FR2940396A1 - Vanne d'alimentation en fluide d'une charge, echangeur de chaleur alimente par la vanne et moteur thermique a combustion interne comportant la vanne - Google Patents

Abstract

La vanne de l'invention comporte au moins six voies (E1, E2, E3, S1, S2, S3) pour la commande de l'alimentation en fluide d'une charge par au moins un premier circuit et un deuxième circuit. La vanne comporte au moins deux voies (E3, S3) reliées à la charge et deux voies ((E1, S1), (E2, S2)) pour chaque circuit reliées entre elles à l'intérieur de la vanne quand la charge est alimentée par l'autre des deux circuits. Grâce à l'invention, le choix de l'alimentation de la charge par l'un ou l'autre des circuits se fait sans perte de charges hydrauliques pour l'autre des circuits.

Description

Vanne d'alimentation en fluide d'une charge, échangeur de chaleur alimenté par la vanne et moteur thermique à combustion interne comportant la vanne L'invention concerne une vanne de commande de l'alimentation d'un échangeur de chaleur et plus particulièrement d'un échangeur de chaleur destiné à l'automobile, par exemple un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique à combustion interne.

Un moteur thermique de véhicule automobile comporte une chambre de combustion, généralement formée par une pluralité de cylindres, reliée à un circuit d'admission de gaz dans le moteur et à un circuit d'échappement des gaz hors du moteur. Dans la chambre de combustion, un mélange de comburant et de carburant est brûlé pour générer le travail du moteur. Le comburant comporte de l'air, qui peut être comprimé (par un compresseur ou turbocompresseur), ou pas; lorsqu'il est comprimé, on parle d'air de suralimentation. L'air peut par ailleurs être mélangé à des gaz d'échappement; on parle de gaz d'échappement recirculés; les gaz d'admission peuvent ainsi comporter soit de l'air uniquement soit un mélange d'air et de gaz d'échappement.

Un certain nombre d'organes du moteur et des circuits qui lui sont reliés doivent être refroidis. A cet effet, deux circuits de refroidissement peuvent être prévus; dans chaque circuit circule un fluide caloporteur qui alimente un certain nombre d'éléments du circuit, comme des échangeurs de chaleur.

Un premier circuit de refroidissement est prévu notamment pour le refroidissement du bloc moteur. La température des éléments du bloc moteur à refroidir (ex: culasse, carter du bloc moteur, etc.) étant très importante, ce premier circuit est généralement désigné par l'expression "circuit de refroidissement haute température".

Un deuxième circuit de refroidissement peut être prévu pour le refroidissement d'autres éléments, dont la température est moins importante que celle des éléments du bloc moteur; ce circuit alimente par exemple un refroidisseur des gaz de suralimentation, un refroidisseur des gaz d'échappement recirculés, un refroidisseur d'huile, etc. Ce deuxième circuit est généralement désigné par l'expression "circuit de refroidissement basse température".

L'air de suralimentation sortant du (turbo)compresseur peut être refroidi, typiquement afin d'augmenter la densité de l'air à l'admission du moteur; le refroidisseur d'air de suralimentation est souvent désigné par l'homme du métier par son acronyme RAS, ou encore directement par l'acronyme CAC, qui signifie "Charge Air Cooler" en anglais.

Le durcissement des réglementations sur les polluants et la nécessité de réduire la consommation des moteurs imposent une gestion de plus en plus fine de la température des divers organes du moteur selon son régime ou les actions à entreprendre sur ces organes. A titre d'exemple, pendant sa phase de montée en température, le moteur émet de grandes quantités de polluants et, par ailleurs, le ou les lubrifiants étant froid et donc visqueux, une quantité importante d'énergie (et donc de carburant) est perdue par frottements. Il est ainsi préférable, pendant cette phase, d'accélérer autant que possible la montée en température du bloc moteur et de l'eau de refroidissement circulant dans ce dernier.

A titre d'exemple toujours, les moteurs Diesel actuels sont généralement équipés d'un filtre à particules, qu'il est nécessaire de régénérer lorsqu'il est bouché. Il est par ailleurs nécessaire de "désulfurer" les pièges à monoxydes d'azote (NOx) qui équipent de plus en plus de moteurs. Ces deux actions peuvent être favorisées par une augmentation de la température de l'air admis dans le moteur. Autrement dit, comme en attestent les deux exemples ci-dessus, en fonction du régime ou des actions à exercer sur le moteur, on peut souhaiter ne pas refroidir au maximum certains de ses organes; en particulier, un refroidisseur d'air de suralimentation, alimenté en fluide de refroidissement par le circuit de refroidissement basse température, sera très efficace lors des régimes de pleine charge (couple et régime importants), pendant lesquels un bon refroidissement est nécessaire, mais aura un impact négatif sur les phases de montée en température, de régénération de filtre ou de désulfurisation de pièges à NOx.

