EP1611320B1

EP1611320B1 - Module de refroidissement a derivation, notamment pour vehicule automobile

Info

Publication number: EP1611320B1
Application number: EP04742474A
Authority: EP
Inventors: Patrick Perrin; Pascal Le Goff
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2024-04-09
Also published as: ATE491869T1; FR2853725A1; DE602004030547D1; FR2853725B1; ES2357952T3; WO2004092552A2; WO2004092552A3; EP1611320A2

Description

L'invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, notamment pour véhicules automobiles.
Elle concerne plus particulièrement un module de refroidissement comprenant au moins un échangeur de chaleur ayant un corps délimitant de premiers canaux d'écoulement pour un fluide à refroidir, qui alternent avec de seconds canaux d'écoulement pour un fluide de refroidissement, une entrée et une sortie pour le fluide à refroidir qui communiquent avec les premiers canaux, ainsi qu'une entrée et une sortie pour le fluide de refroidissement qui communiquent avec les seconds canaux.
Un tel module de refroidissement trouve une application particulière dans les véhicules automobiles pour refroidir l'huile de lubrification du moteur et/ou l'huile de la boîte de vitesses.
Dans un tel module de refroidissement, les premiers canaux et les seconds canaux de l'échangeur de chaleur sont le plus souvent délimités par une série de plaques empilées dont les bords respectifs sont brasés pour isoler mutuellement les canaux.
Les premiers canaux servent à l'écoulement du fluide à refroidir, par exemple de l'huile, tandis que les seconds canaux, qui alternent avec les premiers canaux, servent à l'écoulement d'un fluide de refroidissement qui peut être, par exemple, le liquide de refroidissement du moteur du véhicule ou encore un flux d'air.
On sait que les conditions de refroidissement de l'huile dépendent notamment de sa température et donc de sa viscosité.
Ainsi, lors du démarrage du moteur, et tant que la température de l'huile se trouve au-dessous d'un certain seuil, il n'est pas nécessaire de la refroidir. En revanche, lorsque la température de l'huile atteint ou dépasse un seuil donné, il est nécessaire de la refroidir pour qu'elle se trouve à sa température de fonctionnement optimal.
Il est connu pour cela de prévoir, en dehors du refroidisseur d'huile, un circuit de dérivation contrôlé par une vanne, ce qui permet, dans certaines conditions de température, de faire passer l'huile dans le circuit de dérivation sans traverser le refroidisseur d'huile et, inversement, dans d'autres conditions de température, de faire passer l'huile dans le refroidisseur d'huile, sans passer par le circuit de dérivation.
Les lois qui définissent le passage de l'huile, soit dans le refroidisseur d'huile, soit dans le circuit de dérivation, peuvent être plus complexes et nécessiter des adaptations particulières.
Ces solutions connues ont pour inconvénient de nécessiter la présence d'un circuit de dérivation et d'une vanne, à l'extérieur du refroidisseur d'huile, ce qui augmente le nombre de composants présents dans le compartiment moteur, génère un encombrement supplémentaire, et peut-être une source supplémentaire de fuites.
De plus, la vanne étant constituée par un composant séparé, elle ne peut être intégrée au module de refroidissement.
Le document US 3353590 décrit un refroidisseur d'huile et une vanne assemblés l'un à l'autre. La solution proposée n'est cependant pas entièrement satisfaisante.
L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités.
Elle vise en particulier à procurer un module de refroidissement avec dérivation qui offre l'avantage, par rapport à la technique antérieure, d'être plus simple, moins encombrant et de nature à minimiser les risques d'incidents, notamment de fuites.
L'invention vise également à procurer un tel module de refroidissement qui est susceptible d'intégrer un certain nombre de composants et de fonctions, ce qui permet de diminuer le nombre de composants extérieurs au module de refroidissement proprement dit.
Elle vise encore à procurer un tel module de refroidissement dont l'échangeur de chaleur peut être utilisé notamment comme refroidisseur d'huile.
