EP3621836A1 - Dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air à travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile - Google Patents

Dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air à travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile

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Publication number
EP3621836A1
EP3621836A1 EP18729911.0A EP18729911A EP3621836A1 EP 3621836 A1 EP3621836 A1 EP 3621836A1 EP 18729911 A EP18729911 A EP 18729911A EP 3621836 A1 EP3621836 A1 EP 3621836A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
ventilation
flow
opening
tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18729911.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Kamel Azzouz
Michael LISSNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP3621836A1 publication Critical patent/EP3621836A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457—Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/02—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control
    • B60H3/022—Moistening ; Devices influencing humidity levels, i.e. humidity control for only humidifying the air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
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    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00078—Assembling, manufacturing or layout details
    • B60H2001/00092—Assembling, manufacturing or layout details of air deflecting or air directing means inside the device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds

Definitions

  • the present invention relates to the field of ventilation devices, and more particularly to the field of ventilation devices for a motor vehicle cooling module.
  • a motor vehicle heat exchanger generally comprises tubes, in which a heat transfer fluid is intended to circulate, in particular a liquid such as water, and heat exchange elements connected to these tubes, often referred to as “ fins "or" spacers ".
  • the fins or spacers make it possible to increase the exchange surface between the tubes and the ambient air.
  • a ventilation device is used in addition, to generate or increase a flow of air directed to the tubes and the fins / spacers.
  • Such a ventilation device most often comprises a propeller fan, which has several disadvantages.
  • the assembly formed by the propeller fan and its motorization system occupies a large volume.
  • the distribution of the air vented by the propeller often placed in the center of the row of tubes, is not homogeneous over the entire surface of the heat exchanger.
  • some regions of heat exchanger such as the ends of the heat pipes and the heat exchanger corners, are not or only slightly achieved by the air flow ejected by the propeller.
  • the blades of the propeller and the nozzle that supports the propeller partially obstruct or "mask” the flow of ambient air to tubes and fins. This limits the exchange of heat between the ambient air, on the one hand, and the tubes and fins, on the other hand.
  • An object of the invention is to provide a ventilation device for heat exchanger not having at least some of the disadvantages of known heat exchanger ventilation devices.
  • the subject of the invention is a ventilation device intended to generate an air flow through a motor vehicle heat exchanger, the ventilation device comprising:
  • ducts each comprising at least one opening for the passage of an air flow passing through the corresponding duct, the air passage opening being configured so as to eject the airflow substantially in the direction of the heat exchanger; heat,
  • At least one misting device configured to generate droplets of a liquid in said air flow.
  • the plurality of ducts from which air is ejected advantageously makes it possible to replace the conventional propeller disposed in front of the circulation tubes of a heat exchanger heat transfer fluid, without presenting the disadvantages mentioned above.
  • the volume occupied by such a ventilation device is much less than a propeller ventilation device.
  • the distribution of air vented by the tubes is easier to control and can be made more homogeneous.
  • the device according to the invention limits the obstruction of the flow of air to heat exchanger.
  • the ducts of the ventilation device can advantageously be arranged opposite areas of low heat exchange heat exchanger, called “dead zones", such as the end faces of the tubes through which the coolant, which are not in contact with cooling fins / inserts. This is not possible with a conventional propeller.
  • the invention makes it possible to deport the air propulsion means supplying air flow to the ducts of the ventilation device, at a distance from the row of heat transfer fluid circulation tubes, which offers greater freedom in the design of the heat exchanger.
  • the ducts of the ventilation device arranged in a row have a higher mechanical strength than a propeller.
  • the ventilation device for a motor vehicle heat exchanger comprises one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
  • each opening is delimited by a pair of guide lips protruding from a wall of the corresponding duct, each pair of guide lips being preferably configured so as to guide the flow of air, ejected through the opening, in a direction substantially perpendicular to a direction of elongation of the corresponding tube;
  • the guide lips are substantially flat and / or substantially parallel, the guide lips extending preferably mainly in a longitudinal direction of the tubes and a direction perpendicular to this longitudinal direction;
  • each duct has a section comprising:
  • said at least one opening of the conduit being on one of the first and second profiles, said at least one opening preferably being near the leading edge, said at least one opening being more preferably configured so that the flow of air passing through the duct and ejected by said at least one opening, flows along at least a portion of said one of the first and second profiles;
  • the device comprises at least one pair of tubes, the tubes of the pair of tubes being arranged so that their respective openings are facing one another / from each other;
  • the tubes comprise at least one opening in the first profile and at least one opening in the second profile;
  • the first profile and the second profile are symmetrical with respect to a plane passing through the leading edge and the trailing edge of the tube;
  • the trailing edge is delimited by first and second converging walls
  • At least one tube comprises means for guiding the flow of air flowing in a passage section of the tube towards said at least one opening, the guide means preferably being deflectors, the deflectors being, preferably, coming from material with said at least one tube;
  • the air flow supply circuit of the ducts comprises at least one air intake manifold, preferably two air intake manifolds, the ducts being connected to said manifold (s) ( s) air intake, including their ends;
  • the tube air flow supply circuit comprises a turbomachine, including a fan;
  • the ducts are substantially rectilinear, parallel to each other and aligned so as to form a row of ducts;
  • the misting device comprises one or more droplet generators and a hydraulic liquid supply circuit of the droplet generator (s);
  • the hydraulic circuit comprises at least one portion extending in the plurality of ducts and / or in the air intake manifold or manifolds; or
  • the hydraulic circuit is devoid of any portion extending in the plurality of ducts and / or in the intake manifold or manifolds;
  • the droplet generator or generators comprise at least one of:
  • one or more ultrasonic nebulizers are provided.
  • the invention relates to a cooling module for a motor vehicle comprising a heat exchanger and a ventilation device as described above in all its combinations, the ventilation device being adapted to direct the flow of heat. air towards heat exchanger.
  • Figure 1 is a perspective view of an example of a cooling module comprising a heat exchanger and a ventilation device;
  • Figure 2 is a view similar to Figure 1, cut along the plane II-II;
  • FIG 3 is a perspective view of ventilation ducts of the ventilation device of Figure 1;
  • FIGS. 4 to 6 illustrate, in broken view, variants of the ventilation device of Figure 1;
  • Figures 7 to 9 illustrate schematically in cross section, ventilation ducts can be implemented in variants of the ventilation device of Figure 1;
  • Figure 10 is a sectional view of a second example of a cooling module comprising a heat exchanger and a ventilation device;
  • FIG 11 is a schematic sectional view of a ventilation duct implemented in the cooling module of Figure 10;
  • Figure 12 is a view similar to Figure 11, illustrating alternative positioning of misting devices in the ventilation duct;
  • Figures 13 and 14 are views similar to Figure 11, the cross section of other examples of ventilation ducts that can be implemented in a ventilation device;
  • FIG. 15 is a perspective view of a cooling module with a ventilation device provided with ventilation ducts according to FIG. 14;
  • Figure 16 is a perspective view of a variant ventilation duct, integral with a coolant circulation tube, which can be implemented in a cooling module.
  • FIG. 1 shows a first example of a cooling module 10 (or heat exchange module) intended to equip a motor vehicle for cooling an engine of the motor vehicle and / or its equipment.
  • the cooling module 10 comprises a heat exchanger 1 and a ventilation device 2.
  • the heat exchanger 1 comprises tubes 4 for circulating coolant (for example water, coolant or coolant) substantially straight and extending in a longitudinal direction, parallel between they and aligned to form a row of heat transfer fluid tubes 4.
  • coolant for example water, coolant or coolant
  • each heat transfer fluid circulation tube 4 has a substantially oblong cross section, and is delimited by first and second plane walls 4a, 4b, which are connected to fins or heat exchange tabs. For reasons of clarity, the fins are not shown in Figures 1 and 2.
  • the heat transfer fluid circulation tubes 4 are connected on the one hand to a heat transfer fluid intake manifold 5 at a first end and, on the other hand, to a fluid evacuation manifold 6 coolant, at a second end, in order to circulate the heat transfer fluid in the tubes 4.
  • the ventilation device 2 comprises a plurality of ducts 7, which in the same way as the heat transfer fluid circulation tubes 4, can be substantially straight, parallel to each other and aligned so as to form a row of tubes 7.
  • the ducts 7 of the ventilation device 2 are called “ventilation tubes”, as opposed to the tubes 4 of the heat exchanger 1, which they are called “heat transfer”, because they allow the circulation of the coolant.
  • the heat pipes 4 and the ventilation tubes 7, are all parallel to each other.
  • the rows of ventilation tubes 7 and heat-transfer tubes 4 are parallel.
  • the ventilation tubes 7 are arranged so that each of them is opposite a heat-transfer tube 4.
  • the number of ventilation tubes 7 is adapted to the number of heat-transfer tubes 4.
  • the ventilation device 2 may comprise, for example, between eight and forty ventilation tubes 7, preferably between fifteen and thirty-six ventilation tubes 7 for a heat exchanger comprising between forty and seventy heat-transfer tubes 4.
  • the front surface of the ventilation tubes 7 is less than 85% of the front surface occupied by the heat-transfer tubes 4.
  • the frontal surface refers to the surface oriented substantially normal to the direction of a flow of heat. air external through the ventilation device 2 and the heat exchanger 1, in operation of the motor vehicle.
  • the row of ventilation tubes 7 is preferably arranged at a distance between 0 and 100 mm with respect to the row of heat-transfer tubes 4, more preferably at a distance of 0 mm, that is to say that the ventilation tubes 7 are then juxtaposed with the heat-transfer tubes 4 and substantially in contact with each other. of these, or at a distance greater than 10 mm and / or less than 50 mm.
  • the height of the row of ventilation tubes 7 (here the height here being the dimension corresponding to the direction in which the ventilation tubes 7 are aligned) is Preferably, for example, the height of the row of heat transfer tubes 4 being 431 mm, the height of the row of ventilation tubes 7 is substantially equal to or less than the height of the heat pipe row 4. at this value.
  • the ventilation device 2 further comprises a propulsion device for an air flow F, not visible in FIGS. 1 and 2.
  • This device for propelling an air flow supplies the ventilation tubes 7 via a circuit the air supply circuit, as shown in Figures 1 and 2, comprises in particular two air intake manifolds 12 to which are connected the tubes of ventilation 7 via air supply inlets 14 located at each of their ends.
  • the supply circuit may comprise, in addition to the air intake manifolds 12, the air propulsion device and / or ducts connecting or intended to connect the air propulsion device to the intake manifolds of the air intake device. air 12.
  • the air propulsion device for example one or more turbomachines, thus propels air through the intake manifolds 12, to the ventilation tubes 7.
  • the air propulsion device can thus be remote, away from ventilation tubes 7.
  • the ventilation tubes 7 comprise, as is more particularly visible in FIG. 3, an opening 16 intended to be arranged opposite the heat exchanger 1, and preferably so that the opening 16 of each tube of ventilation 7 is vis-à-vis a heat-transfer tube 4, as can be seen in Figures 1 and 2. Furthermore, the ventilation tubes 7 are configured so that the flow of air F flowing in the ventilation tubes 7, through a passage section of the ventilation tubes 7, is ejected through the opening 16. Thus, the openings 16 being arranged opposite the heat exchanger 1, the air flow F is ejected in the direction of the heat-transfer tubes 4 and / or the cooling fins arranged between the heat-transfer tubes 4.
  • the ventilation tubes 7 have a substantially oblong cross section, forming a passage section for the air flow F in the ventilation tubes 7.
  • This substantially oblong cross section is interrupted by the opening 16.
  • This form of the ventilation tubes 7 simplifies the manufacture of these ventilation tubes 7 and gives a good mechanical strength to the ventilation tubes 7.
  • Ventilation tubes of this shape may for example be made by folding an aluminum foil, or by three-dimensional printing, in particular of a metallic material or a plastic material, but also by molding or overmolding.
  • the openings 16 consist of slots in the wall 17 of the ventilation tubes 7, s' extending in the direction of elongation of the ventilation tubes 7. This slot form allows to form a large air passage in the direction of the heat exchanger 1 without greatly reducing the mechanical strength of the ventilation tubes 7.
  • the openings 16 extend over a large part of the length of the ventilation tubes 7, preferably at least 90% of this length.
  • the air flow F is ejected substantially perpendicular to the elongation direction of the ventilation tubes 7, and more particularly perpendicularly to the longitudinal direction of the ventilation tubes 7.
  • Each opening 16 may be delimited by guide lips 18 protruding from the wall 17 of the ventilation tube 7. Because they protrude from the wall 17 of each ventilation tube 7, the guide lips 18 make it possible to guide the air ejected through the opening 16 from the inside of the ventilation tube 7 towards the heat exchanger 1.
  • the guide lips 18 may be configured to guide the flow of air ejected through the opening 16 so that it flows in a direction substantially perpendicular to the direction of elongation of the ventilation tubes 7 .
  • the guide lips 18 are preferably flat and substantially parallel.
  • the guide lips 18 are spaced from each other by a distance of about 5 mm and / or have a width, measured perpendicular to the elongation direction of the ventilation tubes 7, greater than 2 mm and / or less than 5 mm.
