FR3031140A1

FR3031140A1 - Dispositif de recuperation de chaleur et ligne d'echappement equipee d'un tel dispositif

Info

Publication number: FR3031140A1
Application number: FR1463481A
Authority: FR
Inventors: Yannick Godard; Julien Cabillic
Original assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Current assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-01
Anticipated expiration: 2034-12-31
Also published as: US10337382B2; KR101974764B1; DE112015005850T5; KR20170088993A; US20180003097A1; WO2016107899A1; FR3031140B1

Abstract

Le dispositif (1) de récupération de chaleur comprend : - un corps de vanne (7) définissant intérieurement un chemin de passage direct (13) pour les gaz d'échappement depuis une entrée (9) jusqu'à une sortie (11) ; - un échangeur de chaleur (5) comportant un passage (39) de circulation des gaz d'échappement débouchant dans une zone d'entrée du corps de vanne (7) ; - un clapet (15) disposé dans le corps de vanne (7). Le dispositif de récupération de chaleur (1) comprend une paroi de guidage (57) disposée dans le chemin de passage direct (13) au droit de la zone d'entrée (31), agencée pour guider les gaz d'échappement depuis l'entrée à l'écart de la zone d'entrée (31) quand le clapet (15) dégage le chemin de passage direct (13), et délimitant au moins un orifice (59) pour laisser passer les gaz d'échappement jusqu'à la zone d'entrée (31) quand le clapet (15) obture le chemin de passage direct (13).

Description

1 Dispositif de récupération de chaleur et ligne d'échappement équipée d'un tel dispositif L'invention concerne en général les dispositifs de récupération de chaleur pour des lignes d'échappement.

Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect, un dispositif de récupération de chaleur pour ligne d'échappement, le dispositif étant du type comprenant : - un corps de vanne présentant au moins une entrée de gaz d'échappement et au moins une sortie de gaz d'échappement, le corps de vanne définissant intérieurement un chemin de passage direct pour les gaz d'échappement depuis l'entrée jusqu'à la sortie ; - un échangeur de chaleur entre les gaz d'échappement et un fluide caloporteur, comportant un passage de circulation des gaz d'échappement et un passage de circulation du fluide caloporteur, le passage de circulation des gaz d'échappement ayant des extrémités amont et aval débouchant respectivement dans des zones d'entrée et de sortie du corps de vanne, situées respectivement relativement plus proche de l'entrée et relativement plus proche de la sortie le long du chemin de passage direct ; - un clapet disposé dans le corps de vanne, mobile par rapport au corps de vanne au moins entre une position d'échange de chaleur dans laquelle le clapet obture une section de coupure du chemin de passage direct et force ainsi la circulation des gaz d'échappement depuis l'entrée vers la sortie à travers l'échangeur de chaleur le long du passage de circulation des gaz d'échappement, et une position de court-circuit dans laquelle le clapet dégage ladite section de coupure du chemin de passage direct et obture la zone de sortie, le clapet forçant ainsi la circulation des gaz d'échappement depuis l'entrée vers la sortie le long du chemin de passage direct, la section de coupure étant située entre la zone d'entrée et la zone de sortie le long du chemin de passage direct. Quand le clapet est en position de court-circuit, l'échangeur est inactif. Les gaz d'échappement circulent de l'entrée à la sortie du corps de vanne le long du chemin de passage direct. Toutefois, on observe des transferts de chaleur résiduels depuis les gaz d'échappement vers le fluide caloporteur. Ces transferts de chaleur résiduels sont également appelés pertes parasites. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un dispositif de récupération de chaleur dans lequel les pertes parasites sont réduites. A cette fin, l'invention porte sur un dispositif de récupération de chaleur du type précité, caractérisé en ce que le dispositif de récupération de chaleur comprend une paroi de guidage disposée dans le chemin de passage direct au droit de la zone d'entrée, 3031140 2 agencée pour guider les gaz d'échappement depuis l'entrée vers la section de coupure à l'écart de la zone d'entrée quand le clapet est en position de court-circuit, et délimitant au moins un orifice pour laisser passer les gaz d'échappement jusqu'à la zone d'entrée quand le clapet est en position d'échange de chaleur.