L'invention propose à cet effet un module de refroidissement du type défini en introduction, lequel comprend en outre un canal de dérivation établissant une connexion directe entre l'entrée et la sortie du fluide à refroidir, et qui loge au moins en partie une vanne de commande déplaçable entre une position de dérivation en laquelle le fluide à refroidir passe dans le canal de dérivation sans s'écouler dans les premiers canaux lorsque la température du fluide à refroidir est dans un intervalle de température donné, et une position normale en laquelle le fluide à refroidir s'écoule dans les premiers canaux sans passer par le conduit de dérivation lorsque la température du fluide à refroidir est dans un autre intervalle de température.
Ainsi, le module de refroidissement de l'invention incorpore un canal de dérivation et une vanne de commande qui permet de contrôler sélectivement le passage du fluide à refroidir, soit dans le canal de dérivation, soit dans les premiers canaux, en fonction de lois données.
Plus précisement, selon l'invention, la vanne de commande est pilotée soit selon une loi définie permettant au fluide à refroidir de passer:

seulement dans les premiers canaux (14) pour des basses températures,
à la fois dans les premiers canaux (14) et dans le canal de dérivation (26) pour des températures intermédiaires, et
seulement dans les premiers canaux (14) pour des hautes températures,

à la fois dans les premiers canaux (14) et dans le canal de dérivation (26) pour des basses températures,
seulement dans le canal de dérivation (26) pour des températures intermédiaires, et
seulement dans les premiers canaux (14) pour des hautes températures.

Le fait de loger la vanne de commande dans le module de refroidissement permet de simplifier la structure du module en réduisant le nombre de composants. Il est possible ainsi qu'une partie au moins de la vanne soit réalisée directement dans un des composants du module, par exemple dans un boîtier que comporte le module.
La vanne de commande est avantageusement une vanne thermostatique. En ce cas, elle comporte un organe thermosensible et un obturateur déplaçable sous l'action de l'organe thermosensible.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la vanne thermostatique comprend un tube fixe logé dans l'entrée du fluide à refroidir et ayant au moins une première ouverture latérale communiquant avec le canal de dérivation et au moins une deuxième ouverture latérale communiquant avec les premiers canaux, tandis que l'obturateur est réalisé sous la forme d'un tube mobile monté coulissant dans le tube fixe et agencé pour contrôler les ouvertures latérales du tube fixe, l'élément thermosensible étant interposé entre le tube fixe et le tube coulissant.
Ainsi, le tube fixe, qui est logé axialement dans l'entrée du fluide à refroidir, constitue un boîtier de distribution qui, par des ouvertures appropriées, est apte à communiquer d'une part avec le canal de dérivation et d'autre part avec les canaux servant à l'écoulement du fluide à refroidir. L'écoulement du fluide à refroidir dans le canal de dérivation ou dans les canaux de circulation du fluide à refroidir, s'effectue sélectivement par le coulissement du tube mobile dont la paroi comporte des ajours ou ouvertures appropriées.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube mobile comporte des parties ajourées aménagées pour ouvrir la première ouverture latérale et simultanément fermer la deuxième ouverture latérale lorsque l'obturateur est en position de dérivation et, inversement, fermer la première ouverture latérale et simultanément ouvrir la deuxième ouverture latérale lorsque l'obturateur est en position normale.
Le tube fixe comporte avantageusement une extrémité ouverte débouchant sur une face d'extrémité du corps de l'échangeur de chaleur, et par laquelle pénètre le fluide à refroidir, et une extrémité fermée située sur une face d'extrémité opposée du corps de l'échangeur de chaleur, le canal de dérivation s'étendant du côté de cette face d'extrémité opposée.
Il est envisageable aussi de réaliser le canal de dérivation du côté de la face d'extrémité du corps où se trouve l'extrémité ouverte du tube fixe.
Avantageusement, la vanne thermostatique est interposée entre une extrémité fermée du tube fixe et une rondelle ajourée montée à l'intérieur du tube mobile.