On a proposé, pour pallier ces inconvénients, de réduire le débit de fluide de refroidissement pendant les phases où il n'est pas opportun de trop s refroidir l'air de suralimentation. Cette solution présente des inconvénients. Tout d'abord, d'autres dispositifs en série avec le refroidisseur dans le circuit de refroidissement peuvent être pénalisés par cette baisse de débit; ensuite, une telle baisse engendre un risque d'ébullition du fluide caloporteur.

On a proposé, dans le document FR 2,844,571, un circuit de refroidissement dans lequel une partie d'un échangeur de chaleur peut être alimentée soit par la partie haute température du circuit, soit par sa partie basse température. Néanmoins, d'une part la vanne proposée est complexe à concevoir, d'autre part elle impose une interruption de l'écoulement du liquide dans la branche considérée du circuit haute température lorsque c'est le circuit basse température qui alimente l'échangeur, le liquide étant arrêté par une paroi de la vanne, ce qui entraîne des pertes de charges hydrauliques dans le circuit haute température; par ailleurs, la pompe du circuit continue alors son fonctionnement pour l'entraînement du liquide, ce qui peut fortement l'endommager.

La présente invention vise à proposer une solution simple et sans inconvénients pour permettre l'alimentation d'un échangeur de chaleur par deux circuits de fluide caloporteur.

A cet effet, l'invention concerne une vanne comportant au moins six voies pour la commande de l'alimentation en fluide d'une charge par au moins un premier circuit et un deuxième circuit, la vanne comportant au moins deux voies reliées à la charge et deux voies pour chaque circuit reliées entre elles à l'intérieur de la vanne quand la charge est alimentée par l'autre des deux circuits.

De la sorte, la charge peut être alimentée par deux circuits différents et le choix de l'alimentation par un circuit n'engendre pas de préjudice sur l'écoulement dans l'autre circuit, puisque le fluide de ce dernier s'écoule alors à l'intérieur de la vanne, ce qui réduit la perte de charge hydraulique.

On comprend, par le terme de "charge" alimentée par la vanne, un élément qui se trouve dans le même circuit que la vanne, par analogie avec les circuits électriques; la charge peut par exemple être formée par un ou des échangeurs de chaleur mais également des batteries, des vannes électriques, etc. On comprend par ailleurs qu'une "voie" d'une vanne correspond fonctionnellement à une entrée ou à une sortie de la vanne, qui peut se matérialiser structurellement par un orifice, une conduite, etc.

Selon une forme de réalisation préférée, la vanne comporte un organe de commande mobile entre au moins deux positions d'alimentation de la charge et, dans chaque position, l'organe de commande relie les voies reliées à un circuit aux voies reliées à la charge et relie entre elles, à l'intérieur de la vanne, les voies reliées à l'autre circuit.

Selon une forme de réalisation préférée, la vanne comporte un corps cylindrique avec une paroi latérale ménageant un logement cylindrique et comportant au moins un orifice par voie débouchant dans ledit logement, l'organe de commande comportant un corps cylindrique monté rotatif dans ledit logement pour mettre en communication fluidique, en fonction de sa position angulaire, des orifices les uns avec les autres pour commander l'alimentation de la charge. Une telle vanne présente l'avantage d'une compacité rendant son montage aisé et d'une certaine simplicité de fabrication.

Selon une forme de réalisation préférée dans ce cas, la paroi latérale de la vanne comporte trois paires d'orifices, chaque paire comportant un orifice d'entrée dans la vanne et un orifice de sortie de la vanne reliés à un circuit ou à la charge. De tels orifices peuvent être ménagés, par exemple, par des alésages ou des tubulures débouchant sur la paroi.

Selon une forme de réalisation préférée dans ce cas, les orifices de chaque paire sont alignés longitudinalement (c'est-à-dire selon un axe parallèle à l'axe du cylindre dont la vanne a la forme). L'encombrement d'une telle vanne est rationalisé et la vanne est facilement fabricable et utilisable.

Selon une forme de réalisation préférée dans ce cas, les paires d'orifices sont régulièrement réparties angulairement autour du cylindre, en particulier espacées de 120° les unes des autres. Une telle vanne est donc simple d'utilisation puisqu'elle présente une forme de symétrie et/ou de régularité dans la répartition de ses voies; son encombrement est rationalisé.

Selon une forme de réalisation préférée, l'organe de réglage de la vanne comporte un canal de by-pass (de dérivation) de la charge agencé pour relier, dans chacune des positions d'alimentation de l'organe de réglage, les deux orifices d'une même paire d'orifices reliés à un circuit si la charge est alimentée par l'autre circuit. La vanne est ainsi simplifiée puisqu'un même canal de by-pass est utilisé pour les deux circuits, permettant selon sa position le contournement de la charge par l'un ou l'autre des circuits, à l'intérieur de la vanne, sans perte de charge hydraulique.