  • the guide lips 18 extend preferably all along each opening 16, in the longitudinal direction of the ventilation tubes 7.
  • the guide lips 18 are preferably integral with a ventilation tube 7.
  • the guide lips 18 are for example made by folding the wall 17 of the latter.
  • At least one of the ventilation tubes 7 comprises means for guiding the flow of air flowing towards the opening 16.
  • Such guiding means make it possible to facilitate the "turning" of the flow of air coming from the intake inlets 14 towards the opening 16 made in the wall 17 of the tube
  • all ventilation tubes 18 comprise such airflow guiding means 20.
  • the guide means may in particular take the form of reliefs or deflectors, in particular integral with the ventilation tube 7 or reported in this ventilation tube 7.
  • the guide means 20 comprise, in the example of Figures 1 to 3, a plurality of deflectors 22.
  • the deflectors 22 are integral with the ventilation tube 7. These deflectors 22 are preferably arranged regularly The deflectors 22 are preferably arranged close to the opening 16. More particularly, the deflectors 22 extend between the guide lips 18. More particularly, the deflectors 22 extend in the vicinity of the opening. a plane substantially normal to the direction of elongation of the aerodynamic tube 7 to guide the air in a direction perpendicular to the direction of elongation of the ventilation tubes 7.
  • the ventilation device 2 comprises a misting device 24 comprising here droplet generators 26, hereinafter referred to as misting devices 26, and a hydraulic circuit 28 for supplying liquid to the atomizers. 26.
  • the hydraulic circuit 28 may comprise a source of liquid, not shown in Figure 4.
  • the hydraulic circuit 28 consists of a set of conduits for connecting the foggers to the liquid source.
  • a pump may be provided to circulate the liquid in the hydraulic circuit 28.
  • the liquid source may be offset relative to the ventilation device 2.
  • the liquid is for example water.
  • the foggers 26 mist the water (ie generate water droplets) in the air flow F inside the air intake manifolds 12. This fogging makes it possible to lower the temperature of the air flow F, upstream of the heat exchanger 1, and thus to further improve the cooling capacity of the heat exchanger 1 by means of the ventilation device 2.
  • the droplets thus formed by misting have for example a diameter of between 1 and 1000 microns.
  • the misting device 24 comprises a plurality of foggers 26 and a hydraulic circuit 28 extending over substantially the entire height of the collector 12G air intake.
  • the foggers 26 are preferably arranged vis-à-vis the ventilation tubes 7.
  • the foggers 26 are preferably oriented towards the air intake inlets 14 of the ventilation tubes 7 so as to be able to spray the water directly into the ventilation tubes 7.
  • the liquid supply of the hydraulic circuit 28 is made from one end, in particular a lower end, 12G air intake manifold;
  • the misting device 24 comprises a single fogger 26, located in the air intake manifold 12D.
  • the single fogger 26 is disposed at a longitudinal end of the air intake manifold 12D, here the lower end of the air intake manifold 12D.
  • the single fogger is disposed at the upper end of the air intake manifold 12D.
  • the single fogger is preferably adapted to mist water upstream, in the direction of flow of air F, of all the air intake inlets 14 of the ventilation tubes 7 or, at the very least, air intake inlets 14 of at least a portion of the ventilation tubes 7.
  • FIG. 5 illustrates two other variants of the misting device 24, substantially identical to the variants of FIG. 4.
  • the liquid supply of the hydraulic circuit 28 is substantially from the side the air intake manifold 12D, 12G, in particular substantially from the middle of this intake manifold 12D, 12G.
  • the mist 26 is disposed substantially in the middle of the collector 12D.
  • the fogger 26 is advantageously oriented substantially in the direction of the air flow F at the inlet into the air intake manifold 12D.
  • the mist water is advantageously driven by the air flow F to the openings 16 of the different ventilation tubes 7.
  • FIG. 6 shows two variants of the misting device 24, in which the hydraulic circuit 28 extends outside the air intake manifold 12G, 12D.
  • the foggers 26, in this case nozzles are fixed on the air intake manifolds 12G, 12D so as to be able to spray water inside the air intake manifold 12G , 12D.
  • the configuration of the left part comprises as many foggers 26 as there are ventilation tubes 7, whereas the configuration on the right comprises a single fogger 26, located upstream, relative to the direction of the air flow F, of all the ventilation tubes 7.
  • FIGS. 6 have variants on their left and right, to limit the number of figures to present.
  • the misting device 24 may comprise a hydraulic circuit 28 extending in part inside or outside the ventilation tubes 7, into the ventilation tubes 7 where the fogger 26 are arranged.
  • FIGS. 7 to 9 thus illustrate variants of the cross-section of the ventilation tubes 7, ventilation tubes 7 in which a portion of the hydraulic circuit 28 and the foggers 26 are each installed.
  • the Misting 24 comprises several foggers 26 by ventilation tube 7.
  • each fogger 26 may be arranged between two successive deflectors 22 or between the intake inlet 14 and the deflector 22 closest to the intake inlet 14. More preferably, each fogger 26 is oriented substantially in the direction of the opening 16, in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the ventilation tube 7 in which it is installed.
  • each air intake manifold 12G, 12D of FIGS. 4 to 6 is devoid of any other opening than:
  • each air intake manifold 12G, 12D preferably has no opening oriented towards the heat exchanger 1, which in this case would make it possible to eject a part of the flow of air flowing through the collector. of air 12G, 12D, directly towards the heat exchanger 1, without traversing at least a portion of a ventilation tube 7.
  • all the air flow created by the turbine engine or turbomachines traversing the 12G collectors, 12D is preferably distributed between substantially all the ventilation tubes 7. This allows a more homogeneous distribution of this air flow.
  • the ventilation tube 7 has a section of substantially elliptical shape whose small axis corresponds to the height h of the ventilation tubes 7 and the major axis to the width of the ventilation tubes 7.
  • the minor axis h of the ellipse has a length of about 11 mm.
  • the cross section of the ventilation tubes 7 is substantially circular, interrupted by the opening 16.
  • the diameter of the circle interrupted by the opening 16 is about 11 mm.
  • the guide lips 18 extend partly inside the ventilation tubes 7.
  • the guide lips 18 extend inside the ventilation tubes 7 over half of their width [ as shown in the figures
  • the guide lips 18 having a width of 4 mm
  • the portion extending inside the ventilation tube 7 has a width of 2 mm.
  • an obstruction wall 30 connects the end 18e of the guide lip 18, inside the tubes 7, to the inner surface 32 of the wall 17 of the ventilation tube 7. This makes it possible to limit the phenomenon of recirculation of the air in the space between the guide lip 18 and the inner surface 32 of the wall 17 of the ventilation tube 7.
  • the obstruction wall 30 is flat and extends perpendicularly to the guide lip 18.
  • the volume V contained between the obstruction wall 30 and the wall 17 of the ventilation tube 7 can be full.
  • FIGS. 10 and 11 illustrate another example of ventilation tubes 7 called aerodynamic tubes 7 in the following.
  • An aerodynamic tube 7, as illustrated in FIG. 11 for example, has on at least one portion, preferably over substantially its entire length, a transverse section 48 comprising a leading edge 50, a trailing edge 52 opposite to the leading edge 50 and, here, disposed opposite the heat transfer tubes 4, and a first and a second profiles 54, 56, each extending between the leading edge 50 and the trailing edge 52.
  • the edge of Attack 50 is for example defined as the point at the front of the section 48 of the aerodynamic tube 7 where the radius of curvature of the cross section 48 is minimal.
  • the front of the cross section 48 of the aerodynamic tube 7 can be defined as the portion of the section 48 of the aerodynamic tube which is opposite - that is to say which is not in front of - Of the heat exchanger 1.
  • the trailing edge 52 may be defined as the point at the rear of the section 48 of the aerodynamic tube 7 where the radius of curvature of the section is minimal.
  • the rear of the section 48 of the aerodynamic tube 7 can be defined for example as the portion of the section 48 of the aerodynamic tube 7 which is opposite the heat exchanger 1.
  • the distance c between the leading edge 50 and the trailing edge 52 is for example between 50 mm and 70 mm. This distance is here measured in a direction perpendicular to the alignment direction of the row of aerodynamic tubes 7 and to the longitudinal direction of the aerodynamic tubes 7.
  • the leading edge 50 is free. In this figure also, the leading edge 50 is defined on a parabolic portion of the cross section 48 of the aerodynamic tube 7.
  • the aerodynamic tube 7 illustrated in FIG. 11 also comprises at least one opening 16 for ejecting a stream of air passing through the aerodynamic tube 7, outside the aerodynamic tube 7 and the air intake manifold 12, in particular substantially in the direction of the heat exchanger 1.
  • the opening or each opening 16 is for example a slot in an outer wall 17 of the aerodynamic tube 7, the slot or slots 16 extending for example in the direction of elongation of the tube aerodynamic 7 in which they are made.
  • the total length of the opening 16 or the openings may be greater than 90% of the length of the aerodynamic tube 7.
  • Each opening 16 is distinct from the ends of the aerodynamic tube 7, through which the aerodynamic tube 7 opens into an air collector 12. Each opening 16 is also outside the air collector 12.
  • the slit shape makes it possible to form a large air passage 58 in the direction of the heat exchanger 1 without greatly reducing the mechanical strength aerodynamic tubes 7.
  • each opening 16 of the aerodynamic tube 7 may be identical to the opening 16 described.
  • the opening 16 is for example disposed near the leading edge 50.
  • the opening 16 is on the first profile 54.
  • the second profile 56 is devoid of opening 16.
  • the opening 16 in the first profile 54 is configured so that the flow of air ejected through the opening 16 flows along at least a portion of the first profile 54.
  • the aerodynamic tubes 7 of the ventilation device 2 can be alternately oriented with the first profile 54 or the second profile 56 facing upwards of this FIG. 10.
  • two neighboring aerodynamic tubes 7 are such that their first profiles 54 are vis-à-vis or, conversely, their second profiles 56 are vis-à-vis.
  • the distance between two aerodynamic tubes 7 neighbors whose second profiles 56 are vis-à-vis may be less than the distance between two aerodynamic tubes 7 neighbors whose first profiles 54 are vis-à-vis.
  • the distance between the center of the geometric section of a first aerodynamic tube 7 and the center of the geometric section of a second tube aerodynamic 7, such that the first profile 54 of the first aerodynamic tube 7 is vis-à-vis the first profile 54 of the second aerodynamic tube 7, measured in the alignment direction of the aerodynamic tubes 7 is for example greater than or equal to 15 mm, preferably greater than or equal to 20 mm, and / or less than or equal to 30 mm, preferably less than or equal to 25 mm.
  • the air flows F ejected by these openings 16 thus create an air passage 58 in which a part, called induced air I, of the air ambient air A is driven by suction.
  • the flow of air ejected through the openings 16 runs along at least part of the first profile 54 of the aerodynamic tube 7, for example by the Coanda effect, as illustrated for example in FIG. 10. Taking advantage of this phenomenon it is possible, thanks to the entrainment of the ambient air A in the created air passage 58, to obtain a flow of air sent to the heat-transfer tubes 4 identical to that generated by a propeller fan while consuming less energy.
  • the flow of air sent to the row of heat transfer tubes 4 is the sum of the air flow F ejected by the slots 16 and the induced air I.
  • a turbomachine of reduced power compared to a conventional fan propeller, generally implemented in the context of such a heat exchange module.
  • a first profile 54 having a Coanda surface also makes it possible not to have to orient the openings 16 directly towards the heat-transfer tubes 4, and thus to limit the size of the aerodynamic tubes 7. It is thus possible to maintain a passage section more important between the aerodynamic tubes 7, which promotes the formation of a greater induced air flow.
  • the opening 16 is, in Figure 11, delimited by lips 18a, 18b.
  • the distance e between the lips 18a, 18b, which defines the height of the opening 16 may for example be greater than or equal to 0.3 mm, preferably greater than or equal to 0.5 mm, more preferably greater than or equal to equal to 0.7 mm and / or less than 2 mm, preferably less than or equal to 1.5 mm, more preferably less than 0.9 mm, more preferably still less than or equal to 0.7 mm.
  • the height of the slot is the size of this slot in the direction perpendicular to its length.
  • the heat exchange module may comprise one or more heat exchangers of which one, several or all the exchangers can be cooled by the ventilation device.
  • a slot height too low induces high pressure losses in the ventilation device, which involves using an air propulsion device or several oversized (s). This can lead to additional cost and / or create a space incompatible with the space available in the vicinity of the heat exchange module in the motor vehicle.
  • the heat exchanger 1 forming a resistance to the flow of air flowing therethrough, causing a pressure drop of said air flow
  • the height of the opening or openings 16 of the ventilation tubes 7 of the device ventilation 2 can be chosen according to said pressure drop caused by the heat exchanger 1.
  • the outer (or outer) lip 18a is constituted, as illustrated in FIG. 11, from the extension of the wall of the aerodynamic tube 7 defining the leading edge 50.
