FR3070321A1 - Unite de refroidissement pour un compartiment d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Une unité de refroidissement (1) pour un compartiment moteur d'un véhicule automobile comporte d'une part un boîtier configuré pour être traversé par un flux d'air (FA), le boîtier étant délimité par une pluralité de parois périphériques (11, 12, 13), et d'autre part au moins un échangeur de chaleur (3, 4) encapsulé dans ce boîtier (7). Selon l'invention, au moins un dispositif d'étanchéité (16, 17, 18) est agencé latéralement par rapport à l'au moins un échangeur de chaleur (3, 4), l'au moins un dispositif d'étanchéité (16, 17, 18) étant disposé au contact de cet au moins un échangeur de chaleur (3, 4) et au contact d'un autre échangeur de chaleur (3, 4) ou de l'une des parois périphériques.

Description

La présente invention a trait au domaine du refroidissement des moteurs de véhicule automobile et plus particulièrement au domaine des échangeurs de chaleur destinés à être intégrés à un compartiment moteur.

Le fonctionnement normal d’un véhicule automobile nécessite l’apport et le captage d’une importante quantité d’air, pour l’alimentation en air du moteur ou d’un de ses éléments tels que le turbocompresseur, ou pour le refroidissement d’un élément du moteur ou de l’habitacle du véhicule.

Cette importante quantité d’air est captée par la face avant du véhicule. Une partie du flux d’air ainsi capté est amenée à traverser un système de refroidissement, également appelé « unité de refroidissement », disposé entre la face avant du véhicule et le moteur du véhicule, avant d’être admise dans le moteur pour permettre la combustion du carburant ou d’être utilisée pour le refroidissement d’un élément de ce moteur par exemple. L’unité de refroidissement peut comporter notamment des échangeurs de chaleur formant partie d’une boucle thermique de climatisation de l’habitacle.

Un ventilateur peut en outre être prévu pour forcer l’arrivée d’air par exemple lorsque le véhicule est à l’arrêt.

Un inconvénient majeur de ces unités de refroidissement réside dans le fait qu’une partie de l’air arrivant par la face avant du véhicule ne passe pas par le ou les échangeurs de chaleur et se dissipe spontanément dans le compartiment moteur. Un tel inconvénient impose de prévoir des échangeurs de chaleur relativement volumineux afin d’assurer une surface d’échange thermique suffisante pour obtenir les performances de refroidissement souhaitées dans les boucles de circulation passant par ces échangeurs de chaleur.

Afin de limiter cette dissipation de l’air qui entre dans le compartiment moteur, les échangeurs de chaleur de l’unité de refroidissement peuvent être encapsulés dans un boîtier fermé. Ce boîtier comprend alors au moins deux parois périphériques disposées transversalement au flux d’air entrant dans l’unité de refroidissement et à distance l’une de l’autre. Ces deux parois périphériques sont reliées entre elles par une pluralité d’autres parois périphériques configurées pour guider le flux d’air de sorte que celui-ci passe au travers des échangeurs de chaleur disposés dans le boîtier.

Les différentes parois périphériques délimitant le boîtier permettent ainsi de canaliser le flux d’air pour essayer de faire passer un maximum d’air à travers les échangeurs de chaleur encapsulés dans ce boîtier. Toutefois, on comprend qu’à l’intérieur du boîtier, même si le flux d’air se dirige principalement depuis la première paroi périphérique vers la deuxième paroi périphérique, notamment par l’action du ventilateur, l’air reste libre de circuler où il veut dans le boîtier et qu’il se pose alors deux problématiques.

D’une part, on peut assister à un phénomène de recirculation d’air chaud. En effet l’air ayant traversé un échangeur de chaleur de l’unité de refroidissement peut contourner cet échangeur pour passer de l’aval à l’amont de l’échangeur. Le fait d’avoir de l’air chaud en entrée de l’échangeur réduit l’efficacité de cet échangeur ainsi que l’efficacité du ou des échangeurs de chaleur suivants, qui peuvent être également traversés par un air plus chaud. On comprend que dans le cas d’une pluralité d’échangeurs de chaleur empilés, cette recirculation d’air chaud peut être observée en sortie de chaque échangeur de chaleur de l’unité de refroidissement.

D’autre part, une partie de l’air entrant dans le boîtier de cette unité de refroidissement peut également passer entre des parois du boîtier et les échangeurs de chaleur plutôt qu’à travers ces derniers et on comprend que l’efficacité des échangeurs de chaleur en est impactée.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte et vise à améliorer les performances et le rendement de telles unités de refroidissement et permet ainsi de réduire la taille des échangeurs de chaleur tout en conservant les mêmes capacités de refroidissement. La diminution de la taille de ces échangeurs de chaleur permet de réduire la taille du boîtier qui les contient et ainsi de diminuer le poids global du véhicule, intimement lié à sa consommation en carburant. De plus, l’utilisation d’unités de refroidissement plus petites permet un gain de place précieux dans un tel compartiment moteur.

L’objet de la présente invention concerne ainsi une unité de refroidissement pour un compartiment moteur d’un véhicule automobile, le compartiment moteur pouvant par exemple être agencée en amont du moteur du véhicule, ladite unité de refroidissement comportant d’une part un boîtier configuré pour être traversé par un flux d’air, par exemple un flux d’air entrant dans le véhicule selon une première direction longitudinale, le boîtier étant délimité par une pluralité de parois périphériques, et d’autre part au moins un échangeur de chaleur encapsulé dans ce boîtier. Selon l’invention au moins un dispositif d’étanchéité est agencé latéralement par rapport à l’au moins un échangeur de chaleur, l’au moins un dispositif d’étanchéité étant disposé au contact de cet au moins un échangeur de chaleur et au contact d’un autre échangeur de chaleur ou de l’une des parois périphériques.