5 La paroi de guidage, du fait qu'elle dévie les gaz d'échappement à l'écart de la zone d'entrée de l'échangeur quand le clapet est en position de court-circuit, réduit la quantité de gaz d'échappement pénétrant dans l'échangeur de chaleur par sa zone d'entrée. Cette quantité est significative, en l'absence de paroi de guidage. Elle contribue à 10 transférer de la chaleur au fluide caloporteur. Le dispositif de récupération de chaleur peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la paroi de guidage est un tube, délimitant intérieurement un conduit pour les gaz 15 d'échappement, le conduit s'étendant depuis une ouverture amont située en amont de la zone d'entrée jusqu'à une ouverture aval située en aval de la zone d'entrée ; - le dispositif comprend dans la section de coupure au moins un obstacle susceptible de gêner l'écoulement des gaz d'échappement, une partie d'extrémité aval de la paroi de guidage étant agencée pour dévier les gaz d'échappement à l'écart dudit 20 obstacle ; - l'obstacle comprend un cadre définissant une portée d'étanchéité pour le clapet en position d'échange de chaleur ; - le cadre présente un bord interne délimitant une ouverture centrale pour le passage des gaz d'échappement, la partie d'extrémité aval de la paroi de guidage étant 25 raccordée au bord interne ; - la paroi de guidage est délimitée vers l'amont par un bord amont raccordé de manière étanche à une surface interne du chemin de passage direct ; - la paroi de guidage est séparée du corps de vanne par une lame de gaz, au moins au droit de la zone d'entrée ; 30 - l'échangeur de chaleur comporte une enveloppe délimitant intérieurement le passage de circulation du fluide caloporteur et plaquée contre le corps de vanne, l'enveloppe présentant au moins une ouverture fermée par une paroi du corps de vanne dans laquelle est ménagée la zone d'entrée ; et - le clapet porte un joint venant porter contre le corps de vanne en position de 35 court-circuit, ce joint étant en un tricot métallique.

3031140 3 Selon un second aspect, l'invention porte sur une ligne d'échappement de véhicule, comprenant un dispositif de récupération de chaleur ayant les caractéristiques ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description 5 détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de récupération de chaleur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 1, l'une des 10 deux demi-coquilles formant le corps de vanne et la paroi de guidage n'étant pas représentées, de manière à laisser apparaitre la structure interne du corps de vanne, le clapet étant en position de court-circuit ; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, une moitié de la paroi de guidage étant représentée, le clapet étant en position d'échange de chaleur ; et 15 - la figure 4 est une vue de dessus, en coupe, du dispositif de récupération de chaleur des figures 1 à 3, le clapet étant position d'échange de chaleur, un seul tube d'échange de chaleur étant représenté. Le dispositif de récupération de chaleur 1 représenté sur la figure 1 est destiné à être intercalé dans la ligne d'échappement d'un véhicule. Ce véhicule est typiquement un 20 véhicule automobile, par exemple une voiture ou un camion. Ce dispositif est destiné à récupérer une partie de l'énergie thermique des gaz d'échappement, pour le transférer par exemple au liquide de refroidissement du moteur, ou au circuit de chauffage de l'habitacle. Le dispositif 1 comporte une vanne 3 et un échangeur de chaleur 5.

25 La vanne 3 comporte : - un corps de vanne 7, ayant une entrée 9 de gaz d'échappement et une sortie 11 de gaz d'échappement, le corps de vanne 7 définissant intérieurement un chemin de passage direct 13 pour les gaz d'échappement depuis l'entrée 9 jusqu'à la sortie 11 ; - un clapet 15 disposé à l'intérieur du corps de vanne 7, et mobile par rapport au 30 corps de vanne 7 entre une position d'échange de chaleur (figure 3) dans laquelle le clapet obture une section de coupure du chemin de passage 13 et force ainsi la circulation des gaz d'échappement depuis l'entrée 9 vers la sortie 11 à travers l'échangeur de chaleur, et une position de court-circuit (figure 2) dans laquelle le clapet 15 dégage ladite section de coupure du chemin de passage direct 13, et force la circulation 35 des gaz d'échappement depuis l'entrée 9, vers la sortie 11 le long du chemin de passage direct 13.