  • the inner (or inner) lip 18b is constituted by a curved portion 62 of the first profile 54.
  • An end 64 of the inner lip 18b may extend, as illustrated in FIG. 11, in the direction of the second profile 56, beyond a plane P normal to the free end of the outer lip 18a.
  • the end 64 of the inner lip 18b can extend, in the direction of the leading edge 50, beyond the plane P normal to the free end of the outer lip 18a.
  • the end 64 can then contribute to directing the flow of air flowing in the aerodynamic tube 7 towards the opening 16.
  • the opening 16 of the aerodynamic tube 7 can be configured so that a flow of air flowing in this aerodynamic tube 7 is ejected through this opening 16, flowing along the first profile 54 substantially to the trailing edge 52 of the aerodynamic tube 7.
  • the flow of airflow along the first profile 54 may result from the Coanda effect. It is recalled that the Coanda effect is an aerodynamic phenomenon that results in the fact that a fluid flowing along a surface at a short distance from it tends to outcrop or even hang on it.
  • the maximum distance H between the first 54 and the second 56 profiles, measured according to an alignment direction of the aerodynamic tubes 7, is downstream of the opening 16.
  • the maximum distance H can be greater than 10 mm, preferably greater than 11 mm and / or less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
  • the maximum distance H is substantially equal to 11.5 mm.
  • a height H too low can cause significant pressure losses in the aerodynamic tube 7 which could require to implement a turbomachine more powerful and therefore more voluminous.
  • a too large height H limits the section of passage between the aerodynamic tubes for the aerodynamic tubes. induced air flow. The total air flow directed to the heat exchanger can then be reduced as well.
  • the first profile 54 comprises here a curved portion 62 whose apex 65 defines the point of the first profile 54 corresponding to the maximum distance H.
  • the curved portion 62 may be arranged partly downstream of the opening 16 in the ejection direction of the air flow.
  • a portion of the domed portion 62 may be contiguous with the inner lip 18b delimiting the opening 40.
  • the first profile 54 of the aerodynamic tube 7 of the example of FIG. 11 comprises a first portion 66 substantially rectilinear.
  • the second profile 56 comprises, in the example illustrated in FIG. 11, a substantially rectilinear portion 60, extending preferably over a majority of the length of the second profile 56.
  • the length L of the first rectilinear part 66 measured in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the aerodynamic tube 7 and the alignment direction of the row of aerodynamic tubes, may be greater than or equal to 20 mm, preferably greater than or equal to 30 mm, and / or less than or equal to 60 mm.
  • this first rectilinear part is desired in particular for guiding the flow of air ejected from the opening 16.
  • the length of this first rectilinear part is however limited because of the corresponding size of the ventilation device and its consequences on the packaging of the ventilation device or the heat exchange module.
  • the first rectilinear portion 66 of the first profile 54 and the straight portion 60 of the second profile 56 may form a non-flat angle ⁇ .
  • the angle ⁇ thus formed may in particular be greater than or equal to 5 °, and / or less than or equal to 20 °, more preferably substantially equal to 10 °.
  • This angle of the first rectilinear portion 66 with respect to the rectilinear part 60 of the second profile 56 makes it possible to accentuate the expansion of the total air flow.
  • An angle ⁇ too great, however, may prevent the realization of the Coanda effect, so that the flow of air ejected through the opening 16 may not follow the first profile 54 and, therefore, not to be oriented correctly towards the heat exchanger 1.
  • the first profile 54 may further comprise, as illustrated in FIG. 11, a second rectilinear part 52a, downstream of the first straight part 66, in the direction of ejection of the air flow, the second rectilinear part 52a extending substantially parallel to the straight portion 60 of the second profile 56.
  • the first profile 54 may also include a third straight portion 70, downstream of the second straight portion 52a of the first profile 54.
  • the third rectilinear portion 70 may form a non-flat angle with the straight portion 60 of the second profile 56.
  • the third straight portion 70 may extend, as illustrated, substantially to a rounded edge connecting the third rectilinear portion 70 of the first profile 54 and to the straight portion 60 of the second profile 56.
  • the rounded edge may define the trailing edge 52 of the cross section of the aerodynamic tube 7.
  • the straight portion 60 of the second profile 56 extends in the example of Figure 11 over the majority of the length c of the cross section.
  • This length c is measured in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the aerodynamic tubes 7 and to the alignment direction of the row of the aerodynamic tubes 7. This direction corresponds, in the example of FIG. 11, substantially to the direction of the flow of the induced air flow.
  • the length c of the cross section (or width of the aerodynamic tube 7) may be greater than or equal to 50 mm and / or less than or equal to 80 mm, preferably substantially equal to 60 mm.
  • the inventors have found that a relatively large length of the cross section of the aerodynamic tube makes it possible to more effectively guide the flow of air ejected through the opening 16 and the induced air flow, which mixes with this flow of air ejected.
  • too great a length of the cross section of the aerodynamic tube 7 poses a problem of packaging of the ventilation device 2.
  • the size of the heat exchange module can then be too large compared to the place that is available in the motor vehicle in which it is intended to be mounted.
  • the packaging of the heat exchange module or the ventilation device can also be problematic in this case.
  • the second rectilinear portion 52a of the first profile 54 and the portion 52b of the rectilinear portion 60 of the second profile 56 that faces it are parallel.
  • the distance f between this second rectilinear part 52a and the portion 52b of the rectilinear portion 60 of the second profile 56 may be greater than or equal to 1 mm and / or less than or equal to 10 mm, preferably less than or equal to 5 mm. mm.
  • FIG. 11 further illustrates that the cross section (or geometrical section) of the aerodynamic tube 7 delimits a passage section S for the flow of air passing through the aerodynamic tube 7.
  • This passage section S is here defined by the walls of the aerodynamic tube 7 and the segment extending in the alignment direction of the aerodynamic tubes 7 between the second profile 56 and the end 64 of the inner lip 18b.
  • This passage section S may have an area greater than or equal to 150 mm 2 , preferably greater than or equal to 200 mm 2 , and / or less than or equal to 700 mm 2 , preferably less than or equal to 650 mm 2 .
  • a passage section S of the air flow in the relatively large aerodynamic tube 7 makes it possible to limit the pressure losses which would have the consequence of having to oversize the turbomachine used to obtain an air flow ejected by the opening 16 desired.
  • a large passage section induces a large size of the aerodynamic tube 7.
  • a larger passage section may affect the passage section of the induced air flow between the aerodynamic tubes 7 , thus not making it possible to obtain a satisfactory total flow of air directed towards the heat-transfer tubes 4.
  • each aerodynamic tube 7 is vis-à-vis the front face 4f connecting the first 4a and second 4b planar walls of a heat pipe 4 corresponding.
  • each aerodynamic tube 7 is included in the volume defined by the first 4a and second 4b planar walls of the heat pipe 4 corresponding.
  • the second rectilinear portion 52a of the first profile 54 and the rectilinear portion 60 of the second profile 56 are respectively contained in the same plane (indicated in dotted lines in this FIG. 10) that the first plane wall 4a and the second plane wall 4b of the heat pipe 4 corresponding.
  • the distance f between the second rectilinear portion 52a of the first profile 54 and the portion 52b of the rectilinear portion 60 of the second profile 56 facing it is substantially equal to the distance separating the first wall 4a and the second wall 4b. heat transfer tube 4 vis-à-vis which the aerodynamic tube 7 is disposed.
  • this distance f is greater than or equal to 1 mm and / or less than or equal to 10 mm, preferably less than or equal to 5 mm.
  • the distance f between the second rectilinear portion 52a of the first profile 42 and the portion 52b of the rectilinear portion 60 of the second profile 56, which faces it, may however be less than the distance separating the first wall 4a and the second wall 4b of the heat transfer tube vis-à-vis which the aerodynamic tube 7 is disposed.
  • each ventilation tube 7 can be provided with misting devices 26 for misting a liquid in the flow of air F passing through the ventilation tube 7.
  • These misting devices 26 are fed by a hydraulic circuit 28 of liquid supply, partially visible in this figure.
  • the foggers 26 may be oriented substantially below, in Figure 12, the end 64 of the second lip 18b.
  • the foggers 26 are arranged for example at the top 65 of the curved portion 62 of the first profile 54 of the section of the tube 7.
  • the foggers 26 may in particular be arranged:
  • the misting devices 26 being oriented to mist fluid towards the leading edge 50; in the vicinity of the trailing edge 52, in particular substantially between the first trailing edge wall 52a and the second trailing edge wall 52b, the misting devices 26 being oriented to mist fluid towards the leading edge 50;
  • misting devices 26 then being oriented in the direction of the opening 16;
  • the misters 26 being oriented in a direction just below the end 64 of the second lip 18b.
  • the shape of the section 48 of the ventilation tubes 7, in particular the first profile 54 and even more precisely the second lip 18b and the curved portion 62 of the first profile 54 makes it possible to guide the flow of air F leaving the opening 16, by Coanda effect, so as to direct the flow of air F substantially towards the heat transfer tubes 4 of the heat exchanger 1.
  • This air flow F creates a suction phenomenon of a part of the ambient air A forming an induced flux I.
  • the air flow F, containing a misted liquid, especially water, is cooled .
  • the total air flow arriving on the heat-transfer tubes 4 and / or the fins 8 separating them is cooler than in the absence of misting, thus improving the heat exchange capacities of the fins 8 and / or heat pipes 4 with the flow of air with which they are in contact.
  • the ventilation tubes 7 extend in a substantially rectilinear manner, parallel between they, the tubes 7 can be aligned to form a row.
  • the cross-section 48 of the ventilation tubes 7 comprises a first profile 481 and a second profile 48 2 , between the leading edge 50 and the trailing edge 52, which are symmetrical relative to each other. at the plane CC connecting the leading edge 50 and the trailing edge 52.
  • the distance c between the leading edge 50 and the trailing edge 52 is for example greater than 20 mm, preferably greater than 50 mm, and or less than 80 mm, preferably less than 70 mm.
  • Each of the profiles 48i, 48 2 is provided with an opening 16. These openings 16 are similar to those of the example of FIGS. 10 to 12.
  • the two profiles 481, 48 2 of the ventilation tube 7 converge towards the trailing edge 52 so that the distance between the two profiles 481, 48 2 decreases strictly towards the trailing edge 52
  • the two profiles 481, 48 2 each form an angle of between 5 and 20 ° with the plane CC of symmetry of the section 48.
  • the section 48 does not include a portion delimited by first and second parallel opposed planar walls such as the first 52a and second 52b trailing edge walls. This has the advantage of limiting the drag along the section 48 of the ventilation tube 7.
  • the maximum distance H between the two profiles 481, 48 2 is greater than 5 mm, preferably greater than 10 mm, and / or less than 30 mm, preferably less than 20 mm. In the illustrated example, this distance becomes zero at the trailing edge 52.
  • the trailing edge 52 of each ventilation tube 7 comprises a trailing edge portion 68 delimited by first 52a and second 52b parallel plane trailing edge walls.
  • first 52a and second 52b flat trailing edge walls each extend, on the opposite side to the leading edge 50, by two convergent walls 70 so that the distance separating these walls 70 decreases strictly in the direction of the trailing edge 52.
  • the maximum distance H between the two profiles 481, 48 2 may be greater than 5 mm, preferably greater than 10 mm, and / or less than 30 mm, preferably less than 20 mm.
  • FIG. 16 illustrates a ventilation tube 7 of the ventilation device 2, integral with a heat-transfer tube 4 of the heat exchanger 1.
  • the ventilation tube 7 and the associated heat-transfer tube 4 only form one and the same room. In what follows, however, the distinction between these two categories of tubes is maintained for the sake of comprehension.
  • each ventilation tube 7 is connected to a heat-transfer tube 4 by a substantially flat connecting wall 72 extending from the trailing edge 52 of the ventilation tube 7.
  • the connecting wall 72 preferably extends in a plane connecting the leading edge 50 to the trailing edge 52, this in order to limit as much as possible the disturbances of the flow of air from the opening 16, along the profiles 48i, 48 2 .
  • the connecting wall 72 preferably extends in a plane parallel to the flat walls 4a, 4b of the tube coolant 4.
  • the ventilation tube 7 of FIG. 16, connected to the heat-transfer tube 4 can be obtained by folding, for example, by an aluminum foil, or by printing in three dimensions, in particular a metal material or a plastic material but also by molding or overmolding.
  • the ventilation tube 7 may be equipped with a misting device 26 and a hydraulic circuit 28 for supplying the misting device 26, as the case may be.
  • the misting device 24 thus formed is not shown in FIG. 16, for the purpose of legibility of this figure.
  • the intake manifold 5, on the one hand, and the fluid discharge manifold 6, on the other hand can advantageously be made in one piece, each with an air intake manifold 12.
  • the air intake manifolds 12 may be integral with the fluid intake manifold 5 or the manifold fluid evacuation 6.
  • the operation of the cooling module comprising such monolithic ventilation pipes 7 and heat transfer tubes 4 is substantially identical to the operating mode of the cooling module illustrated in FIG. 10, the flow of air in contact with the heat-transfer tubes 4 and / or the cooling fins 8 being however more important in this case than in that illustrated in FIG.
