EP3707358A1 - Dispositif de ventilation destiné a générer un flux d'air a travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile a conduits orientés - Google Patents

Dispositif de ventilation destiné a générer un flux d'air a travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile a conduits orientés

Info

Publication number
EP3707358A1
EP3707358A1 EP18845469.8A EP18845469A EP3707358A1 EP 3707358 A1 EP3707358 A1 EP 3707358A1 EP 18845469 A EP18845469 A EP 18845469A EP 3707358 A1 EP3707358 A1 EP 3707358A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ducts
air
ventilation device
tubes
aerodynamic
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Withdrawn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
EP18845469.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michael LISSNER
Kamel Azzouz
Amrid MAMMERI
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP3707358A1 publication Critical patent/EP3707358A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F28D1/024—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
    • 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
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07—Facilitating assembling or mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/08—Fluid driving means, e.g. pumps, fans

Definitions

  • the present invention relates to the field of ventilation devices, and more particularly to the field of ventilation devices for a cooling module of a motor vehicle.
  • a cooling module of a motor vehicle conventionally comprises a heat exchanger and a ventilation device adapted to generate a flow of air through the heat exchanger.
  • the heat exchanger generally comprises tubes, said heat pipes, arranged in a row and in which a coolant circulates, and heat exchange elements connected to these tubes, often referred to as "fins".
  • the fins make it possible to increase the exchange surface between the tubes and the flow of air passing through the heat exchanger.
  • the ventilation device increases the flow of ambient air through the heat exchanger, which increases the heat exchange between the coolant and the ambient air.
  • 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 is not homogeneous over the entire surface of the heat exchanger.
  • certain regions of the heat exchanger such as the ends of the heat pipes and the corners of the heat exchanger, are not or only slightly reached by the air flow ventilated by the propeller.
  • the blades of the propeller partially mask the air. 'heat exchanger.
  • a portion of the heat exchanger is not or only slightly ventilated by the ambient air flow in this case, which limits the heat exchange between the heat exchanger and the ambient air flow.
  • the ventilation device being adapted to generate a flow of air through the heat exchanger.
  • the ventilation device is adapted to create a secondary air flow from a primary flow emitted from one or more annular elements, the secondary air flow being much stronger than the primary air flow.
  • the ventilation device is part of a cooling grid disposed on the front face of the motor vehicle.
  • each annular element is supplied with primary air flow by a single fan, disposed outside the annular element, via a duct opening punctually in the annular element. Consequently, the ejected air flow emitted by the annular element is not homogeneous on the contour of the annular element. On the contrary, the air flow emitted is all the more important as it is close to the fan. It follows the creation of a secondary air flow through the heat exchanger which is also inhomogeneous.
  • a ventilation device intended to generate an air flow through a heat exchanger comprising a hollow frame and at least one hollow spacer, dividing the surface delimited by the frame. cells.
  • the frame and the spacer (s) are in fluid communication with a feed turbine engine in a flow of air.
  • the turbomachine is disposed outside the frame.
  • the frame and possibly the spacer or spacers are further provided with an ejection opening of the flow of air flowing through them.
  • the ventilation device does not generate a homogeneous air flow through the heat exchanger.
  • the air flow emitted by the device is all the more important that it is ejected from the ventilation device near the turbomachine.
  • the invention aims to provide an improved ventilation device.
  • the invention proposes a ventilation device for generating an air flow towards a motor vehicle heat exchanger, the ventilation device comprising:
  • each duct opening at one of its ends into a separate orifice of the air collector, each duct having at least one opening for the passage of a flow of air passing through said duct; opening being distinct from the ends of the conduit corresponding, the opening being located outside the at least one air collector,
  • At least two ducts being arranged so that their openings are oriented at different angles in the direction of the heat exchanger.
  • the plurality of ventilation ducts from which air is ejected advantageously makes it possible to replace the conventional propeller, without presenting the disadvantages mentioned above.
  • the volume occupied by a ventilation device according to the invention is less than a conventional propeller ventilation device.
  • the blown air flow required with a ventilation device according to the invention is less than with a conventional propeller ventilation device.
  • the distribution of ventilated air through the ventilation tubes is easier to control.
  • the implementation of an air collector makes it possible to feed all the ducts with substantially the same air flow.
  • the distribution of the air flow over all the ducts is made more homogeneous, which allows a more homogeneous cooling of the heat exchanger.
  • the invention makes it possible to deport means for generating an air flow supplying the at least one air collector and therefore the ducts, at a distance from the ducts and the heat exchange device. This offers more freedom in the design of the cooling module including the ventilation device and the heat exchanger.
  • the orientation of some ducts it is possible to direct the airflow as efficiently as possible to the heat exchanger.
  • the ventilation device is larger than the heat exchanger to which it provides a flow of air, it is advantageous to modify the orientation of the ducts located near one end of the row of ducts so that the air flow they eject converges with the flow of air ejected by the ducts located in the center of the ventilation device, in the direction of the heat exchanger.
  • the ventilation device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
  • the ducts are substantially rectilinear and aligned so as to form a row of ducts
  • the plurality of ducts comprises at least a first group of ducts, preferably adjacent, arranged parallel to one another and at least a second group of preferably parallel ducts arranged parallel to one another, the ducts of the first group of ducts being arranged at an angle to each other; compared to the ducts of the second group of ducts,
  • the ducts of the at least one first group of ducts are oriented such that the flow of air ejected by said ducts of the at least one first group of ducts and the flow of air emitted by the ducts of said at least a second group of ducts; convergent conduits,
  • the ventilation device comprising at least a first set of ducts in the vicinity of one end of said row of ducts oriented obliquely with respect to at least a second set of ducts located in the center of said row of ducts, so that the flow of air ejected by said ducts of the first set of ducts and the flow of air ejected by said ducts of the at least one second set of convergent ducts, wherein at least some of the ducts are pivotable about a respective longitudinal axis ,
  • the conduit is provided with partitioning means hermetically separating the conduit in at least two contiguous spaces;
  • the partitioning means comprise at least one planar partition extending in a plane substantially normal to the longitudinal direction of the conduit and disposed for example at half the length of the conduit;
  • the duct comprises, along at least a portion of the duct, means for distributing the flow of air flowing through said duct towards the at least one opening;
  • the distribution means comprise at least one distribution wall defining a passage of the air flow between said at least one distribution wall and a wall of the duct, the distribution means preferably comprising a plurality of partition walls, each wall of distribution defining a passage of the air flow with one or more adjacent distribution walls and / or said one wall of the duct;
  • the duct has, on at least one section, a section comprising:
  • first and second profiles each extending between the leading edge and the trailing edge
  • said at least one opening of the duct being on the first profile, said at least one aperture being configured such that the flow of air ejected by said at least one aperture flows along at least a portion of the first profile;
  • the duct has, on at least one section, a section comprising:
  • each conduit having:
  • At least one second opening on the second profile configured so that an air flow leaving the second opening flows along at least a portion of the second profile
  • first and second profiles of the conduit being preferably substantially symmetrical with respect to the rope connecting the leading edge and the trailing edge.
  • the invention relates to a motor vehicle heat exchange module comprising a heat exchanger having a plurality of tubes, said heat-transfer tubes, in which a fluid is intended to circulate, and a ventilation device such as described above in all its combinations, the ventilation device being adapted to generate a flow of air through the heat exchanger, the generated air flow coming into contact with at least a portion of the heat transfer ducts.
  • the heat-transfer ducts form a row and in which the row of heat-transfer ducts is lower than the row of ducts of the ventilation device.
  • the ducts thus make it possible to converge the flow of air towards the heat exchanger, thus making it possible to concentrate the flow of air towards the exchanger.
  • the heat-transfer ducts (4) form a row and in which the row of heat-transfer ducts is higher than the row of ducts of the ventilation device.
  • the ducts then allow to diverge the air flow to the heat exchanger, to cover a larger surface of the heat exchanger.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of an exemplary heat exchange module
  • Figure 2 is a schematic sectional view along the plane II-II of a tube of the ventilation device of Figure 1;
  • FIGS 3 to 5 illustrate a variant of the ventilation device of the figure
  • Figures 6 to 8 are views similar to that of Figure 5, the tube variants of the ventilation device of Figure 2;
  • FIGS 9 and 10 are partially broken away views of other examples of heat exchange module.
  • FIG. 1 shows an example of a heat exchange module 10 intended to equip a motor vehicle, with a heat exchanger 1 and equipped with a ventilation device 2.
  • the heat exchanger 1 comprises, as is more visible in Figure 2, heat pipes 4 in which a fluid is intended to flow.
  • the fluid here is water or coolant.
  • Heat transfer ducts 4 are here substantially rectilinear and extend in a longitudinal direction. The heat-transfer ducts thus form heat-transfer tubes 4.
  • the heat-transfer tubes 4 are parallel to each other and aligned so as to form a row.
  • the heat pipes 4 are substantially all of the same length.
  • the heat-transfer ducts 4 each extend between a fluid intake manifold 5 and a fluid evacuation manifold 6, common to all the heat-transfer ducts 4.
  • the orifices of the fluid intake manifold 5, in which open the heat pipes 4 are all included in the same foreground.
  • the orifices of the fluid evacuation manifold 6 into which the heat transfer ducts 4 open are all included in one and the same second plane, preferably parallel to said first plane.
  • each heat transfer tube 4 has a substantially oblong cross section, and is delimited by first and second planar walls which are connected to heat exchange fins.
  • first and second planar walls which are connected to heat exchange fins.
  • the fins are not shown in FIG.
  • the heat exchange module 10 is equipped with a ventilation device 2 comprising a plurality of ventilation ducts 8.
  • the ventilation ducts 8, in the same way as the heat-transfer ducts 4, are substantially rectilinear, so as to form ventilation tubes 8.
  • the ventilation tubes 8 are further parallel to each other and aligned so as to form a row of ventilation tubes 8.
  • the ventilation tubes 8 are also of the same length.
  • the length of the ventilation tubes 8 is for example substantially equal to the length of the heat-transfer tubes 4.
  • the ventilation device 2 is intended to generate a flow of air towards the heat-transfer tubes 4.
  • the heat-transfer tubes 4 and the ventilation tubes 8 may all be parallel to each other, as illustrated in FIG. 1. Thus, the rows of ventilation tubes 8 and of heat-transfer tubes 4 are themselves parallel. In addition, the ventilation tubes 8 may be arranged so that each of them is opposite a heat-transfer tube 4.
  • the number of ventilation tubes 8 is adapted to the number of heat-transfer tubes 4.
  • the ventilation device 2 may comprise, for example, at least ten ventilation tubes 8, preferably at least 15 tubes. 8, more preferably at least twenty-four ventilation tubes 8 and / or at most fifty ventilation tubes 8, preferably at most thirty-six ventilation tubes 8, more preferably at most thirty ventilation tubes 8.
  • the heat exchanger 1 may for example comprise between sixty and seventy heat-transfer tubes 4.
  • the tubes and the number of ventilation tubes 8 of the ventilation device 2 may be such that a minimum air passage section between the tubes of the ventilation device, defined in a plane substantially perpendicular to the flow of air through the ventilation device.
  • heat exchanger 1 is between 25 and 50% of the area, defined in a plane perpendicular to the flow of air through the heat exchanger, between two extreme heat transfer tubes.
  • the front surface of the ventilation tubes 8 measured in a plane substantially perpendicular to the air flow passing through the heat exchanger 1, is less than 85% of the front surface occupied by the heat-transfer tubes 4.
  • the row of ventilation tubes 8 can be arranged at a distance less than or equal to 150 mm from the row of heat transfer tubes 4, preferably less than or equal to 100 mm. This distance is preferably greater than or equal to 5 mm, preferably greater than 40 mm. Indeed, a too short distance between the ventilation tubes 8 and the heat-transfer tubes 4 may not allow a homogeneous mixture of air flow ejected from the ventilation tubes 8 with the induced air flow. An inhomogeneous mixture does not allow homogeneous cooling of the heat transfer tubes 4 and induces high pressure losses. Too great a distance may not allow to set up the assembly formed by the ventilation device and the heat exchange device in a motor vehicle without requiring a suitable design of the power unit and / or other motor vehicle bodies present in the vicinity of the heat exchange module.
  • the height of the row of ventilation tubes 8 (the term height here referring to the dimension corresponding to the direction according to which the ventilation tubes 8 are aligned) is substantially equal to or less than that of the height of the row of heat transfer tubes 4.
  • the height of the row of heat transfer tubes 4 being 431 mm, it can be ensured that the height of the row of ventilation tubes 8 is substantially equal to or less than this value.