Selon une forme de réalisation préférée, l'organe de réglage de la vanne comporte au moins deux canaux agencés pour relier, dans chacune des positions d'alimentation de l'organe de réglage, les orifices reliés à la charge avec les orifices reliés à l'un ou l'autre des circuits. De nouveau, la vanne est simplifiée, ces canaux permettant l'alimentation de la vanne par l'un ou l'autre des circuits. Combinée à la forme de réalisation précédente, cette forme de réalisation procure une optimisation de la vanne, dans laquelle l'ensemble des configurations d'alimentation peut être réalisé à l'aide d'une vanne avec un organe de réglage comportant deux canaux de mise en communication avec la charge et un canal de by-pass.

Selon une forme de réalisation particulièrement compacte et facile d'utilisation, le canal de by-pass est formé par un évidement de l'organe de réglage, parallèle à l'axe du cylindre dont ce dernier a la forme, et les canaux reliant les circuits avec la charge sont formés chacun par un évidement s'étendant, dans un plan transversal à l'axe dudit cylindre, entre deux orifices espacés l'un de l'autre et du canal de by-pass par un angle de 120°.

Selon une forme de réalisation préférée, la charge est un échangeur de chaleur alimenté en fluide caloporteur.

Selon une forme de réalisation préférée, la vanne comporte deux orifices destinés à être reliés à l'échangeur, autour desquels s'étend une bride destinée à être fixée directement sur l'échangeur. La compacité de l'ensemble de l'échangeur et de sa vanne de commande est ainsi remarquable.

Selon une forme de réalisation préférée, l'échangeur de chaleur est un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur thermique à combustion interne alimenté par un circuit basse température et un circuit haute température. L'utilisation de la vanne de l'invention pour la commande de l'alimentation d'un RAS est particulièrement avantageuse car elle résout les problèmes exposés ci-dessus de gestion de la température à l'admission du moteur en fonction du régime ou des actions à mettre en oeuvre sur le moteur, en permettant d'arbitrer, de manière simple, sans inconvénients pour les circuits de refroidissement, entre le circuit basse température et le circuit haute température pour l'alimentation du RAS.

L'invention concerne encore un ensemble d'un échangeur de chaleur et d'une vanne d'alimentation en fluide de l'échangeur comportant les 10 caractéristiques de la vanne présentée ci-dessus.

L'invention concerne encore un moteur thermique à combustion interne comportant la vanne définie ci-dessus.

15 L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de la vanne de l'invention, en référence aux planches de dessins annexées, sur lesquelles: - la figure 1 représente un schéma bloc de principe de la commande de l'alimentation d'un refroidisseur d'air de suralimentation par un circuit haute 20 température et un circuit basse température grâce à la vanne de la forme de réalisation préférée de l'invention; - la figure 2 est une première vue en perspective, éclatée, de la vanne de la forme de réalisation préférée de la vanne de l'invention; - la figure 3 est une deuxième vue en perspective (non éclatée) de la 25 vanne de la figure 2, selon un angle de vue différent de celui de la figure 2; - la figure 4 est une vue de côté de la vanne des figures 2 et 3; - les figures 5a et 5b sont des vues en coupe de la vanne des figures 2 à 4, respectivement selon les plans a-a et b-b de la figure 4, dans une première position d'alimentation de l'organe de réglage, en configuration d'alimentation du 30 refroidisseur par le circuit haute température et - les figures 6a et 6b sont des vues en coupe de la vanne des figures 2 à 4, respectivement selon les plans a-a et b-b de la figure 4, dans une deuxième position d'alimentation de l'organe de réglage, en configuration d'alimentation du refroidisseur par le circuit basse température. 35 Comme exposé dans le préambule de la description, un motéur thermique à combustion interne comporte une chambre de combustion, généralement formée par une pluralité de cylindres, reliée à un circuit d'admission de gaz dans le moteur et à un circuit d'échappement des gaz hors du moteur. Dans la chambre de combustion, un mélange de comburant et de carburant est brûlé, le comburant comportant de l'air qui peut être comprimé (on parle alors d'air de suralimentation) ou pas. Par ailleurs, les gaz d'échappement peuvent faire l'objet d'une recirculation, basse pression ou haute pression, ou pas.

Un certain nombre d'organes du moteur et des circuits d'admission et d'échappement des gaz doivent être refroidis. A cet effet, en référence à la figure 1, un circuit 10 de refroidissement haute température et un circuit 20 de refroidissement basse température sont montés dans le véhicule automobile et les circuits d'admission et d'échappement. Dans chaque circuit 10, 20 circule un fluide caloporteur, ici un liquide de refroidissement; en l'espèce, ce liquide est de l'eau glycolée. Chaque circuit 10, 20 comporte respectivement à cet effet une pompe 11, 21 d'entraînement du liquide dans le circuit 10, 20. Le liquide circule dans le circuit 10, 20 dans le sens imposé par la pompe, comme schématiquement représenté par les flèches 12, 22 de la figure 1. Chaque circuit 10, 20 alimente un certain nombre d'échangeurs de chaleur 13, 23, respectivement, représentés schématiquement par une unique boîte 13, 23 sur le schéma bloc de la figure 1; ces échangeurs peuvent être montés en série ou en parallèle dans le circuit 10, 20, de manière classique. Les deux circuits 10, 20 sont ici distincts et indépendants.