  • the invention is not limited to the embodiments presented and other embodiments will become apparent to those skilled in the art. In particular, any combination of the embodiments described above and their variants may be considered.
  • the foggers are nozzles. It can especially be high pressure nozzles.
  • a high pressure nozzle consists of an orifice in a tube. Such a nozzle requires a high pressure of the liquid to be misted, upstream of the nozzle.
  • the foggers are nozzles at low pressures.
  • a nozzle at low pressures consists of a hole in a tube, around which a flow of air is provided.
  • the air flow makes it possible to entrain the liquid to be misted in the form of droplets.
  • the air flow around the orifice makes it possible to overcome a too high liquid pressure upstream of the nozzle.
  • the foggers are impact nozzles.
  • An impact nozzle consists of a tip on which liquid is sprayed with sufficient pressure to allow the formation of droplets.
  • the foggers can also be ultrasonic nebulizers.
  • An ultrasonic nebulizer is a plate that is vibrated at an ultrasonic frequency to form liquid droplets.
  • Such an ultrasonic nebulizer by its size, is a priori more suitable for misting the liquid in the air intake manifolds, rather than in the ventilation tubes.
  • the liquid is misted in the air flow F, upstream of the orifice 16 in the ventilation tube 7.
  • this misting of the liquid in the air flow F occurs downstream of the orifice 16 and, consequently, outside the ventilation tube 7.
  • the misting device may open downstream of the orifice 16, in the direction flow of airflow F.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de ventilation (2) à générer un flux d'air (F1) à travers un échangeur de chaleur (1) de véhicule automobile, le dispositif de ventilation (2) comportant une pluralité de conduits (7) comprenant chacun au moins une ouverture (16) de passage d'air d'un flux d'air (F) traversant le conduit (7) correspondant, l'ouverture de passage d'air étant configurée de sorte à éjecter le flux d'air sensiblement en direction de l'échangeur de chaleur (2), un circuit d'alimentation (12) des conduits (7) en flux d'air (F) à diriger vers l'échangeur de chaleur (2), et au moins un dispositif de brumisation (24) configuré pour générer des gouttelettes d' un liquide dans ledit flux d'air (F).

Description

DISPOSITIF DE VENTILATION DESTINÉ À GÉNÉRER UN FLUX D'AIR À TRAVERS UN ÉCHANGEUR DE CHALEUR DE VÉHICULE
AUTOMOBILE La présente invention concerne le domaine des dispositifs de ventilation, et plus particulièrement le domaine des dispositifs de ventilation pour module de refroidissement de véhicule automobile.
Les véhicules à moteur, qu'ils soient à combustion ou électrique, ont besoin d'évacuer les calories que génère leur fonctionnement et sont pour cela équipés d'échangeurs de chaleur. Un échangeur de chaleur de véhicule automobile comprend généralement des tubes, dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler, notamment un liquide tel que l'eau, et des éléments d'échange de chaleur reliés à ces tubes, souvent désignés par le terme « ailettes » ou « intercalaires ». Les ailettes ou intercalaires permettent d'augmenter la surface d'échange entre les tubes et l'air ambiant.
Toutefois, afin d'augmenter encore l'échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l'air ambiant, il est fréquent qu'un dispositif de ventilation soit utilisé en sus, pour générer ou accroître un flux d'air dirigé vers les tubes et les ailettes/intercalaires.
Un tel dispositif de ventilation comprend le plus souvent un ventilateur à hélice, qui présente plusieurs inconvénients. En premier lieu, l'ensemble formé par le ventilateur à hélice et son système de motorisation occupe un volume important. De plus, la distribution de l'air ventilé par l'hélice, souvent placée au centre de la rangée de tubes, n'est pas homogène sur l'ensemble de la surface de échangeur de chaleur. En particulier, certaines régions de échangeur de chaleur, comme les extrémités des tubes caloporteurs et les coins de échangeur de chaleur, ne sont pas ou peu atteintes par le flux d'air éjecté par l'hélice. Enfin, lorsque la mise en marche du dispositif de ventilation ne s'avère pas nécessaire, notamment lorsque l'échange de chaleur avec l'air ambiant suffit à refroidir le fluide caloporteur, les pales de l'hélice et la buse qui supporte l'hélice obstruent ou « masquent » en partie l'écoulement de l'air ambiant vers les tubes et les ailettes. Ceci limite l'échange de chaleur entre l'air ambiant, d'une part, et les tubes et les ailettes, d'autre part.
Un but de l'invention est de fournir un dispositif de ventilation pour échangeur de chaleur ne présentant pas au moins certains des inconvénients des dispositifs de ventilation pour échangeur de chaleur connus.
À cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air à travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile, le dispositif de ventilation comportant :
- une pluralité de conduits comprenant chacun au moins une ouverture de passage d'un flux d'air traversant le conduit correspondant, l'ouverture de passage d'air étant configurée de sorte à éjecter le flux d'air sensiblement en direction de échangeur de chaleur,
- un circuit d'alimentation des conduits en flux d'air, et
- au moins un dispositif de brumisation configuré pour générer des gouttelettes d'un liquide dans ledit flux d'air.
Ainsi, avantageusement, la pluralité de conduits desquels est éjecté de l'air permet avantageusement de remplacer l'hélice conventionnelle disposée devant les tubes de circulation d'un fluide caloporteur de échangeur de chaleur, sans en présenter les inconvénients évoqués ci-dessus.
En effet, à capacités d'échange de chaleur égales, le volume occupé par un tel dispositif de ventilation est bien moindre qu'un dispositif de ventilation à hélice. En outre, la répartition de l'air ventilé par les tubes est plus facile à contrôler et peut être rendue plus homogène.
Également, grâce au dispositif selon l'invention, on limite l'obstruction de l'écoulement de l'air vers échangeur de chaleur. En effet, les conduits du dispositif de ventilation peuvent avantageusement être disposés en regard de zones de faible échange de chaleur de échangeur de chaleur, dites « zones mortes », telles que les faces frontales des tubes traversés par le fluide caloporteur, qui ne sont pas en contact avec des ailettes/intercalaires de refroidissement. Ceci n'est pas réalisable avec une hélice conventionnelle. Par ailleurs, l'invention permet de déporter les moyens de propulsion d'air alimentant en flux d'air les conduits du dispositif de ventilation, à distance de la rangée de tubes de circulation de fluide caloporteur, ce qui offre davantage de libertés dans la conception de l'échangeur de chaleur.
Les conduits du dispositif de ventilation disposés en rangée, bénéficient d'une résistance mécanique plus élevée qu'une hélice.
Enfin, en générant des gouttelettes de liquide dans le flux d'air, une brumisation est créée dans le flux d'air, abaissant la température du flux d'air en amont de l'échangeur de chaleur. Ainsi, on améliore encore le refroidissement de l'échangeur de chaleur.
De préférence, le dispositif de ventilation pour échangeur de chaleur de véhicule automobile selon l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- chaque ouverture est délimitée par une paire de lèvres de guidage faisant saillie à partir d'une paroi du conduit correspondant, chaque paire de lèvres de guidage étant de préférence configurée de manière à guider le flux d'air, éjecté par l'ouverture, selon une direction sensiblement perpendiculaire à une direction d'allongement du tube correspondant ;
- les lèvres de guidage sont sensiblement planes et/ou sensiblement parallèles, les lèvres de guidage s 'étendant de préférence principalement selon une direction longitudinale des tubes et une direction perpendiculaire à cette direction longitudinale ;
- chaque conduit a une section comprenant :
- un bord d'attaque,
- un bord de fuite, opposé au bord d'attaque et destiné à être disposé en regard de l'échangeur de chaleur,
- un premier et un deuxième profils, s 'étendant chacun entre le bord d'attaque et le bord de fuite,
ladite au moins une ouverture du conduit étant sur l'un des premier et deuxième profils, ladite au moins une ouverture étant, de préférence, au voisinage du bord d'attaque, ladite au moins une ouverture étant, de préférence encore, configurée pour que le flux d'air traversant le conduit et éjecté par ladite au moins une ouverture, s'écoule le long d'au moins une portion dudit un des premier et deuxième profils ;
- le dispositif comprend au moins une paire de tubes, les tubes de la paire de tubes étant disposés de sorte que leurs ouvertures respectives soient en regard l'une de l'autre/les unes des autres ;
- les tubes comprennent au moins une ouverture dans le premier profil et au moins une ouverture dans le deuxième profil ;
- le premier profil et le deuxième profil sont symétriques par rapport à un plan passant par le bord d'attaque et le bord de fuite du tube ;
- le bord de fuite est délimité par des première et seconde parois convergentes ;
- au moins un tube comprend des moyens de guidage du flux d'air circulant dans une section de passage du tube vers ladite au moins une ouverture, les moyens de guidage étant de préférence des déflecteurs, les déflecteurs étant, de préférence encore, venus de matière avec ledit au moins un tube ;
- le circuit d'alimentation en flux d'air des conduits comporte au moins un collecteur d'admission d'air, de préférence deux collecteurs d'admission d'air, les conduits étant reliés au(x)dit(s) collecteur(s) d'admission d'air, notamment par leurs extrémités ;
- le circuit d'alimentation en flux d'air des tubes comporte une turbomachine, notamment un ventilateur ;
- les conduits sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de conduits ;
- le ou les dispositifs de brumisation débouchent :
- au voisinage de la ou des ouvertures, notamment en amont ou en aval de la ou des ouvertures par rapport au sens d'écoulement du flux d'air ; et/ou
- dans le ou les collecteurs d'admission, notamment au voisinage d'entrées des conduits depuis le ou les collecteurs d'admission ; et/ou - dans les conduits, au voisinage des ouvertures et/ou dans une section de passage du flux d'air dans les conduits ;
- le dispositif de brumisation comporte un ou plusieurs générateurs de gouttelettes et un circuit hydraulique d'alimentation en liquide du ou des générateurs de gouttelettes ;
- le circuit hydraulique comporte au moins une portion s' étendant dans la pluralité de conduits et/ou dans le ou les collecteurs d'admission d'air ; ou
- le circuit hydraulique est dépourvu de toute portion s 'étendant dans la pluralité de conduits et/ou dans le ou les collecteurs d'admission ; et
- le ou les générateurs de gouttelettes comprennent au moins l'un parmi :
- une ou des buses à hautes pressions ;
- un ou des buses à basses pressions ;
- une ou des buses à impact ; et/ou
- un ou des nébuliseurs à ultrasons.
Selon un autre aspect, l'invention se rapporte à un module de refroidissement pour véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation tel que décrit ci-avant dans toutes ses combinaisons, le dispositif de ventilation étant adapté à diriger le flux d'air en direction de échangeur de chaleur.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins :
la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de module de refroidissement comprenant un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation ;
la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, coupée selon le plan II- II ;
la figure 3 est une vue en perspective de conduits de ventilation du dispositif de ventilation de la figure 1 ;
les figures 4 à 6 illustrent, en vue arrachée, des variantes du dispositif de ventilation de la figure 1 ; les figures 7 à 9 illustrent schématiquement en coupe transversale, des conduits de ventilation pouvant être mis en œuvre dans des variantes du dispositif de ventilation de la figure 1 ;
la figure 10 est une vue en coupe d'un deuxième exemple de module de refroidissement comprenant un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation ;
la figure 11 est une vue schématique en coupe d'un conduit de ventilation mis en œuvre dans le module de refroidissement de la figure 10 ;
la figure 12 est une vue analogue à la figure 11, illustrant des variantes de positionnement de dispositifs de brumisation dans le conduit de ventilation ; les figures 13 et 14 sont des vues analogues à la figure 11, de la section transversale d'autres exemples de conduits de ventilation pouvant être mis en œuvre dans un dispositif de ventilation ;
la figure 15 illustre en vue en perspective un module de refroidissement avec un dispositif de ventilation muni de conduits de ventilation selon la figure 14 ; et
la figure 16 est une vue en perspective d'une variante de conduit de ventilation, venu de matière avec un tube de circulation de fluide caloporteur, pouvant être mis en œuvre dans un module de refroidissement.
Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonction identique portent le même signe de référence. À fin de concision de la présente description, ces éléments ne sont pas décrits en détails dans chaque mode de réalisation. Au contraire, seules les différences entre les variantes de réalisation sont décrites en détails.
On a représenté à la figure 1 un premier exemple de module de refroidissement 10 (ou module d'échange thermique) destiné à équiper un véhicule automobile pour refroidir un moteur du véhicule automobile et/ou ses équipements. Le module de refroidissement 10 comprend un échangeur de chaleur 1 et un dispositif de ventilation 2.
L' échangeur de chaleur 1 comprend des tubes 4 de circulation de fluide caloporteur (par exemple de l'eau, du liquide de refroidissement ou du réfrigérant) sensiblement rectilignes et s 'étendant selon une direction longitudinale, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes 4 de circulation de fluide caloporteur.