  • the ventilation device 2 further comprises a supply device supplying air to the ventilation tubes 8, not visible in FIG. 2, via an air intake manifold 12, preferably via two inlet manifolds. air 12.
  • the air propulsion means are for example a turbomachine, supplying the two air intake manifolds 12, disposed at each of the ends of the ventilation device 1, via a respective port 13.
  • This turbomachine is advantageously distinct from the fan. helix 3.
  • the ports 13 are substantially in the middle of the air intake manifolds 12.
  • the ports 13 are at one longitudinal end and / or at the other longitudinal end of each air intake manifold 12 and / or arranged along the length of the air intake manifolds 12.
  • a turbomachine can feed a single intake manifold 12 and not two.
  • One or more turbomachines may also be implemented to supply each air intake manifold 12 or all the air intake manifolds 12.
  • the turbine engine or turbomachines are received in one or in each air intake manifold 12, in particular in the vicinity of one or each longitudinal end of the or each intake manifold. 'air.
  • the air propulsion means are remote from the ventilation tubes 8, outside the air intake manifolds 12 through which the air propulsion means feed airflow the ventilation tubes 8.
  • the or each turbomachine forming the air propulsion means may not be directly adjacent to the air intake manifolds 12.
  • Each air intake manifold 12 may for example be tubular. In the embodiment of Figure 2, the air intake manifolds 12 extend in the same direction, which is here perpendicular to the elongation direction (or longitudinal direction) of heat transfer tubes 4 and ventilation 8.
  • the air intake manifold 12 comprises a plurality of air ejection orifices each made at one end of a respective tubular portion, each ejection port of air being connected to a single ventilation tube 8, and more particularly to the end of the ventilation tube 8.
  • each air intake manifold 12 is devoid of any other opening than the orifices and the ports 13 mentioned above.
  • the collector 12 is preferably devoid of an opening directed towards the heat exchanger 1, which in this case would make it possible to eject a part of the air flow passing through the air collector 12, directly in the direction of the heat exchanger heat 1, without traversing at least a portion of a ventilation tube 8.
  • all the air flow created by the turbine engine or turbomachines or the 12 air collectors can be distributed between substantially all the tubes of ventilation 8. This also allows a more homogeneous distribution of this air flow.
  • Each ventilation tube 8 has, according to the example of Figures 1 and 2, a plurality of openings 16 for passage of a flow of air F2 through the tube 8.
  • the openings 16 of the ventilation tubes 8 are located at 12 More precisely, here, the openings 16 are oriented substantially in the direction of the heat exchanger 1, and even more precisely, substantially in the direction of the heat-transfer tubes 4, the slots 16 being for example arranged vis-à-vis the heat pipes 4 or fins housed between the heat pipes.
  • Each ventilation tube 8 opens into a separate orifice of each manifold 12.
  • each air manifold 12 has as many orifices as it receives ventilation tubes 8, a ventilation tube 8 being received in each of the orifices of the air collector 12. This allows a more homogeneous distribution of the air flow passing through each air collector 12, in the different ventilation tubes 8.
  • the air collector (s) 12 and the ventilation tubes (8) are here configured so that an air flow passing through the at least one air collector (12) is distributed between the different ventilation tubes (8), flows through them. different ventilation tubes 8 and is ejected through the openings 16.
  • the openings 16 being disposed opposite the heat exchanger 1, an air flow F2 is ejected through the openings 16, and passes through the heat exchanger. heat 1.
  • the air flow Fl passing through the heat exchanger 1 may be substantially different from the air flow F2 ejected through the openings.
  • the air flow Fl can comprise, in addition to the air flow F2, a flow of ambient air created by the movement of the motor vehicle running.
  • the ventilation tubes 8 have a substantially oblong cross-section interrupted by the openings 16.
  • ventilation tubes 8 can be obtained by folding an aluminum foil for example, but also by molding, overmolding, or by three-dimensional printing metallic or plastic.
  • the cross section of the ventilation tubes 8 has a substantially elliptical shape whose small axis corresponds to the height of the ventilation tubes 8 and the major axis to the width of the tubes ventilation 8 (the terms height and width to be understood in relation to the orientation of Figure 3).
  • the small axis h of the ellipse is about 11 mm.
  • the openings 16 are constituted by slots in the wall 17 of the ventilation tube 8, these slots 16 extending in the direction This slot shape makes it possible to constitute a large air passage, while maintaining a satisfactory mechanical strength of the ventilation tubes 8. Thus, to obtain the largest air passage possible, the openings
  • the ventilation tube 16 extend over a large part of the length of the ventilation tube 8, preferably over a total length corresponding to at least 90% of the length of the ventilation tube 8.
  • the openings 16 are here delimited by guide lips 18 projecting from the wall 17 of the ventilation tube 8.
  • the guide lips 18 guide the air ejected through the opening 16 from the inside of the ventilation tube 8 towards the heat exchanger 1.
  • the guide lips 18 are preferably flat and substantially parallel. For example, they are spaced from one another by a distance of about 5 mm and have a width (the term width to be considered in view of the orientation of Figure 2), between 2 and 5 mm.
  • the guide lips 18 advantageously extend over the entire length of each opening 16.
  • the guide lips 18 are preferably integral with the ventilation tube 8.
  • the guide lips 18 are for example obtained by folding the wall
  • each ventilation tube 8 comprises seven reinforcing elements 20. Of course, this number is in no way limiting.
  • the ventilation device 2 can be provided with means adapted to selectively interrupt a fluid communication between at least certain ejection openings 16 of the ventilation tubes 8 and the air ejection device or devices supplying the ventilation tubes 8 air flow.
  • Such means make it possible in particular to eject or not a flow of air through certain ejection openings 16, for example depending on their position. It is thus possible to adapt the flow of air ejected by the ventilation device 2 and, by the same, the flow of air Fl passing through the heat exchanger. For example, again, it is possible to produce an air flow Fl only with regard to certain elements to be cooled. This may be more particularly advantageous when the ventilation device 2 is associated with different heat exchangers and / or different elements to be cooled, arranged in defined zones facing the ventilation device 2. By “defined zones”, it is understood here that areas that can advantageously be distinct, without overlap.
  • the ducts 8 can also be pivotably mounted about a respective longitudinal axis in order to be pivoted between two distinct positions:
  • a first position corresponding to an effective position, in which the openings 16 are oriented towards the heat exchanger 1;
  • FIGS 3 to 5 illustrate a first variant of the ventilation device 2 and, more specifically, the ventilation tubes 8 of the ventilation device 2.
  • the ventilation tubes 8 are called aerodynamic tubes 8. It may be noted here that the shape of the ventilation tubes 8 is a priori independent of the configuration of the air intake manifolds and / or the shape of the air ducts. means adapted to selectively interrupt fluid communication between at least some ejection openings and said air propulsion device.
  • an aerodynamic tube 8 has on at least a portion, preferably over substantially its entire length, a cross section as illustrated with a leading edge 37, a trailing edge 38 opposite to the leading edge 37 and, here, arranged facing the heat-transfer tubes 4, and a first and a second profiles 42, 44, extending each between the leading edge 37 and the trailing edge 38.
  • the leading edge 37 is for example defined as the point at the front of the section of the aerodynamic tube 8 where the radius of curvature of the section is minimal.
  • the front of the section of the aerodynamic tube 8 can be defined as the portion of the section of the aerodynamic tube 8 which is opposite - that is to say which is not in front of - of the heat exchanger 1.
  • the trailing edge 38 may be defined as the point at the rear of the section of the aerodynamic tube 8 where the radius of curvature of the section is minimal.
  • the rear of the section of the aerodynamic tube 8 can be defined, for example, as the portion of the section of the aerodynamic tube 8 which faces the heat exchanger 1.
  • the distance c between the leading edge 37 and the trailing edge 38 is for example between 16 mm and 26 mm. This distance is here measured in a direction perpendicular to the alignment direction of the row of aerodynamic tubes 8 and the longitudinal direction of the aerodynamic tubes 8
  • leading edge 37 is free. In this figure also, the leading edge 37 is defined on a parabolic portion of the section of the aerodynamic tube 8.
  • the aerodynamic tube 8 illustrated in FIGS. 3 to 5 further comprises at least one opening 40 for ejecting a stream of air passing through the aerodynamic tube 8, outside the aerodynamic tube 8 and the air intake manifold 12. in particular substantially in the direction of the heat exchanger 1.
  • the opening or each opening 40 is for example a slot in an outer wall 41 of the aerodynamic tube 8, the slot or slots extending for example in the direction of elongation of the aerodynamic tube 8 in which they are made.
  • the total length of the opening 40 or openings may be greater than 90% of the length of the aerodynamic tube.
  • Each opening 40 is distinct from the ends of the aerodynamic tube 8, through which the aerodynamic tube 8 opens into an air manifold 12.
  • Each opening 40 is also outside the air intake manifold 12.
  • the shape slot makes it possible to constitute a large air passage in the direction of the heat exchanger 1 without greatly reducing the mechanical strength of the aerodynamic tubes 8.
  • each opening 40 of the aerodynamic tube 8 may be identical to the opening 40 described.
  • the opening 40 is for example disposed near the leading edge 37.
  • the opening 40 is on the first profile 42.
  • the second profile 44 is devoid of opening 40.
  • the opening 40 in the first profile 42 is configured so that the flow of air ejected through the opening 40 flows along at least a portion of the first profile 42.
  • the aerodynamic tubes 8 of the ventilation device 2 can be oriented alternately with the first profile 42 or the second profile 44 facing upwards.
  • two adjacent aerodynamic tubes 8 are such that their first profiles 42 are vis-à-vis or, conversely, their second profiles 44 are vis-à-vis.
  • the distance between two aerodynamic tubes 8 neighbors whose second profiles 44 are vis-à-vis is less than the distance between two aerodynamic tubes 8 neighbors whose first profiles 42 are vis-à-vis.
  • the pitch between two adjacent aerodynamic tubes or the distance between the center of the geometrical section of a first aerodynamic tube 8 and the center of the geometrical section of a second aerodynamic tube 8, such as the first profile 42 of the first aerodynamic tube 8 either vis-à-vis the first profile 42 of the second aerodynamic tube 8, measured in the direction of alignment of the aerodynamic tubes 8 is greater than or equal to 15 mm, preferably greater than or equal to 20 mm, and / or less or equal to 30 mm, preferably less than or equal to 25 mm.
  • the flow of air ejected through the openings 40 runs along at least part of the first profile 42 of the aerodynamic tube 8, for example by Coanda effect. Taking advantage of this phenomenon, it is possible, thanks to the entrainment of the ambient air in the created air passage, to obtain a flow of air sent to the heat pipes identical to that generated by a propeller fan. while consuming less energy.
  • the air flow sent to the row of heat transfer tubes 4 is the sum of the air flow ejected by the slots and induced air.
  • a turbomachine of reduced power compared to a conventional propeller fan generally implemented in the context of such a heat exchange module.
  • a first profile 42 having a Coanda surface also makes it possible not to to have to direct the openings 40 directly towards the heat-transfer tubes 4, and thus to limit the size of the aerodynamic tubes 8. It is thus possible to maintain a larger passage section between the aerodynamic tubes 8, which promotes the formation of a greater induced air flow.
  • the opening 40 is, in Figure 5, delimited by lips 40a, 40b.
  • the spacing e between the lips 40a, 40b, which defines the height of the opening 40 may 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 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 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 lower the height of the slot 40, the greater the speed of the air flow ejected by this slot. A high speed of ejected airflow results in a high dynamic pressure.
  • This dynamic pressure is then converted into static pressure in the mixing zone of the air flow ejected by the slot 40 and the induced air flow.
  • This static pressure makes it possible to overcome the pressure losses due to the presence of the heat exchanger downstream of the ventilation device, in order to ensure a suitable flow of air through the heat exchanger.
  • These pressure losses due to the heat exchanger vary in particular as a function of the heat pipe pitch and the pitch of the fins of the heat exchanger, as well as the number of heat exchange modules that can be superimposed. in the heat exchanger.
  • 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 outer lip 40a here consists of the extension of the wall of the aerodynamic tube 8 defining the leading edge 37.
  • the inner lip 40b is constituted by a curved portion 50 of the first profile 42.
  • An end 51 of the inner lip 40b can extend, as shown in Figure 5, in the direction of the second profile 44, beyond a plane L normal to the free end of the outer lip 40a.
  • the end 51 of the inner lip 40b can extend, towards the leading edge 37, beyond the normal plane L at the free end of the outer lip 40a.