Il est avantageux en outre que l'extrémité fermée du tube fixe soit réalisée sous la forme d'un bouchon vissé dans un taraudage du tube fixe. La présence de ce bouchon facilite l'accès à la vanne thermostatique, aussi bien pour son montage que pour son entretien.
Dans l'invention, l'élément thermosensible comprend de préférence un boîtier renfermant une matière dilatable, en particulier du type cire, qui agit sur une tige mobile.
De préférence, le boîtier de l'élément thermosensible est solidaire de la rondelle ajourée, tandis que la tige mobile est solidaire de l'extrémité fermée du tube fixe.
La vanne thermostatique comprend avantageusement un ressort agencé pour rappeler l'obturateur vers la position de dérivation.
Le corps du refroidisseur comprend avantageusement une multiplicité de plaques courantes disposées en pile et entre lesquelles sont délimités les premiers canaux et les seconds canaux. On réalise ainsi un échangeur à plaques.
Dans une forme de réalisation avantageuse, la pile de plaques courantes est encadrée à une extrémité par une embase dans laquelle débouchent l'entrée et la sortie du fluide à refroidir et, à une extrémité opposée, par un couvercle contribuant à délimiter le canal de dérivation et dans lequel débouchent l'entrée et la sortie du fluide de refroidissement.
L'échangeur de chaleur du module de refroidissement est avantageusement un refroidisseur d'huile.
La vanne de commande est, de préférence, logée au moins en partie dans le corps de l'échangeur de chaleur.
Dans une forme de réalisation de l'invention, le canal de dérivation est réalisé dans le corps de l'échangeur de chaleur.
Le module de refroidissement de l'invention peut comporter simplement un échangeur de chaleur, en particulier un refroidisseur d'huile.
Il peut cependant comprendre en outre un filtre à huile et/ou un boîtier. Ce boîtier est avantageusement métallique, par exemple en aluminium.
Dans ce cas, il est avantageux que la vanne de commande soit également logée au moins en partie dans le boîtier. Il est avantageux que le canal de dérivation soit réalisé dans le boîtier.
Dans ce dernier cas, le module peut comprendre des éléments fixes qui sont au moins obtenus directement du boîtier.
La vanne de commande de l'invention peut être pilotée selon différentes lois, dont des exemples non limitatifs sont donnés ci-après.
Dans la description détaillée qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un module de refroidissement selon l'invention, comportant un refroidisseur d'huile, dont la vanne de commande est en position de dérivation ;
la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 dans laquelle la vanne de commande est en position normale, ou position de refroidissement ;
la figure 3 est une vue en perspective, avec arrachement, d'un module de refroidissement comportant un refroidisseur d'huile dans une forme de réalisation préférée de l'invention ;
la figure 4 est une vue en coupe transversale du refroidisseur d'huile de la figure 3, le plan de coupe passant par l'axe du conduit d'entrée d'huile et par l'axe du conduit de sortie d'huile ;
la figure 5 est un détail de la figure 3, représenté à échelle agrandie, avec un éclatement supplémentaire ;
la figure 6 est un détail, à échelle agrandie, de la figure 4 ;
La figure 7 est une vue schématique en coupe d'un module de refroidissement selon une autre forme de réalisation de l'invention, comportant un refroidisseur d'huile, la vanne de commande étant représentée en position de dérivation ; et
la figure 8 est une vue analogue à la figure 7 dans laquelle la vanne de commande est en position normale, ou position de refroidissement.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente schématiquement un module de refroidissement selon l'invention qui, dans l'exemple, comprend un échangeur de chaleur 10 réalisé sous la forme d'un refroidisseur d'huile. Ce refroidisseur 10 comprend un corps 12, non représenté en détail, délimitant des premiers canaux 14 pour l'écoulement d'une huile à refroidir et des seconds canaux d'écoulement 16 pour un fluide de refroidissement, les premiers canaux et les seconds canaux étant disposés en alternance. Un tel refroidisseur peut être utilisé notamment pour le refroidissement de l'huile du moteur et/ou de la boîte de vitesses d'un véhicule automobile.