Plus particulièrement, chaque tube 4 de circulation de fluide caloporteur a une section sensiblement oblongue, et est délimité par des première et seconde parois planes 4a, 4b, qui sont reliées à des ailettes ou intercalaires d'échange de chaleur. Pour des raisons de clarté, les ailettes ne sont pas représentées sur les figures 1 et 2.
De façon classique, les tubes 4 de circulation de fluide caloporteur sont raccordés d'une part à un collecteur 5 d'admission de fluide caloporteur, à une première extrémité, et, d'autre part, à un collecteur 6 d'évacuation de fluide caloporteur, à une deuxième extrémité, ceci afin de faire circuler le fluide caloporteur dans les tubes 4.
Par ailleurs, le dispositif de ventilation 2 comprend une pluralité de conduits 7, qui de la même façon que les tubes 4 de circulation de fluide caloporteur, peuvent être sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes 7. Dans la suite, les conduits 7 du dispositif de ventilation 2 sont dits « tubes de ventilation », par opposition aux tubes 4 de l'échangeur de chaleur 1, qui eux sont dits « caloporteurs », du fait qu'ils permettent la circulation du fluide caloporteur.
De préférence, et comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les tubes caloporteurs 4 et les tubes de ventilation 7, sont tous parallèles entre eux. Ainsi, les rangées de tubes de ventilation 7 et de tubes caloporteurs 4 sont parallèles. En outre, les tubes de ventilation 7 sont disposés de sorte que chacun d'entre eux se trouve en vis-à- vis d'un tube caloporteur 4.
Le nombre de tubes de ventilation 7 est adapté au nombre de tubes caloporteurs 4. Par exemple, pour un échangeur de chaleur 1 classique, le dispositif de ventilation 2 pourra comprendre par exemple entre huit et quarante tubes de ventilation 7, de préférence entre quinze et trente-six tubes de ventilation 7 pour un échangeur de chaleur comportant entre quarante et soixante-dix tubes caloporteurs 4.
De préférence, la surface frontale des tubes de ventilation 7 est inférieure à 85% de la surface frontale occupée par les tubes caloporteurs 4. La surface frontale s'entend de la surface orientée de manière sensiblement normale à la direction d'un flux d'air extérieur traversant le dispositif de ventilation 2 puis l'échangeur de chaleur 1, en fonctionnement du véhicule automobile.
Par ailleurs, afin de limiter le volume du module de refroidissement 10, tout en obtenant des performances d'échange de chaleur similaires à celle d'un dispositif de ventilation à hélice, on dispose de préférence la rangée de tubes de ventilation 7 à une distance comprise entre 0 et 100 mm par rapport à la rangée de tubes caloporteurs 4, de préférence encore à une distance de 0 mm, c'est-à-dire que les tubes de ventilation 7 sont alors juxtaposés aux tubes caloporteurs 4 et sensiblement au contact de ces derniers, ou à un distance supérieure à 10 mm et/ou inférieure à 50 mm.
De même, toujours pour limiter le volume occupé par le module de refroidissement 10, la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 7 (le terme hauteur étant ici la dimension correspondant à la direction selon laquelle les tubes de ventilation 7 sont alignés) est de préférence sensiblement égale ou inférieure à celle de la hauteur de la rangée de tubes caloporteurs 4. Par exemple, la hauteur de la rangée de tubes caloporteurs 4 étant de 431 mm, la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 7 est sensiblement égale ou inférieure à cette valeur.
Le dispositif de ventilation 2 comprend en outre un dispositif de propulsion d'un flux d'air F, non visible sur les figures 1 et 2. Ce dispositif de propulsion d'un flux d'air alimente les tubes de ventilation 7 via un circuit d'alimentation en air, partiellement représenté sur les figures 1 et 2. Le circuit d'alimentation en air, tel qu'illustré aux figures 1 et 2, comporte notamment deux collecteurs d'admission d'air 12 auxquels sont reliés les tubes de ventilation 7 par l'intermédiaire d'entrées d'alimentation en air 14 situés à chacune de leurs extrémités. Le circuit d'alimentation peut comporter, outre les collecteurs d'admission d'air 12, le dispositif de propulsion d'air et/ou des conduits reliant ou destinés à relier le dispositif de propulsion d'air aux collecteurs d'admission d'air 12. Le dispositif de propulsion d'air, par exemple une ou plusieurs turbomachines, propulse ainsi de l'air à travers les collecteurs d'admission 12, vers les tubes de ventilation 7. Le dispositif de propulsion d'air peut ainsi être déporté, à distance des tubes de ventilation 7. Les tubes de ventilation 7 comprennent, tel que cela est plus particulièrement visible sur la figure 3, une ouverture 16 destinée à être disposée en regard de l'échangeur de chaleur 1, et de préférence de sorte que l'ouverture 16 de chaque tube de ventilation 7 soit en vis-à-vis d'un tube caloporteur 4, comme on peut le voir sur les figures 1 et 2. Par ailleurs, les tubes de ventilation 7 sont configurés de sorte que le flux d'air F circulant dans les tubes de ventilation 7, à travers une section de passage des tubes de ventilation 7, soit éjecté par l'ouverture 16. Ainsi, les ouvertures 16 étant disposées en regard de l'échangeur de chaleur 1, le flux d'air F est éjecté en direction des tubes caloporteurs 4 et/ou des ailettes de refroidissement disposées entre les tubes caloporteurs 4.
Comme on le voit plus particulièrement à la figure 3, hormis à leurs extrémités formant entrées d'admission d'air 14, qui ont une section transversale sensiblement circulaire, les tubes de ventilation 7 ont une section transversale sensiblement oblongue, formant une section de passage pour le flux d'air F dans les tubes de ventilation 7. Cette section transversale sensiblement oblongue est interrompue par l'ouverture 16. Cette forme des tubes de ventilation 7 simplifie la fabrication de ces tubes de ventilation 7 et confère une bonne tenue mécanique aux tubes de ventilation 7. Des tubes de ventilation ayant cette forme peuvent par exemple être réalisés par pliage d'une feuille d'aluminium, ou par impression en trois dimensions, notamment en un matériau métallique ou en un matériau plastique, mais aussi par moulage ou surmoulage.
Pour augmenter le flux d'air F éjecté vers l'échangeur de chaleur 1, et comme on peut le voir sur la figure 3 en particulier, les ouvertures 16 sont constituées de fentes pratiquées dans la paroi 17 des tubes de ventilation 7, s'étendant selon la direction d'allongement des tubes de ventilation 7. Cette forme en fente permet de constituer un passage d'air de grandes dimensions en direction de l'échangeur de chaleur 1 sans trop réduire la tenue mécanique des tubes de ventilation 7. Ainsi, pour obtenir un passage d'air le plus grand possible, les ouvertures 16 s'étendent sur une grande partie de la longueur des tubes de ventilation 7, de préférence sur au moins 90% de cette longueur.
En l'occurrence, compte tenu de l'orientation des tubes caloporteurs 4, des tubes de ventilation 7 et des ouvertures 16, le flux d'air F est éjecté de façon sensiblement perpendiculaire à la direction d'allongement des tubes de ventilation 7, et plus particulièrement de façon perpendiculaire à la direction longitudinale des tubes de ventilation 7.
Chaque ouverture 16 peut être délimitée par des lèvres 18 de guidage faisant saillie à partir de la paroi 17 du tube de ventilation 7. Du fait qu'elles font saillie à partir de la paroi 17 de chaque tube de ventilation 7, les lèvres de guidage 18 permettent de guider l'air éjecté par l'ouverture 16 depuis l'intérieur du tube de ventilation 7 en direction de l'échangeur de chaleur 1.
Plus particulièrement, les lèvres de guidage 18 peuvent être configurées de manière à guider le flux d'air éjecté par l'ouverture 16 de manière qu'il s'écoule selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction d'allongement des tubes de ventilation 7.
Les lèvres de guidage 18 sont de préférence planes et sensiblement parallèles. Par exemple, les lèvres de guidage 18 sont espacées l'une de l'autre d'une distance d'environ 5 mm et/ou ont une largeur, mesurée perpendiculairement à la direction d'allongement des tubes de ventilation 7, supérieure à 2 mm et/ou inférieure à 5 mm. Les lèvres de guidage 18 s'étendent de préférence tout le long de chaque ouverture 16, selon la direction longitudinale des tubes de ventilation 7.
Les lèvres de guidage 18 sont de préférence venues de matière avec un tube de ventilation 7. Les lèvres de guidage 18 sont par exemple réalisées par pliage de la paroi 17 de ce dernier.
Afin de faciliter le guidage du flux d'air F issu des entrées d'alimentation 14, qui circule initialement selon la direction d'allongement des tubes de ventilation 7, vers les ouvertures 16, au moins un des tubes de ventilation 7 comprend des moyens de guidage du flux d'air circulant vers l'ouverture 16. De tels moyens de guidage permettent de faciliter le « virage » du flux d'air issu des entrées d'admission 14 vers l'ouverture 16 pratiquée dans la paroi 17 du tube de ventilation 7. De préférence, tous les tubes de ventilation 18 comprennent de tels moyens de guidage 20 du flux d'air. Les moyens de guidage peuvent notamment prendre la forme de reliefs ou déflecteurs, en particulier venus de matière avec le tube de ventilation 7 ou rapportés dans ce tube de ventilation 7. Les moyens de guidage 20 comportent, dans l'exemple des figures 1 à 3, une pluralité de déflecteurs 22. En l'espèce, les déflecteurs 22 sont venus de matière avec le tube de ventilation 7. Ces déflecteurs 22 sont de préférence disposés régulièrement le long du tube de ventilation 7. Les déflecteurs 22 sont disposés de préférence à proximité de l'ouverture 16. Plus particulièrement, les déflecteurs 22 s'étendent entre les lèvres de guidage 18. Plus particulièrement encore, les déflecteurs 22 s'étendent dans un plan sensiblement normal à la direction d'allongement du tube aérodynamique 7 afin de guider l'air dans une direction perpendiculaire à la direction d'allongement des tubes de ventilation 7.
Par ailleurs, comme cela est visible sur la figure 4, le dispositif de ventilation 2 comporte un dispositif de brumisation 24 comprenant ici des générateurs de gouttelettes 26, nommés ci-après brumisateurs 26, et un circuit hydraulique 28 d'alimentation en liquide des brumisateurs 26. Le circuit hydraulique 28 peut comporter une source de liquide, non représentée sur la figure 4. Alternativement, le circuit hydraulique 28 consiste en un ensemble de conduits destinés à relier les brumisateurs à la source de liquide. Une pompe peut être prévue pour mettre en circulation le liquide dans le circuit hydraulique 28. La source de liquide peut être déportée par rapport au dispositif de ventilation 2. Le liquide est par exemple de l'eau. Sur la figure 4, les brumisateurs 26 brumisent l'eau (i.e. génèrent des gouttelettes d'eau) dans le flux d'air F à l'intérieur des collecteurs d'admission d'air 12. Cette brumisation permet d'abaisser la température du flux d'air F, en amont de l'échangeur de chaleur 1, et ainsi d'améliorer encore les capacités de refroidissement de l'échangeur de chaleur 1 au moyen du dispositif de ventilation 2.
Les gouttelettes ainsi formées par brumisation ont par exemple un diamètre compris entre 1 et 1000 microns.
En pratique, deux variantes du dispositif de brumisation 24 sont représentées sur la figure 4 :
dans le collecteur d'admission d'air 12G, à gauche sur cette figure 4, le dispositif de brumisation 24 comporte une pluralité de brumisateurs 26 et un circuit hydraulique 28, s'étendant sur sensiblement toute la hauteur du collecteur d'admission d'air 12G. Il y a de préférence autant de brumisateurs 26 que de tubes de ventilation 7 dans le dispositif de ventilation 2. Dans ce cas, les brumisateurs 26 sont de préférence disposés en vis-à-vis des tubes de ventilation 7. Les brumisateurs 26 sont de préférence orientés en direction des entrées d'admission d'air 14 des tubes de ventilation 7 pour ainsi pouvoir pulvériser l'eau directement dans les tubes de ventilation 7. L'alimentation en liquide du circuit hydraulique 28 se fait depuis une extrémité, notamment une extrémité inférieure, du collecteur d'admission d'air 12G ;
dans le collecteur d'admission d'air 12D, à droite sur cette figure 4, le dispositif de brumisation 24 comporte un unique brumisateur 26, situé dans le collecteur d'admission d'air 12D. Ici, l'unique brumisateur 26 est disposé à une extrémité longitudinale du collecteur d'admission d'air 12D, ici l'extrémité inférieure du collecteur d'admission d'air 12D. Selon une variante non représentée, l'unique brumisateur est disposé à l'extrémité supérieure du collecteur d'admission d'air 12D. Dans les deux cas, l'unique brumisateur est de préférence adapté à brumiser de l'eau en amont, dans le sens de parcours du flux d'air F, de toutes les entrées d'admission d'air 14 des tubes de ventilation 7 ou, à tout le moins, des entrées d'admission d'air 14 d'au moins une partie des tubes de ventilation 7.