  • the end 51 can then contribute to directing the flow of air flowing in the aerodynamic tube 8 towards the opening 40.
  • the opening 40 of the aerodynamic tube 8 can be configured so that a flow of air flowing in this aerodynamic tube 8 is ejected through this opening 40, flowing along the first profile 42 substantially to the trailing edge 38 of the aerodynamic tube 8.
  • the flow of airflow along the first profile 42 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 42 and the second 44 profiles, measured according to an alignment direction of the aerodynamic tubes 8, is downstream of the opening 40.
  • the maximum distance h may 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 8 which could require to implement a turbomachine more powerful and therefore more voluminous.
  • a height h too large limits the passage section between the aerodynamic tubes for the induced air flow. The total air flow directed to the heat exchanger is then also reduced.
  • the first profile 42 here comprises a curved portion 50 whose apex defines the point of the first profile 42 corresponding to the maximum distance h.
  • the curved portion 50 may be disposed downstream of the opening 40 in the direction of ejection of the air flow.
  • the convex portion 50 may be contiguous with the inner lip 40b delimiting the opening 40.
  • the first profile 42 of the aerodynamic tube 8 of the example of Figure 5 comprises a first portion 52 substantially straight.
  • the second profile 44 comprises, in the example illustrated in FIG. 5, a substantially rectilinear portion 48, extending preferably over a majority of the length of the second profile 44.
  • the length 1 of the first rectilinear part 52 measured in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the aerodynamic tube 8 and the alignment direction of the row of aerodynamic tubes, may be greater than or equal to 30 mm, preferably greater than or equal to 40 mm, and / or less than or equal to 50 mm.
  • this first rectilinear part is particularly desired for guiding the air flow ejected from the opening 40, which ensures a greater suction of air.
  • 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 52 of the first profile 42 and the straight portion 48 of the second profile 44 may form a non-flat angle Q.
  • the angle Q 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 52 with respect to the rectilinear portion 48 of the second profile 44 makes it possible to accentuate the expansion of the flow of air ejected by the opening 40 and undergoing the Coanda effect forcing it to follow the first profile 42 , this accentuated relaxation to increase the induced air flow.
  • An angle Q too great, however, may prevent the realization of the Coanda effect, so that the flow of air ejected through the opening 40 may not follow the first profile 42 and, therefore, not to be oriented correctly towards the heat exchanger 2.
  • the first profile 42 may comprise, as illustrated in FIG. 5, a second rectilinear portion 38a, downstream of the first straight portion 52, in the direction of ejection of the air flow, the second straight portion 38a extending substantially parallel to the rectilinear portion 48 of the second profile 44.
  • the first profile 42 may also include a third straight portion 54, downstream of the second straight portion 38a of the first profile 42.
  • the third straight portion 54 may form a non-flat angle with the rectilinear portion 48 of the second profile 44.
  • the third rectilinear portion 54 may extend, as illustrated, substantially to a rounded edge connecting the third rectilinear portion 54 of the first profile 42 and the straight portion 48 of the second profile 44.
  • the edge rounded can define the trailing edge 38 of the cross section of the aerodynamic tube 8.
  • the rectilinear portion 48 of the second profile 44 extends in the example of Figure 5 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 8 and the alignment direction of the row of the aerodynamic tubes 8.
  • This direction corresponds, in the example of Figure 4, 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 8) may be greater than or equal to 50 mm and / or less than or equal to 70 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 40 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 8 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 straight portion 38a of the first profile 42 and the portion 38b of the straight portion 48 of the second profile 44 which faces it, are parallel.
  • the distance f between this second rectilinear portion 38a and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44 may be greater than or equal to 2 mm and / or less than or equal to 10 mm, preferably less than or equal to 5 mm. mm.
  • FIG. 5 further illustrates that the cross section (or geometrical section) of the aerodynamic tube 8 delimits a passage section S for the flow of air passing through the aerodynamic tube 8.
  • This passage section S is here defined by the walls of the aerodynamic tube 8 and the segment extending in the alignment direction of the aerodynamic tubes 8 between the second profile 44 and the end of the end 51 of the inner lip 40b.
  • This passage section 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 of the air flow in the aerodynamic tube 8 limits the pressure losses which would have the consequence of having to oversize the turbomachine used to obtain an air flow ejected by the desired opening 40.
  • a large passage section induces a large size of the aerodynamic tube 8.
  • a larger passage section may affect the passage section of the induced air flow between the aerodynamic tubes 8 , thus not making it possible to obtain a satisfactory total flow of air directed towards the heat-transfer tubes 4.
  • each aerodynamic tube 8 is vis-à-vis screw of the front face 4f connecting the first 4a and second 4b flat walls of a heat pipe 4 corresponding. More particularly, the trailing edge 38 of each aerodynamic tube 8 is included in the volume defined by the first and second longitudinal plane walls 4a, 4b of the heat pipe 4 corresponding.
  • the second rectilinear portion 38a of the first profile and the rectilinear portion 48 of the second profile 44 are respectively contained in the same plane as the first longitudinal plane wall 4a and the second longitudinal plane wall 4b of the heat pipe 4 corresponding.
  • the distance f between the second rectilinear portion 38a of the first profile 42 and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44 which faces it is substantially equal to the distance separating the first longitudinal wall 4a and the second wall longitudinal 4b of the heat pipe 4 vis-à-vis which the aerodynamic tube 8 is disposed.
  • this distance f is greater than or equal to 2 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 38a of the first profile 42 and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44, which faces it, may, however, be less than the distance separating the first longitudinal wall and the second longitudinal wall of the heat transport tube vis-à-vis the aerodynamic tube 8 is disposed.
  • Two heat transfer tubes 4 may be contained in the volume defined by the air passage defined by two aerodynamic tubes 8 neighbors. However, it can be envisaged that a single heat-transfer tube 4, or three or four heat-transfer tubes 4 are contained in this volume. Conversely, it can be envisaged that an aerodynamic tube 8 is disposed opposite each heat-carrying tube 4.
  • the aerodynamic ducts 8 are substantially rectilinear, parallel to each other and aligned so as to form a row of aerodynamic tubes 8.
  • the first and second profiles 42, 44 of each aerodynamic tube 8 are, according to these examples, symmetrical with respect to a plane CC, or rope plane, passing through the leading edge 37 and the trailing edge 38 of each aerodynamic tube 8.
  • each of these profiles 42, 44 is provided with an opening 40.
  • at least a first opening 40 is formed on the first profile 42, which is configured so that a air flow exiting the first opening 42 flows along at least a portion of the first profile 42.
  • at least one second opening 40 is present on the second profile 44, which is configured so that an air flow exiting the second opening 40 flows along at least a portion of the second profile 44. for the example of Figure 4, this can be achieved here by implementing the Coanda effect.
  • the distance c between the leading edge 37 and the trailing edge 38 can also, in these examples, be greater than or equal to 50 mm and / or less than or equal to 80 mm.
  • the length c may be equal to 60 mm.
  • the openings 40 are similar to those of the example of FIG. 5.
  • the distance e between the inner and outer lips 40b and 40a of each opening 40 may 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 0.7 mm, and / or less than or equal to 2 mm, preferably less than or equal to 1.5 mm, more preferably less than or equal to 0.9 mm and more preferably still less than or equal to 0.7 mm.
  • the pitch between two adjacent aerodynamic tubes 8 may, in this case, be greater than or equal to 15 mm, preferably greater than or equal to 20 mm, more preferably greater than or equal to 23 mm and / or less than or equal to 30 mm, preferably less than or equal to 25 mm, more preferably less than or equal to 27 mm.
  • the pitch between the aerodynamic tubes 8 is lower, the induced air flow is limited by a passage section between the weak aerodynamic tubes.
  • the pitch is too large, the ejected airflow does not create an induced air flow over the entire pitch between the neighboring aerodynamic tubes.
  • the pitch between two adjacent aerodynamic tubes 8 can in particular be defined as the distance between the center of the cross section of two adjacent aerodynamic tubes 8 or, more generally, as the distance between a reference point on a first aerodynamic tube 8 and the point corresponding to the point of reference, on the nearest aerodynamic tube 8.
  • the reference point may especially be one of the leading edge 37, the trailing edge 38 or the top of the curved portion 50.
  • the distance between the aerodynamic tubes 8 and the heat-transfer tubes 4 can in particular be chosen greater than or equal to 5 mm, preferably greater than or equal to 40 mm, and / or less than or equal to 150 mm, preferably less than or equal to 100 mm. .
  • the peak speed of the air velocity profile in the vicinity of the profile tends to be reduced by departing from the opening 40 in the aerodynamic tube.
  • An absence of peak reflects a homogeneous mixture of the air flow ejected by the opening 40 and the induced air flow. It is preferable that such a homogeneous mixture is made before the airflow reaches the aerodynamic tubes.
  • a flow of air incident on the heat transfer tubes, heterogeneous does not allow optimal cooling of the heat pipes and induces greater pressure losses.
  • the distance between the aerodynamic tubes and the heat transfer tubes is preferably contained to limit the size of the cooling module.
  • the first and second profiles 42, 44 of the aerodynamic tube 8 converge towards the trailing edge 38 so that the distance separating the first and second profiles 42, 44 decreases strictly towards the edge of the airfoil. leak 38 from a point of these first and second profiles 42, 44 corresponding to the maximum distance h between these two profiles, these points of the first and second profiles 42, 44 being downstream of the openings 40 in the direction of flow the flow of air ejected through the opening 40.
  • the first and second profiles 42, 44 each form an angle of between 5 and 10 ° with the symmetry rope CC of the cross section of the aerodynamic tube 8.
  • the aerodynamic profile of Figure 6 does not include a portion defined by first and second parallel opposed flat walls. This has the advantage of limiting the screen along the aerodynamic profile of the aerodynamic tube 8.
  • the maximum distance h between the first profile 42 and the second profile 44 may be greater than or equal to 10 mm and / or less than or equal to 30 mm. In particular, this maximum distance h can be equal to 11.5 mm.
  • the trailing edge 38 is formed by the apex joining two straight symmetrical portions 60 of the first profile 42 and the second profile 44 of each aerodynamic tube 8.
  • edge leak 38 is the point of the cross section of the aerodynamic tube 8 located closest to the heat exchanger.
  • the angle formed by the two rectilinear portions 60 is less than 180 °, especially less than 90 °.
  • the trailing edge 38 is disposed between the two rectilinear portions 38a, 38b of the first and second profiles 42, 44.
  • the angle formed by the rectilinear portions 60 is here greater than 90 °, in particular greater than 180 °.
  • FIG. 9 illustrates a first variant 100 of the heat exchange module 10 illustrated in FIG.
  • the ventilation tubes 8 are of the type described with reference to FIG. 6. It is however understood that other forms of ventilation or aerodynamic tubes 8 can be implemented in the context of the module heat exchange 100, especially those described above.
  • the aerodynamic tubes 8 are arranged so that the leading edge 37 of all the ducts 8 are included in the same plane. However, the aerodynamic tubes are not arranged in parallel, in the sense that some 8i have an angular position, about their longitudinal axis, different from other aerodynamic tubes 8 2 . However, the longitudinal ends of the aerodynamic tubes 8 extend substantially in the same plane. In other words, the aerodynamic tubes 8 are not pivoted relative to each other, about a substantially vertical axis in FIG. 9, corresponding to the direction of alignment of the aerodynamic tubes 8.
  • the aerodynamic tubes 8i located in the upper half in FIG. 9 of the ventilation device 2 are arranged substantially as described with reference to FIG. 6.
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8 is oriented perpendicular to the alignment direction of these aerodynamic ducts 8i.
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8 is substantially horizontal in FIG. 10.
  • the orientation of the openings 40 of these aerodynamic tubes in the direction of the heat exchanger 1 is different from the orientation of the openings 40 of the aerodynamic tubes.
  • aerodynamic ducts 8 2 are arranged substantially as described with reference to FIG. 6.
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8 is oriented perpendicular to the alignment direction of these aerodynamic ducts 8i.
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8 is substantially horizontal in FIG. 10.
  • the orientation of the openings 40 of these aerodynamic tubes in the direction of the heat exchanger 1 is different from the orientation of the openings 40 of the aerodynamic tubes.
  • aerodynamic ducts 8 2 are arranged substantially as described with reference to FIG
  • the rope CC of the aerodynamic tubes 8 2 located in the lower half, in FIG. 9, of the ventilation device is inclined with respect to the alignment direction of the aerodynamic tubes of a non-right angle.
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8 2 is inclined relative to the horizontal.
  • the height of the ventilation device 2, measured in the alignment direction of the aerodynamic tubes 8, is greater than the height of the heat exchanger.