Afin de simplifier la description, on désignera par la suite le circuit 10 de refroidissement haute température par l'expression "circuit HT 10" et le circuit 25 20 de refroidissement basse température par l'expression "circuit BT 20".

Les échangeurs 13, 23 des circuits 10, 20, traversés par le fluide caloporteur du circuit 10, 20 dans lequel ils sont montés, sont agencés pour refroidir divers organes ou éléments du moteur et des circuits d'admission et 30 d'échappement des gaz. Par exemple, les échangeurs 13 du circuit HT 10 permettent le refroidissement d'organes du bloc moteur et les échangeurs 23 du circuit BT 20 comportent un refroidisseur des gaz d'échappement recirculés, un refroidisseur d'huile, etc.

35 En outre, un refroidisseur 30 de l'air de suralimentation (ci-après désigné par son acronyme RAS 30 pour simplifier la description) est prévu dans l'architecture du moteur. Le RAS 30 est relié à une vanne 1 de commande de l'alimentation du RAS 30 en liquide de refroidissement. La fonction de cette vanne 1 est de relier le RAS 30, soit au circuit HT 10, soit au circuit BT 20, pour son alimentation par l'un ou l'autre. En effet, comme expliqué dans le préambule de la description, il peut être nécessaire, en fonction du régime moteur ou des actions à exercer sur lui (ex: régénération du filtre à particules, montée en température, etc.), d'alimenter le RAS 30 avec un liquide de refroidissement plus ou moins froid et donc, en l'espèce, en provenance soit du circuit HT 10 soit du circuit BT 20.

La vanne 1 est une vanne dite "six voies", c'est-à-dire qu'elle est reliée à six branches (ou voies) de circulation de fluide qu'elle peut relier entre elles en fonction de la manière dont elle est commandée. Autrement dit, une vanne six voies comporte six voies d'entrée ou sortie.

En l'espèce, la vanne 1 comporte trois voies d'entrée El, E2, E3 dans la vanne 1 et trois voies de sortie S1, S2, S3 de la vanne 1. Les désignations de voies d'entrée et de voies de sortie sont fonctionnelles et désignent des moyens destinés à être reliés à des canalisations de circulation de fluide pour l'entrée ou la sortie du fluide dans ou hors de la vanne 1.

Les voies d'entrée et de sortie sont regroupées par paires (El, Si), (E2, S2), (E3, S3), chaque paire comportant une entrée (El, E2, E3) et une sortie (Si, S2, S3) de la vanne 1 toutes deux reliées à un même circuit de refroidissement 10, 20 ou au RAS 30 (le RAS 30 étant monté dans une boucle avec deux canalisations reliées à la vanne 1, l'une connectée en entrée du RAS 30 et, l'autre connectée en sortie du RAS 30).

Une première paire de voies (El, S l) est reliée au circuit HT 10. Ainsi, elle comporte une voie El d'entrée dans la vanne 1 de fluide caloporteur en provenance du circuit HT 10 (en l'espèce reliée à la sortie des échangeurs de chaleur 13 alimentés par le circuit HT 10) et une voie S1 de sortie hors de la vanne 1 du fluide caloporteur vers le circuit HT 10 (en l'espèce reliée à la pompe 11 du circuit HT 10).

Une deuxième paire de voies (E2, S2) est reliée au circuit BT 20. De manière similaire, elle comporte une voie E2 d'entrée dans la vanne 1 de fluide caloporteur en provenance du circuit BT 20 (en l'espèce reliée à la sortie des échangeurs de chaleur 23 alimentés par le circuit BT 20) et une voie S2 de sortie hors de la vanne 1 du fluide caloporteur vers le circuit BT 20 (en l'espèce reliée à la pompe 21 du circuit BT 20).

Une troisième paire (E3, S3) est reliée au RAS 30. Elle comporte une voie S3 de sortie du fluide hors de la vanne 1, reliée à l'entrée dans le RAS 30, et une voie E3 d'entrée du fluide dans la vanne 1, reliée à la sortie du RAS 30.

Pour simplifier la description, ces voies d'entrée El, E2, E3 et de sortie 10 S1, S2, S3 seront dénommées de la manière suivante: "voie d'entrée HT El" pour voie E1 d'entrée dans la vanne 1 reliée au circuit HT 10, - "voie de sortie HT Si" pour voie S1 de sortie de la vanne 1 reliée au circuit HT 10, 15 "voie d'entrée BT E2" pour voie E2 d'entrée dans la vanne 1 reliée au circuit BT 20, "voie de sortie BT S2" pour voie S2 de sortie de la vanne 1 reliée au circuit BT 20, "voie d'entrée RAS E3" pour voie E3 d'entrée dans la vanne 1 reliée 20 au RAS 30 et "voie de sortie RAS S3" pour voie S3 de sortie de la vanne 1 reliée au RAS 30.