La figure 5 illustre deux autres variantes du dispositif de brumisation 24, sensiblement identiques aux variantes de la figure 4. La principale différence consiste en ce que, sur la figure 5, l'alimentation en liquide du circuit hydraulique 28 se fait sensiblement depuis le côté du collecteur d'admission d'air 12D, 12G, notamment sensiblement depuis le milieu de ce collecteur d'admission d'air 12D, 12G. En outre, selon l'exemple représenté dans le collecteur 12D, à droite sur cette figure 5, le brumisateur 26 est disposé sensiblement au milieu du collecteur 12D. Le brumisateur 26 est avantageusement orienté sensiblement selon la direction du flux d'air F à l'entrée dans le collecteur d'admission d'air 12D. En effet, dans ce cas, l'eau brumisée est avantageusement entraînée par le flux d'air F jusqu'aux ouvertures 16 des différents tubes de ventilation 7. Les configurations des dispositifs des figures 4 (à gauche) et 5 nécessitent qu'une partie du circuit hydraulique 28 et/ou les brumisateurs 26 s'étendent dans le passage d'air dans le collecteur d'admission 12, prévu pour le passage du flux d'air F. La figure 6, par contre, représente deux variantes de dispositif de brumisation 24, dans lequel le circuit hydraulique 28 s'étend à l'extérieur du collecteur d'admission d'air 12G, 12D. Par contre, les brumisateurs 26, en l'espèce des buses, sont fixés sur les collecteurs d'admission d'air 12G, 12D de manière à pouvoir pulvériser de l'eau à l'intérieur du collecteur d'admission d'air 12G, 12D. Sur cette figure 6 encore, la configuration de la partie gauche comprend autant de brumisateurs 26 qu'il n'y a de tubes de ventilation 7, tandis que la configuration de droite comprend un unique brumisateur 26, situé en amont, par rapport au sens du flux d'air F, de tous les tubes de ventilation 7. Ces variantes permettent de moins perturber le flux d'air F dans les collecteurs d'admission d'air 12G, 12D.
On comprend qu'en pratique, le collecteur d'admission d'air 12D, à droite, et le collecteur d'admission d'air 12G, à gauche, peuvent être équipés du même type de dispositif de brumisation 24. Les figures 4 à 6 présentent des variantes sur leurs parties gauche et droite, afin de limiter le nombre de figures à présenter.
En variante, également, le dispositif de brumisation 24 peut comporter un circuit hydraulique 28 s 'étendant en partie à l'intérieur ou à l'extérieur des tubes de ventilation 7, jusque dans les tubes de ventilation 7 où les brumisateurs 26 sont disposés. Les figures 7 à 9 illustrent ainsi des variantes de la section transversale des tubes de ventilation 7, tubes de ventilation 7 dans lesquels sont installés chaque fois une partie du circuit hydraulique 28 et des brumisateurs 26. Dans ce cas, de préférence, le dispositif de brumisation 24 comporte plusieurs brumisateurs 26 par tube de ventilation 7. Notamment, chaque brumisateur 26 peut être disposé entre deux déflecteurs 22 successifs ou entre l'entrée d'admission 14 et le déflecteur 22 le plus proche de l'entrée d'admission 14. De préférence encore, chaque brumisateur 26 est orienté sensiblement en direction de l'ouverture 16, selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube de ventilation 7 dans lequel il est installé. Avantageusement, chaque collecteur d'admission d'air 12G, 12D des figures 4 à 6 est dépourvu de toute autre ouverture que :
- les orifices dans lesquels débouchent les tubes de ventilation 7,
- des bouches destinées à être en communication de fluide avec une ou plusieurs turbomachines pour alimenter en flux d'air le collecteur d'admission d'air considéré, et
- des passages nécessaires pour que le dispositif de brumisation puisse brumiser de l'eau dans le collecteur d'admission d'air considéré.
Notamment, chaque collecteur d'admission d'air 12G, 12D est de préférence dépourvu d'ouverture orientée en direction de l'échangeur de chaleur 1, qui permettrait dans le cas présent d'éjecter une partie du flux d'air parcourant le collecteur d'air 12G, 12D, directement en direction de l'échangeur de chaleur 1, sans parcourir au moins une portion d'un tube de ventilation 7. Ainsi, tout le flux d'air créé par la ou les turbomachines parcourant le ou les collecteurs d'air 12G, 12D, est de préférence réparti entre sensiblement tous les tubes de ventilation 7. Ceci permet une répartition plus homogène de ce flux d'air.
Sur la figure 7, le tube de ventilation 7 a une section de forme sensiblement elliptique dont le petit axe correspond à la hauteur h des tubes de ventilation 7 et le grand axe à la largeur des tubes de ventilation 7. Par exemple, le petit axe h de l'ellipse a une longueur d'environ 11 mm.
Dans les exemples des figures 8 et 9, la section transversale des tubes de ventilation 7 est sensiblement circulaire, interrompue par l'ouverture 16. Par exemple, le diamètre du cercle interrompu par l'ouverture 16 est d'environ 11 mm.
De plus, les lèvres de guidage 18 s'étendent en partie à l'intérieur des tubes de ventilation 7. De préférence, les lèvres de guidage 18 s'étendent à l'intérieur des tubes de ventilation 7 sur la moitié de leur largeur [, comme cela est représenté sur les figures
8 et 9. Par exemple, les lèvres de guidage 18 ayant une largeur de 4 mm, la partie s' étendant à l'intérieur du tube de ventilation 7 a une largeur de 2 mm.
Dans l'exemple illustré à la figure 9, pour chaque lèvre de guidage 18, une paroi d'obstruction 30 relie l'extrémité 18e de la lèvre de guidage 18, à l'intérieur des tubes de ventilation 7, à la surface interne 32 de la paroi 17 du tube de ventilation 7. Ceci permet de limiter le phénomène de recirculation de l'air dans l'espace compris entre la lèvre de guidage 18 et la surface interne 32 de la paroi 17 du tube de ventilation 7.
Dans l'exemple illustré à la figure 9 encore, la paroi d'obstruction 30 est plane et s'étend perpendiculairement à la lèvre de guidage 18. Le volume V contenu entre la paroi d'obstruction 30 et la paroi 17 du tube de ventilation 7 peut être plein.
Les figures 10 et 11 illustrent un autre exemple de tubes de ventilation 7 appelés dans la suite tubes aérodynamiques 7.
Un tube aérodynamique 7, tel qu'illustré à la figure 11 par exemple, présente sur au moins une portion, de préférence sur sensiblement toute sa longueur, une section transversale 48 comprenant un bord d'attaque 50, un bord de fuite 52 opposé au bord d'attaque 50 et, ici, disposé en regard des tubes caloporteurs 4, et un premier et un deuxième profils 54, 56, s 'étendant chacun entre le bord d'attaque 50 et le bord de fuite 52. Le bord d'attaque 50 est par exemple défini comme le point à l'avant de la section 48 du tube aérodynamique 7 où le rayon de courbure de la section transversale 48 est minimal. L'avant de la section transversale 48 du tube aérodynamique 7 peut quant à lui être défini comme la portion de la section 48 du tube aérodynamique qui est opposée - c'est-à-dire qui n'est pas en vis-à-vis - de l'échangeur de chaleur 1. De même, le bord de fuite 52 peut être défini comme le point à l'arrière de la section 48 du tube aérodynamique 7 où le rayon de courbure de la section est minimal. L'arrière de la section 48 du tube aérodynamique 7 peut être défini par exemple comme la portion de la section 48 du tube aérodynamique 7 qui est en vis-à-vis de l'échangeur de chaleur 1.
La distance c entre le bord d'attaque 50 et le bord de fuite 52 est par exemple comprise entre 50 mm et 70 mm. Cette distance est ici mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction d'alignement de la rangée de tubes aérodynamiques 7 et à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 7.
Sur l'exemple de la figure 11, le bord d'attaque 50 est libre. Sur cette figure également, le bord d'attaque 50 est défini sur une portion parabolique de la section transversale 48 du tube aérodynamique 7. Le tube aérodynamique 7 illustré à la figure 11 comporte encore au moins une ouverture 16 pour éjecter un flux d'air traversant le tube aérodynamique 7, à l'extérieur du tube aérodynamique 7 et du collecteur d'admission d'air 12, notamment sensiblement en direction de l'échangeur de chaleur 1. L'ouverture ou chaque ouverture 16 est par exemple une fente dans une paroi externe 17 du tube aérodynamique 7, la ou les fentes 16 s 'étendant par exemple selon la direction d'allongement du tube aérodynamique 7 dans lequel elles sont réalisées. La longueur totale de l'ouverture 16 ou des ouvertures peut être supérieure à 90 % de la longueur du tube aérodynamique 7. Chaque ouverture 16 est distincte des extrémités du tube aérodynamique 7, par lesquelles le tube aérodynamique 7 débouche dans un collecteur d'air 12. Chaque ouverture 16 est par ailleurs à l'extérieur du collecteur d'air 12. La forme en fente permet de constituer un passage d'air 58 de grandes dimensions en direction de l'échangeur de chaleur 1 sans trop réduire la résistance mécanique des tubes aérodynamiques 7.
Dans la suite on décrit uniquement une ouverture 16 étant entendu que chaque ouverture 16 du tube aérodynamique 7 peut être identique à l'ouverture 16 décrite.
L'ouverture 16 est par exemple disposée à proximité du bord d'attaque 50. Dans l'exemple de la figure 11, l'ouverture 16 est sur le premier profil 54. Dans cet exemple, le deuxième profil 56 est dépourvu d'ouverture 16. L'ouverture 16 dans le premier profil 54 est configurée de sorte que le flux d'air éjecté par l'ouverture 16, s'écoule le long d'au moins une partie du premier profil 54.
Tel qu'illustré à la figure 10, les tubes aérodynamiques 7 du dispositif de ventilation 2 peuvent être orientés alternativement avec le premier profil 54 ou le deuxième profil 56 orienté vers le haut de cette figure 10. Ainsi, alternativement, deux tubes aérodynamiques 7 voisins sont tels que leurs premiers profils 54 sont en vis-à-vis ou, au contraire, leurs deuxièmes profils 56 sont en vis-à-vis. La distance entre deux tubes aérodynamiques 7 voisins dont les deuxièmes profils 56 sont en vis-à-vis peut être inférieure à la distance entre deux tubes aérodynamiques 7 voisins dont les premiers profils 54 sont en vis-à-vis. La distance entre le centre de la section géométrique d'un premier tube aérodynamique 7 et le centre de la section géométrique d'un second tube aérodynamique 7, tels que le premier profil 54 du premier tube aérodynamique 7 soit en vis-à-vis du premier profil 54 du deuxième tube aérodynamique 7, mesurée selon la direction d'alignement des tubes aérodynamiques 7 est par exemple supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, et/ou inférieure ou égale à 30 mm, de préférence inférieure ou égale à 25 mm.
Pour chaque paire de tubes aérodynamiques 7 dont les ouvertures 16 sont en vis- à-vis, les flux d'air F éjectés par ces ouvertures 16 créent ainsi un passage d'air 58 dans lequel une partie, dite air induit I, de l'air ambiant A est entraîné par aspiration.
Il est à noter ici que le flux d'air éjecté par les ouvertures 16 longe une partie au moins du premier profil 54 du tube aérodynamique 7, par exemple par effet Coanda, comme illustré par exemple sur la figure 10. Tirant parti de ce phénomène, il est possible, grâce à l'entraînement de l'air ambiant A dans le passage d'air 58 créé, d'obtenir un débit d'air envoyé vers les tubes caloporteurs 4 identique à celui généré par un ventilateur à hélice tout en consommant moins d'énergie.
En effet, le flux d'air envoyé vers la rangée de tubes caloporteurs 4 est la somme du flux d'air F éjecté par les fentes 16 et de l'air induit I. Ainsi, il est possible de mettre en œuvre une turbomachine de puissance réduite par rapport à un ventilateur à hélice classique, mis en œuvre généralement dans le cadre d'un tel module d'échange de chaleur.
Un premier profil 54 présentant une surface Coanda permet par ailleurs de ne pas avoir à orienter les ouvertures 16 directement en direction des tubes caloporteurs 4, et ainsi de limiter l'encombrement des tubes aérodynamiques 7. Il est ainsi possible de maintenir une section de passage plus importante entre les tubes aérodynamiques 7, ce qui favorise la formation d'un plus grand débit d'air induit.
L'ouverture 16 est, sur la figure 11, délimitée par des lèvres 18a, 18b.
L'écartement e entre les lèvres 18a, 18b, qui définit la hauteur de l'ouverture 16, peut par exemple être supérieur ou égal à 0,3 mm, de préférence supérieur ou égal à 0,5 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 0,7 mm et/ou inférieur à 2 mm, de préférence inférieur ou égal à 1,5 mm, de préférence encore inférieure à 0,9 mm, de manière plus préférée encore inférieure ou égale à 0,7 mm. La hauteur de la fente est la dimension de cette fente dans la direction perpendiculaire à sa longueur.