  • the aerodynamic ducts 8 2 located closest to the lower end of the device ventilation 2 are not vis-à-vis the heat exchanger.
  • the ventilation tubes 8 are also of the type described with reference to FIG. 6. It is however understood that other forms of ventilation or aerodynamic tubes 8 can be implemented. in the context of the heat exchange module 200, in particular those described above.
  • the aerodynamic tubes 8 are arranged such that the leading edge 37 of all the ducts 8 are included in the same plane. However, the aerodynamic tubes are not arranged in parallel, in that some 8a, 8c have an angular position, about their longitudinal axis, different from other aerodynamic tubes 8b.
  • the aerodynamic tubes 8b located in the center, in FIG. 10, of the ventilation device 2, are arranged substantially as described with reference to FIG. 6.
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8 is oriented perpendicularly to the alignment direction of these aerodynamic ducts 8b.
  • the rope C-C of these aerodynamic tubes 8 is substantially horizontal.
  • the rope CC of the aerodynamic tubes 8a, 8c situated in the vicinity of one or the other of the ends of the ventilation device 2 is inclined with respect to the direction of alignment of the aerodynamic tubes by a non-straight angle .
  • the rope CC of these aerodynamic tubes 8a, 8c is inclined relative to the horizontal.
  • the orientation of the openings 40 of these aerodynamic tubes 8b is different from the orientation of the openings 40 of the aerodynamic ducts 8a, 8c.
  • the aerodynamic tubes 8a, 8c are arranged in such a way that the air flow they eject converges, in the direction of the heat exchanger 1, towards the flow of air ejected by the aerodynamic tubes. 8b arranged in the center of the ventilation device 2.
  • the air propulsion devices 202 are received at the foot of the air intake manifold 12. This is also conceivable in the context of the air exchange module. heat 100 of Figure 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de ventilation (2) destiné à générer un flux d'air (F1) en direction d'un échangeur de chaleur (1) de véhicule automobile, le dispositif de ventilation (2) comprenant : - une pluralité de conduits (8), - au moins un collecteur d'air (12) comportant des orifices, chaque conduit (8) débouchant par une de ses extrémités dans un orifice distinct du collecteur d'air (12), chaque conduit (8) ayant au moins une ouverture (40; 16) de passage d'un flux d'air (F2) traversant ledit conduit (8), l'ouverture (40; 16) étant distincte des extrémités du conduit (8) correspondant, l'ouverture (40; 16) étant située à l'extérieur du au moins un collecteur d'air (12), au moins deux conduits (81, 82; 8a, 8b, 8c) étant disposés de telle sorte que leurs ouvertures (40; 16) soient orientées selon des angles différents en direction de l'échangeur de chaleur (1).

Description

DISPOSITIF DE VENTILATION DESTINÉ À GÉNÉRER UN FLUX D’AIR À TRAVERS UN ÉCHANGEUR DE CHALEUR DE VÉHICULE AUTOMOBILE
À CONDUITS ORIENTÉS
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de ventilation, et plus particulièrement le domaine des dispositifs de ventilation pour module de refroidissement d’un véhicule automobile.
Un module de refroidissement d’un véhicule automobile comporte classiquement un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation adapté à générer un flux d’air à travers l’échangeur de chaleur.
L’échangeur de chaleur comprend généralement des tubes, dits tubes caloporteurs, disposés en rangée et dans lesquels un fluide caloporteur circule, et des éléments d’échange de chaleur reliés à ces tubes, souvent désignés par le terme « ailettes ». Les ailettes permettent d’augmenter la surface d’échange entre les tubes et le flux d’air traversant l’échangeur de chaleur.
Le dispositif de ventilation augmente le flux d’air ambiant traversant l’échangeur de chaleur, ce qui permet d’augmenter l’échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l’air ambiant.
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 caloporteurs, n’est pas homogène sur l’ensemble de la surface de l’échangeur de chaleur. En particulier, certaines régions de l’échangeur de chaleur, comme les extrémités des tubes caloporteurs et les coins de l’échangeur de chaleur, ne sont pas ou peu atteintes par le flux d’air ventilé par l’hélice.
Enfin, lorsque la mise en marche du dispositif de ventilation ne s’avère pas nécessaire, notamment lorsque le flux d’air ambiant créé par le mouvement du véhicule automobile suffit à refroidir le fluide caloporteur, les pales de l’hélice masquent en partie l’échangeur de chaleur. Ainsi, une partie de l’échangeur de chaleur n’est pas ou peu ventilé par le flux d’air ambiant dans ce cas, ce qui limite l’échange de chaleur entre l’échangeur de chaleur et le flux d’air ambiant.
Par ailleurs, il est connu du brevet allemand DE 10 2011 120 865 un véhicule automobile présentant un dispositif de ventilation et un échangeur de chaleur, le dispositif de ventilation étant adapté à générer un flux d’air à travers l’échangeur de chaleur. Le dispositif de ventilation est adapté à créer un flux d’air secondaire à partir d’un flux primaire émis depuis un ou plusieurs éléments annulaires, le flux d’air secondaire étant beaucoup plus fort que le flux d’air primaire. Selon ce brevet, le dispositif de ventilation fait partie d’une grille de refroidissement, disposée en face avant du véhicule automobile.
Dans un tel véhicule automobile, chaque élément annulaire est alimenté en flux d’air primaire par un unique ventilateur, disposé à l’extérieur de l’élément annulaire, via un conduit débouchant ponctuellement dans l’élément annulaire. Par conséquent, le flux d’air éjecté émis par l’élément annulaire n’est pas homogène sur le contour de l’élément annulaire. Au contraire, le flux d’air émis est d’autant plus important qu’il est proche du ventilateur. Il s’en suit la création d’un flux d’air secondaire traversant l’échangeur de chaleur qui est inhomogène également.
Enfin, il est connu de la demande DE 10 2015 205 415 un dispositif de ventilation destiné à générer un flux d’air à travers un échangeur de chaleur comprenant un cadre creux et au moins une entretoise creuse, divisant la surface délimitée par le cadre en cellules. Le cadre et la ou les entretoises sont en communication de fluide avec une turbomachine d’alimentation en un flux d’air. La turbomachine est disposée à l’extérieur du cadre. Le cadre et éventuellement la ou les entretoises sont en outre munis d’une ouverture d’éjection du flux d’air les parcourant.
Là encore, le dispositif de ventilation ne permet pas de générer un flux d’air homogène à travers l’échangeur de chaleur. Au contraire, le flux d’air émis par le dispositif est d’autant plus important qu’il est éjecté du dispositif de ventilation à proximité de la turbomachine.
L’invention vise à proposer un dispositif de ventilation perfectionné.
À cet effet, l’invention propose un dispositif de ventilation destiné à générer un flux d’air en direction d’un échangeur de chaleur de véhicule automobile, le dispositif de ventilation comprenant :
une pluralité de conduits,
au moins un collecteur d’air comportant des orifices, chaque conduit débouchant par une de ses extrémités dans un orifice distinct du collecteur d’air, chaque conduit ayant au moins une ouverture de passage d’un flux d’air traversant ledit conduit, l’ouverture étant distincte des extrémités du conduit correspondant, l’ouverture étant située à l’extérieur du au moins un collecteur d’air,
au moins deux conduits étant disposés de telle sorte que leurs ouvertures soient orientées selon des angles différents en direction de l’échangeur de chaleur.
La pluralité de conduits de ventilation depuis lesquels de l’air est éjecté, permet avantageusement de remplacer l’hélice conventionnelle, sans en présenter les inconvénients évoqués ci-dessus.
En effet, à capacités d’échange de chaleur égales, le volume occupé par un dispositif de ventilation selon l’invention est moindre qu’un dispositif de ventilation à hélice classique. Par ailleurs, toujours à capacités d’échange de chaleur égales, le débit d’air soufflé requis avec un dispositif de ventilation selon l’invention est moindre qu’avec un dispositif de ventilation à hélice classique.
En outre, la répartition de l’air ventilé par les tubes de ventilation est plus facile à contrôler. Notamment, la mise en œuvre d’un collecteur d’air permet d’alimenter tous les conduits avec sensiblement un même flux d’air. Ainsi, la répartition du flux d’air sur l’ensemble des conduits est rendue plus homogène, ce qui permet un refroidissement plus homogène de l’échangeur de chaleur.
Par ailleurs, l’invention permet de déporter des moyens de génération d’un flux d’air alimentant le ou les collecteurs d’air et donc les conduits, à distance des conduits et du dispositif d’échange de chaleur. Ceci offre davantage de libertés dans la conception du module de refroidissement incluant le dispositif de ventilation et l’échangeur de chaleur.
Enfin, en modifiant l’orientation de certains conduits, il est possible d’orienter le flux d’air de la manière la plus efficace possible vers l’échangeur de chaleur. Notamment, si le dispositif de ventilation est plus grand que l’échangeur de chaleur auquel il fournit un flux d’air, il est intéressant de modifier l’orientation des conduits situés au voisinage d’une extrémité de la rangée de conduits de manière que le flux d’air qu’ils éjectent, converge avec le flux d’air éjecté par les conduits situés au centre du dispositif de ventilation, en direction de l’échangeur de chaleur.
Selon des modes de réalisation préférés, le dispositif de ventilation selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
les conduits sont sensiblement rectilignes et alignés de manière à former une rangée de conduits, la pluralité de conduits comporte au moins un premier groupe de conduits, de préférence voisins, disposés parallèlement entre eux et au moins un deuxième groupe de conduits, de préférence voisins, disposés parallèlement entre eux, les du premier groupe de conduits étant disposés de biais par rapport aux conduits du deuxième groupe de conduits,
les conduits du au moins un premier groupe de conduits sont orienté de telle sorte que le flux d’air éjecté par lesdits conduits du au moins un premier groupe de conduits et le flux d’air émis par les conduits dudit au moins un deuxième groupe de conduits convergent,
le dispositif de ventilation comportant au moins un premier ensemble de conduits au voisinage d’une extrémité de ladite rangée de conduits, orientés de biais par rapport à au moins un deuxième ensemble de conduits situé au centre de ladite rangée de conduits, de telle sorte que le flux d’air éjecté par lesdits conduits du premier ensemble de conduits et le flux d’air éjecté par lesdits conduits du au moins un deuxième ensemble de conduits convergent, dans lequel au moins certains des conduits sont pivotables autour d’un axe longitudinal respectif,
le conduit est muni de moyens de cloisonnement séparant hermétiquement le conduit en au moins deux espaces contigus ;
les moyens de cloisonnement comprennent au moins une cloison plane s’étendant selon un plan sensiblement normal à la direction longitudinale du conduit et disposée par exemple à la moitié de la longueur du conduit ;
le conduit comprend, le long d’au moins une portion du conduit, des moyens de répartition du flux d’air parcourant ledit conduit, vers la au moins une ouverture ;
les moyens de répartition comprennent au moins une paroi de répartition définissant un passage du flux d’air entre ladite au moins une paroi de répartition et une paroi du conduit, les moyens de répartition comprenant de préférence une pluralité de parois de répartition, chaque paroi de répartition définissant un passage du flux d’air avec une ou plusieurs parois de répartition voisines et/ou ladite une paroi du conduit ;
le conduit a, sur au moins un tronçon, une section comprenant :
- un bord d’attaque ;
- un bord de fuite opposé au bord d’attaque ; - 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 le premier profil, ladite au moins une ouverture étant configurée de sorte que le flux d’air éjecté par ladite au moins une ouverture s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil ; et
le conduit a, sur au moins un tronçon, une section comprenant :
- un bord d’attaque ;
- un bord de fuite, opposé au bord d’attaque,
- un premier profil et un deuxième profil, s’étendant chacun entre le bord d’attaque et le bord de fuite,
chaque conduit ayant :
- au moins une première ouverture sur le premier profil, configurée pour qu’un flux d’air sortant de la première ouverture s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil ; et
- au moins une deuxième ouverture sur le deuxième profil, configurée pour qu’un flux d’air sortant de la deuxième ouverture s’écoule le long d’au moins une partie du deuxième profil,
les premier et deuxième profils du conduit étant de préférence sensiblement symétriques par rapport à la corde reliant le bord d’attaque et le bord de fuite.
Selon un autre aspect, l’invention se rapporte à un module d’échange de chaleur de véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur ayant plusieurs tubes, dits tubes caloporteurs, dans lequel un fluide est destiné à circuler, et un dispositif de ventilation tel que décrit ci-avant dans toutes ses combinaisons, le dispositif de ventilation étant adapté à générer un flux d’air à travers l’échangeur de chaleur, le flux d’air généré entrant en contact avec au moins une partie des conduits caloporteurs.