Le boîtier de l’unité de refroidissement selon la présente invention peut ainsi être délimité par une paroi périphérique avant agencée transversalement au flux d’air et une paroi périphérique arrière également agencée transversalement au flux d’air et à distance de la paroi périphérique avant, cette paroi périphérique avant et cette paroi périphérique arrière étant reliées entre elles par deux parois périphériques latérales, par une paroi périphérique supérieure et par une paroi périphérique inférieure. Ces parois périphériques sont agencées de sorte que le flux d’air entre dans le boîtier par la paroi périphérique avant du boîtier et en ressorte par la paroi périphérique arrière de ce boîtier, les autres parois périphériques permettant de canaliser et de guider, au moins en partie, le flux d’air. 11 est entendu que les termes « avant », « arrière », « supérieur » et « inférieur » se rapportent à une orientation du boîtier de l’unité de refroidissement intégré dans un véhicule donné mais ne sont pas limitatifs de l’orientation que peut prendre un tel boîtier.

Selon un aspect de la présente invention, le boîtier loge au moins un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur, le premier échangeur de chaleur étant l’échangeur de chaleur le plus proche de la paroi périphérique avant et le deuxième échangeur de chaleur étant l’échangeur de chaleur le plus proche de la paroi périphérique arrière. En d’autres termes, le flux d’air entre dans le boîtier par la paroi périphérique avant et traverse, dans cet ordre, le premier échangeur de chaleur puis le deuxième échangeur de chaleur avant de traverser la paroi périphérique arrière pour sortir de ce boîtier.

On comprend que l’au moins un dispositif d’étanchéité selon l’invention est destiné au moins en partie à guider la circulation d’air au travers des échangeurs de chaleur.

Avantageusement, cet au moins un dispositif d’étanchéité peut également permettre d’éviter une recirculation d’air chaud après le passage du flux d’air au travers d’un échangeur de chaleur. On entend par « recirculation d’air chaud » une situation dans laquelle l’air passe sur les côtés de l’échangeur de chaleur qu’il vient de traverser, c’est-à-dire entre ces échangeurs de chaleur et les parois périphériques du boîtier de l’unité de refroidissement avant d’être réinjecté en amont de ces échangeurs de chaleur. En d’autres termes, cet au moins un dispositif d’étanchéité permet d’éviter que l’air qui est déjà passé par l’un des échangeurs de chaleur ne remonte en amont de cet échangeur de chaleur, selon le sens de circulation du flux d’air, ce qui entraînerait un nouveau passage de cet air, désormais réchauffé, à travers ledit échangeur de chaleur.

En limitant ce phénomène de recirculation de l’air, la présente invention permet d’améliorer les performances de tous les échangeurs de chaleur de l’unité de refroidissement.

Selon l’invention, l’au moins un échangeur de chaleur comprend une zone d’échange de chaleur et au moins une boîte collectrice disposée à une extrémité latérale de cette zone d’échange de chaleur, l’au moins un dispositif d’étanchéité étant disposé au contact d’au moins l’une de ces boîtes collectrices. Le fait que la boite collectrice soit disposée latéralement par rapport aux échangeurs de chaleur signifie que cette boite est disposée en dehors de la zone d’échange de chaleur de l’échangeur de chaleur concerné.

Selon l’invention, on peut ainsi prévoir qu’un dispositif d’étanchéité soit disposé soit entre l’au moins une boîte collectrice d’un échangeur de chaleur et l’une des parois périphériques du boîtier de l’unité de refroidissement, soit entre l’au moins une boîte collectrice du premier échangeur de chaleur et l’au moins une boîte collectrice du deuxième échangeur de chaleur.

Selon une caractéristique de la présente invention au moins un dispositif d’étanchéité peut être disposé entre l’au moins une boîte collectrice de l’un des échangeurs de chaleur et une nervure ménagée en saillie de l’une des parois périphériques du boîtier.

Avantageusement, la nervure est ménagée en saillie de la paroi périphérique avant du boîtier. Cette nervure permet ainsi de créer un espace aux dimensions contrôlables entre la paroi périphérique avant par laquelle le flux d’air entre dans le boîtier et le premier échangeur de chaleur, ce qui permet d’augmenter la quantité d’air traversant ce premier échangeur de chaleur.

Dans la mesure où un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur sont empilés dans le boîtier le long de la première direction longitudinale, on peut prévoir qu’au moins un premier dispositif d’étanchéité soit disposé entre l’au moins une boîte collectrice du premier échangeur de chaleur et l’au moins une boîte collectrice du deuxième échangeur de chaleur et qu’au moins un deuxième ou troisième dispositif d’étanchéité soit disposé entre l’au moins une boîte collectrice de l’un des échangeurs de chaleur et l’une des parois périphériques du boîtier, cette paroi périphérique étant disposée transversalement au flux d’air entrant dans le véhicule.