3031140 4 Le corps de vanne 7 présente un axe central C, qui est également l'axe central du chemin de passage direct 13. Le clapet 15 est mobile en rotation par rapport au corps de vanne entre ses positions d'échange de chaleur et de court-circuit, autour d'un axe 17, visible sur la figure 5 3. Le clapet 15 est solidaire de l'axe 17. Le clapet 15 est par exemple déplacé par une manivelle 18. Dans l'exemple représenté, le corps de vanne 7 comporte deux demi-coquilles 25, 27 accolées l'une à l'autre par des bords respectifs 29. Les bords 29 sont accolés l'un contre l'autre selon un plan de contact sensiblement parallèle à l'axe 17. L'entrée 9 et la 10 sortie 11 sont chacune délimitées pour une moitié par la demi-coquille 25, et pour l'autre moitié par la demi-coquille 27. L'axe 17 est monté sur la demi-coquille 27. En variante, le corps de vanne n'est pas formé de deux demi-coquilles, mais est constitué de toute autre façon adaptée.

15 Le corps de vanne 7 comporte encore une zone d'entrée 31 (figure 2) par laquelle les gaz d'échappement peuvent circuler depuis le chemin de passage direct 13 jusque dans l'échangeur de chaleur 5. Il comporte également une zone de sortie 33 (figure 3), par laquelle les gaz d'échappement provenant de l'échangeur de chaleur 5 reviennent dans le chemin de passage direct 13. Comme visible sur les figures 2 et 3, la zone 20 d'entrée 31 comporte une pluralité de trous d'entrée 35, et la zone de sortie 33 comporte une pluralité de trous de sortie 37. La zone d'entrée 31 est située, le long du chemin de passage direct 13, entre l'entrée 9 et la section de coupure. La zone de sortie 33 est située le long du chemin de passage direct 13, entre la section de coupure et la sortie 11.

25 L'échangeur de chaleur 5 est prévu pour que les gaz d'échappement cèdent une partie de leur énergie calorifique à un fluide caloporteur. Il comporte donc un passage 39 de circulation des gaz d'échappement, et un passage 41 de circulation du fluide caloporteur. Les gaz d'échappement parcourant le passage de circulation 39 sont en contact thermique avec le fluide caloporteur parcourant le passage de circulation 41.

30 Le passage de circulation des gaz d'échappement 39 présente des extrémités amont et aval débouchant respectivement dans les zones d'entrée et de sortie 31, 33 du corps de vanne 7. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'échangeur de chaleur 5 comporte une pluralité de tubes 43, à l'intérieur desquels circulent les gaz d'échappement. Les tubes 43 35 délimitent donc ensemble, intérieurement, le passage 39 de circulation des gaz 3031140 5 d'échappement. Chaque tube 43 est raccordé par une extrémité à un des orifices d'entrée 35, et, par son extrémité opposée à un des orifices de sortie 37. Dans l'exemple représenté sur les figures, les tubes ont chacun une forme en U, et présentent chacun une branche amont 45 raccordée à un des orifices d'entrée 35, une 5 branche aval 47 raccordée à un des orifices de sortie 37, et un cintre 49 raccordant les branches amont et aval 45, 47 l'une à l'autre. Les branches amont et aval sont ici sensiblement parallèles l'une à l'autre et sensiblement perpendiculaires aux zones d'entrée et de sortie. L'échangeur de chaleur 5 comporte encore une enveloppe 51 délimitant 10 intérieurement un volume dans lequel sont logés les tubes 43. L'enveloppe 51 présente une entrée 53 pour le fluide caloporteur, et une sortie 55 pour le fluide caloporteur. Ainsi, le volume interne de l'enveloppe 51 définit intérieurement le passage 41 de circulation du fluide caloporteur. En variante, l'échangeur de chaleur peut avoir toute autre forme, sous réserve que 15 les extrémités amont et aval du passage de circulation des gaz d'échappement débouchent dans le chemin de passage direct 13 à travers respectivement la zone d'entrée 31 et la zone de sortie 33 du corps de vanne. L'échangeur de chaleur peut par exemple être un échangeur à tubes dont les tubes n'ont pas une forme en U, ou un échangeur à plaques ou tout autre type d'échangeur.