Plus la hauteur de la fente 16 est faible, plus la vitesse du flux d'air éjecté par cette fente est grande. Une grande vitesse du flux d'air éjecté se traduit par une pression dynamique élevée. Cette pression dynamique est ensuite convertie en pression statique dans la zone de mélange du flux d'air éjecté par la fente 16 et du flux d'air induit. Cette pression statique permet de vaincre les pertes de charge dues à la présence de l'échangeur de chaleur en aval du dispositif de ventilation, afin d'assurer un flux d'air adapté à travers l'échangeur de chaleur. Ces pertes de charge dues à l'échangeur de chaleur varient notamment en fonction du pas des tubes caloporteurs et du pas des ailettes de l'échangeur de chaleur, ainsi qu'en fonction du nombre d'échangeurs de chaleur qui peuvent être superposés dans le module d'échange de chaleur. En effet, le module d'échange de chaleur peut comprendre un ou plusieurs échangeurs de chaleur dont un, plusieurs ou tous les échangeurs peuvent être refroidis par le dispositif de ventilation. Cependant, une hauteur de fente trop faible induit des pertes de charges élevées dans le dispositif de ventilation, ce qui implique d'utiliser un dispositif de propulsion d'air ou plusieurs surdimensionné(s). Ceci peut engendrer un surcoût et/ou créer un encombrement incompatible avec la place disponible au voisinage du module d'échange de chaleur dans le véhicule automobile.
En particulier, l'échangeur de chaleur 1 formant une résistance à l'écoulement du flux d'air le traversant, provoquant une perte de charge dudit flux d'air, la hauteur de la ou des ouvertures 16 des tubes de ventilation 7 du dispositif de ventilation 2 peut être choisie en fonction de ladite perte de charge provoquée par l'échangeur de chaleur 1.
La lèvre extérieure (ou externe) 18a est constituée, telle qu'illustrée à la figure 11, de la prolongation de la paroi du tube aérodynamique 7 définissant le bord d'attaque 50. La lèvre intérieure (ou interne) 18b est constituée par une partie courbe 62 du premier profil 54. Une extrémité 64 de la lèvre interne 18b peut se prolonger, comme illustré à la figure 11, en direction du deuxième profil 56, au-delà d'un plan P normal à l'extrémité libre de la lèvre externe 18a. En d'autres termes, l'extrémité 64 de la lèvre interne 18b peut se prolonger, en direction du bord d'attaque 50, au-delà du plan P normal à l'extrémité libre de la lèvre extérieure 18a. L'extrémité 64 peut alors contribuer à diriger le flux d'air circulant dans le tube aérodynamique 7 vers l'ouverture 16.
L'ouverture 16 du tube aérodynamique 7 peut être configurée de sorte qu'un flux d'air circulant dans ce tube aérodynamique 7 soit éjecté par cette ouverture 16, en s'écoulant le long du premier profil 54 sensiblement jusqu'au bord de fuite 52 du tube aérodynamique 7. L'écoulement du flux d'air le long du premier profil 54 peut résulter de l'effet Coanda. On rappelle que l'effet Coanda est un phénomène aérodynamique se traduisant par le fait qu'un fluide s'écoulant le long d'une surface à faible distance de celle-ci a tendance à l'affleurer, voire à s'y accrocher.
Pour ce faire, ici, la distance maximale H entre le premier 54 et le deuxième 56 profils, mesurée selon une direction d'alignement des tubes aérodynamiques 7, est en aval de l'ouverture 16. La distance maximale H peut être supérieure à 10 mm, de préférence supérieure à 11 mm et/ou inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à 15 mm. Ici, à titre d'exemple, la distance maximale H est sensiblement égale à 11,5 mm. Une hauteur H trop faible peut engendrer d'importantes pertes de charge dans le tube aérodynamique 7 ce qui pourrait obliger à mettre en œuvre une turbomachine plus puissante et donc plus volumineuse. Pour une même valeur de la distance entre les tubes aérodynamiques 7, mesurée selon la direction d'alignement des tubes aérodynamiques, ou pour un même pas des tubes aérodynamiques 7, une hauteur H trop grande limite la section de passage entre les tubes aérodynamiques pour le flux d'air induit. Le flux d'air total dirigé vers l'échangeur de chaleur peut alors être également réduit.
Le premier profil 54 comporte ici une partie bombée 62 dont le sommet 65 définit le point du premier profil 54 correspondant à la distance maximale H. La partie bombée 62 peut être disposée en partie en aval de l'ouverture 16 dans le sens d'éjection du flux d'air. Notamment, une portion de la partie bombée 62 peut être contiguë à la lèvre interne 18b délimitant l'ouverture 40.
En aval de la partie bombée 62 dans le sens d'éjection dudit flux d'air par l'ouverture 16, le premier profil 54 du tube aérodynamique 7 de l'exemple de la figure 11 comporte une première partie 66 sensiblement rectiligne. Le deuxième profil 56 comporte, dans l'exemple illustré à la figure 11, une partie sensiblement rectiligne 60, s'étendant de préférence sur une majorité de la longueur du deuxième profil 56. Dans l'exemple de la figure 11, la longueur L de la première partie rectiligne 66, mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube aérodynamique 7 et à la direction d'alignement de la rangée de tubes aérodynamiques, peut être supérieure ou égale à 20 mm, de préférence supérieure ou égale à 30 mm, et/ou inférieur ou égale à 60 mm. Une longueur relativement grande de cette première partie rectiligne est souhaitée notamment pour assurer le guidage du flux d'air éjecté de l'ouverture 16. La longueur de cette première partie rectiligne est cependant limitée du fait de l'encombrement correspondant du dispositif de ventilation et de ses conséquences sur le packaging du dispositif de ventilation ou du module d'échange de chaleur.
Dans ce cas, la première partie rectiligne 66 du premier profil 54 et la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 peuvent former un angle Θ non plat. L'angle Θ ainsi formé peut notamment être supérieur ou égale 5°, et/ou inférieur ou égal 20°, de préférence encore sensiblement égal à 10°. Cet angle de la première partie rectiligne 66 par rapport à la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 permet d'accentuer la détente du flux d'air total. Un angle Θ trop grand risque cependant d'empêcher la réalisation de l'effet Coanda, de sorte que le flux d'air éjecté par l'ouverture 16 risque de ne pas suivre le premier profil 54 et, dès lors, de ne pas être orienté correctement en direction de l'échangeur de chaleur 1.
Le premier profil 54 peut encore comporter, comme illustré à la figure 11, une deuxième partie rectiligne 52a, en aval de la première partie rectiligne 66, dans le sens d'éjection du flux d'air, la deuxième partie rectiligne 52a s'étendant sensiblement parallèlement à la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56. Le premier profil 54 peut également comporter une troisième partie rectiligne 70, en aval de la deuxième partie rectiligne 52a du premier profil 54. La troisième partie rectiligne 70 peut former un angle non plat avec la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56. La troisième partie rectiligne 70 peut s'étendre, comme illustré, sensiblement jusqu'à un bord arrondi reliant la troisième partie rectiligne 70 du premier profil 54 et à la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56. Le bord arrondi peut définir le bord de fuite 52 de la section transversale du tube aérodynamique 7.
La partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 s'étend dans l'exemple de la figure 11 sur la majorité de la longueur c de la section transversale. Cette longueur c est mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 7 et à la direction d'alignement de la rangée des tubes aérodynamiques 7. Cette direction correspond, dans l'exemple de la figure 11, sensiblement à la direction de l'écoulement du flux d'air induit. Dans cet exemple de réalisation, la longueur c de la section transversale (ou largeur du tube aérodynamique 7) peut être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 80 mm, de préférence sensiblement égale à 60 mm. En effet, les inventeurs ont constaté qu'une longueur relativement grande de la section transversale du tube aérodynamique permet de guider de manière plus efficace le flux d'air éjecté par l'ouverture 16 et le flux d'air induit, qui se mélange à ce flux d'air éjecté. Cependant, une longueur trop importante de la section transversale du tube aérodynamique 7 pose un problème de packaging du dispositif de ventilation 2. En particulier, l'encombrement du module d'échange de chaleur peut alors être trop important par rapport à la place qui est disponible dans le véhicule automobile dans lequel il est destiné à être monté. Le packaging du module d'échange de chaleur ou du dispositif de ventilation peut également être problématique dans ce cas.
Par ailleurs, comme illustré à la figure 11, la deuxième partie rectiligne 52a du premier profil 54 et la portion 52b de la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 qui lui fait face, sont parallèles. Par exemple, la distance f entre cette deuxième partie rectiligne 52a et la portion 52b de la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 peut être supérieure ou égale à 1 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.
La figure 11 illustre encore que la section transversale (ou section géométrique) du tube aérodynamique 7 délimite une section de passage S pour le flux d'air traversant le tube aérodynamique 7. Cette section de passage S est ici définie par les parois du tube aérodynamique 7 et par le segment s' étendant selon la direction d'alignement des tubes aérodynamiques 7 entre le deuxième profil 56 et l'extrémité 64 de la lèvre interne 18b. Cette section de passage S peut avoir une aire supérieure ou égale à 150 mm2, de préférence supérieure ou égale à 200 mm2, et/ou inférieure ou égale à 700 mm2, de préférence inférieure ou égale à 650 mm2. Une section de passage S du flux d'air dans le tube aérodynamique 7 relativement grande permet de limiter les pertes de charge qui auraient pour conséquence de devoir surdimensionner la turbomachine mise en œuvre pour obtenir un débit d'air éjecté par l'ouverture 16 souhaité. Cependant, une section de passage importante induit un encombrement important du tube aérodynamique 7. Ainsi, à pas fixe des tubes aérodynamiques, une section de passage plus grande risque de nuire à la section de passage du flux d'air induit entre les tubes aérodynamiques 7, ne permettant pas, ainsi, d'obtenir un débit total d'air satisfaisant, dirigé vers les tubes caloporteurs 4.
Dans ce premier exemple de réalisation toujours, comme on peut le voir sur la figure 10, de manière à obstruer le moins possible l'écoulement de l'air vers les tubes caloporteurs 4 et les ailettes 8, le dispositif de ventilation 2 est avantageusement disposé de façon que chaque tube aérodynamique 7 soit en vis-à-vis de la face frontale 4f reliant les première 4a et seconde 4b parois planes d'un tube caloporteur 4 correspondant.
Comme illustré plus particulièrement à la figure 10, le bord de fuite 52 de chaque tube aérodynamique 7 est compris dans le volume délimité par les première 4a et seconde 4b parois planes du tube caloporteur 4 correspondant. De préférence, la deuxième partie rectiligne 52a du premier profil 54 et la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 sont contenues respectivement dans un même plan (indiqué en pointillés sur cette figure 10) que la première paroi plane 4a et la seconde paroi plane 4b du tube caloporteur 4 correspondant.
En particulier, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 52a du premier profil 54 et la portion 52b de la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56 qui lui fait face, est sensiblement égale à la distance séparant la première paroi 4a et la seconde paroi 4b du tube caloporteur 4 en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 7 est disposé. Par exemple, cette distance f est supérieure ou égale à 1 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 52a du premier profil 42 et la portion 52b de la partie rectiligne 60 du deuxième profil 56, qui lui fait face, peut toutefois être inférieure à la distance séparant la première paroi 4a et la seconde paroi 4b du tube caloporteur en vis- à-vis duquel le tube aérodynamique 7 est disposé.
Cependant, comme illustré à la figure 12, chaque tube de ventilation 7 peut être muni de brumisateurs 26 pour brumiser un liquide dans le flux d'air F traversant le tube de ventilation 7. Ces brumisateurs 26 sont alimentés par un circuit hydraulique 28 d'alimentation en liquide, partiellement visible sur cette figure.
Comme illustré sur cette figure, les brumisateurs 26 peuvent être orientés sensiblement en dessous, sur la figure 12, de l'extrémité 64 de la deuxième lèvre 18b. Les brumisateurs 26 sont disposés par exemple au droit du sommet 65 de la portion courbe 62 du premier profil 54 de la section du tube 7.
Alternativement, les brumisateurs 26 peuvent notamment être disposés :
- sensiblement au centre de la section 48 du tube de ventilation 7, les brumisateurs
26 étant orientés pour brumiser du liquide en direction du bord d'attaque 50 ; au voisinage du bord de fuite 52, notamment sensiblement entre la première paroi de bord de fuite 52a et la deuxième paroi de bord de fuite 52b, les brumisateurs 26 étant orientés pour brumiser du liquide en direction du bord d'attaque 50 ;
au voisinage du bord d'attaque 50, notamment entre le bord d'attaque 50 et l'extrémité 64 de la deuxième lèvre 18b, les brumisateurs 26 étant alors orientés en direction de l'ouverture 16 ; et/ou
sous la partie courbe 62 du premier profil 54, les brumisateurs 26 étant orientés dans une direction juste en dessous de l'extrémité 64 de la deuxième lèvre 18b.
