissée l'extrémité filetée 69 alésée en 70 d'un corps tubulaire 71 fileté extérieurement en 72 à sa partie supérieure. Sur sa tranche supérieure est appliqué le rebord d'équerre 73 du guide soupape 74, maintenu en position par vissage d'un chapeau 75. Ce dernier comporte un trou borgne 76 dans lequel débouchent des canaux d'aération 78 et qui constitue à son extrémité ouverte un siège de soupape 77.La soupape 79 est normalement appliquée sur son siège par un ressort 80 épaulé sur le fond du guide soupape 74; ce dernier comporte des lumières latérales 81 et des chambres d'expansion 82.
Le corps tubulaire 71 est constitué de façon à former à sa base une cuvette annulaire 83 destinée à recevoir l'essence de condensation et à constituer un joint hydraulique avec là partie inférieure annulaire 85 du guide soupape 74; une surface d'expansion 84 est disposée concentriquement à la cuvette 83.
Lorsque la dépression règne dans la chambre de la cuve à niveau constant, la soupape 79 s'écarte de son siège et l'air, passant par les lumières 81, traverse le joint hydraulique en entraînant un peu d'essence qui séjourne dans la gouttière 83 et pénètre dans la chambre. En cas de surpression, les gaz s'échappent par le gicleur g ; les chambres d'expansion 82 ont uniquement pour but d'empêcher, dans ce cas, l'essence de parvenir jusqu'à la soupape dont elle pourrait gêner le fonctionnement ultérieur.
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Dans la variante représentée à la figo 6, le corps
1 1 porte un tube capillaire 86 avec filtre f et terminé par un serpentin 87 à sa partie inférieure. Sur le corps 1 est vissé un corps tubulaire 88 terminé à sa partie inférieure par une partie effilée 89 avec filetage 90 permettant sa fixation dans le fond d'une cuvette de condensation 91 et pourvu de trous de sortie d'air 92. Un diaphragme 93 avec orifice central 94 s'oppose à la sortie des vapeurs entrai- nées par le mélange gazeux.
A la fig. 7, la cuvette de condensation est rem- placée par une chambre 95 pourvue de cloisons 96 qui peuvent être ou bien perforées de trous 97 en chicane ou bien cons- tituées en matière poreuse.
Le fonctionnement de ces deux dispositifs est ana- logue à celui qui a été décrit dans le premier cas, le ser- pentin capillaire ayant pour but de freiner l'entrée d'air, tandis que la sortie des vapeurs d'essence est empêchée par le joint hydraulique dans le cas de la fig. 6 et par la con- densation qui se produit sur les cloisons 96 dans le cas de la fig. 7. L'économie réalisée avec ces deux dispositifs est toutefois inférieure à celle obtenue avec les dispositifs précédents.
La fig. 8 représente schématiquement en coupe axiale un dispositif de condenseur à chocs branché sur un carbura- teur de moteur à explosion et comportant une soupape d'en- trée d'air et une soupape de sûreté. Ce condenseur est cons- titué par un récipient 98 isolé thermiquement par une double paroi 99 avec remplissage éventuel d'amiante et relié par sa base, par l'intermédiaire d'une canalisation 100, à la partie supérieure de la cuve 101 d'un carburateur.
La partie interne de ce condenseur comporte une chambre de condensation 102 pourvue à sa partie supérieure de deux cloisons 103, 104,
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perforées de trous en chicanes ou de tout autre dispositif équi- valent ; à cette chambre fait suite une chambre 105 remplie d'une matière à l'état divisé ou présentant de nombreuses surfaces de contact, paille de fer par exemple,'et obturée par une cloison 106 traversée par un certain nombre de petits serpentins verti- caux 107. La partie supérieure du condenseur est reliée à l'at- mosphère par une soupape d'entrée d'air 108 et par une soupape de sûreté 109, par exemple de l'un des types précédemment dé- crits. Des pattes de fixation 99' permettent d'assurer la fi- xation du dispositif,par exemple sur le tablier d'un véhicule automobile.
En cas de surpression dans la cuve du carburateur, , les vapeurs en excédent s'échappent par le tube 100 et se con- re densent dans le condenseur où elles/tombent dans la chambre de condensation 102; elles retournent au carburateur par suite de la dépression qui se produit dans ce dernier, lors de l'écou- lement du carburant. La soupape d'entrée d'air 108 et la sou- pape de sûreté 109 fonctionnent de même que dans les disposi- tifs précédemment décrits.
Il y a lieu de remarquer que, lorsqu'ils sont com- binés avec un carburateur, les dispositifs décrits pourront faire partie intégrante du carburateur; les exemples qui ont été donnés envisagent en effet le cas de l'adaptation de cha- cun de ces dispositifs à un carburateur de type connu, mais n'excluent pas la possibilité de fabrication de carburateurs faisant corps avec ces dispositifs. De même, lorsque ces dis- positifs sont combinés avec un bouchon de réservoir, ils peu- vent faire corps avec ce bouchon sans sortir du cadre de la présente invention. D'une façon générale, le condenseur devra toujours être placé au-dessus de la cuve du carburateur et être aussi éloigné que possible des centres générateurs de mouvements d'air.
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D'autre part, le jeu de la soupape d'entrée d'air et de la soupape de sûreté peut être placé,. soit entre la cuve du carburateur et le oondenseur, soit sur le condenseur, ainsi qu'il a été représenté. Le nombre de ces soupapes peut d'ailleurs être multiplié sans sortir du cadre de l'invention.
Le condenseur peut d'ailleurs trouver également son application en combinaison avec un réservoir de carburant, une pompe ou une citerne à carburant, et d'une façon générale avec tout réservoir contenant des produits volatils et susceptibles d'être protégé contre l'évaporation.
Il y a lieu de remarquer que dans le cas d'adapta- tion des dispositifs selon l'invention à des réservoirs d'avion, une soupape spéciale doit être prévue pour éviter que le carburant ne vienne en contact avec les organes constitutifs des dispositifs en question,.principalement lors des retournements ; cette disposition ésente également l'avantage dans le cas des véhicules automobiles, de supprimer les risques d'incendie lors des capotages.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés doivent être considérés comme faisant partie intégrante de l'invention, bien qu'ils -aient été donnés à titre d'exemples au regard des caractéristiques générales ; celles-ci peuvent en effet comporter de nombreux autres modes de réalisation.
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