FR2718826A1 - Heat exchanger for exchanging heat between motor vehicle headlamp reflector and windscreen-window washing liquid - Google Patents

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Abstract

The heat exchanger (1) is formed by a closed circuit carrying a suitable fluid, with one part of the circuit (3) inside the head lamp shell, around the reflector. The fluid is circulated by an electrically driven pump (2) to a second coil (4). The second coil is inside the storage reservoir for fluid used to wash head lamps, windscreens or rear windows.The heat is transferred via the working fluid from the head lamp to the washing liquid reservoir, cooling the head lamp and heating the washing liquid. The electrically driven pump is activated when the head lamps are turned on while the engine is running.

Description

L'invention concerne de façon générale les équipements des véhicules automobiles et, en particulier, les blocs optiques d'éclairage ainsi que les dispositifs de nettoyage des glaces de ces véhicules telles que les pare-brise, vitres de hayon, glaces des projecteurs etc... The invention relates generally to the equipment of motor vehicles and, in particular, the lighting optical units as well as the devices for cleaning the windows of these vehicles such as windshields, tailgate windows, headlamp windows, etc. ..

On sait qu'il est nécessaire d'évacuer les calories produites, à l'intérieur des blocs optiques, par les sources lumineuses. On évite ainsi la déformation des parties les plus exposées, notamment celles qui sont réalisées en matière plastique et en particulier les réflecteurs paraboliques. De même, cela permet d'empêcher la formation de condensation sur la surface interne de la glace de fermeture du boîtier. La tendance de style actuelle visant à réduire le volume des projecteurs rend encore plus impérative la présence de dispositifs d'évacuation des calories accumulées dans les blocs optiques. We know that it is necessary to evacuate the calories produced, inside the optical units, by the light sources. This avoids the deformation of the most exposed parts, in particular those which are made of plastic and in particular the parabolic reflectors. Likewise, this makes it possible to prevent the formation of condensation on the internal surface of the enclosure closing glass. The current style trend aimed at reducing the volume of projectors makes it even more imperative the presence of devices for evacuating the calories accumulated in the optical units.

Pour réaliser cette évacuation, on connaît des dispositifs consistant à faire circuler à l'intérieur du projecteur de l'air aspiré à l'extérieur du véhicule. Ces solutions présentent l'inconvénient d'encrasser les parties optiques du projecteur lorsque l'air aspiré est vicié (poussières, hydrocarbures...). To carry out this evacuation, devices are known which consist in circulating inside the headlight of the air sucked in outside the vehicle. These solutions have the drawback of fouling the optical parts of the headlight when the aspirated air is contaminated (dust, hydrocarbons, etc.).

D'un autre côté, chaque véhicule automobile comporte actuellement au moins un réservoir contenant un liquide pour le lavage, au moins de son pare-brise et parfois d'autres parties vitrées, comme la vitre de hayon arrière ou les projecteurs. Ce liquide est avantageusement chauffé, par temps froid pour empêcher sa congélation et de toute façon pour améliorer l'efficacité des agents de lavage contenus dans le liquide. On the other hand, each motor vehicle currently comprises at least one reservoir containing a liquid for washing, at least its windshield and sometimes other glazed parts, such as the tailgate window or the headlights. This liquid is advantageously heated in cold weather to prevent it from freezing and in any case to improve the effectiveness of the washing agents contained in the liquid.

Pour assurer ce réchauffement, on a déjà proposé d'établir un échange de chaleur entre l'eau de refroidissement moteur et le liquide du réservoir de lavage. Cette solution est, toutefois, d'une mise en oeuvre complexe et par conséquent coûteuse.  To ensure this warming, it has already been proposed to establish a heat exchange between the engine cooling water and the liquid from the washing tank. This solution is, however, a complex implementation and therefore costly.

La présente invention permet de résoudre, en même temps, les deux probièmes exposés ci-dessus sans présenter les inconvénients des solutions précédentes. Pour cela elle propose un dispositif échangeur de chaleur pour véhicule automobile du type constitué d'un circuit fermé dans lequel circule un fluide caloporteur, en relation d'échange thermique, d'une part avec une source chaude de laquelle il reçoit des calories, et d'autre part avec une source froide à laquelle il les restitue. La source chaude est constituée par le volume d'air contenu entre le boîtier et la glace frontale d'un bloc optique d'éclairage et la source froide est le liquide contenu dans un réservoir et destiné au lavage de vitres dudit véhicule. The present invention makes it possible to solve, at the same time, the two probièmes exposed above without presenting the disadvantages of the preceding solutions. For this, it offers a heat exchanger device for a motor vehicle of the type consisting of a closed circuit in which a heat transfer fluid circulates, in heat exchange relationship, on the one hand with a hot source from which it receives calories, and on the other hand with a cold source to which it returns them. The hot source consists of the volume of air contained between the housing and the front glass of an optical lighting unit and the cold source is the liquid contained in a tank and intended for washing windows of said vehicle.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
le circuit échangeur comporte un élément d'échange avec la
source chaude solidaire de la paroi interne du boîtier du
dispositif d'éclairage.According to other features of the invention
the exchanger circuit includes an exchange element with the
hot spring secured to the internal wall of the housing
lighting device.