20 La position d'échange de chaleur du clapet est représentée sur la figure 3. Le clapet 15 obture le chemin de passage direct 13 au niveau de la section de coupure. Les gaz d'échappement sont ainsi forcés à circuler depuis l'entrée 9 jusqu' à la zone d'entrée 31, d'où ils pénètrent dans l'échangeur de chaleur 5, puis parcourent le passage de circulation 39 jusqu'à la zone de sortie 33. Au niveau de la zone de sortie 33, ils 25 reviennent à l'intérieur du chemin de passage direct 13, puis circulent jusqu'à la sortie 11. La position de court-circuit du clapet 15 est illustrée sur la figure 2. Dans cette position, le clapet 15 dégage la section de coupure du chemin de passage direct, et obture la zone de sortie 33. Les gaz d'échappement sont ainsi forcés à circuler depuis l'entrée 9 jusqu'à la sortie 11 le long du chemin de passage direct 13.

30 Selon l'invention, le dispositif de récupération de chaleur 1 comprend une paroi de guidage 57, disposée dans le chemin de passage direct 13 au droit de la zone d'entrée 31. La paroi de guidage 57 est agencée pour guider les gaz d'échappement depuis l'entrée 9 vers la section de coupure à l'écart de la zone d'entrée 31 quand le clapet 15 est en position de court-circuit.

35 Comme visible notamment sur la figure 2, la zone d'entrée 31 est de taille limitée au regard de la superficie totale du corps de vanne 7. Elle s'étend typiquement 3031140 6 circonférentiellement sur moins de la moitié du périmètre du corps de vanne, de préférence, sur moins d'un tiers du périmètre du corps de vanne. Suivant l'axe central C du corps de vanne, elle s'étend sur moins de la moitié de la longueur du corps de vanne, de préférence sur moins d'un tiers de la longueur du corps de vanne.

5 La zone de sortie 33 présente sensiblement la même dimension que la zone d'entrée 31. La paroi de guidage 57 est située au droit de la zone d'entrée 31 au sens où elle est interposée radialement entre l'axe central C du corps de vanne et la zone d'entrée 31. La paroi de guidage est agencée pour guider les gaz d'échappement à l'écart de la zone 10 d'entrée, au sens où les lignes de flux qui, en l'absence de parois de guidage, passeraient à proximité de la zone d'entrée sont déviées pour la plus grande part et passent à distance de la zone d'entrée 31. De même, les turbulences dans l'écoulement sont réduites et par conséquent le flux gazeux parasite parvenant jusqu'à la zone d'entrée 31 est également réduit.

15 Par ailleurs, la paroi de guidage 57 délimite au moins un orifice 59, pour laisser passer les gaz d'échappement jusqu'à la zone d'entrée 31 quand le clapet est en position d'échange de chaleur, comme représenté sur la figure 3. Ainsi, en position d'échange de chaleur du clapet 15, les gaz d'échappement circulent depuis l'entrée 9 à travers le ou les orifices 59 jusqu'à la zone d'entrée 31 puis à 20 travers le passage de circulation 39 de l'échangeur de chaleur 5. Typiquement, les orifices 59 sont percés dans la paroi de guidage 57. Selon une variante non préférée, ils sont ménagés entre un bord de la paroi de guidage et le corps de vanne. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la paroi de guidage 57 25 est un tube, délimitant intérieurement un conduit 60 pour les gaz d'échappement, le conduit s'étendant depuis une ouverture amont 61 située en amont de la zone d'entrée 31 jusqu'à une ouverture aval 63 située en aval de la zone d'entrée 31. Considéré perpendiculairement à l'axe central C du corps de vanne, le tube présente une section fermée. Il présente typiquement une section circulaire, ou rectangulaire, ou ovale ou toute 30 autre forme de section. Ainsi, les gaz d'échappement circulent à l'intérieur du conduit 60 et sont déviés à l'écart de la zone d'entrée 31. La plaque de guidage est typiquement en acier. Elle présente par exemple une épaisseur inférieure à 1.5 mm, de sorte à limiter l'inertie thermique du système.