Plus particulièrement, le deuxième dispositif d’étanchéité peut être agencé entre l’au moins une boîte collectrice du premier échangeur de chaleur et la paroi périphérique avant disposée transversalement au flux d’air entrant dans le véhicule et un troisième dispositif d’étanchéité peut être disposé entre l’au moins une boîte collectrice du deuxième échangeur de chaleur et la paroi périphérique arrière du boîtier, cette paroi périphérique arrière étant disposée transversalement au flux d’air et à distance de la paroi périphérique avant de ce boîtier.

est entendu que d’autres combinaisons sont envisageables sans sortir du contexte de l’invention. Par exemple l’unité de refroidissement selon la présente invention peut comprendre seulement le premier dispositif d’étanchéité et le troisième dispositif d’étanchéité.

Selon une caractéristique de la présente invention, chaque boîte collectrice des échangeurs de chaleur de l’unité de refroidissement s’étend principalement selon une deuxième direction verticale, perpendiculaire à la première direction longitudinale, au moins un dispositif d’étanchéité s’étendant sur toute une dimension verticale d’au moins l’une de ces boîtes collectrices, le long de la deuxième direction verticale.

Avantageusement, chaque dispositif d’étanchéité disposé dans le boîtier de l’unité de refroidissement peut s’étendre sur toute la dimension verticale d’au moins l’une des boîtes collectrices d’au moins l’un des échangeurs de chaleur, le long de la deuxième direction verticale.

L’étanchéité entre les échangeurs de chaleur peut ainsi être assurée sur toute cette dimension verticale, de même que l’étanchéité entre les échangeurs de chaleur et les parois périphériques du boîtier. Le flux d’air ayant déjà traversé au moins l’un des échangeurs de chaleur de l’unité de refroidissement est ainsi dirigé vers le moteur du véhicule ou vers l’échangeur de chaleur suivant et ne peut pas re-circuler, c’est-à-dire que ce flux d’air ne peut pas passer une seconde fois dans l’au moins un échangeur de chaleur qu’il a déjà traversé. En d’autres termes, ce flux d’air ne peut ni passer entre les boîtes collectrices ni entre une boite collectrice et l’une des parois périphériques du boîtier. Le/les dispositifs) d’étanchéité de l’unité de refroidissement selon la présente invention permet(tent) ainsi un guidage du flux d’air afin que celui-ci passe, d’une part par chacun des échangeurs de chaleur empilés et d’autre part que ce flux d’air ne passe qu’une seule fois au travers de chacun d’entre eux.

Optionnellement, la première extrémité latérale de l’un des échangeurs de chaleur peut être symétrique de la deuxième extrémité latérale de ce même échangeur de chaleur, par rapport à un plan dans lequel s’inscrivent la première direction longitudinale et la deuxième direction verticale. Ainsi, l’unité de refroidissement selon la présente invention, dans laquelle deux échangeurs thermiques sont disposés dans un boîtier configuré pour leur encapsulation, peut comprendre jusqu’à six dispositifs d’étanchéité, respectivement agencés entre l’une des extrémités latérales de l’un ou l’autre des échangeurs de chaleur et l’une des parois périphériques du boîtier de cette unité de refroidissement ou entre les extrémités latérales de ces échangeurs de chaleur.

Selon une caractéristique de la présente invention, au moins l’un des dispositifs d’étanchéité est rapporté sur au moins un échangeur de chaleur. En d’autres termes, ce dispositif d’étanchéité est réalisé indépendamment des échangeurs de chaleur et il est fixé par emmanchement ou collage par exemple sur un organe de réception correspondant, ménagé sur l’échangeur de chaleur ou sur une paroi périphérique du boîtier.

Selon cette caractéristique, les échangeurs de chaleur sur lesquels les dispositifs d’étanchéité sont destinés à être disposés comprennent des feuillures configurées pour permettre la fixation de ces dispositifs d’étanchéité. Ces feuillures sont réalisées latéralement par rapport à la zone d’échange de chaleur centrale et peuvent par exemple être réalisées sur les boîtes collectrices des échangeurs de chaleur concernés.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, au moins un dispositif d’étanchéité peut être réalisé par une lèvre surmoulée sur l’une des boîtes collectrices d’au moins l’un des échangeurs de chaleur concernés.

Dans ce contexte, la boite collectrice comporte une fente dans laquelle est agencée une base de l’au moins un dispositif d’étanchéité surmoulé.

Selon cette autre caractéristique, l’au moins une lèvre ainsi surmoulée doit présenter une dimension supérieure à l’écartement ménagé entre les échangeurs de chaleur au contact desquels est disposée cette au moins une lèvre ou bien entre l’échangeur de chaleur et la paroi périphérique du boîtier au contact desquels est disposée cette au moins une lèvre. Afin d’assurer une étanchéité, cette au moins une lèvre doit en effet être disposée au contact des éléments entre lesquels cette étanchéité doit être assurée.

On comprend que l’ensemble de ces dispositifs d’étanchéité permettent d’empêcher que le flux d’air ne contourne les échangeurs de chaleur de l’unité de refroidissement ce qui pourrait, tel que précisé ci-dessus, diminuer les performances thermiques de cette unité de refroidissement.

La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins une unité de refroidissement selon la présente invention.

D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif, en relation avec les différents modes de réalisation illustrés sur les figures suivantes :

-la figure 1 est une vue en éclaté d’une unité de refroidissement d’un compartiment moteur selon la présente invention, dans laquelle on a rendu visible un dispositif de régulation de l’arrivée d’air dans cette unité de refroidissement, deux échangeurs de chaleur et un ventilateur ;

-la figure 2 est une vue de dessus de l’unité de refroidissement représentée sur la figure 1, une fois assemblée ;

-la figure 3 est une représentation schématique, de côté, de l’unité de refroidissement selon l’invention, sur laquelle on a rendu visible des éléments contenus dans cette unité de refroidissement ;

- les figures 4 et 5 sont des représentations schématiques partielles de l’unité de refroidissement selon l’invention illustrant deux exemples de réalisation de la présente invention.