Dans un mode de réalisation, I'élément d'échange est en
forme de serpentin dont les spires sont venues de forme
avec la paroi interne du boîtier.In one embodiment, the exchange element is in
serpentine shape whose turns came from shape
with the inner wall of the housing.

le circuit échangeur comporte un élément d'échange avec la
source froide noyé dans le réservoir contenant le liquide de
lavage.the exchanger circuit includes an exchange element with the
cold source embedded in the tank containing the liquid
washing.

En variante, I'élément d'échange avec la source froide est
venu de forme avec la paroi du réservoir de liquide de
lavage.As a variant, the element for exchange with the cold source is
come in shape with the wall of the liquid tank of
washing.

Selon une autre forme de réalisation, I'élément d'échange
avec la source froide entoure la paroi du réservoir de
liquide de lavage.According to another embodiment, the exchange element
with the cold source surrounds the wall of the tank
washing liquid.

On précisera encore que le fluide contenu dans le circuit
échangeur est mis en circulation par une pompe
commandée par l'allumage des feux d'éclairage si le moteur
du véhicule est en marche. It will also be specified that the fluid contained in the circuit
exchanger is circulated by a pump
controlled by lighting the lighting lights if the engine
of the vehicle is running.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va su ivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective d'un réservoir
de liquide de lavage équipé selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma du dispositif échangeur
selon l'invention,
- la figure 3 est une vue en section axiale d'un
projecteur selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which will follow, for the understanding of which reference will be made to the appended drawings, in which
- Figure 1 is a perspective view of a tank
washing liquid fitted according to the invention,
- Figure 2 is a diagram of the exchanger device
according to the invention,
- Figure 3 is an axial sectional view of a
projector according to the invention.

La figure 2 représente, de façon schématique, un échangeur de chaleur 1 conforme à l'invention. Cet échangeur est un circuit fermé dans lequel circule un fluide caloporteur, par exemple de l'eau. Une pompe 2 envoie le fluide à l'entrée d'un premier élément d'échange 3, à travers un conduit 5a. Cet élément d'échange est installé à l'intérieur d'un bloc optique 7 et il est en contact d'échange thermique avec l'air contenu dans ce bloc, qui représente la source chaude de l'échangeur. Figure 2 shows, schematically, a heat exchanger 1 according to the invention. This exchanger is a closed circuit in which circulates a heat transfer fluid, for example water. A pump 2 sends the fluid to the inlet of a first exchange element 3, through a conduit 5a. This exchange element is installed inside an optical unit 7 and it is in heat exchange contact with the air contained in this unit, which represents the hot source of the exchanger.

Le fluide sort ensuite de l'élément 3 pour être envoyé, à travers un conduit 6, à l'entrée d'un second élément d'échange 4. L'élément 4 est au contact de la source froide constituée par le liquide de lavage contenu dans le réservoir 8, lorsque le fluide l'a traversé il retourne à la pompe 2 par l'intermédiaire d'un conduit 5b.The fluid then leaves element 3 to be sent, through a conduit 6, to the inlet of a second exchange element 4. Element 4 is in contact with the cold source constituted by the washing liquid contained in the reservoir 8, when the fluid has passed through it returns to the pump 2 via a conduit 5b.

Le fonctionnement du dispositif se déduit aisément de la description que l'on vient de faire. On comprend que le fluide caloporteur en circulant de l'élément d'échange 3 à l'élément d'échange 4 se charge des calories présentes dans le volume d'air interne du bloc optique 7 et les restitue au liquide de lavage contenu dans le réservoir 8. On obtient ainsi à la fois le refroidissement du bloc optique et le réchauffement du liquide de lavage.  The operation of the device is easily deduced from the description that has just been given. It is understood that the heat transfer fluid flowing from the exchange element 3 to the exchange element 4 is responsible for the calories present in the internal air volume of the optical unit 7 and returns them to the washing liquid contained in the reservoir 8. This provides both cooling of the optical unit and heating of the washing liquid.

La mise en fonctionnement de la pompe est commandée lors de l'allumage des projecteurs et seulement si le moteur du véhicule est en marche. En variante on peut prévoir que le fonctionnement de la pompe n'interviendra que sur certaines positions de l'éclairage, par exemple feux de croisement et feux de route, ou uniquement feux de route. The pump is started up when the headlights are switched on and only if the vehicle engine is running. As a variant, provision can be made for the pump to operate only at certain positions of the lighting, for example dipped beam and main beam, or only main beam.

Les éléments d'échange 3 et 4 ont, par exemple, la forme de serpentin. Sur la figure 3 on a représenté, en section, un tel serpentin installé dans un projecteur de véhicule comportant, en particulier un boîtier 9 fermé par une glace frontale 10. Les spires 12 du serpentin sont venues de forme avec la paroi interne 11 du boîtier 9. Elles sont de préférence situées à la partie supérieure dudit boîtier de façon à être au contact de l'air chaud ascendant. The exchange elements 3 and 4 have, for example, the shape of a coil. In Figure 3 there is shown, in section, such a coil installed in a vehicle headlight comprising, in particular a housing 9 closed by a front window 10. The turns 12 of the coil came in shape with the inner wall 11 of the housing 9. They are preferably located at the top of said housing so as to be in contact with the ascending hot air.