3031140 7 En variante, la paroi de guidage 57, considérée en section perpendiculairement à l'axe central, n'est pas à contour fermé. Elle est ouverte d'un côté, typiquement d'un côté opposé à la zone d'entrée 31 par rapport à l'axe central C. Comme visible sur la figure 2 et sur la figure 3, le dispositif de récupération de 5 chaleur 1 comporte un cadre 65 disposé dans la section de coupure. Ce cadre 65 définit une portée d'étanchéité 67 (figure 4) contre laquelle le clapet 15 est en appui en position d'échange de chaleur. Le cadre 65 constitue une singularité géométrique susceptible de gêner l'écoulement des gaz d'échappement quand le clapet 15 est en position de court-circuit.

10 Plus précisément, en l'absence de la paroi de guidage 57, le cadre 65 va générer au sein de l'écoulement de gaz d'échappement des recirculations, qui sont responsables en partie des pertes parasites en plus d'une augmentation de la contre pression. Ces recirculations entrainent une partie des gaz d'échappement jusqu'à la zone d'entrée 31 puis à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 5.

15 Le dispositif peut comporter d'autres obstacles, dans la section de coupure ou en tout point situé entre la zone d'entrée 31 et la zone de sortie 33, par exemple l'axe 17 du clapet ou d'autres pièces ou reliefs formés dans le corps de vanne 7. Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, une partie d'extrémité aval 69 de la paroi de guidage 57 est agencée pour dévier les gaz d'échappement à 20 l'écart du ou des obstacles. Ainsi, le flux de gaz d'échappement ne forme plus de recirculation contribuant à diriger une partie des gaz d'échappement vers la zone d'entrée. Dans l'exemple représenté, le cadre 65 présente un bord interne 71, délimitant une ouverture centrale 73 pour le passage des gaz d'échappement. La portée 25 d'étanchéité 67 entoure l'ouverture centrale 73. La partie d'extrémité aval 69 de la paroi de guidage 57 est raccordée, de préférence de manière étanche, au bord interne 71. Typiquement, la partie d'extrémité aval 69 est raccordée au bord interne sur toute la périphérie de l'ouverture 73.

30 Typiquement, la partie d'extrémité aval 69 se termine par un bord aval 74 qui est placé contre le bord périphérique 71 et est soudé à celui-ci. Quand la paroi de guidage 57 n'est pas à contour fermé, la partie d'extrémité aval 69 n'est raccordée qu'à une portion du bord interne 71, typiquement la portion tournée vers la zone d'entrée 31.

35 En variante, il existe un jeu entre la paroi de guidage 57 et le cadre 65, plus précisément entre la partie d'extrémité aval 69 et le bord interne 71 de cadre.

3031140 8 Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la paroi de guidage 57 est délimitée vers l'amont par un bord amont 75, raccordé de manière étanche à une surface interne du chemin de passage direct 13. Ainsi, les gaz d'échappement ne s'infiltrent pas entre la paroi de guidage 57 et le 5 corps de vanne 7, et ne circulent pas ainsi jusqu'à la zone d'entrée 31. Le bord amont 75 délimite typiquement l'ouverture amont 61 du conduit. Par ailleurs, l'ouverture aval 63 coïncide dans l'exemple représenté avec l'ouverture centrale 73 du cadre. Typiquement, le bord amont 75 est à contour fermé, et est raccordé à la surface 10 interne du chemin de passage direct 13 sur toute la périphérie de celui-ci. Il est placé par exemple en coïncidence avec l'entrée de gaz d'échappement 9, ou décalé légèrement vers l'intérieur du chemin de passage par rapport à l'entrée 9. Par exemple, il est soudé sur le corps de vanne 7 de manière étanche. Comme visible sur les figures 3 et 4, la paroi de guidage 57 est séparée du corps 15 de vanne 7 par une lame de gaz 77, au moins au droit de la zone d'entrée 31. En d'autres termes, il existe une couche de gaz entre la paroi de guidage 57 et le corps de vanne 7. De préférence, la lame de gaz 77 s'étend sur toute la périphérie de la paroi de guidage 57, quand la paroi de guidage est un tube. La lame de gaz présente typiquement une épaisseur supérieure ou égale à 2 mm.