Sur la figure 1 sont illustrés différents éléments pouvant être compris dans une unité de refroidissement 1 destinée à être intégrée dans un compartiment moteur d’un véhicule selon la présente invention.

Une telle unité de refroidissement 1 est destinée à être disposée en face avant d’un véhicule automobile et à être traversée par un flux d’air FA selon une première direction longitudinale X, tel qu’illustré sur la figure 1.

Ainsi, le flux d’air FA entre dans l’unité de refroidissement 1 par un dispositif 2 de régulation de l’arrivée d’air, traverse un premier échangeur de chaleur 3 puis un deuxième échangeur de chaleur 4 avant de traverser un ventilateur 5 pour rejoindre le moteur — non illustré ici - du véhicule auquel est intégrée cette unité de refroidissement 1, ce moteur étant situé en aval de cette unité de refroidissement 1, par rapport au sens de circulation du flux d’air FA.

Le dispositif 2 de régulation de l’arrivée d’air peut par exemple être réalisé par une calandre 2s, 2i à volets réglables tel qu’illustré à la figure 1. Cette calandre 2s, 2i comprend une partie supérieure 2s et une partie inférieure 2i fixées l’une sur l’autre et en décrochage l’une par rapport à l’autre.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier échangeur de chaleur 3 peut être un condenseur et le deuxième échangeur de chaleur 4 peut quant à lui être un radiateur. Le radiateur permet le refroidissement du moteur thermique via un échange entre l’air extérieur et un liquide de refroidissement circulant dans ce radiateur tandis que le condenseur est un élément d’un circuit de climatisation avec un réseau d’échange entre le flux d’air entrant et un fluide frigorigène.

Le ventilateur 5 permet de forcer l’arrivée d’air dans l’unité de refroidissement 1 lorsque cette arrivée d’air n’est plus suffisante, par exemple dans des situations dans lesquelles le véhicule est à l’arrêt ou au moins ralenti, perturbant alors cette arrivée d’air. 11 est ici intégré dans un carénage 6, qui tel qu’illustré à la figure 1, peut présenter deux renvois latéraux 8, un bord inférieur 9 et une paroi de fond 10 dans laquelle est intégré le ventilateur 5·

Selon la présente invention, ces éléments de l’unité de refroidissement 1, et notamment les échangeurs de chaleur 3> 4> sont encapsulés dans un boitier 7 notamment illustré sur les figures 2 et 3· Ce boitier 7 peut par exemple être formé par la calandre 2s, 2i porteuse du dispositif 2 de régulation de l’arrivée d’air et/ou par le carénage 6 intégrant le ventilateur 5 et peut également comprendre un couvercle de fermeture, non représenté ici.

Selon la présente invention ce boîtier 7 présente quatre parois périphériques : une paroi périphérique avant 11, une paroi périphérique arrière 12, ces parois périphériques avant et arrière 11, 12 étant agencées en travers du flux d’air FA, c’est-à-dire perpendiculairement à la première direction longitudinale X, et deux parois périphériques latérales 13 qui relient la paroi périphérique avant 11 à la paroi périphérique arrière 12 en s’étendant parallèlement à cette première direction longitudinale X. Le boîtier 7 comprend en outre un couvercle et une paroi de fond reliant, respectivement, les quatre parois périphériques entre elles. Autrement dit, le couvercle s’étend entre des bords d’extrémité supérieure des parois périphériques et la paroi de fond s’étend entre des bords d’extrémité inférieure de ces parois périphériques, ce couvercle et cette paroi de fond pouvant ainsi s’inscrire dans deux plans distincts parallèles ou sensiblement parallèles.

est entendu que les termes « supérieur » et « inférieur » se rapporte à une orientation de l’unité de refroidissement dans un exemple d’application donné mais que ces termes ne sont pas limitatifs de l’orientation que peut prendre ladite unité de refroidissement.

Par exemple, les parois périphériques avant et arrière 11, 12 peuvent être respectivement réalisées par la calandre 2s, 2i porteuse du dispositif 2 de régulation de l’arrivée d’air et par la paroi de fond 10 du carénage 6.

On comprend donc que le boîtier 7 est un boîtier d’encapsulage des échangeurs de chaleur 3, 4 de l’unité de refroidissement 1 qui permet de diriger l’intégralité du flux d’air entrant dans cette unité de refroidissement 1 vers ces échangeurs de chaleur 3, 4 et ainsi de limiter les déperditions d’air.

Autrement dit les échangeurs de chaleur 3, 4 sont encapsulés dans ce boîtier 7, ou en d’autres termes, le boîtier 7, et notamment les parois périphériques 11, 12, 13 sont agencés de manière à assurer l’écoulement intégral du flux d’air à travers les échangeurs de chaleur 3,4 sans perte ou fuite du flux d’air.