Selon une alternative avantageuse, les conduits caloporteurs forment une rangée et dans laquelle la rangée de conduits caloporteurs qui est moins haute que la rangée de conduits du dispositif de ventilation. Les conduits permettent ainsi de faire converger le flux d’air vers l’échangeur de chaleur, permettant ainsi de concentrer le flux d’air vers l’échangeur.
Selon une autre alternative avantageuse, les conduits caloporteurs (4) forment une rangée et dans laquelle la rangée de conduits caloporteurs est plus haute que la rangée de conduits du dispositif de ventilation. Les conduits permettent alors de faire diverger le flux d’air vers l’échangeur de chaleur, permettant de couvrir une plus grande surface de l’échangeur de chaleur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
la figure 1 est une vue en perspective schématique d’un exemple de module d’échange de chaleur ;
la figure 2 est une vue schématique en coupe selon le plan II-II d’un tube du dispositif de ventilation de la figure 1 ;
les figures 3 à 5 illustrent une variante du dispositif de ventilation de la figure
1 ;
Les figures 6 à 8 sont des vues analogues à celle de la figure 5, de variantes de tubes du dispositif de ventilation de la figure 2 ;
Les figures 9 et 10 sont des vues partiellement arrachées d’autres exemples de module d’échange de chaleur.
Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires, ayant une fonction identique ou analogue, portent les mêmes références. La description de leur structure et de leur fonction n’est donc pas systématiquement reprise.
On a représenté à la figure 1 un exemple de module d’échange de chaleur 10 destiné à équiper un véhicule automobile, avec un échangeur de chaleur 1 et équipé d’un dispositif de ventilation 2.
L’échangeur de chaleur 1 comprend, comme cela est plus visible à la figure 2, des conduits caloporteurs 4 dans lesquels un fluide est destiné à circuler. Le fluide est ici de l’eau ou du liquide de refroidissement. Les conduits caloporteurs 4 sont ici sensiblement rectilignes et s’étendent selon une direction longitudinale. Les conduits caloporteurs forment ainsi des tubes caloporteurs 4. Les tubes caloporteurs 4 sont parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée. Les tubes caloporteurs 4 sont sensiblement tous de la même longueur.
Les conduits caloporteurs 4 s’étendent chacun entre un collecteur d’admission de fluide 5 et un collecteur d’évacuation de fluide 6, communs à tous les conduits caloporteurs 4. De préférence, les orifices du collecteur d’admission de fluide 5, dans lesquels débouchent les conduits caloporteurs 4 sont tous compris dans un même premier plan. De même, les orifices du collecteur d’évacuation de fluide 6, dans lesquels débouchent les conduits caloporteurs 4 sont tous compris dans un même deuxième plan, de préférence parallèle audit premier plan.
Plus particulièrement, et de façon classique dans les échangeurs de chaleur de véhicule automobile, chaque tube caloporteur 4 a une section sensiblement oblongue, et est délimité par des première et seconde parois planes qui sont reliées à des ailettes d’échange de chaleur. Pour des raisons de clarté, les ailettes ne sont pas représentées sur la figure 1.
Le module d’échange de chaleur 10 est équipé d’un dispositif de ventilation 2 comprenant une pluralité de conduits de ventilation 8. Les conduits de ventilation 8, de la même façon que les conduits caloporteurs 4, sont sensiblement rectilignes, de manière à former des tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 sont en outre parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 sont également de la même longueur. La longueur des tubes de ventilation 8 est par exemple sensiblement égale à la longueur des tubes caloporteurs 4.
Le dispositif de ventilation 2 est destiné à générer un flux d’air en direction des tubes caloporteurs 4.
Les tubes caloporteurs 4 et les tubes de ventilation 8 peuvent être tous parallèles entre eux, comme cela est illustré à la figure 1. Ainsi, les rangées de tubes de ventilation 8 et de tubes caloporteurs 4 sont elles-mêmes parallèles. En outre, les tubes de ventilation 8 peuvent être 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 8 est adapté au nombre de tubes caloporteurs 4. Par exemple, pour un échangeur de chaleur 1 classique, le dispositif de ventilation 2 peut comprendre par exemple au moins dix tubes de ventilation 8, de préférence au moins quinze tubes de ventilation 8, de préférence encore au moins vingt-quatre tubes de ventilation 8 et/ou au plus cinquante tubes de ventilation 8, de préférence au plus trente- six tubes de ventilation 8, de préférence encore au plus trente tubes de ventilation 8. L’échangeur de chaleur 1 peut par exemple comporter entre soixante et soixante-dix tubes caloporteurs 4.
Les tubes et le nombre de tubes de ventilation 8 du dispositif de ventilation 2 peuvent être tels qu’une section de passage d’air minimale entre les tubes du dispositif de ventilation, définie dans un plan sensiblement perpendiculaire au flux d’air à travers l’échangeur de chaleur 1, est comprise entre 25 et 50 % de la surface, définie dans un plan perpendiculaire au flux d’air à travers l’échangeur de chaleur, entre deux tubes caloporteurs extrémaux.
De préférence, la surface frontale des tubes de ventilation 8, mesurée dans un plan sensiblement perpendiculaire au flux d’air traversant l’échangeur de chaleur 1, est inférieure à 85% de la surface frontale occupée par les tubes caloporteurs 4.
Par ailleurs, afin de limiter le volume occupé par le module d’échange de chaleur comprenant l’échangeur de chaleur 1 et le dispositif de ventilation 2, tout en obtenant des performances d’échange de chaleur similaires à celle d’un dispositif de ventilation à hélice, on peut disposer la rangée de tubes de ventilation 8 à une distance inférieure ou égale à 150 mm de la rangée de tubes caloporteurs 4, de préférence inférieure ou égale à 100 mm. Cette distance est de préférence supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure à 40 mm. En effet, une distance trop courte entre les tubes de ventilation 8 et les tubes caloporteurs 4 risque de ne pas permettre un mélange homogène du flux d’air éjecté des tubes de ventilation 8 avec le flux d’air induit. Un mélange inhomogène ne permet pas de refroidir de manière homogène les tubes caloporteurs 4 et induit des pertes de charges élevées. Une distance trop grande risque de ne pas permettre de mettre en place l’ensemble formé par le dispositif de ventilation et le dispositif d’échange de chaleur dans un véhicule automobile, sans nécessiter une conception adaptée du bloc moto-propulseur et/ou des autres organes du véhicule automobile présents au voisinage du module d’échange de chaleur.
De même, toujours pour limiter le volume occupé par le module d’échange de chaleur 10, on peut s’assurer que la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 8 (le terme hauteur se rapportant ici à la dimension correspondant à la direction selon laquelle les tubes de ventilation 8 sont alignés) est 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, on peut s’assurer que la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 8 est sensiblement égale ou inférieure à cette valeur.
Le dispositif de ventilation 2 comprend en outre un dispositif d’alimentation alimentant en air les tubes de ventilation 8, non visible sur la figure 2, via un collecteur d’admissions d’air 12, de préférence via deux collecteurs d’admission d’air 12.
Les moyens de propulsion d’air sont par exemple une turbomachine, alimentant les deux collecteurs d’admission d’air 12, disposés à chacune des extrémités du dispositif de ventilation 1, via un port respectif 13. Cette turbomachine est avantageusement distincte du ventilateur à hélice 3. Sur l’exemple illustré à la figure 1, les ports 13 sont sensiblement au milieu des collecteurs d’admission d’air 12. Alternativement ou au surplus, les ports 13 sont à une extrémité longitudinale et/ou à l’autre extrémité longitudinale de chaque collecteur d’admission d’air 12 et/ou disposés le long de la longueur des collecteurs d’admission d’air 12. Alternativement, également, une turbomachine peut alimenter un seul collecteur d’admission 12 et non deux. Une ou plusieurs turbomachines peuvent aussi être mises en œuvre pour alimenter chaque collecteur d’admission d’air 12 ou tous les collecteurs d’admission d’air 12.
Selon un autre mode de réalisation, également, la ou les turbomachines sont reçues dans un ou dans chaque collecteur d’admission d’air 12, en particulier au voisinage d’une ou de chaque extrémité longitudinale du ou de chaque collecteur d’admission d’air.
Ici, cependant, les moyens de propulsion d’air sont déportés à distance des tubes de ventilation 8, à l’extérieur des collecteurs d’admission d’air 12 à travers lesquels les moyens de propulsion d’air alimentent en flux d’air les tubes de ventilation 8. La ou chaque turbomachine formant les moyens de propulsions d’air peut ne pas être directement adjacente aux collecteurs d’admission d’air 12. Au contraire, il peut être avantageux de pouvoir déporter la ou les turbomachines à distance des tubes de ventilation 8, par l’intermédiaire notamment des collecteurs d’admission 12 et, éventuellement, d’un circuit aéraulique approprié mettant en communication de fluide la ou les ports 13 du ou des collecteurs d’air 12 à une ou plusieurs turbomachines.
Chaque collecteur d’admission d’air 12 peut par exemple être tubulaire. Dans l’exemple de réalisation de la figure 2, les collecteurs d’admission d’air 12 s’étendent selon une même direction, qui est ici perpendiculaire à la direction d’allongement (ou direction longitudinale) des tubes caloporteurs 4 et de ventilation 8.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le collecteur d’admission d’air 12 comprend une pluralité d’orifices d’éjection d’air réalisés chacun à une extrémité d’une portion tubulaire respective, chaque orifice d’éjection d’air étant relié à un unique tube de ventilation 8, et plus particulièrement à l’extrémité du tube de ventilation 8.
Avantageusement, chaque collecteur d’admission d’air 12 est dépourvu de toute autre ouverture que les orifices et le ou les ports 13 susmentionnés. Notamment, le collecteur 12 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 12, directement en direction de l’échangeur de chaleur 1, sans parcourir au moins une portion d’un tube de ventilation 8. Ainsi, tout le flux d’air créé par la ou les turbomachines parcourant le ou les collecteurs d’air 12, peut être réparti entre sensiblement tous les tubes de ventilation 8. Ceci permet également une répartition plus homogène de ce flux d’air.
Chaque tube de ventilation 8 a, selon l’exemple des figures 1 et 2, une pluralité d’ouvertures 16 de passage d’un flux d’air F2 traversant le tube 8. Les ouvertures 16 des tubes de ventilation 8 sont situées à l’extérieure des collecteurs d’air 12. Plus précisément, ici, les ouvertures 16 sont orientées sensiblement en direction de l’échangeur de chaleur 1, et plus précisément encore, sensiblement en direction des tubes caloporteurs 4, les fentes 16 étant par exemple disposées en vis-à-vis des tubes caloporteurs 4 ou des ailettes logées entre les tubes caloporteurs.
Chaque tube de ventilation 8 débouche dans un orifice distinct de chaque collecteur 12. Ainsi, chaque collecteur d’air 12 a autant d’orifices qu’il ne reçoit de tubes de ventilation 8, un tube de ventilation 8 étant reçu dans chacun des orifices du collecteur d’air 12. Ceci permet une distribution plus homogène du flux d’air traversant chaque collecteur d’air 12, dans les différents tubes de ventilation 8.
Par ailleurs, le ou les collecteurs d’air 12 et les tubes de ventilation 8 sont ici configurés de sorte qu’un flux d’air traversant le ou les collecteurs d’air 12 soit réparti entre les différents tubes de ventilation 8, parcoure les différents tubes de ventilation 8 et soit éjecté à travers les ouvertures 16. Ainsi, les ouvertures 16 étant disposées en regard de l’échangeur de chaleur 1, un flux d’air F2 est éjecté par les ouvertures 16, et traverse l’échangeur de chaleur 1.
Il est à noter toutefois que le flux d’air Fl traversant l’échangeur de chaleur 1 peut être sensiblement différent du flux d’air F2 éjecté par les ouvertures. Notamment, le flux d’air Fl peut comporter, en plus du flux d’air F2, un flux d’air ambiant créé par le mouvement du véhicule automobile en marche.
Dans le premier exemple illustré aux figures 1 et 2, et comme on le voit plus particulièrement à la figure 2, hormis à leurs extrémités formant entrée d’admission d’air, qui ont une section transversale sensiblement circulaire, les tubes de ventilation 8 ont une section transversale sensiblement oblongue, interrompue par les ouvertures 16.