Selon l'exemple des figures 10 à 12, la forme de la section 48 des tubes de ventilation 7, notamment du premier profil 54 et plus précisément encore de la deuxième lèvre 18b et de la portion courbe 62 du premier profil 54, permet de guider le flux d'air F sortant de l'ouverture 16, par effet Coanda, de manière à diriger le flux d'air F sensiblement en direction des tubes caloporteurs 4 de l'échangeur de chaleur 1. Ce flux d'air F crée un phénomène d'aspiration d'une partie de l'air ambiant A formant un flux induit I. En outre, le flux d'air F, contenant un liquide brumisé, notamment de l'eau, est refroidi. Ainsi, le flux d'air total arrivant sur les tubes caloporteurs 4 et/ou les ailettes 8 les séparant, est plus frais qu'en l'absence de brumisation, améliorant ainsi les capacités d'échanges thermiques des ailettes 8 et/ou des tubes caloporteurs 4 avec le flux d'air avec lequel ils sont en contact.
D'autres exemples de formes de tubes de ventilation sont maintenant décrits en regard des figures 13 à 15. Dans les exemples illustrés par ces figures, comme dans les exemples précédents, les tubes de ventilation 7 s'étendent de manière sensiblement rectiligne, parallèlement entre eux, les tubes 7 pouvant être alignés de manière à former une rangée.
Cependant, la section transversale 48 des tubes de ventilation 7 comporte, dans le cas de ces exemples, un premier profil 481 et un deuxième profil 482, entre le bord d'attaque 50 et le bord de fuite 52, qui sont symétriques par rapport au plan C-C reliant le bord d'attaque 50 et le bord de fuite 52. La distance c entre le bord d'attaque 50 et le bord de fuite 52 est par exemple supérieure à 20 mm, de préférence supérieure à 50 mm, et/ou inférieure à 80 mm, de préférence inférieur à 70 mm.
Chacun des profils 48i, 482 est munis d'une ouverture 16. Ces ouvertures 16 sont analogues à celles de l'exemple des figures 10 à 12.
La symétrie des profils 481 , 482 par rapport au plan C-C passant par le bord d'attaque 50 et le bord de fuite 52 du tube de ventilation 7 permet de limiter l'obstruction au flux d'air, entre le dispositif de ventilation 2 et les tubes caloporteurs 4, tout en créant davantage de passages d'air dans le volume disponible devant les tubes caloporteurs 4. Autrement dit, comme représenté de façon schématique sur la figure 15, un passage d'air 58 entraînant l'air ambiant A est créé entre chaque paire de tubes de ventilation 7 voisins. Au contraire, dans l'exemple de la figure 10, un passage d'air est créé entre une paire de tubes de ventilation 7 voisins, sur deux. Pour le reste, le fonctionnement du module de refroidissement comprenant un dispositif de ventilation muni de tubes de ventilation 7 tels qu'illustrés sur les figures 13 et 14 est identique au fonctionnement du module de refroidissement illustré à la figure 10. Le flux d'air entrant en contact avec les tubes caloporteurs 4 et/ou les ailettes de refroidissement 8 est cependant plus important quand les tubes de ventilation 7 sont tels qu'illustrés aux figures 13 et 14.
Dans l'exemple de la figure 13, les deux profils 481 , 482 du tube de ventilation 7 convergent vers le bord de fuite 52 de façon que la distance séparant les deux profils 481 , 482 diminue strictement en direction du bord de fuite 52. De préférence, les deux profils 481 , 482 forment chacun un angle compris entre 5 et 20° avec le plan C-C de symétrie de la section 48.
De ce fait, contrairement à l'exemple des figures 10 à 12, la section 48 ne comprend pas une portion délimitée par des première et seconde parois planes opposées parallèles comme les première 52a et seconde 52b parois de bord de fuite. Ceci présente l'avantage de limiter la traînée le long de la section 48 du tube de ventilation 7.
Par exemple, la distance maximale H entre les deux profils 481 , 482 est supérieure à 5 mm, de préférence supérieure à 10 mm, et/ou inférieure à 30 mm, de préférence inférieure à 20 mm. Dans l'exemple illustré, cette distance devient nulle au niveau du bord de fuite 52.
Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 14, le bord de fuite 52 de chaque tube de ventilation 7 comprend une portion de bord de fuite 68 délimitée par des première 52a et seconde 52b parois planes de bord de fuite parallèles. Toutefois, ces première 52a et seconde 52b parois planes de bord de fuite se prolongent chacune, du côté opposé au bord d'attaque 50, par deux parois convergentes 70 de façon que la distance séparant ces parois 70 diminue strictement en direction du bord de fuite 52. Ceci permet de limiter la traînée de la section transversale 48 du tube de ventilation 7. Dans cet exemple également, la distance maximale H entre les deux profils 481 , 482 peut être supérieure à 5 mm, de préférence supérieure à 10 mm, et/ou inférieure à 30 mm, de préférence inférieure à 20 mm.
Enfin, la figure 16 illustre un tube de ventilation 7 du dispositif de ventilation 2, venu de matière avec un tube caloporteur 4 de l'échangeur de chaleur 1. Autrement dit, le tube de ventilation 7 et le tube caloporteur 4 associé ne forment qu'une seule et même pièce. Dans ce qui suit, on maintient toutefois la distinction entre ces deux catégories de tubes pour des raisons de compréhension.
Ici, chaque tube de ventilation 7 est relié à un tube caloporteur 4 par une paroi de liaison 72 sensiblement plane s' étendant à partir du bord de fuite 52 du tube de ventilation 7. La paroi de liaison 72 s'étend de préférence dans un plan reliant le bord d'attaque 50 au bord de fuite 52, ceci afin de limiter le plus possibles les perturbations de l'écoulement de l'air issu de l'ouverture 16, le long des profils 48i, 482.
Afin de simplifier la forme, et pour renforcer la tenue mécanique de la pièce formée par le tube de ventilation 7 et le tube caloporteur 4, la paroi de liaison 72 s'étend de préférence selon un plan parallèle aux parois planes 4a, 4b du tube caloporteur 4.
De la même façon que dans le cas des exemples précédents, le tube de ventilation 7 de la figure 16, relié au tube caloporteur 4, peut être obtenu par pliage, d'une feuille d'aluminium par exemple, ou encore par impression en trois dimensions, notamment en un matériau métallique ou en un matériau plastique mais aussi par moulage ou surmoulage.
Dans ce cas également, le tube de ventilation 7 peut être équipé d'un brumisateur 26 et d'un circuit hydraulique 28 d'alimentation du brumisateur 26, le cas échéant. Le dispositif de brumisation 24 ainsi formé n'est pas représenté sur la figure 16, à fin de lisibilité de cette figure.
Dans le cas où les tubes de ventilation 7 sont d'un seul tenant avec un tube caloporteur 4 correspondant, le collecteur d'admission 5, d'une part, et le collecteur d'évacuation de fluide 6, d'autre part, peuvent avantageusement être réalisés en une seule pièce, chacun, avec un collecteur d'admission d'air 12. Par exemple, les collecteurs d'admission d'air 12 peuvent être venus de matière avec le collecteur d'admission de fluide 5 ou le collecteur d'évacuation de fluide 6.
Là encore, le fonctionnement du module de refroidissement comprenant de tels tubes de ventilation 7 et tubes caloporteurs 4 monolithiques, est sensiblement identique au mode de fonctionnement du module de refroidissement illustré à la figure 10, le flux d'air en contact avec les tubes caloporteurs 4 et/ou les ailettes de refroidissement 8 étant cependant plus important dans ce cas que dans celui illustré à la figure 10. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. En particulier, toute combinaison des modes de réalisation décrits ci-dessus et de leurs variantes pourra être envisagée.
Par exemple, dans les exemples décrits précédemment, les brumisateurs sont des buses. Il peut notamment s'agir de buses à hautes pressions. Une buse à hautes pressions consiste en un orifice dans un tube. Une telle buse nécessite une pression élevée du liquide à brumiser, en amont de la buse.
Alternativement, les brumisateurs sont des buses à basses pressions. Une buse à basses pressions consiste en un trou dans un tube, autour duquel est prévu un débit d'air. Le débit d'air permet d'entraîner le liquide à brumiser sous forme de gouttelettes. Le débit d'air autour de l'orifice permet de s'affranchir d'une pression de liquide trop élevée en amont de la buse.
Selon une autre variante, les brumisateurs sont des buses à impact. Une buse à impact consiste en une pointe sur laquelle on projette du liquide avec une pression suffisante pour permettre la formation de gouttelettes.
Enfin, les brumisateurs peuvent aussi être des nébuliseurs à ultrasons. Un nébuliseur à ultrasons consiste en une plaque qui est mise en vibration à une fréquence ultrasonore, afin de former des gouttelettes de liquide. Un tel nébuliseur à ultrasons, de par son encombrement, est a priori plus adapté à une brumisation du liquide dans les collecteurs d'admission d'air, plutôt que dans les tubes de ventilation.
Par ailleurs, dans les exemples présentés ci-avant, le liquide est brumisé dans le flux d'air F, en amont de l'orifice 16 dans le tube de ventilation 7. Cependant, selon une variante non illustrée, cette brumisation du liquide dans le flux d'air F intervient en aval de l'orifice 16 et, par conséquent, à l'extérieur du tube de ventilation 7. Dans ce cas, le dispositif de brumisation peut déboucher en aval de l'orifice 16, dans le sens d'écoulement du flux d'air F.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de ventilation (2) destiné à générer un flux d'air (Fl) à travers un échangeur de chaleur (1) de véhicule automobile, le dispositif de ventilation (2) comportant :
une pluralité de conduits (7) comprenant chacun au moins une ouverture (16) de passage d'un flux d'air (F) traversant le conduit (7) correspondant, l'ouverture de passage d'air étant configurée de sorte à éjecter le flux d'air sensiblement en direction de échangeur de chaleur (1),
un circuit d'alimentation (12) des conduits (7) en flux d'air (F), et
au moins un dispositif de brumisation (24) configuré pour générer des gouttelettes d'un liquide dans ledit flux d'air (F).
Dispositif de ventilation selon la revendication 1, dans lequel chaque ouverture (16) est délimitée par une paire de lèvres de guidage (18) faisant saillie à partir d'une paroi (17) du conduit (7) correspondant, chaque paire de lèvres de guidage (18a, 18b) étant de préférence configurée de manière à guider le flux d'air (F), éjecté par l'ouverture (16), selon une direction sensiblement perpendiculaire à une direction d'allongement du conduit (7) correspondant.
Dispositif de ventilation selon la revendication 1, dans lequel chaque conduit (7) a une section comprenant :
un bord d'attaque (50),
un bord de fuite (52), opposé au bord d'attaque (50) et destiné à être disposé en regard de échangeur de chaleur (2),
un premier et un deuxième profils (48 i , 482 ; 54, 56), s'étendant chacun entre le bord d'attaque (50) et le bord de fuite (52),
ladite au moins une ouverture (16) du conduit (7) étant sur l'un des premier et deuxième profils (481 ; 482 ; 54), ladite au moins une ouverture (16) étant, de préférence, au voisinage du bord d'attaque (50), ladite au moins une ouverture (16) étant, de préférence encore, configurée pour que le flux d'air (F) traversant le conduit (7) et éjecté par ladite au moins une ouverture (16), s'écoule le long d'au moins une portion dudit un des premier et deuxième profils (481 , 482 ; 54). 4. Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit d'alimentation en flux d'air des conduits (7) comporte au moins un collecteur d'admission d'air (12), de préférence deux collecteurs d'admission d'air (12), les conduits (7) étant reliés au(x)dit(s) collecteur(s) d'admission d'air (12), notamment par leurs extrémités.
5. Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les conduits (7) sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de conduits. 6. Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les dispositifs de brumisation (24) débouchent :
au voisinage de la ou des ouvertures (16), notamment en amont ou en aval de la ou des ouvertures (16) par rapport au sens d'écoulement du flux d'air (F) ; et/ou dans le ou les collecteurs d'admission (12), notamment au voisinage d'entrées (14) des conduits (7) depuis le ou les collecteurs d'admission (12) ; et/ou dans les conduits (7), au voisinage des ouvertures (16) et/ou dans une section de passage du flux d'air (F) dans les conduits (7).
7. Dispositif de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de brumisation (24) comporte un ou plusieurs générateurs de gouttelettes (26) et un circuit hydraulique (28) d'alimentation en liquide du ou des générateurs de gouttelettes (26).
8. Dispositif de ventilation selon la revendication précédente, dans lequel le circuit hydraulique (28) comporte au moins une portion s 'étendant dans la pluralité de conduits (7) et/ou dans le ou les collecteurs d'admission d'air (12) ; ou
le circuit hydraulique (28) est dépourvu de toute portion s 'étendant dans la pluralité de conduits (7) et/ou dans le ou les collecteurs d'admission (12).
9. Dispositif de ventilation selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le ou les générateurs de gouttelettes (26) comprennent au moins l'un parmi :
une ou des buses à hautes pressions ;
- un ou des buses à basses pressions ;
une ou des buses à impact ; et/ou
un ou des nébuliseurs à ultrasons.
10. Module de refroidissement (10) pour véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur (1) et un dispositif de ventilation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de ventilation (2) étant adapté à diriger le flux d'air (F) en direction de l'échangeur de chaleur (1).
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