La figure 2 illustre l’unité de refroidissement 1 selon la présente invention, vue de dessus, comprenant notamment le boîtier 7 duquel on a ôté le couvercle de fermeture afin de laisser visible les éléments compris dans ce boîtier 7·

Tel que précédemment mentionné, cette unité de refroidissement 1 comprend, dans l’ordre le long de la première direction longitudinale X, la paroi périphérique avant 11 formée par la calandre 2s, 2i, le premier échangeur de chaleur 3, le deuxième échangeur de chaleur 4 et la paroi périphérique arrière 12 qui porte le ventilateur 5· Tel que cela est visible sur cette figure 2, la paroi périphérique avant 11 se prolonge latéralement jusqu’à la paroi périphérique arrière 12, formant ainsi les deux parois périphériques latérales 13 du boîtier 7·

Selon un exemple de réalisation illustré sur la figure 2, chaque échangeur de chaleur 3, 4 comprend une zone d’échange de chaleur 14 centrale qui s’étend entre deux boîtes collectrices 15 latérales, respectivement agencées à chacune des extrémités latérales de l’échangeur de chaleur 3, 4 concerné. On entend par « extrémités latérales » les extrémités de ces échangeurs de chaleur 3, 4 les plus proches des parois périphériques latérales 13 gauche et/ou droite du boîtier 7·

Chacun de ces échangeurs de chaleur 3, 4, comprend également une première face 3θ> 4θ tournée vers la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7 et une deuxième face 3f 4L opposée à la première face 3θ> 4θ et tournée vers la paroi périphérique arrière 12 du boîtier 7· Chacune de ces faces 3θ> 4θ> 3L 41 comprend une portion de la zone d’échange de chaleur 14 de l’échangeur de chaleur 3, 4 concerné ainsi que les boîtes collectrices 15 disposées latéralement à cette zone d’échange de chaleur 14·

On comprend que la zone d’échange de chaleur 14 d’un échangeur de chaleur 3, 4 est ainsi délimité d’une part longitudinalement par la première face 3θ> 4θ et par la deuxième face 3L 41 de l’échangeur de chaleur 3, 4 concerné et d’autre part transversalement par les boîtes collectrices 15 latérales de cet échangeur de chaleur 3, 4·

Une fois ces échangeurs de chaleur 3, 4 encapsulés dans le boîtier 7, on comprend que la première face 4θ du deuxième échangeur de chaleur 4 fait donc face à la deuxième face 31 du premier échangeur de chaleur 3·

Selon un autre exemple de réalisation non illustré ici, chaque échangeur de chaleur comprend une seule boîte collectrice alors agencée à l’une des extrémités latérales de l’échangeur de chaleur concerné.

Quel que soit l’exemple de réalisation de la présente invention, la zone d’échange de chaleur 14 de chaque échangeur de chaleur 3, 4 est configurée pour permettre un échange de chaleur entre le flux d’air FA entrant et circulant dans l’unité de refroidissement 1 et un fluide qui circule dans cette zone d’échange de chaleur 14·

Tel que précédemment décrit, l’unité de refroidissement 1 est configurée pour que le flux d’air FA traverse dans un premier temps le premier échangeur de chaleur 3 puis, dans un deuxième temps, le deuxième échangeur de chaleur 4 avant de rejoindre le moteur du véhicule, situé en aval de cette unité de refroidissement 1.

Tel que mentionné ci-dessus, le boîtier 7 permet de limiter les plus importantes déperditions d’air afin de maximiser le rendement des échangeurs de chaleur 3, 4 de l’unité de refroidissement 1. Selon l’invention, cette unité de refroidissement 1 comporte en outre des dispositifs d’étanchéité agencés dans le boîtier 7 afin d’améliorer les performances de ces échangeurs de chaleur 3, 4·

Nous allons maintenant décrire plus en détails ces dispositifs d’étanchéité ainsi que leur agencement en référence aux figures 2 à 5 qui sont respectivement une vue de dessus de l’unité de refroidissement selon la présente invention, une représentation schématique, vue de côté, de cette unité de refroidissement et deux représentations schématiques partielles de l’unité de refroidissement vue de dessus.

Selon un exemple illustré sur ces figures 2 et 3, un premier dispositif d’étanchéité 16 est ainsi disposé entre le premier échangeur de chaleur 3 et le deuxième échangeur de chaleur 4, ce premier dispositif d’étanchéité 16 étant disposé latéralement, entre la deuxième face 31 du premier échangeur de chaleur 3 et la première face 4θ du deuxième échangeur de chaleur 4·

Selon cet exemple, le premier dispositif d’étanchéité 16 est plus particulièrement agencé entre les boîtes collectrices 15 des échangeurs de chaleur 3, 4, ces boîtes collectrices 15 étant situées aux extrémités latérales des échangeurs de chaleur 3, 4, en dehors de leurs zones d’échange de chaleur 14· Selon cet exemple de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d’étanchéité 16 est agencé à une première extrémité latérale des échangeurs de chaleur 3, 4 et un dispositif d’étanchéité complémentaire 160 est agencé à une deuxième extrémité latérale de ces échangeurs chaleur, opposée à la première extrémité latérale. Plus particulièrement, le dispositif d’étanchéité complémentaire est agencé sur une boite collectrice de façon symétrique, par rapport à un plan médian de l’échangeur de chaleur s’étendant notamment selon la première direction longitudinale X, au premier dispositif d’étanchéité 16 précédemment décrit.