Le choix de cette forme permet une fabrication aisée des tubes de ventilation 8 et confère une bonne tenue mécanique aux tubes de ventilation 8. Notamment, de tels tubes de ventilation 8 peuvent être obtenus par pliage d’une feuille d’aluminium par exemple, mais aussi par moulage, surmoulage, ou encore par impression en trois dimensions métallique ou plastique.
Plus précisément, dans le premier exemple représenté aux figures 1 et 2, la section transversale des tubes de ventilation 8 a une forme sensiblement elliptique dont le petit axe correspond à la hauteur des tubes de ventilation 8 et le grand axe à la largeur des tubes de ventilation 8 (les termes hauteur et largeur devant s’entendre par rapport à l’orientation de la figure 3). Par exemple, le petit axe h de l’ellipse est d’environ 11 mm.
Pour augmenter le flux d’air F2 éjecté vers l’échangeur de chaleur 1 à travers les ouvertures 16, les ouvertures 16 sont constituées par des fentes pratiquées dans la paroi 17 du tube de ventilation 8, ces fentes 16 s’étendant selon la direction d’allongement du tube de ventilation 8. Cette forme en fente permet de constituer un passage d’air de grandes dimensions, tout en maintenant une tenue mécanique satisfaisante des tubes de ventilation 8. Ainsi, pour obtenir un passage d’air le plus grand possible, les ouvertures
16 s’étendent sur une grande partie de la longueur du tube de ventilation 8, de préférence sur une longueur totale correspondant à au moins 90% de la longueur du tube de ventilation 8.
Les ouvertures 16 sont ici délimitées par des lèvres de guidage 18 faisant saillie à partir de la paroi 17 du tube de ventilation 8.
Du fait qu’elles font saillie à partir de la paroi 17 de chaque tube de ventilation 8, les lèvres de guidage 18 permettent de guider l’air éjecté par l’ouverture 16 depuis l’intérieur du tube de ventilation 8 en direction de l’échangeur de chaleur 1.
Les lèvres de guidage 18 sont de préférence planes et sensiblement parallèles. Par exemple, elles sont espacées l’une de l’autre d’une distance d’environ 5 mm et ont une largeur (le terme largeur devant être considéré au vu de l’orientation de la figure 2), comprise entre 2 et 5 mm. Les lèvres de guidage 18 s’étendent avantageusement sur toute la longueur de chaque ouverture 16.
Les lèvres de guidage 18 sont de préférence venues de matière avec le tube de ventilation 8. Les lèvres de guidage 18 sont par exemple obtenues par pliage de la paroi
17 du tube de ventilation 8.
Par ailleurs, les ouvertures 16 sont également délimitées, dans le sens de la longueur des tubes de ventilation 8, par des éléments de renfort 20 des tubes de ventilation 8. Les éléments de renfort 20 permettent de maintenir constante la largeur des ouvertures 16. Ici, ceci est réalisé du fait que les éléments de renforts s’étendant entre les deux lèvres de guidage 18, s’étendent de part et d’autre de chaque ouverture 16. Les éléments de renforts 20 s’étendent de préférence dans un plan sensiblement normal à la direction d’allongement des tubes de ventilation 8, ceci afin de maintenir la plus grande possible, la section des ouvertures 16 permettant le passage du flux d’air F2. Les éléments de renforts 20 sont avantageusement répartis régulièrement sur la longueur des tubes de ventilation 8. Dans l’exemple illustré aux figures 1 et 2, chaque tube de ventilation 8 comporte sept éléments de renfort 20. Bien entendu, ce nombre n’est nullement limitatif.
Le dispositif de ventilation 2 peut être muni de moyens adaptés pour sélectivement interrompre une communication de fluide entre au moins certaines ouvertures d’éjection 16 des tubes de ventilation 8 et le ou les dispositifs d’éjection d’air alimentant les tubes de ventilation 8 en flux d’air. De tels moyens permettent notamment d’éjecter ou non un flux d’air à travers certaines ouvertures d’éjection 16, par exemple en fonction de leur position. On peut ainsi adapter le flux d’air éjecté par le dispositif de ventilation 2 et, par la même, le flux d’air Fl traversant l’échangeur de chaleur. Par exemple, encore, on peut produire un flux d’air Fl uniquement en regard de certains éléments à refroidir. Cela peut être plus particulièrement intéressant lorsque le dispositif de ventilation 2 est associé à différents échangeurs de chaleurs et/ou différents éléments à refroidir, disposé dans des zones définies en regard du dispositif de ventilation 2. Par « zones définies », on entend ici des zones qui peuvent avantageusement être distinctes, sans chevauchement.
Les conduits 8 peuvent également être montés pivotables autour d’un axe longitudinal respectif pour pouvoir être pivotés entre deux positions distinctes :
Une première position correspondant à une position effective, dans laquelle les ouvertures 16 sont orientées vers l’échangeur de chaleur 1 ; et
Une deuxième position, pivotées, dans laquelle les conduits 8, de forme oblongue, limitent voire empêchent le passage d’air entre eux.
Les figures 3 à 5 illustrent une première variante du dispositif de ventilation 2 et, plus précisément, des tubes de ventilation 8 de ce dispositif de ventilation 2.
Dans ce qui suit, les tubes de ventilation 8 sont appelés tubes aérodynamiques 8. On peut noter ici que la forme des tubes de ventilation 8 est a priori indépendante de la configuration des collecteurs d’admission d’air et/ou de la forme des moyens adaptés pour sélectivement interrompre une communication de fluide entre au moins certaines ouvertures d’éjection et ledit dispositif de propulsion d’air.
Selon l’exemple des figures 3 à 5, un tube aérodynamique 8 présente sur au moins une portion, de préférence sur sensiblement toute sa longueur, une section transversale telle qu’illustrée avec un bord d’attaque 37, un bord de fuite 38 opposé au bord d’attaque 37 et, ici, disposé en regard des tubes caloporteurs 4, et un premier et un deuxième profils 42, 44, s’étendant chacun entre le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38. Le bord d’attaque 37 est par exemple défini comme le point à l’avant de la section du tube aérodynamique 8 où le rayon de courbure de la section est minimal. L’avant de la section du tube aérodynamique 8 peut quant à lui être défini comme la portion de la section du tube aérodynamique 8 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 38 peut être défini comme le point à l’arrière de la section du tube aérodynamique 8 où le rayon de courbure de la section est minimal. L’arrière de la section du tube aérodynamique 8 peut être défini par exemple comme la portion de la section du tube aérodynamique 8 qui est en vis-à-vis de l’échangeur de chaleur 1.
La distance c entre le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 est par exemple comprise entre 16 mm et 26 mm. Cette distance est ici mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction d’alignement de la rangée de tubes de aérodynamiques 8 et à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 8
Sur l’exemple des figures 3 à 5, le bord d’attaque 37 est libre. Sur cette figure également, le bord d’attaque 37 est défini sur une portion parabolique de la section du tube aérodynamique 8.
Le tube aérodynamique 8 illustré sur les figures 3 à 5 comporte encore au moins une ouverture 40 pour éjecter un flux d’air traversant le tube aérodynamique 8, à l’extérieur du tube aérodynamique 8 et du collecteur d’admission d’air 12, notamment sensiblement en direction de l’échangeur de chaleur 1. L’ouverture ou chaque ouverture 40 est par exemple une fente dans une paroi externe 41 du tube aérodynamique 8, la ou les fentes s’étendant par exemple selon la direction d’allongement du tube aérodynamique 8 dans lequel elles sont réalisées. La longueur totale de l’ouverture 40 ou des ouvertures peut être supérieure à 90 % de la longueur du tube aérodynamique. Chaque ouverture 40 est distincte des extrémités du tube aérodynamique 8, par lesquelles le tube aérodynamique 8 débouche dans un collecteur d’air 12. Chaque ouverture 40 est par ailleurs à l’extérieur du collecteur d’admission d’air 12. La 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 résistance mécanique des tubes aérodynamiques 8.
Dans la suite on décrit uniquement une ouverture 40 étant entendu que chaque ouverture 40 du tube aérodynamique 8 peut être identique à l’ouverture 40 décrite.
L’ouverture 40 est par exemple disposée à proximité du bord d’attaque 37. Dans l’exemple de la figure 4, l’ouverture 40 est sur le premier profil 42. Dans cet exemple, le deuxième profil 44 est dépourvu d’ouverture 40. L’ouverture 40 dans le premier profil 42 est configurée de sorte que le flux d’air éjecté par l’ouverture 40, s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil 42.
Les tubes aérodynamiques 8 du dispositif de ventilation 2 peuvent être orientés alternativement avec le premier profil 42 ou le deuxième profil 44 orienté vers le haut. Ainsi, alternativement, deux tubes aérodynamiques 8 voisins sont tels que leurs premiers profils 42 sont en vis-à-vis ou, au contraire, leurs deuxièmes profils 44 sont en vis-à-vis. La distance entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les deuxièmes profils 44 sont en vis-à-vis est inférieure à la distance entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les premiers profils 42 sont en vis-à-vis. Le pas entre deux tubes aérodynamiques voisins ou la distance entre le centre de la section géométrique d’un premier tube aérodynamique 8 et le centre de la section géométrique d’un second tube aérodynamique 8, tels que le premier profil 42 du premier tube aérodynamique 8 soit en vis-à-vis du premier profil 42 du deuxième tube aérodynamique 8, mesurée selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8 est 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 8 dont les ouvertures 40 sont en vis-à- vis, les flux d’air éjectés par ces ouvertures 40 créent ainsi un passage d’air 46 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 40 longe une partie au moins du premier profil 42 du tube aérodynamique 8, par exemple par effet Coanda. Tirant parti de ce phénomène, il est possible, grâce à l’entraînement de l’air ambiant dans le passage d’air créé, d’obtenir un débit d’air envoyé vers les tubes caloporteurs 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 éjecté par les fentes et de l’air induit. 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 42 présentant une surface Coanda permet par ailleurs de ne pas avoir à orienter les ouvertures 40 directement en direction des tubes caloporteurs 4, et ainsi de limiter l’encombrement des tubes aérodynamiques 8. Il est ainsi possible de maintenir une section de passage plus importante entre les tubes aérodynamiques 8, ce qui favorise la formation d’un plus grand débit d’air induit.
L’ouverture 40 est, sur la figure 5, délimitée par des lèvres 40a, 40b. L’écartement e entre les lèvres 40a, 40b, qui définit la hauteur de l’ouverture 40, peut 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 40 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 40 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 de module d’échange de chaleur qui peuvent être superposés dans l’échangeur de chaleur. 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.
La lèvre extérieure 40a est ici constituée de la prolongation de la paroi du tube aérodynamique 8 définissant le bord d’attaque 37. La lèvre intérieure 40b est constituée par une partie courbe 50 du premier profil 42. Une extrémité 51 de la lèvre interne 40b peut se prolonger, comme illustré à la figure 5, en direction du deuxième profil 44, au- delà d’un plan L normal à l’extrémité libre de la lèvre externe 40a. En d’autres termes, l’extrémité 51 de la lèvre interne 40b peut se prolonger, en direction du bord d’attaque 37, au-delà du plan L normal à l’extrémité libre de la lèvre extérieure 40a. L’extrémité 51 peut alors contribuer à diriger le flux d’air circulant dans le tube aérodynamique 8 vers l’ouverture 40. L’ouverture 40 du tube aérodynamique 8 peut être configurée de sorte qu’un flux d’air circulant dans ce tube aérodynamique 8 soit éjecté par cette ouverture 40, en s’écoulant le long du premier profil 42 sensiblement jusqu’au bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8. L’écoulement du flux d’air le long du premier profil 42 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 42 et le deuxième 44 profils, mesurée selon une direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8, est en aval de l’ouverture 40. 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 8 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 8, mesurée selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques, 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 est alors également réduit.
Le premier profil 42 comporte ici une partie bombée 50 dont le sommet définit le point du premier profil 42 correspondant à la distance maximale h. La partie bombée 50 peut être disposée en aval de l’ouverture 40 dans le sens d’éjection du flux d’air. Notamment, la partie bombée 50 peut être contiguë à la lèvre interne 40b délimitant l’ouverture 40.