Les premiers canaux et les seconds canaux sont délimités par un empilement de plaques courantes 13 (représentées schématiquement). Le corps 12 comporte une face d'extrémité (ici en partie inférieure) qui repose sur une embase 20 servant à la fixation du refroidisseur, par exemple sur le bloc moteur du véhicule. Le corps 12 comporte une autre face d'extrémité opposée 22 qui reçoit un couvercle 24 qui contribue à délimiter, avec la face d'extrémité 22, un canal de dérivation 26 pour la circulation de l'huile.
Le refroidisseur d'huile comprend en outre un conduit d'entrée d'huile 28 qui communique avec les premiers canaux 14 pour les alimenter en huile et un conduit de sortie d'huile 30 qui communique également avec les premiers canaux 14 pour évacuer l'huile à l'extérieur. Les conduits 28 et 30 sont réalisés sous la forme de conduits cylindriques d'axes parallèles qui traversent perpendiculairement l'ensemble des premiers canaux 14.
De leur côté, les seconds canaux 16 communiquent avec un conduit d'entrée 32 relié à une tubulure d'entrée 34 et un conduit de sortie 36 relié à une tubulure de sortie 38, les conduits 32 et 36 servant respectivement à l'entrée et à la sortie d'un fluide de refroidissement.
L'huile pénètre dans le conduit 28 par une ouverture 40 de l'embase 20 et quitte le refroidisseur par une ouverture 42 de l'embase 20.
Sur la figure 1, les conduits 32 et 36 ont simplement été représentés en traits interrompus car ils se situent en dehors du plan de coupe. Ces deux conduits permettent de faire entrer et sortir le fluide de refroidissement pour qu'il échange de la chaleur avec l'huile à refroidir.
Le canal de dérivation 26 permet d'établir une communication directe entre le conduit d'entrée d'huile 28 et le conduit de sortie d'huile 30 grâce à une vanne thermostatique 44 qui est logée directement dans le corps 12 du refroidisseur et plus particulièrement dans le conduit d'entrée d'huile 28. La vanne thermostatique 44 comprend un tube fixe 46, encore appelé tube extérieur ou tube de distribution, qui s'étend axialement à l'intérieur du conduit 28. Le tube fixe 46 comprend une extrémité ouverte 48 débouchant sur la face d'extrémité 18 et plus particulièrement dans l'ouverture 40 de l'embase 20. Il comporte en outre une extrémité opposée 50, appelée extrémité fermée, qui est fermée par un bouchon d'extrémité 52. L'extrémité fermée 50 est située du côté de la face d'extrémité 22 et elle dépasse à l'extérieur du couvercle 24.
La vanne 44 comprend en outre un obturateur 54 réalisé sous la forme d'un tube mobile qui est monté coulissant dans le tube fixe 46. Le déplacement du tube mobile 54 par rapport au tube fixe 46 est contrôlé par un élément thermosensible 56 interposé entre le tube fixe 46 et le tube mobile 54.
Le tube fixe 46 comporte au moins une première ouverture latérale 58 communiquant avec le canal de dérivation 26 et au moins une deuxième ouverture latérale 60 communiquant avec les premiers canaux 14. En outre, le tube mobile 54 comporte des parties ajourées constituées par au moins un premier ajour 62 propre à venir en correspondance de la première ouverture 58 dans la position de la figure 1 et au moins un deuxième ajour 64 propre à venir en correspondance de la deuxième ouverture 60 dans la position de la figure 2.
Dans la position de la figure 1, dite "position de dérivation", l'ajour 62 est aligné avec l'ouverture 58, tandis que l'ajour 64 est décalé par rapport à l'ouverture 60. Il en résulte que l'huile qui pénètre dans le corps 12 du refroidisseur d'huile peut passer uniquement par le canal de dérivation 26 pour gagner directement le conduit de sortie d'huile 30 comme montré par les flèches.