On comprend que ce premier dispositif d’étanchéité 16 et ce dispositif d’étanchéité complémentaire 160 permettent d’éviter qu’une portion du flux d’air FA qui vient de passer à travers le premier échangeur de chaleur 3 ne s’échappe latéralement en sortie de ce premier échangeur de chaleur et fasse une boucle autour de la boite collectrice correspondante pour venir passer une seconde fois dans ce premier échangeur de chaleur 3· De la sorte, ces dispositifs d’étanchéité 16, 160 permettent de canaliser le flux d’air FA et ainsi de le guider à travers le deuxième échangeur de chaleur 4· Ces dispositifs d’étanchéité 16, 160 permettent ainsi de réduire les déperditions d’air notamment en canalisant le flux d’air sortant du premier échangeur de chaleur 3 et en le dirigeant vers le deuxième échangeur de chaleur 4·

Dans l’exemple illustré, l’unité de refroidissement comporte deux échangeurs thermiques successifs de sorte qu’un seul premier dispositif d’étanchéité et son dispositif d’étanchéité complémentaire le cas échéant sont à prévoir pour réaliser l’étanchéité entre les échangeurs de chaleur. On comprendra que si l’unité de refroidissement comporte plus de deux échangeurs thermiques, on pourrait prévoir une pluralité de tels premiers dispositifs d’étanchéité, qui s’étendraient respectivement entre une paire d’échangeurs thermiques voisins.

Selon l’exemple illustré sur les figures 2 et 3, un deuxième dispositif d’étanchéité 17 et un troisième dispositif d’étanchéité 18 sont disposés respectivement entre l’un des échangeurs de chaleur 3, 4 et un élément de structure du boîtier, cet élément de structure pouvant être réalisé par l’une des parois périphériques avant ou arrière 11, 12 du boîtier ou par une nervure 20 issue de l’une de ces parois avant ou arrière 11, 12.

Ainsi, le deuxième dispositif d’étanchéité 17 est disposé entre le premier échangeur de chaleur 3 et la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7 de l’unité de refroidissement 1 et le troisième dispositif d’étanchéité 18 est disposé entre le deuxième échangeur de chaleur 4 et la paroi périphérique arrière 12 de ce boîtier 7·

Plus précisément, le deuxième dispositif d’étanchéité 17 est disposé entre la première face 30 du premier échangeur de chaleur 3 et la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7 et le troisième dispositif d’étanchéité 18 est quant à lui disposé entre la deuxième face 4' du deuxième échangeur de chaleur 4 et la paroi périphérique arrière 12 du boîtier 7·

On comprend que le deuxième dispositif d’étanchéité 17 a une fonction de guidage du flux d’air entrant dans l’unité de refroidissement 1. Ainsi ce deuxième dispositif d’étanchéité 17 permet de canaliser le flux d’air FA et de l’orienter afin qu’il se dirige vers la zone d’échange de chaleur 14 du premier échangeur de chaleur 3· Sans ce deuxième dispositif d’étanchéité 17, une portion du flux d’air FA pourrait passer entre le premier échangeur de chaleur 3 et les parois périphériques latérales 13 du boîtier 7 plutôt qu’au travers de ce premier échangeur de chaleur 3, étant entendu que cette portion du flux d’air pourrait continuer à loger les parois périphériques latérales en évitant chacun des échangeurs de chaleur suivants.

De même, le troisième dispositif d’étanchéité 18 permet de guider le flux d’air FA sortant du deuxième échangeur de chaleur 4 vers le moteur disposé en aval de l’unité de refroidissement. En plus de cette fonction de guidage du flux d’air, ce troisième dispositif d’étanchéité 18 participe à limiter les phénomènes de recirculation d’air chaud, tels que mentionnés ci-dessus. Ainsi, le flux d’air ayant traversé le premier échangeur de chaleur 3 et le deuxième échangeur de chaleur 4 est dirigé vers le moteur et ne peut pas passer de nouveau à travers l’un de ces deux échangeurs de chaleur 3, 4·

Comme on peut notamment le voir sur la figure 3, une distance dl, mesurée parallèlement à la première direction longitudinale X, qui sépare le premier échangeur de chaleur 3 de la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7 est ici supérieure à une distance d2, également mesurée parallèlement à la première direction longitudinale X, qui sépare le deuxième échangeur de chaleur 4 de la paroi périphérique arrière 12 de ce boîtier 7·

Ainsi, le troisième dispositif d’étanchéité 18, disposé au contact du deuxième échangeur de chaleur 4 d’une part, et plus précisément au contact de l’une des boîtes collectrices 15 de ce deuxième échangeur de chaleur 4, est d’autre part disposé directement au contact de la paroi périphérique arrière 12 du boîtier 7, la distance d2 étant suffisamment petite pour qu’un dispositif d’étanchéité repose en contact des deux éléments.

En revanche, le deuxième dispositif d’étanchéité 17 ne peut être disposé à la fois au contact du premier échangeur de chaleur 3 et de la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7 qui est trop éloignée de ce premier échangeur de chaleur 3· Une nervure 20 est donc ménagée en saillie de cette paroi périphérique avant 11 et c’est sur cette nervure 20 que le deuxième dispositif d’étanchéité 17 vient reposer pour assurer l’étanchéité. On comprend donc que ce deuxième dispositif d’étanchéité 17 est disposé au contact d’une part du premier échangeur de chaleur 3, et plus précisément au contact de l’une des boîtes collectrices 15 de ce premier échangeur de chaleur 3 et d’autre part au contact de la paroi périphérique avant 11 via la nervure 20 ménagée en saillie de cette paroi périphérique avant 11 du boîtier 7·

Comme cela a pu être décrit pour le premier dispositif d’étanchéité 16 agencé entre deux échangeurs de chaleurs successifs, le deuxième dispositif d’étanchéité 17 et le troisième dispositif d’étanchéité 18 sont doublés. On entend par « doublé », le fait que deux dispositifs d’étanchéité complémentaires sont disposés à l’opposé de ce deuxième et ce troisième dispositif d’étanchéité 17, 18. Chaque échangeur de chaleur 3, 4 porte, selon l’exemple illustré notamment sur la figure 2, deux dispositifs d’étanchéité disposés symétriquement, respectivement sur une boite collectrice.