La vanne 1 est agencée pour relier les voies d'entrée E1, E2 et de sortie 25 S1, S2 dans et hors de la vanne 1 d'un circuit de refroidissement respectivement aux voies de sortie S3 et d'entrée E3 hors et dans la vanne 1 du RAS 30 pour son alimentation par ledit circuit de refroidissement;la vanne 1 est par ailleurs agencée pour relier entre elles les voies d'entrée E2, El et de sortie S2, S1 de l'autre circuit de refroidissement 20, 10, qui n'alimente pas le RAS 30. 30 Autrement dit, la vanne 1 est agencée pour commander l'alimentation en fluide du RAS 30 de la manière suivante: en configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit HT 10, la vanne 1 relie la voie d'entrée HT El à la voie de sortie RAS S3 (voir 35 Fig. 5a) et la voie d'entrée RAS E3 à la voie de sortie HT S1 (voir Fig. 5b), tandis qu'elle relie la voie d'entrée BT E2 à la voie de sortie BT S2; en configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit BT 20, la vanne 1 relie la voie d'entrée BT E2 à la voie de sortie RAS S3 (voir Fig. 6a) et la voie d'entrée RAS E3 à la voie de sortie BT S2 (voir Fig. 6b), tandis qu'elle relie la voie d'entrée HT El à la voie de sortie HT SI.

Ainsi, lorsque le RAS 30 est alimenté par le circuit HT 10, les voies d'entrée E2 et de sortie S2 reliées au circuit BT 20 sont reliées entre elles par l'intérieur de la vanne 1, c'est-à-dire que la vanne 1 impose au circuit BT 20 un by-pass (contournement) du RAS 30 sans perte de charges hydrauliques dans l'écoulement du fluide du circuit BT 20, puisque l'écoulement de liquide n'est pas arrêté par une paroi de la vanne 1 mais se fait normalement, à l'intérieur de la vanne 1. De manière parfaitement symétrique, lorsque le RAS 30 est alimenté par le circuit BT 20, les voies El, S1 reliées au circuit HT 10 sont reliées entre elles pour réaliser un by-pass du RAS 30 par l'intérieur de la vanne 1, procurant des avantages similaires.

Structurellement, la vanne 1 comporte un corps 2 de forme globalement cylindrique, d'axe A, ménageant un logement intérieur dans lequel est monté rotatif un organe de réglage 3 agencé pour relier entre elles certaines des voies de la vanne 1, les voies reliées entre elles différant selon la position angulaire de l'organe de réglage 3 dans le logement du corps cylindrique 2. L'organe de réglage 3 se présente en l'espèce sous la forme d'un cylindre plein, d'axe A, percé de trois canaux 4, 5, 6 (encore dénommés évidements ou poches) de mise en communication des voies de la vanne 1, décrits plus en détails plus bas; l'organe de réglage 3 est monté rotatif autour de son axe A. Pour permettre le montage de l'organe de réglage 3 dans son logement, le corps cylindrique 2 est ouvert à l'une de ses extrémités qui est fermée, une fois l'organe de réglage 3 mis en place, par un couvercle 8. Ce type de vanne 1, avec un corps cylindrique creux 2 dans lequel est monté rotatif un organe de réglage 3 cylindrique percé de canaux 4, 5, 6 de mise en communication fluidique, est traditionnellement désigné par l'homme du métier par l'expression "vanne à boisseau".

Dans la suite de la description, les notions de longitudinal, transversal ou 35 radial sont définies par rapport à l'axe A des cylindres dont le corps 2 et l'organe de réglage 3 ont la forme (les axes de ces cylindres sont en effet confondus).

L'organe de réglage 3 est solidaire (au moins en rotation) d'un arbre d'entraînement 7, d'axe A, agencé pour s'étendre au travers d'un orifice 8' ménagé dans le couvercle circulaire 8 fixé sur le bord de l'extrémité ouverte du corps cylindrique 2. Des moyens d'entraînement, tels qu'un moteur pas à pas, sont reliés à l'arbre d'entraînement 7 pour entraîner en rotation l'organe de réglage 3 dans le logement du corps cylindrique 2, pour la commande de l'alimentation en liquide du RAS 30.