Au contraire, dans la position de la figure 2, l'ajour 62 est décalé par rapport à l'ouverture 58, tandis que l'ajour 64 est aligné avec l'ouverture 60. Il en résulte que l'huile qui pénètre dans le corps du refroidisseur peut passer uniquement par les canaux 14 pour gagner ensuite le conduit de sortie d'huile, sans passer par le canal de dérivation. Il s'agit d'une position normale, encore appelée position de refroidissement.
Ainsi, le contrôle du passage de l'huile soit dans le canal de refroidissement 26, soit dans les premiers canaux 14, s'effectue de façon sélective par l'intermédiaire de l'élément thermosensible 56 de la vanne.
On se réfère maintenant aux figures 3 à 6 pour décrire plus complètement un refroidisseur d'huile selon une forme de réalisation préférée de l'invention.
Comme on peut le voir sur l'ensemble des figures 3 à 6, les canaux 14 et les canaux 16 sont délimités par un ensemble de plaques 66 empilées qui présentent un rebord périphérique relevé 68, les différents rebords des plaques étant brasés mutuellement pour assurer l'étanchéité.
Le couvercle 24 comporte un rebord périphérique 70, de conformation analogue, qui vient s'adapter sur le rebord périphérique 68 de la plaque 66 située en haut de la pile. Le couvercle 24 comporte une nervure 72 qui contribue à délimiter le canal de dérivation 26. De plus, le couvercle 24 comporte deux embouts 74 et 76 qui reçoivent respectivement la tubulure d'entrée 34 et la tubulure de sortie 38 pour le fluide de refroidissement.
Comme on peut le voir sur les figures 3 à 6, le tube fixe 46 comporte une paire d'ouvertures 58, chacune de forme sensiblement semi-circulaire, et quatre paires d'ouvertures 60, également chacune de forme semi-circulaire. De manière correspondante, le tube mobile 54 comporte une paire d'ajours 62, chacun de forme semi-circulaire, et quatre paires d'ajours 64, chacun de forme semi-circulaire. Bien entendu, il est possible de prévoir un nombre différent d'ouvertures et d'ajours, et de leur donner également des formes différentes, qui ne sont pas obligatoirement sensiblement semi-circulaires.
L'élément thermosensible 56 comprend un boîtier 78 renfermant une matière dilatable sous l'action de la chaleur, par exemple du type cire d'abeille. Cet élément thermosensible est soumis directement à la température de l'huile qui entre dans le corps du refroidisseur. Plus la température de l'huile est élevée, plus l'élément thermosensible et plus la matière qu'il contient se dilatent. La dilatation de la matière provoque le déplacement d'une tige 80 dont une extrémité est encastrée dans un trou borgne 82 aménagé dans le bouchon 52, celui-ci étant réalisé sous la forme d'un écrou à six pans qui est vissé à l'extrémité du tube fixe 46.
Cet écrou à six pans comporte un filetage 84 qui coopère avec un taraudage 86 d'une bague 88 qui traverse le couvercle 24 et qui fait partie intégrante du tube fixe 46. Une rondelle d'étanchéité 90 est placée entre le bouchon et la bague. Le boîtier 78 qui renferme la matière dilatable est solidaire du tube mobile 54 par l'intermédiaire d'une rondelle ajourée 92. En outre, un ressort de rappel 94, ici un ressort hélicoïdal, est logé axialement à l'intérieur du tube mobile 54. Une extrémité du ressort prend appui contre la rondelle ajourée 92, tandis qu'une autre extrémité prend appui sur un épaulement 96 aménagé dans l'embase 20 (figure 6). Ce ressort tend à solliciter la vanne thermostatique vers la position de dérivation, tandis que la dilatation de la matière de l'élément thermosensible tend, au contraire, à déplacer la vanne thermostatique vers sa position normale de refroidissement.