Ainsi, le deuxième dispositif d’étanchéité 17 est agencé entre une première boîte collectrice 15 du premier échangeur de chaleur 3 et la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7 et un dispositif d’étanchéité complémentaire — non visible sur la figure 2 - est disposé entre une deuxième boîte collectrice du premier échangeur de chaleur 3 et la paroi périphérique avant 11 de ce boîtier 7·

De même, le troisième dispositif d’étanchéité 18 est agencé entre une première boîte collectrice 15 du deuxième échangeur de chaleur 4 et la paroi périphérique arrière 12 du boîtier 7 et un dispositif d’étanchéité complémentaire 180 est disposé entre une deuxième boîte collectrice du deuxième échangeur de chaleur 4 et la paroi périphérique arrière 12 de ce boîtier 7·

La figure 3 est une représentation schématique, vue de côté, de l’unité de refroidissement 1 selon la présente invention dans laquelle on a supprimé au moins l’une des parois périphériques latérales 13 formées par le prolongement latéral de la paroi périphérique avant 11. Tel qu’illustré sur cette figure, on remarque que les échangeurs de chaleur 3, 4 empilés dans le boîtier 7 de cette unité de refroidissement 1 s’étendent parallèlement entre eux, selon une deuxième direction verticale Z. Plus exactement, cette figure 3 montre ici les boîtes collectrices 15 disposées aux extrémités latérales des échangeurs de chaleur 3, 4· est à noter que le terme « vertical » a ici été choisi par rapport à l’orientation des échangeurs de chaleur 3, 4 de l’unité de refroidissement 1 sur la figure 3 et dans un exemple d’application sur un véhicule automobile donné, mais que cette appellation n’est pas limitative de l’orientation que peuvent prendre ces échangeurs de chaleur 3, 4·

Comme on peut le voir sur cette figure 3, les dispositifs d’étanchéité 16, 17, 18 s’étendent tous selon des directions parallèles à la deuxième direction verticale Z décrite ci-dessus. Selon un exemple de réalisation de la présente invention illustré sur la figure 3, ces dispositifs d’étanchéité 16, 17, 18 s’étendent sur toute une dimension d’au moins l’un des échangeurs sur lesquels ils sont fixés. Ainsi, le premier dispositif d’étanchéité 16 et le deuxième dispositif d’étanchéité 17 s’étendent tous deux sur toute une dimension du premier échangeur de chaleur 3, le long de la deuxième direction verticale Z et le troisième dispositif d’étanchéité 18 s’étend quant à lui sur toute une dimension du deuxième échangeur de chaleur 4, le long de cette deuxième direction verticale Z.

Comme mentionné précédemment, la calandre 2s, 2i porteuse du dispositif 2 de régulation de l’arrivée d’air présente une partie supérieure 2s et une partie inférieure 2i présentant un décrochage 2d une fois fixées entre elles. Cette calandre 2s, 2i pouvant former une face du boîtier 7, ce décrochage 2d peut notamment permettre l’empilement d’un échangeur de chaleur supplémentaire dans ce boîtier 7, tel que par exemple schématisé sur la figure 3· Ce décrochage 2d peut également permettre d’adapter la forme du boîtier 7 à celle du compartiment moteur dans lequel il est destiné à être intégré.

Selon l’invention, des dispositifs d’étanchéité supplémentaires peuvent être ajoutés, par exemple entre le premier échangeur de chaleur 3 et cet échangeur de chaleur supplémentaire 21 ou entre cet échangeur de chaleur supplémentaire 21 et la paroi périphérique avant 11 du boîtier 7·

Les figures 4 et 5 sont des représentations schématiques partielles, vue de dessus, de l’unité de refroidissement selon l’invention. Ces figures 4 et 5 illustrent deux types de dispositifs d’étanchéité conformes à l’invention.

Selon un premier exemple de réalisation de la présente invention illustré sur la figure 4, les dispositifs d’étanchéité 16, 17, 18 sont directement surmoulés sur les boîtes collectrices 15 des échangeurs de chaleur 3, 4· Selon ce premier exemple de réalisation, chaque dispositif d’étanchéité 16, 17, 18 présente ainsi une extrémité libre 161, 171, 181 destinée à être disposée au contact de l’autre échangeur de chaleur 3, 4 — c’est-à-dire celui duquel n’est pas issu le dispositif d’étanchéité en question — ou sur les éléments de structures du boîtier 7, qu’il s’agisse des parois périphériques avant ou arrière 11, 12 de ce boîtier 7 ou d’une nervure 20 issue de l’une de ces parois périphériques 11, 12. Tel que cela est visible sur la figure 4, la nervure 20 peut présenter à son extrémité libre la plus proche du premier échangeur de chaleur un bord de renvoi pour offrir une surface d’appui plus importante à l’extrémité libre 171 du dispositif d’étanchéité correspondant, ici le deuxième dispositif d’étanchéité 17·