En aval de la partie bombée 50 dans le sens d’éjection dudit flux d’air par l’ouverture 40, le premier profil 42 du tube aérodynamique 8 de l’exemple de la figure 5 comporte une première partie 52 sensiblement rectiligne. Le deuxième profil 44 comporte, dans l’exemple illustré à la figure 5, une partie sensiblement rectiligne 48, s’étendant de préférence sur une majorité de la longueur du deuxième profil 44. Dans l’exemple de la figure 5, la longueur 1 de la première partie rectiligne 52, mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8 et à la direction d’alignement de la rangée de tubes aérodynamiques, peut être supérieure ou égale à 30 mm, de préférence supérieure ou égale à 40 mm, et/ou inférieur ou égale à 50 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 40, ce qui permet d’assurer une plus grande aspiration d’air. 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 52 du premier profil 42 et la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 peuvent former un angle Q non plat. L’angle Q 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 52 par rapport à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 permet d’accentuer la détente du flux d’air éjecté par l’ouverture 40 et subissant l’effet Coanda le forçant à suivre le premier profil 42, cette détente accentuée permettant d’accroître le flux d’air induit. Un angle Q trop grand risque cependant d’empêcher la réalisation de l’effet Coanda, de sorte que le flux d’air éjecté par l’ouverture 40 risque de ne pas suivre le premier profil 42 et, dès lors, de ne pas être orienté correctement en direction de l’échangeur de chaleur 2.
Le premier profil 42 peut comporter, comme illustré à la figure 5, une deuxième partie rectiligne 38a, en aval de la première partie rectiligne 52, dans le sens d’éjection du flux d’air, la deuxième partie rectiligne 38a s’étendant sensiblement parallèlement à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. Le premier profil 42 peut également comporter une troisième partie rectiligne 54, en aval de la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42. La troisième partie rectiligne 54 peut former un angle non plat avec la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. La troisième partie rectiligne 54 peut s’étendre, comme illustré, sensiblement jusqu’à un bord arrondi reliant la troisième partie rectiligne 54 du premier profil 42 et le partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. Le bord arrondi peut définir le bord de fuite 38 de la section transversale du tube aérodynamique 8.
La partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 s’étend dans l’exemple de la figure 5 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 8 et à la direction d’alignement de la rangée des tubes aérodynamiques 8. Cette direction correspond, dans l’exemple de la figure 4, sensiblement à la direction de l’écoulement du flux d’air induit. Dans ce premier exemple de réalisation, la longueur c de la section transversale (ou largeur du tube aérodynamique 8) peut être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 70 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 40 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 8 pose de 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 sur les figures 4 et 5, la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 qui lui fait face, sont parallèles. Par exemple, la distance f entre cette deuxième partie rectiligne 38a et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 peut être supérieure ou égale à 2 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.
La figure 5 illustre encore que la section transversale (ou section géométrique) du tube aérodynamique 8 délimite une section de passage S pour le flux d’air traversant le tube aérodynamique 8. Cette section de passage S est ici définie par les parois du tube aérodynamique 8 et par le segment s’étendant selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8 entre le deuxième profil 44 et le bout de l’extrémité 51 de la lèvre interne 40b. Cette section de passage 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 du flux d’air dans le tube aérodynamique 8 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 40 souhaité. Cependant, une section de passage importante induit un encombrement important du tube aérodynamique 8. 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 8, ne permettant pas, ainsi, d’obtenir un débit total d’air satisfaisant, dirigé vers les tubes caloporteurs 4.
De manière à obstruer le moins possible l’écoulement de l’air vers les tubes caloporteurs 4 et les ailettes, le dispositif de ventilation 2 muni de tels tubes aérodynamiques 8 est avantageusement disposé de façon que chaque tube aérodynamique 8 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. Plus particulièrement, le bord de fuite 38 de chaque tube aérodynamique 8 est compris dans le volume délimité par les première et seconde parois planes longitudinales 4a, 4b du tube caloporteur 4 correspondant.
De préférence, la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil et la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 sont contenues respectivement dans un même plan que la première paroi plane longitudinale 4a et la seconde paroi plane longitudinale 4b du tube caloporteur 4 correspondant.
En particulier, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 qui lui fait face, est sensiblement égale à la distance séparant la première paroi longitudinale 4a et la seconde paroi longitudinale 4b du tube caloporteur 4 en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 8 est disposé. Par exemple, cette distance f est supérieure ou égale à 2 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.
Dans d’autres modes de réalisation, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44, qui lui fait face, peut toutefois être inférieure à la distance séparant la première paroi longitudinale et la seconde paroi longitudinale du tube caloporteur en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 8 est disposé.
Deux tubes caloporteurs 4 peuvent être contenus dans le volume délimité par le passage d’air défini par deux tubes aérodynamiques 8 voisins. On peut toutefois envisager qu’un seul tube caloporteur 4, ou encore trois ou quatre tubes caloporteurs 4 soient contenus dans ce volume. À l’inverse, on peut envisager qu’un tube aérodynamique 8 soit disposé en vis-à-vis de chaque tube caloporteur 4.
Dans les exemples des figures 6, 7 et 8, les conduits aérodynamiques 8 sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes aérodynamiques 8. Cependant, les premier et deuxième profils 42, 44 de chaque tube aérodynamique 8 sont, selon ces exemples, symétriques par rapport à un plan C-C, ou plan de corde, passant par le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 de chaque tube aérodynamique 8.
Comme les premier et deuxième profils 42, 44 sont symétriques, chacun de ces profils 42, 44 est muni d’une ouverture 40. Ainsi, au moins une première ouverture 40 est réalisée sur le premier profil 42, qui est configurée pour qu’un flux d’air sortant de la première ouverture 42 s’écoule le long d’au moins une partie du premier profil 42. De même, au moins une deuxième ouverture 40 est présente sur le deuxième profil 44, qui est configurée pour qu’un flux d’air sortant de la deuxième ouverture 40 s’écoule le long d’au moins une partie du deuxième profil 44. Comme pour l’exemple de la figure 4, ceci peut être réalisé ici en mettant en œuvre l’effet Coanda.
Pour les mêmes raisons que celles données pour l’exemple des figures 3 à 6, la distance c entre le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 peut également, dans ces exemples, être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 80 mm. Notamment la longueur c peut être égale à 60 mm.
Les ouvertures 40 sont analogues à celles de l’exemple de la figure 5. Notamment, la distance e séparant les lèvres interne 40b et externe 40a de chaque ouverture 40 peut être supérieure ou égale à 0,3 mm, de préférence supérieure ou égale à 0,5 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 0,7 mm, et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1,5 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 0,9 mm et de manière préférée encore inférieure ou égale à 0,7 mm.
Le fait que les profils 42, 44 soient symétriques par rapport au plan de corde C-C passant par le bord d’attaque 37 et le bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8 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, contrairement à l’exemple de réalisation de la figure 5, un passage d’air entraînant l’air ambiant est créé entre chaque paire de tubes aérodynamiques 8 voisins, réalisés selon l’un des figure 6 à 8.
Le pas entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins peut, dans ce cas, être supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 23 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm, de préférence inférieure ou égale à 25 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 27 mm. En effet, si le pas entre les tubes aérodynamiques 8 est plus faible, le débit d’air induit s’en trouve limité par une section de passage entre les tubes aérodynamiques faibles. Au contraire, si le pas est trop grand, le flux d’air éjecté ne permet pas de créer un flux d’air induit sur tout le pas entre les tubes aérodynamiques voisins.
Le pas entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins peut notamment être défini comme la distance entre le centre de la section transversale de deux tubes aérodynamiques 8 voisins ou, plus généralement, comme la distance entre un point de référence sur un premier tube aérodynamique 8 et le point correspondant au point de référence, sur le tube aérodynamique 8 le plus proche. Le point de référence peut notamment être l’un parmi le bord d’attaque 37, le bord de fuite 38 ou le sommet de la partie bombée 50.
La distance entre les tubes aérodynamiques 8 et les tubes caloporteurs 4 peut notamment être choisie supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure ou égale à 40 mm, et/ou inférieure ou égale à 150 mm, de préférence inférieure ou égale à 100 mm. En effet, le pic de vitesse du profil de vitesse de l’air au voisinage du profil, tend à se réduire en s’écartant de l’ouverture 40 dans le tube aérodynamique. Une absence de pic traduit un mélange homogène du flux d’air éjecté par l’ouverture 40 et du flux d’air induit. Il est préférable qu’un tel mélange homogène soit réalisé avant que le flux d’air n’arrive sur les tubes aérodynamiques. En effet, un flux d’air incident sur les tubes caloporteurs, hétérogène, ne permet pas un refroidissement optimal des tubes caloporteurs et induit des pertes de charges plus importantes. Cependant, la distance entre les tubes aérodynamiques et les tubes caloporteurs est de préférence contenue pour limiter l’encombrement du module de refroidissement.
Dans l’exemple illustré à la figure 6, les premier et deuxième profils 42, 44 du tube aérodynamique 8 convergent vers le bord de fuite 38 de façon que la distance séparant les premier et deuxième profils 42, 44 diminue strictement en direction du bord de fuite 38 à partir d’un point de ces premier et deuxième profils 42, 44 correspondant à la distance maximale h entre ces deux profils, ces points des premier et deuxième profils 42, 44 étant en aval des ouverture 40 dans le sens d’écoulement du flux d’air éjecté par l’ouverture 40. De préférence, les premier et deuxième profils 42, 44 forment chacun un angle compris entre 5 et 10° avec la corde C-C de symétrie de la section transversale du tube aérodynamique 8.
De ce fait, contrairement à l’exemple de la figure 5, le profil aérodynamique de la figure 6 ne comprend pas une portion délimitée par des première et deuxième parois planes opposées parallèles. Ceci présente l’avantage de limiter la tramée le long du profil aérodynamique du tube aérodynamique 8.
Par exemple, la distance maximale h entre le premier profil 42 et le deuxième profil 44 peut être supérieure ou égale à 10 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm. Notamment cette distance maximale h peut être égale à 11,5 mm.
Dans l’exemple illustré à la figure 7, le bord de fuite 38 est formé par le sommet joignant deux portions rectilignes 60 symétriques du premier profil 42 et du deuxième profil 44 de chaque tube aérodynamique 8. Selon la variante de la figure 7, le bord de fuite 38 est le point de la section transversale du tube aérodynamique 8 situé le plus proche de l’échangeur de chaleur. En d’autres termes, l’angle a formé par les deux portions rectilignes 60 est inférieur à 180°, notamment inférieur à 90 °.
Au contraire, dans la variante de la figure 8, le bord de fuite 38 est disposé entre les deux portions rectilignes 38a, 38b des premier et deuxième profils 42, 44. En d’autres termes, l’angle a formé par les portions rectilignes 60 est ici supérieur à 90 °, notamment supérieur à 180 °.
La figure 9 illustre une première variante 100 du module d’échange de chaleur 10 illustré à la figure 1.
Selon cette première variante 100, les tubes de ventilation 8 sont du type décrit en regard de la figure 6. Il est toutefois entendu que d’autres formes de tubes de ventilation ou aérodynamiques 8 peuvent être mis en œuvre dans le cadre du module d’échange de chaleur 100, notamment ceux décrits précédemment.
Ici, les tubes aérodynamiques 8 sont disposés de telle sorte que le bord d’attaque 37 de tous les conduits 8 sont compris dans un même plan. Cependant, les tubes aérodynamiques ne sont pas disposés de manière parallèle, en ce sens que certains 8i ont une position angulaire, autour de leur axe longitudinal, différente d’autres tubes aérodynamiques 82. Toutefois, les extrémités longitudinales des tubes aérodynamiques 8 s’étendent sensiblement dans un même plan. Autrement dit encore, les tubes aérodynamiques 8 ne sont pas pivotés les uns par rapport aux autres, autour d’un axe sensiblement vertical sur la figure 9, correspondant à la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8.
Ici, plus précisément, les tubes aérodynamiques 8i, situés dans la moitié haute, sur la figure 9, du dispositif de ventilation 2, sont disposés sensiblement comme décrit en regard de la figure 6. En particulier, la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 8 est orientée perpendiculairement à la direction d’alignement de ces conduits aérodynamiques 8i. Ainsi, la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 8 est sensiblement horizontale sur la figure 10. Ainsi, l’orientation des ouvertures 40 de ces tubes aérodynamiques en direction de l’échangeur de chaleur 1, est différente de l’orientation des ouvertures 40 des conduits aérodynamiques 82.