Une loi permise par l'invention est de faire passer l'huile dans les canaux (le canal de dérivation étant fermé) à la fois pour des basses températures et des hautes températures. En ce cas, aux faibles températures le refroidisseur est utilisé comme réchauffeur d'huile et comme refroidisseur d'huile à des hautes températures. En ce cas aussi, l'huile est dérivée du refroidisseur à des températures intermédiaires.
Une autre loi permise par l'invention est de faire passer l'huile à la fois dans les canaux et dans le canal de dérivation (le canal de dérivation étant ouvert) pour des basses températures, seulement dans le canal de dérivation pour des températures intermédiaires et seulement dans les canaux pour des hautes températures. En ce cas, aux faibles températures, les pertes de charge dans l'échangeur dues à la forte viscosité de l'huile sont réduites au minimum, permettant alors d'éviter l'usage d'un clapet de décharge comme c'est le cas dans la technique antérieure.
En ce cas aussi, l'huile est dérivée du refroidisseur pour des températures intermédiaires (pas de refroidissement nécessaire). En ce cas enfin, l'huile traverse l'échangeur pour des hautes températures (refroidissement de l'huile nécessaire).
On se réfère maintenant aux figures 7 et 8 qui montrent un module de refroidissement 100 qui incorpore un échangeur de chaleur 10 (ici un refroidisseur d'huile) ainsi qu'un boîtier 102 et un filtre à huile 104. L'échangeur de chaleur 10 est analogue à ceux représentés précédemment. Il comprend un ensemble de plaques délimitant de premiers canaux d'écoulement pour une huile à refroidir et des seconds canaux d'écoulement pour un fluide de refroidissement. Ces seconds canaux communiquent avec une entrée 32 et une sortie 36 pour le fluide de refroidissement. L'entrée 32 et la sortie 36 sont placées à une extrémité du corps 12 de l'échangeur de chaleur. A l'autre extrémité du corps 12 sont disposés à la fois le boîtier 102 et le filtre à huile 104.
Le boîtier 102 est un boîtier métallique, réalisé par exemple en aluminium. La vanne de commande 44 est logée au moins en partie dans le boîtier 102. Elle comprend un organe thermostatique 56 interposé entre un bouchon 52 et un obturateur 54 réalisé sous la forme d'un tube monté coulissant à l'intérieur d'un tube fixe 46, comme dans les formes de réalisations précédentes.
Ce tube fixe 56 incorpore une partie de l'embase 50 de l'échangeur de chaleur 10, cette embase comprenant une ouverture latérale 60 communiquant avec les canaux d'écoulement de l'huile à refroidir.
Du côté opposé, le tube fixe 46 comprend une ouverture latérale 58 communiquant avec un canal de dérivation 26, également formé dans le boîtier 102.
Ainsi, tout ou partie des éléments fixes du module de refroidissement, à savoir l'embase 20 de l'échangeur de chaleur, le canal de dérivation 26, le tube fixe 46 et le bouchon 52 de la vanne thermostatique sont obtenus directement du boîtier, ce qui simplifie la fabrication.
Le boîtier 102 délimite une entrée 28 pour l'huile à refroidir et une sortie 30 pour l'huile refroidie. Le filtre à huile 104 est propre à être traversé par l'huile refroidie. Il est disposé à côté du boîtier 102 et il comporte une entrée 106 communiquant avec les canaux de l'échangeur de chaleur dans lesquels circule l'huile et une sortie 108 qui communique avec le canal de dérivation 26.
Dans la position de la figure 7, dite "position de dérivation", l'ouverture latérale 58 est ouverte, tandis que l'ouverture latérale 60 est fermée. Il en résulte que l'huile pénètre dans le corps 102 par l'entrée 28, passe par l'ouverture 58 pour gagner le canal 26 et quitte le module par la sortie 30 sans être refroidie.