Les voies d'une même paire (El, Si), (E2, S2), (E3, S3) sont alignées sur le corps cylindrique 2, chacune selon un axe longitudinal parallèle à l'axe A du corps cylindrique 2. Les entrées (El, E2, E3) d'une part et les sorties (S1, S2, S3) d'autre part sont réparties sur deux niveaux de la vanne 1. Ainsi, si l'on place la vanne 1 avec son axe A vertical, la voie d'entrée (El, E2, E3) et la voie de sortie (S1, S2, S3) d'une même paire sont placées l'une au-dessus de l'autre. Par ailleurs, les paires (El, Si), (E2, S2), (E3, S3) sont équidistantes angulairement les unes des autres. Ainsi, les voies d'entrée E1, E2, S3 sont réparties sur un premier niveau de la vanne 1 (défini par un plan moyen a-a), régulièrement espacées angulairement les unes des autres (c'est-à-dire espacées les unes des autres par des angles tous égaux à 120°), tandis que les trois voies de sortie (Si, S2, E3) sont réparties sur un deuxième niveau de la vanne 1 (défini par un plan moyen b-b), régulièrement espacées angulairement les unes des autres (c'est-à-dire espacées les unes des autres par des angles tous égaux à 120°).

Plus précisément, le corps cylindrique 2 supporte quatre tubulures radiales E1', Si', E2', S2', solidaires du corps cylindrique 2, s'étendant chacune suivant un axe radial El", Si", E2", S2" et formant respectivement la voie d'entrée HT El, la voie de sortie HT S1, la voie d'entrée BT E2 et la voie de sortie BT S2. Ces tubulures El', Si', E2', S2' sont destinées à être reliées mécaniquement à des canalisations correspondantes des circuits HT 10 et BT 20 pour raccorder la vanne 1 à ces circuits 10, 20 comme expliqué plus haut. Chaque tubulure El', S V, E2', S2' débouche dans le logement intérieur du corps cylindrique 2 au niveau d'un orifice dans la paroi latérale de ce corps 2 (lesdits orifices formant donc des orifices d'entrée et de sortie dans et hors de la vanne reliés aux circuits de refroidissement). La liaison mécanique entre les tubulures E1', Si', E2', S2' et des canalisations (ou tuyaux) des circuits HT 10 et BT 20, pour leur mise en communication fluidique, peut être réalisée par tout moyen ad hoc, par exemple par emmanchage de tuyaux souples sur les tubulures ou par utilisation de liaisons mécaniques du type vis-écrou.

En référence aux figures 3 et 4, le corps cylindrique 2 comporte par ailleurs une excroissance formant une bride 40 dans laquelle sont ménagés deux alésages E3', S3', de forme globalement cylindrique, s'étendant chacun suivant un axe radial E3", S3" et formant respectivement la voie d'entrée RAS E3 et la voie de sortie RAS S3. Les alésages E3', S3' débouchent dans le logement intérieur du corps cylindrique 2 au niveau d'orifices dans la paroi latérale de ce corps 2 (lesdits orifices formant donc des orifices d'entrée et de sortie dans et hors de la vanne reliés au RAS 30). La bride 40 comporte une surface d'appui 41, en l'espèce plane et perpendiculaire aux axes E3", S3" des alésages E3', S3', destinée à être plaquée sur le RAS 30 et fixée à lui par des moyens de fixation appropriés, ici des vis de fixation passant dans des trous 42', 43' ménagés dans des oreilles 42, 43 de la bride 40. Les alésages E3', S3' sont conformés pour que l'entrée et la sortie du RAS 30 débouchent, sur une surface du RAS 30 destinée à recevoir la bride 40, en face desdits alésages E3', S3' pour leur mise en communication fluidique avec eux.

Comme on le voit bien sur la figure 5a, l'axe El" de la tubulure El' formant la voie d'entrée HT El, l'axe E2" de la tubulure E2' formant la voie d'entrée BT E2 et l'axe S3" de l'alésage S3' formant la voie de sortie RAS S3 sont coplanaires et se coupent en formant entre eux des angles égaux, de valeurs respectivement égales à 120°. Par ailleurs, comme on le voit bien sur la figure 6a, l'axe 51" de la tubulure S V formant la voie de sortie HT S1, l'axe S2" de la tubulure S2' formant la voie de sortie BT S2 et l'axe E3" de l'alésage E3' formant la voie d'entrée RAS E3 sont coplanaires et se coupent en formant entre eux des angles égaux, de valeurs respectivement égales à 120°. Les voies d'entrée El, E2, E3 sont alignées longitudinalement avec les voies de sorties S1, S2, S3 correspondantes, comme expliqué plus haut.

On va maintenant décrire plus en détail, en référence plus particulièrement à la figure 2 et aux figures 5a, 5b, 6a et 6b, les canaux de mise en communication fluidique 4, 5, 6 de l'organe de réglage 3. L'organe de réglage 3 comporte un premier canal 4 qui est un canal 4 de by-pass du RAS 30. Il s'agit d'un évidement longitudinal pratiqué dans l'organe35 de réglage 3, à partir de sa face latérale. Il est agencé pour pouvoir mettre en communication fluidique deux voies alignées longitudinalement et, plus précisément, pour mettre en communication fluidique, selon la position angulaire d'alimentation de l'organe de réglage 3, la voie d'entrée HT El avec la voie de sortie HT S1 ou la voie d'entrée BT E2 avec la voie de sortie BT S2.