20 Ceci a pour avantage de réduire les transferts thermiques depuis les gaz d'échappement jusqu'au corps de vanne 7. Ceci est particulièrement avantageux dans la configuration de l'échangeur de chaleur 5 représentée sur les figures 2 et 3, à savoir quand celui-ci est plaqué contre la paroi 79 du corps de vanne. La zone d'entrée 31 et la zone de sortie 33 sont des zones 25 de la paroi 79. Par exemple, l'enveloppe 51 présente une ouverture, cette ouverture étant fermée par la paroi 79. Les extrémités opposées des tubes 43 traversent l'ouverture. Dans ce cas, le fait de réduire les transferts thermiques des gaz d'échappement vers la paroi 79 contribue à limiter de manière très efficace les pertes parasites, 30 notamment car le fluide caloporteur est en contact avec la paroi 79. L'invention est particulièrement avantageuse quand le clapet porte un joint en tricot métallique 81, venant en appui contre le corps de vanne 7 en position de court-circuit. Le joint 81 porte contre une portée d'étanchéité ménagée sur le corps de vanne 7, autour de la zone de sortie 33. Le joint 81 permet d'amortir les vibrations engendrées 35 dans le clapet 15 par la circulation des gaz d'échappement. Ces vibrations ne sont que 3031140 9 pas ou peu transférées au corps de vanne 7. Ceci contribue notamment à réduire le bruit généré par le dispositif de récupération de chaleur 1. Par ailleurs, le joint 81 en tricot métallique assure une étanchéité entre le clapet 15 et le corps de vanne 7. Cette étanchéité toutefois n'est pas parfaite, ce qui contribue à la 5 circulation des gaz d'échappement à travers l'échangeur de chaleur en position de court- circuit du clapet, en l'absence de la paroi de guidage 57. En présence de la paroi de guidage 57, en position de court-circuit du clapet 15, la lame de gaz 77 est à une pression inférieure à la pression au niveau de la sortie 11 du corps de vanne. Ainsi, on observe de manière surprenante une circulation des gaz 10 d'échappement non pas depuis la lame de gaz 77 jusqu'à la zone de sortie 33 puis la sortie 11, mais inversement depuis la zone de sortie 33 jusqu'à la lame de gaz 77 à travers l'échangeur de chaleur, et plus précisément, à travers le passage de circulation 39. Cette circulation, en masse, est très inférieure à la circulation intervenant en sens inverse en l'absence de paroi de guidage 57.

15 Il est à noter également que, notamment quand le dispositif comporte un obstacle dans la section de coupure, la paroi de guidage permet de réduire les pertes de charge pour les gaz d'échappement circulant le long du chemin de passage direct. Le nombre et la surface des orifices 59 sont choisis pour que la paroi de guidage 57 n'ait qu'un faible impact sur le fonctionnement de l'échangeur de chaleur quand le 20 clapet est en position d'échange de chaleur. En pratique, les orifices 59 sont rassemblés dans la zone de la paroi de guidage située au droit de la zone d'entrée 31. En variante, il existe d'autres orifices 59, dans d'autres zones de la paroi de guidage 57. La paroi de guidage 57 n'augmente pas les pertes de charge pour les gaz d'échappement de manière significative, en position d'échange de chaleur du clapet 15.

25 Par ailleurs, du fait qu'il existe une lame de gaz entre la paroi de guidage et le corps de vanne 7, ce corps de vanne est isolé thermiquement des gaz d'échappement par la lame de gaz. Le corps de vanne présente donc au niveau de la paroi de guidage une température inférieure à la température en l'absence de paroi de guidage et de lame de gaz. De ce fait, les contraintes thermomécaniques dans le corps de vanne sont plus 30 faibles. Le corps de vanne 7 subit donc des déformations plus faibles, et les fixations des deux demi-coquilles 25, 27 l'une à l'autre sont moins sollicitées. Du fait que toutes les pièces du dispositif de récupération de chaleur du côté de l'entrée 9 sont moins sollicitées d'un point de vue thermomécanique, il est possible de réduire l'épaisseur des matériaux, et donc de réduire l'inertie thermique du dispositif.