Le serpentin constituant l'élément 4 d'échange est représenté sur la figure 2 noyé dans le liquide 13 contenu dans le réservoir 8. Il pourrait être également disposé autour du réservoir ou réalisé dans la paroi de celui-ci, directement venu de forme avec elle. The coil constituting the exchange element 4 is shown in FIG. 2 embedded in the liquid 13 contained in the reservoir 8. It could also be arranged around the reservoir or produced in the wall of the latter, directly formed with she.

Bien entendu, chacun des blocs optiques avant du véhicule est muni d'un élément d'échange 3 identique faisant partie d'un dispositif échangeur distinct dont l'élément d'échange 4 avec la source froide peut être associé au même réservoir de liquide de lavage ou à un second réservoir, dans le cas où le véhicule en comporte plusieurs. Les deux dispositifs échangeurs peuvent être animés par la même pompe ou par deux pompes distinctes. Of course, each of the front optical units of the vehicle is provided with an identical exchange element 3 forming part of a separate exchanger device whose exchange element 4 with the cold source can be associated with the same reservoir of liquid washing or a second tank, if the vehicle has several. The two exchanger devices can be driven by the same pump or by two separate pumps.

De même l'expression bloc optique utilisé dans la description peut s'appliquer à un projecteur comportant une seule source lumineuse, tel que celui représenté sur la figure 3 ou à un dispositif d'éclairage combiné comportant plusieurs sources lumineuses disposées dans un même boîtier.  Similarly, the expression optical unit used in the description can apply to a projector comprising a single light source, such as that shown in FIG. 3 or to a combined lighting device comprising several light sources arranged in the same housing.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Dispositif échangeur de chaleur (1) pour véhicule automobile constitué d'un circuit fermé dans lequel circule un fluide caloporteur, en relation d'échange thermique, d'une part avec une source chaude (7) de laquelle il reçoit des calories, et d'autre part avec une source froide (8,13) à laquelle il les restitue, caractérisé en ce que la source chaude (7) est constituée par le volume d'air contenu entre le boîtier (9) et la glace frontale (10) d'un bloc optique d'éclairage et en ce que la source froide est le liquide (13) contenu dans un réservoir (8) et destiné au lavage de vitres dudit véhicule. 1. Heat exchanger device (1) for a motor vehicle consisting of a closed circuit in which a heat transfer fluid circulates, in heat exchange relationship, on the one hand with a hot source (7) from which it receives calories, and on the other hand with a cold source (8,13) to which it restores them, characterized in that the hot source (7) is constituted by the volume of air contained between the housing (9) and the front glass ( 10) of an optical lighting unit and in that the cold source is the liquid (13) contained in a tank (8) and intended for washing windows of said vehicle. 2. Dispositif échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit échangeur comporte un élément d'échange (3) avec la source chaude solidaire de la paroi interne (11) du boîtier (9) du dispositif d'éclairage (7). 2. A heat exchanger device according to claim 1, characterized in that the exchanger circuit comprises an exchange element (3) with the hot source secured to the internal wall (11) of the housing (9) of the lighting device ( 7). 3. Dispositif échangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'échange (3) est en forme de serpentin dont les spires (12) sont venues de forme avec la paroi interne (11) du boîtier (9). 3. A heat exchanger device according to claim 2, characterized in that the exchange element (3) is in the form of a coil whose turns (12) have come into shape with the internal wall (11) of the housing (9 ). 4. Dispositif échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit échangeur (1) comporte un élément d'échange (4) avec la source froide noyé dans le réservoir (8) contenant le liquide de lavage.  4. Heat exchanger device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the exchanger circuit (1) comprises an exchange element (4) with the cold source embedded in the tank (8) containing the liquid washing. 5. Dispositif échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'échange (4) avec la source froide est venu de forme avec la paroi du réservoir (8) de liquide de lavage. 5. A heat exchanger device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the exchange element (4) with the cold source has come into shape with the wall of the tank (8) of washing liquid. 6. Dispositif échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'échange (4) avec la source froide entoure la paroi du réservoir (8) de liquide de lavage. 6. Heat exchanger device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the exchange element (4) with the cold source surrounds the wall of the tank (8) of washing liquid. 7. Dispositif échangeur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le fluide contenu dans le circuit échangeur (1) est mis en circulation par une pompe (2) commandée par l'allumage des feux d'éclairage si le moteur du véhicule est en marche. 7. heat exchanger device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fluid contained in the exchanger circuit (1) is circulated by a pump (2) controlled by the lighting of the lighting lights if the vehicle engine is running. 8. Véhicule automobile comportant au moins deux dispositifs échangeurs conformes aux revendications précédentes associés chacun à l'un des blocs d'éclairage avant du véhicule.  8. Motor vehicle comprising at least two exchanger devices according to the preceding claims, each associated with one of the front lighting units of the vehicle.
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