En l'espèce, le premier canal 4 présente une dimension longitudinale correspondant à la distance entre les extrémités les plus éloignées des bords des orifices des tubulures d'une paire de voies (E1, Si), (E2, S2) débouchant dans le logement du corps cylindrique 2 et présente une largeur égale au diamètre de ces orifices, les extrémités longitudinales du canal 4 étant de forme circulaire correspondant aux orifices. Il y a ainsi une solution de continuité des surfaces de guidage du fluide entre les tubulures (E1', Si'), (E2', S2') et le canal 4 qui les relie. La profondeur du premier canal 4 est par ailleurs de préférence conformée pour que la section transversale du canal 4 soit de dimensions égales aux dimensions de la section transversale (par rapport à leur axe) des tubulures (E1', S l'), (E2', S2') (elles-mêmes de sections égales entre elles) pour que l'écoulement du liquide depuis une tubulure (El', E2') vers une autre (Si', S2') en passant par le canal 4 se fasse à section constante c'est-à-dire à débit constant, améliorant encore la réduction de perte de charges hydrauliques lors du passage dans la vanne 1.

L'organe de réglage 3 comporte un deuxième canal 5 et un troisième canal 6 agencés pour alimenter en liquide le RAS 30 par l'un ou l'autre des circuits de refroidissement 10, 20. Chaque canal 5, 6 se présente sous la forme d'un alésage traversant l'organe de réglage 3 et reliant deux orifices de la face latérale de cet organe 3 situés à 120° l'un de l'autre sur cette paroi. Les canaux 5, 6 s'étendent sur deux niveaux transversaux de l'organe de réglage 3 correspondant chacun à un plan moyen a-a, b-b dans lequel s'étendent les voies (El, E2, E3), (Si, S2, S3) de la vanne 1; chaque canal 5,6 suit globalement une trajectoire en arc de cercle reliant les deux orifices. La section des canaux 5, 6 est de préférence égale à la section des canalisations El', S3'), (ET, S3')), ((S l', E3'), (S2', E3')) qu'ils sont destinés à relier pour permettre un écoulement sans changement de débit (lesdites canalisations à relier étant elles aussi, de préférence, de section égale).

Le deuxième canal 5 est destiné à relier la voie de sortie RAS S3, soit à la voie d'entrée HT El (en configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit HT 10), soit à la voie d'entrée BT E2 (en configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit BT 20). Il s'étend donc à un niveau de l'organe de réglage 3 tel que les orifices au niveau desquels il débouche sur la face latérale de ce dernier puissent venir en face des voies d'entrée El, E2 et de sortie S3 correspondantes.

Le troisième canal 6 est destiné à relier la voie d'entrée RAS E3, soit à la voie de sortie HT S1 (en configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit HT 10), soit à la voie de sortie BT S2 (en configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit BT• 20). Il s'étend donc à un niveau de l'organe de réglage 3 tel que les orifices au niveau desquels il débouche sur la face latérale de ce dernier puissent venir en face des voies d'entrée E3 et de sortie S1, S2 correspondantes. Le troisième canal 6 est donc le symétrique du deuxième canal 5 par rapport à un plan transversal médian de l'organe de réglage 3, c'est-à-dire qu'il s'étend parallèlement au deuxième canal 5, à une distance identique à celle séparant les tubulures (El', Si'), (E2', S2') d'une même paire de voies (E1, Si), (E2, S2).

L'organe de réglage 3 est entraîné par le moteur pas à pas entre deux 20 position d'alimentation du RAS 30.

Une première position d'alimentation, que l'on voit sur les figures 5a et 5b, correspond à la configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit HT 10, dans laquelle le RAS 30 est alimenté par le circuit HT 10 au-travers de la vanne 1 25 tandis que le circuit BT 20 s'écoule dans le canal de by-pass 40 à l'intérieur de la vanne 1. Une deuxième position d'alimentation, que l'on voit sur les figures 6a et 6b, correspond à la configuration d'alimentation du RAS 30 par le circuit BT 20, dans laquelle le RAS 30 est alimenté par le circuit BT 20 au-travers de la vanne 1 tandis que le circuit HT 10 s'écoule dans le canal de by-pass 40 à l'intérieur de la 30 vanne 1. On voit que l'organe de réglage 3 passe de sa première position à sa deuxième position par simple rotation (vers la gauche) de 120°.