Au contraire, la corde C-C des tubes aérodynamiques 82 situés dans la moitié basse, sur la figure 9, du dispositif de ventilation est inclinée par rapport à la direction d’alignement des tubes aérodynamiques d’un angle non droit. En d’autres termes, la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 82 est inclinée par rapport à l’horizontale. Ceci est particulièrement intéressant sur l’exemple de la figure 9 du fait que la hauteur du dispositif de ventilation 2, mesurée selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8, est supérieure à la hauteur de l’échangeur de chaleur. Aussi, en plaçant l’extrémité supérieure du dispositif de ventilation 2 sensiblement en vis-à-vis de l’extrémité supérieure de l’échangeur de chaleur 1, les conduits aérodynamiques 82 situés les plus près de l’extrémité inférieure du dispositif de ventilation 2 ne sont pas en vis-à-vis de l’échangeur de chaleur. Pour limiter les pertes de flux d’air émis par le dispositif de ventilation 2, m ais aussi pour avoir une section de passage plus importante afin de limiter la perte de charge, il est intéressant d’orienter les tubes aérodynamiques 82 de la moitié inférieure du dispositif de ventilation de telle sorte que le flux d’air qu’ils éjectent convergent avec le flux d’air éjecté par les tubes aérodynamiques 81 de la moitié supérieure du dispositif de ventilation 2. Ceci est obtenu en orientant la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 82 de la moitié inférieure de telle manière que cette corde C-C s’étende de biais par rapport à l’horizontale.
Selon une deuxième variante 200, illustrés à la figure 10, les tubes de ventilation 8 sont également du type décrit en regard de la figure 6. Il est toutefois entendu que d’autres formes de tubes de ventilation ou aérodynamiques 8 peuvent être mis en œuvre dans le cadre du module d’échange de chaleur 200, notamment ceux décrits précédemment.
Ici encore, les tubes aérodynamiques 8 sont disposés de telle sorte que le bord d’attaque 37 de tous les conduits 8 sont compris dans un même plan. Cependant, les tubes aérodynamiques ne sont pas disposés de manière parallèle, en ce sens que certains 8a, 8c ont une position angulaire, autour de leur axe longitudinal, différente d’autres tubes aérodynamiques 8b.
Plus précisément, les tubes aérodynamiques 8b, situés au centre, sur la figure 10, du dispositif de ventilation 2, sont disposés sensiblement comme décrit en regard de la figure 6. En particulier, la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 8 est orientée perpendiculairement à la direction d’alignement de ces conduits aérodynamiques 8b. Ainsi, la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 8 est sensiblement horizontale.
Au contraire, la corde C-C des tubes aérodynamiques 8a, 8c situés au voisinage de l’une ou de l’autre des extrémités du dispositif de ventilation 2 est inclinée par rapport à la direction d’alignement des tubes aérodynamiques d’un angle non droit. En d’autres termes, la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 8a, 8c est inclinée par rapport à l’horizontale. Ainsi, l’orientation des ouvertures 40 de ces tubes aérodynamiques 8b est différente de l’orientation des ouvertures 40 des conduits aérodynamiques 8a, 8c.
Dans l’exemple illustré, les tubes aérodynamiques 8a, 8c sont disposés de telle sorte que le flux d’air qu’ils éjectent convergent, en direction de l’échangeur de chaleur 1, vers le flux d’air éjecté par les tubes aérodynamiques 8b disposés au centre du dispositif de ventilation 2.
Comme pour l’exemple de la figure 9, ceci est particulièrement intéressant sur l’exemple de la figure 10 du fait que la hauteur du dispositif de ventilation 2, mesurée selon la direction d’alignement des tubes aérodynamiques 8, est supérieure à la hauteur de l’échangeur de chaleur 1. Aussi, en plaçant le centre du dispositif de ventilation 2 sensiblement en face du centre de l’échangeur de chaleur 1, les conduits aérodynamiques 8a, 8c situés les plus près des extrémités inférieure et supérieure du dispositif de ventilation 2 ne sont pas en vis-à-vis de l’échangeur de chaleur 1. Pour limiter les pertes de flux d’air émis par le dispositif de ventilation 2, mais aussi pour avoir une section de passage plus importante afin de limiter la perte de charge, il est intéressant d’orienter ces tubes aérodynamiques 8a, 8c situés au voisinage des extrémités du dispositif de ventilation 2, de telle sorte que le flux d’air qu’ils éjectent convergent avec le flux d’air éjecté par les tubes aérodynamiques 8b situés sensiblement au centre du dispositif de ventilation 2. Ceci est obtenu en orientant la corde C-C de ces tubes aérodynamiques 8a, 8c de telle manière que cette corde C-C s’étende de biais par rapport à l’horizontale.
Il peut également être noté que dans l’exemple de la figure 10, les dispositifs de propulsion d’air 202 sont reçus au pied du collecteur d’admission d’air 12. Ceci est également envisageable dans le cadre du module d’échange de chaleur 100 de la figure 9.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Notamment, les différents exemples peuvent être combinés, tant qu’ils ne sont pas contradictoires.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de ventilation (2) destiné à générer un flux d’air (Fl) en direction d’un échangeur de chaleur (1) de véhicule automobile, le dispositif de ventilation (2) comprenant :
- une pluralité de conduits (8),
- au moins un collecteur d’air (12) comportant des orifices, chaque conduit (8) débouchant par une de ses extrémités dans un orifice distinct du collecteur d’air (12), chaque conduit (8) ayant au moins une ouverture (40 ; 16) de passage d’un flux d’air (F2) traversant ledit conduit (8), l’ouverture (40 ; 16) étant distincte des extrémités du conduit (8) correspondant, l’ouverture (40 ; 16) étant située à l’extérieur du au moins un collecteur d’air (12),
au moins deux conduits (8i, 82 ; 8a, 8b, 8c) étant disposés de telle sorte que leurs ouvertures (40 ; 16) soient orientées selon des angles différents en direction de l’échangeur de chaleur (1).
2. Dispositif de ventilation (2) selon la revendication 1, dans lequel les conduits (8) sont sensiblement rectilignes et alignés de manière à former une rangée de conduits (8).
3. Dispositif de ventilation (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la pluralité de conduits (8) comporte au moins un premier groupe de conduits (8i), de préférence voisins, disposés parallèlement entre eux et au moins un deuxième groupe de conduits (82), de préférence voisins, disposés parallèlement entre eux, les conduits (8i) du premier groupe de conduits étant disposés de biais par rapport aux conduits (82) du deuxième groupe de conduits.
4. Dispositif de ventilation selon la revendication 3, dans lequel les conduits (8i) du au moins un premier groupe de conduits sont orienté de telle sorte que le flux d’air éjecté par lesdits conduits (8i) du au moins un premier groupe de conduits et le flux d’air émis par les conduits (82) dudit au moins un deuxième groupe de conduits convergent.
5. Dispositif de ventilation (2) selon l’une des revendications 1 à 4 en combinaison avec la revendication 2, comportant au moins un premier ensemble de conduits (8a, 8c) au voisinage d’une extrémité de ladite rangée de conduits (8), orientés de biais par rapport à au moins un deuxième ensemble de conduits (8b) situé au centre de ladite rangée de conduits (8), de telle sorte que le flux d’air éjecté par lesdits conduits (8a, 8c) du premier ensemble de conduits et le flux d’air éjecté par lesdits conduits (8b) du au moins un deuxième ensemble de conduits convergent.
6. Dispositif de ventilation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins certains des conduits (8) sont pivotables autour d’un axe longitudinal respectif.
7. Module de refroidissement (10) pour véhicule automobile comprenant au moins un échangeur de chaleur (1), avec plusieurs conduits, dits conduits caloporteurs (4), dans lequel un fluide est destiné à circuler, et un dispositif de ventilation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, adapté à générer un flux d’air (Fl) à travers l’échangeur de chaleur, le flux d’air généré entrant en contact avec au moins une partie des conduits caloporteurs (4).
8. Module de refroidissement (10) selon la revendication 7, la revendication 2 s’appliquant, dans lequel les conduits caloporteurs (4) forment une rangée et dans laquelle la rangée de conduits caloporteurs est moins haute que la rangée de conduits (8) du dispositif de ventilation (2).
9. Module de refroidissement (10) selon la revendication 7, la revendication 2 s’appliquant, dans lequel les conduits caloporteurs (4) forment une rangée et dans laquelle la rangée de conduits caloporteurs est plus haute que la rangée de conduits (8) du dispositif de ventilation (2).
EP18845469.8A 2017-12-20 2018-12-20 Dispositif de ventilation destiné a générer un flux d'air a travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile a conduits orientés Withdrawn EP3707358A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762627A FR3075107B1 (fr) 2017-12-20 2017-12-20 Dispositif de ventilation destine a generer un flux d'air a travers un echangeur de chaleur de vehicule automobile a conduits orientes
PCT/FR2018/053487 WO2019122767A1 (fr) 2017-12-20 2018-12-20 Dispositif de ventilation destiné a générer un flux d'air a travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile a conduits orientés

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3707358A1 true EP3707358A1 (fr) 2020-09-16

Family

ID=61224148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18845469.8A Withdrawn EP3707358A1 (fr) 2017-12-20 2018-12-20 Dispositif de ventilation destiné a générer un flux d'air a travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile a conduits orientés

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3707358A1 (fr)
FR (1) FR3075107B1 (fr)
WO (1) WO2019122767A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111273778B (zh) * 2020-02-14 2023-11-07 北京百度网讯科技有限公司 基于手势控制电子设备的方法和装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011120865B3 (de) 2011-12-12 2012-11-15 Audi Ag Fahrzeug, aufweisend eine Lüfteranordnung mit einem Wärmetauscher
JP2014015862A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Calsonic Kansei Corp 冷却ファン装置
JP2014118103A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Calsonic Kansei Corp 冷却ファン装置
JP2015001155A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 カルソニックカンセイ株式会社 冷却装置
DE102015205415A1 (de) 2015-03-25 2016-09-29 Ford Global Technologies, Llc Kühlerlüfteranordnung für ein Kühlsystem eines flüssigkeitsgekühlten Motors eines Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
FR3075107B1 (fr) 2020-05-15
WO2019122767A1 (fr) 2019-06-27
FR3075107A1 (fr) 2019-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019229382A1 (fr) Turbine pour ventilateur tangentiel destiné à équiper un véhicule automobile, ventilateur tangentiel, dispositif de ventilation et module d'échange de chaleur pour véhicule automobile
WO2019063946A1 (fr) Dispositif de ventilation pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile a guides d'air du flux d'air traversant les collecteurs d'air
FR3071874B1 (fr) Dispositif de ventilation a fixer sur un dispositif d'echange de chaleur de vehicule automobile
EP3707358A1 (fr) Dispositif de ventilation destiné a générer un flux d'air a travers un échangeur de chaleur de véhicule automobile a conduits orientés
WO2018197816A2 (fr) Module d'échange de chaleur à tubes aérodynamiques et caloporteurs
FR3065752A1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes a effet coanda a doubles ejecteurs pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile
EP3589826A1 (fr) Dispositif de ventilation pour vehicule automobile
EP3707357B1 (fr) Dispositif de ventilation à deux rangées de tubes mobiles pour module d'échange de chaleur de véhicule automobile
FR3075323B1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes munis de moyens de guidage de flux d’air orientes pour module d’echange de chaleur de vehicule automobile
FR3075262B1 (fr) Systeme de ventilation pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile comprenant un dispositif de ventilation a tubes
FR3067098B1 (fr) Dispositif de ventilation destine a generer un flux d'air a travers un echangeur de chaleur de vehicule automobile
FR3071873B1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes pour module d’echange de chaleur de vehicule automobile a cloisons de repartition du flux d’air dans les collecteurs d’air
FR3071875B1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile a deflecteurs du flux d'air dans les collecteurs d'air
FR3071876B1 (fr) Dispositif de ventilation pour module d’echange de chaleur de vehicule automobile
FR3065753A1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes a effet coanda a dimensionnement optimise pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile
EP3589845B1 (fr) Dispositif de ventilation à tubes à pas optimisé pour module d'échange de chaleur de véhicule automobile
WO2018197818A1 (fr) Dispositif de ventilation à tubes munis de moyens de guidage de flux d'air pour module d'échange de chaleur de véhicule automobile
FR3077239A1 (fr) Dispositif de ventilation pour module d’echange de chaleur de vehicule automobile
FR3081779A1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes pour systeme de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation de vehicule de transport en commun
FR3065988A1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes a effet coanda a doubles ejecteurs a dimensionnement optimise pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile
FR3065989A1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes a effet coanda a dimensionnement de fente d'ejection optimise pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile
FR3065793A1 (fr) Module d'echange de chaleur a collecteur double d'air et de fluide
FR3065748A1 (fr) Dispositif de ventilation a tubes a effet coanda pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile
FR3065751A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif de ventilation a tubes a effet coanda pour module d'echange de chaleur de vehicule automobile
FR3065675A1 (fr) Module d'echange de chaleur a distance optimisee entre les conduits aerodynamiques et les tubes caloporteurs

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200612

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20220701