35 Par ailleurs, du fait que les pertes parasites sont réduites en présence de la paroi de guidage, l'étanchéité entre le clapet en position de court-circuit et le corps de vanne 3031140 10 est moins critique. Il devient possible d'utiliser comme joint d'étanchéité un matériau moins coûteux, procurant un niveau d'étanchéité moins élevé. 5

Claims

REVENDICATIONS1.- Dispositif (1) de récupération de chaleur pour ligne d'échappement, le dispositif comprenant : - un corps de vanne (7) présentant au moins une entrée (9) de gaz d'échappement et au moins une sortie (11) de gaz d'échappement, le corps de vanne (7) définissant intérieurement un chemin de passage direct (13) pour les gaz d'échappement depuis l'entrée (9) jusqu'à la sortie (11) ; - un échangeur de chaleur (5) entre les gaz d'échappement et un fluide caloporteur, comportant un passage (39) de circulation des gaz d'échappement et un passage (41) de circulation du fluide caloporteur, le passage (39) de circulation des gaz d'échappement ayant des extrémités amont et aval débouchant respectivement dans des zones d'entrée et de sortie (31, 33) du corps de vanne (7), situées respectivement relativement plus proche de l'entrée (9) et relativement plus proche de la sortie (11) le long du chemin de passage direct (13) ; - un clapet (15) disposé dans le corps de vanne (7), mobile par rapport au corps de vanne (7) au moins entre une position d'échange de chaleur dans laquelle le clapet (15) obture une section de coupure du chemin de passage direct (13) et force ainsi la circulation des gaz d'échappement depuis l'entrée (9) vers la sortie (11) à travers l'échangeur de chaleur (5) le long du passage (39) de circulation des gaz d'échappement, et une position de court-circuit dans laquelle le clapet (15) dégage ladite section de coupure du chemin de passage direct (13) et obture la zone de sortie (33), le clapet (15) forçant ainsi la circulation des gaz d'échappement depuis l'entrée (9) vers la sortie (11) le long du chemin de passage direct (13), la section de coupure étant située entre la zone d'entrée (31) et la zone de sortie (33) le long du chemin de passage direct (13) ; caractérisé en ce que le dispositif de récupération de chaleur (1) comprend une paroi de guidage (57) disposée dans le chemin de passage direct (13) au droit de la zone d'entrée (31), agencée pour guider les gaz d'échappement depuis l'entrée vers la section de coupure à l'écart de la zone d'entrée (31) quand le clapet (15) est en position de court-circuit, et délimitant au moins un orifice (59) pour laisser passer les gaz d'échappement jusqu'à la zone d'entrée (31) quand le clapet (15) est en position d'échange de chaleur.
2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de guidage (57) est un tube, délimitant intérieurement un conduit (60) pour les gaz d'échappement, le conduit (60) s'étendant depuis une ouverture amont (61) située en amont de la zone d'entrée (31) jusqu'à une ouverture aval (63) située en aval de la zone d'entrée (31). 3031140 12
3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le dispositif comprend dans la section de coupure au moins un obstacle susceptible de gêner l'écoulement des gaz d'échappement, une partie d'extrémité aval (69) de la paroi de guidage (57) étant agencée pour dévier les gaz d'échappement à l'écart dudit 5 obstacle.
4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'obstacle comprend un cadre (65) définissant une portée d'étanchéité (67) pour le clapet (15) en position d'échange de chaleur.
5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cadre (65) présente 10 un bord interne (71) délimitant une ouverture centrale (73) pour le passage des gaz d'échappement, la partie d'extrémité aval (69) de la paroi de guidage (57) étant raccordée au bord interne (71).
6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi de guidage (57) est délimitée vers l'amont par un bord amont (75) raccordé 15 de manière étanche à une surface interne du chemin de passage direct (13).
7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi de guidage (57) est séparée du corps de vanne par une lame de gaz (77), au moins au droit de la zone d'entrée (31).
8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce 20 que l'échangeur de chaleur (5) comporte une enveloppe (51) délimitant intérieurement le passage (41) de circulation du fluide caloporteur et plaquée contre le corps de vanne (7), l'enveloppe (51) présentant au moins une ouverture fermée par une paroi (79) du corps de vanne (7) dans laquelle est ménagée la zone d'entrée (31).
9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce 25 que le clapet (15) porte un joint (81) venant porter contre le corps de vanne (7) en position de court-circuit, ce joint (81) étant en un tricot métallique.
10.- Ligne d'échappement de véhicule, comprenant un dispositif de récupération (1) de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes. 30