La vanne 1 permet donc l'alimentation du RAS 30 par l'un ou l'autre des circuits HT 10 et BT 20, sans perte de charges hydrauliques pour le circuit 20, 10 35 n'alimentant pas le RAS 30. La vanne 1 est simple de fabrication et d'utilisation. Le corps 2 de la vanne 1 et l'organe de réglage 3 sont configurés de manière globalement symétrique, d'une part par rapport à un plan transversal médian, d'autre part, par rapport à un plan axial passant par le centre des orifices des alésages E3', S3' ménagés dans la bride 40 (pour le corps 2) ou un plan axial passant par le milieu du canal de by-pass 4 (pour l'organe de réglage 3). La vanne 1 est par ailleurs compacte et sa bride 40 lui permet d'être fixée directement sur le RAS 30 pour former avec lui un ensemble intégré directement relié aux circuits de refroidissement 10,20.

Claims (14)

1. Revendications1. Vanne comportant au moins six voies (E1, E2, E3, S1, REVENDICATIONS1. Vanne comportant au moins six voies (E1, E2, E3, S1, S2, S3) pour la commande de l'alimentation en fluide d'une charge (30) par au moins un premier circuit (10) et un deuxième circuit (20), la vanne comportant au moins deux voies (E3, S3) reliées à la charge (30) et deux voies ((El, Si), (E2, S2)) pour chaque circuit (10, 20) reliées entre elles à l'intérieur de la vanne quand la charge (30) est alimentée par l'autre des deux circuits (20, 10).
2. 2- Vanne selon la revendication 1 comportant un organe de réglage (3) mobile entre au moins deux positions d'alimentation de la charge (30) dans laquelle, dans chaque position, l'organe de réglage (3) relie les voies ((E1, Si), (E2, S2)) reliées à un circuit (10, 20) aux voies (S3, E3) reliées à la charge (30) et relie entre elles, à l'intérieur de la vanne, les voies ((E2, S2), (El, Si)) reliées à l'autre circuit.
3. 3- Vanne selon l'une des revendications 1 ou 2, qui comporte un corps cylindrique (2) avec une paroi latérale ménageant un logement cylindrique et comportant au moins un orifice par voie (E1, E2, E3, S1, S2, S3) débouchant dans ledit logement, l'organe de réglage (3) comportant un corps cylindrique monté rotatif dans ledit logement pour mettre en communication fluidique, en fonction de sa position angulaire, des orifices les uns avec les autres pour commander l'alimentation de la charge (30).
4. 4- Vanne selon la revendication 3, dans laquelle la paroi latérale du corps cylindrique (2) comporte trois paires d'orifices, chaque paire comportant un orifice d'entrée dans la vanne et un orifice de sortie de la vanne reliés à un circuit (10, 20) ou à la charge (30).
5. 5- Vanne selon la revendication 4, dans laquelle les orifices de chaque paire sont alignés longitudinalement.
6. 6- Vanne selon l'une des revendications 4 et 5, dans laquelle les paires d'orifices sont régulièrement réparties angulairement sur le cylindre dont le corps 35 (2) a la forme, en particulier sont espacées de 120° les unes des autres.
7. 7- Vanne selon l'une des revendications 4 à 6, dans laquelle l'organe de réglage (3) comporte un canal (4) de by-pass de la charge (30) agencé pour relier, dans chacune des positions d'alimentation de l'organe de réglage (3), les deux orifices d'une même paire d'orifices reliés à un circuit (10, 20) si la charge est alimentée par l'autre circuit (20, 10).
8. 8- Vanne selon l'une des revendications 4 à 7, dans laquelle l'organe de réglage (3) comporte au moins deux canaux (5, 6) agencés pour relier, dans chacune des positions d'alimentation de l'organe de réglage (3), les orifices reliés à la charge (30) avec les orifices reliés à l'un ou l'autre des circuits (10, 20).
9. 9- Vanne. selon l'une des revendications 4 à 8, dans laquelle le canal de by-pass (4) est formé par un évidement de l'organe de réglage (3) parallèle à l'axe (A) du cylindre dont ce dernier a la forme et les canaux (5, 6) reliant les circuits (10, 20) avec la charge (30) sont formés chacun par un évidement s'étendant, dans un plan transversal à l'axe (A) dudit cylindre, entre deux orifices espacés l'un de l'autre et du canal de by-pass par un angle de 120°.
10. 10- Vanne selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle la charge 20 est un échangeur de chaleur (30) alimenté en fluide caloporteur.
11. 11- Vanne selon la revendication 10, dans laquelle l'échangeur de chaleur est un refroidisseur d'air de suralimentation (30) d'un moteur thermique à combustion interne alimenté par un circuit basse température et un circuit haute 25 température.
12. 12- Vanne selon l'une des revendications 10 ou 11 qui comporte deux orifices destinés à être reliés à l'échangeur (30), autour desquels s'étend une bride (40) destinée à être fixée directement sur l'échangeur.
13. 13- Ensemble d'un échangeur de chaleur et d'une vanne d'alimentation en fluide de l'échangeur comportant les caractéristiques de la vanne de la revendication 12. 35
14. 14- Moteur thermique à combustion interne comportant une vanne selon l'une des revendications 1 à 12. 30