Dans la position de la figure 8, dite "position normale", l'ouverture latérale 60 est ouverte, tandis que l'ouverture latérale 58 est fermée. Il en résulte que l'huile à refroidir pénètre dans le corps 102 par l'entrée 28, passe ensuite dans l'échangeur de chaleur 10 par l'ouverture 60 où elle est refroidie par échangeur thermique avec le fluide de refroidissement. Ensuite, l'huile refroidie quitte l'échangeur de chaleur 10 pour pénétrer dans le filtre à huile 104 où elle se trouve filtrée. L'huile filtrée quitte ensuite le filtre à huile par la sortie 108 pour gagner le canal de dérivation 26 puis la sortie 30.
Il en résulte que l'huile est d'abord refroidie puis filtrée avant de quitter le module de refroidissement.
L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes.
Ainsi, le canal de dérivation pourrait être réalisé également du côté opposé de l'échangeur de chaleur, c'est-à-dire du côté de l'embase.
Les ouvertures aménagées dans le tube fixe et les ajours aménagés dans le tube mobile peuvent être des fentes horizontales, c'est-à-dire perpendiculaires à l'axe de coulissement, comme décrit précédemment. Il peut aussi s'agir de fentes inclinées, ce qui permet d'améliorer l'écoulement de l'huile vers les canaux de circulation d'huile, ou de fentes ayant des formes plus complexes pour assurer une ouverture progressive des passages d'huile.
Il est envisageable par ailleurs de modifier la vanne thermostatique en utilisant, par exemple, un élément chauffant électrique agissant sur l'élément thermosensible. Ceci peut être utilisé, par exemple, pour forcer l'huile dans l'échangeur lorsque le fluide de refroidissement est suffisamment chaud.
En outre, l'invention n'est pas limitée à un échangeur du type à plaques et peut s'appliquer à d'autres types d'échangeurs définissant des canaux de circulation pouvant avoir des formes différentes, y compris des canaux en U.
Par ailleurs, la vanne de commande 44 peut être pilotée selon différentes lois définies.
En outre, bien que l'invention ait été décrite en référence au refroidissement d'huile, elle peut s'appliquer au refroidissement d'autres fluides dans un véhicule automobile.

Claims

Module de refroidissement, notamment pour véhicule automobile, comprenant au moins un échangeur de chaleur (10) ayant un corps (12) délimitant de premiers canaux d'écoulement (14) pour un fluide à refroidir, qui alternent avec de seconds canaux d'écoulement (16) pour un fluide de refroidissement, une entrée (28) et une sortie (30) pour le fluide à refroidir qui communiquent avec les premiers canaux (14), ainsi qu'une entrée (32) et une sortie (36) pour le fluide de refroidissement qui communiquent avec les seconds canaux (16), ledit module comprenant en outre un canal de dérivation (26) établissant une connexion directe entre l'entrée (28) et la sortie (30) du fluide à refroidir, et logeant au moins en partie une vanne de commande .(44) déplaçable entre une position de dérivation en laquelle le fluide à refroidir passe dans le canal de dérivation (26) sans s'écouler dans les premiers canaux (14) lorsque la température du fluide à refroidir est dans un intervalle de température donné, et une position normale en laquelle le fluide à refroidir s'écoule dans les premiers canaux (14) sans passer par le canal de dérivation (26) lorsque la température du fluide à refroidir est dans un autre intervalle de température, la vanne de commande (44) étant pilotée soit selon une loi définie permettant au fluide à refroidir de passer :
- seulement dans les premiers canaux (14) pour des basses températures,

- à la fois dans les premiers canaux (14) et dans le canal de dérivation (26) pour des températures intermédiaires, et

- seulement dans les premiers canaux (14) pour des hautes températures,
soit selon une loi définie permettant au fluide à refroidir de passer :
- à la fois dans les premiers canaux (14) et dans le canal de dérivation (26) pour des basses températures,

- seulement dans le canal de dérivation (26) pour des températures intermédiaires, et

- seulement dans les premiers canaux (14) pour des hautes températures.
Module de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne de commande est une vanne thermostatique (44).
Module de refroidissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vanne thermostatique (44) comporte un organe thermosensible (56) et un obturateur (54) déplaçable sous l'action de l'organe thermosensible.
Module de refroidissement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vanne thermostatique (44) comprend un tube fixe (46) logé dans l'entrée (28) du fluide à refroidir et ayant au moins une première ouverture latérale (58) communiquant avec le canal de dérivation (26) et au moins une deuxième ouverture latérale (60) communiquant avec les premiers canaux (14), en ce que l'obturateur (54) est réalisé sous la forme d'un tube mobile, monté coulissant dans le tube fixe (46) et agencé pour contrôler les ouvertures latérales (58, 60) du tube fixe, et en ce que l'élément thermosensible (56) est interposé entre le tube fixe (46) et le tube mobile (54).
Module de refroidissement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube mobile (54) comporte des parties ajourées (62, 64) aménagées pour ouvrir la première ouverture latérale (58) et simultanément fermer la deuxième ouverture latérale (60) lorsque l'obturateur est en position de dérivation et, inversement, fermer la première ouverture latérale (58) et simultanément ouvrir la deuxième ouverture latérale (60) lorsque l'obturateur est en position normale.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le tube fixe (46) comprend une extrémité ouverte (48) débouchant sur une face d'extrémité (18) du corps (12) de l'échangeur de chaleur (10), et par laquelle pénètre le fluide à refroidir, et une extrémité fermée (50) située sur une face d'extrémité opposée (22) du corps (12) de l'échangeur de chaleur (10), et en ce que le canal de dérivation (26) s'étend du côté de cette face d'extrémité opposée (22).
Module de refroidissement selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la vanne thermostatique (44) est interposée entre une extrémité fermée (50, 52) du tube fixe (46) et une rondelle ajourée (92) montée à l'intérieur du tube mobile (54).
Module de refroidissement selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'extrémité fermée (50) du tube fixe est réalisée sous la forme d'un bouchon (52) vissé dans un taraudage (86) du tube fixe.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'élément thermosensible (56) comprend un boîtier (78) renfermant une matière dilatable et agissant sur une tige mobile (80).
Module de refroidissement selon les revendications 8 et 9, prises en combinaison, caractérisé en ce que le boîtier (78) de l'élément thermosensible est solidaire de la rondelle ajourée (92), tandis que la tige mobile (80) est solidaire de l'extrémité fermée du tube fixe.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la vanne thermostatique (44) comporte un ressort (94) agencé pour rappeler l'obturateur (54) vers la position de dérivation.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le corps (12) de l'échangeur de chaleur comprend une multiplicité de plaques courantes (13 ; 66) disposées en pile et entre lesquelles sont délimités les premiers canaux (14) et les seconds canaux (16).
Module de refroidissement selon la revendication 12, caractérisé en ce que la pile de plaques courantes (13 ; 66) est encadrée, à une extrémité, par une embase (18) dans laquelle débouchent l'entrée (28) et la sortie (30) du fluide à refroidir et, à une extrémité opposée, par un couvercle (24) contribuant à délimiter le canal de dérivation (26) et dans lequel débouchent l'entrée (32) et la sortie (36) du fluide de refroidissement.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (10) est un refroidisseur d'huile.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la vanne de commande (44) est logée au moins en partie dans le corps (12) de l'échangeur de chaleur (10).
Module de refroidissement selon la revendication 15, caractérisé en ce que le canal de dérivation (26) est réalisé dans le corps (12) de l'échangeur de chaleur (10).
Module de refroidissement selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un filtre à huile (104) et/ou un boîtier (102).
Module de refroidissement selon la revendication 17, caractérisé en ce que le boîtier (102) est métallique, par exemple en aluminium.
Module de refroidissement selon l'une des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que la vanne de commande (44) est logée au moins en partie dans le boîtier (102).
Module de refroidissement selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que le canal de dérivation (26) est réalisé dans le boîtier (102).
Module de refroidissement selon l'une des revendications 17 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments fixes (20, 26, 46, 52) qui sont au moins en partie obtenus directement du boîtier (102).