Un dispositif d’étanchéité 16, 17, 18 est un élément réalisé en un matériau souple, déformable élastiquement, par exemple en élastomère. Dans l’unité de refroidissement assemblée, tel que visible sur la figure 4, chaque échangeur de chaleur présente une courbure sous l’effet de la compression entre les deux éléments avec lesquels il est en contact. La surface de contact entre l’extrémité libre du dispositif d’étanchéité et l’élément contre lequel ce dispositif d’étanchéité est en appui est large et l’étanchéité en est meilleure. 11 convient par ailleurs de noter que la courbure est ici réalisée de sorte que l’extrémité libre est tournée vers l’extérieur du boîtier de l’unité de refroidissement, c’est-à-dire à l’opposé de la zone de passage central du flux d’air, afin d’éviter de former obstruction à ce passage d’air le long de la première direction longitudinale X.

convient de noter que chaque dispositif d’étanchéité présente, dans sa forme d’origine, une dimension qui est supérieure, pour le premier dispositif d’étanchéité 16, à l’écartement ménagé entre les échangeurs de chaleur 3, 4, et, pour les deuxième et troisième dispositif d’étanchéité 17, 18, entre un échangeur de chaleur 3, 4 et l’élément de structure du boîtier 7 correspondant.

Ainsi, lors de l’assemblage de l’unité de refroidissement, le dispositif d’étanchéité est comprimé par l’échangeur thermique, la paroi périphérique ou la nervure en regard duquel son extrémité libre vient se positionner. Sa grande taille à l’origine assure que le contact soit effectué, et l’on peut prévoir à l’origine une légère courbure pour que le sens de déformation du dispositif d’étanchéité soit celui espéré.

Afin de permettre le surmoulage des dispositifs d’étanchéité, les boîtes collectrices 15 des échangeurs de chaleur 3, 4 présentent une fente 150, visible sur la figure 4 uniquement pour le deuxième échangeur de chaleur 4, chaque fente étant destinée à recevoir une partie formant base du dispositif d’étanchéité.

Le deuxième exemple de réalisation de la présente invention, illustré sur la figure 5, diffère de ce qui précède en ce que les dispositifs d’étanchéité 16, 17, 18 sont réalisés à part des échangeurs de chaleur 3, 4 et sont ensuite fixés sur l’un de ces échangeurs de chaleur, par exemple sur les boîtes collectrices 15, ou sur une nervure 20 s’étendant en saillie d’une paroi périphérique.

Selon ce deuxième exemple de réalisation, le deuxième échangeur de chaleur 4 présente des feuillures 19 ménagées aussi bien du côté de la première face 4θ que de la deuxième face 4' et qui sont dimensionnées pour permettre la fixation des premier et troisième dispositifs d’étanchéité 16, 18 sur cet échangeur de chaleur 3, 4· Ces feuillures 19 peuvent être réalisées soit sur une portion latérale de la zone d’échange de chaleur du deuxième échangeur de chaleur 4, soit, plus avantageusement, sur la ou les boîtes collectrices 15 de cet échangeur de chaleur.

Par ailleurs, la nervure 20 est elle aussi dimensionnée pour recevoir à son extrémité libre un dispositif d’étanchéité, ici le deuxième dispositif d’étanchéité 17· 11 convient de noter que dans l’exemple illustré, le premier échangeur de chaleur ne comporte pas de moyen spécifique, du type la feuillure 19, pour recevoir un dispositif d’étanchéité, l’étanchéité au niveau de ce premier échangeur de chaleur étant réalisé par le contact d’extrémité libre de dispositifs d’étanchéité fixés par ailleurs. Bien entendu, on comprend que l’on pourrait, sans sortir du contexte de l’invention, réaliser les feuillures sur le premier échangeur de chaleur plutôt que sur le deuxième échangeur de chaleur. Tel qu’illustré sur la figure 5, les dispositifs d’étanchéité 16, 17, 18 présentent, chacun, une embase 21 emmanchée sur l’une des feuillures 19 ménagées sur les boîtes collectrices 15 des échangeurs de chaleur 3, 4 ou emmanchée directement sur la nervure 20 ménagée en saillie de la paroi périphérique avant 11, et l’extrémité libre 161, 17L 181 agencé au contact de la boîte collectrice 15 de l’autre échangeur de chaleur 3, 4 ou au contact de la paroi périphérique arrière 12.

On comprend de ce qui précède que la présente invention permet de canaliser le flux d’air entrant dans l’unité de refroidissement. Ce flux d’air est ainsi guidé pour passer au travers des échangeurs de chaleur empilés dans le boîtier de l’unité de refroidissement. La présente invention permet en outre d’éviter les phénomènes de re-circulation du flux d’air et améliore ainsi le rendement thermique de chaque échangeur de chaleur participant à cette unité de refroidissement.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tous moyens ou configurations équivalents et à toute combinaison techniquement opérant de tels moyens. En particulier, la forme et la disposition des dispositifs d’étanchéité et des échangeurs de chaleur peuvent être modifiées sans nuire à l’invention, dans la mesure où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Unité de refroidissement (1) pour un compartiment moteur d’un véhicule automobile comportant d’une part un boîtier (7) configuré pour être traversé par un flux d’air (FA), le boîtier (7) étant délimité par une pluralité de parois périphériques (11, 12, 13), et d’autre part au moins un échangeur de chaleur (3, 4) encapsulé dans ce boîtier (7), caractérisée en ce qu’au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) est agencé latéralement par rapport à l’au moins un échangeur de chaleur (3, 4), l’au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) étant disposé au contact de cet au moins un échangeur de chaleur (3, 4) et au contact d’un autre échangeur de chaleur (3, 4) ou de l’une des parois périphériques.
2. 2. Unité de refroidissement (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’au moins un échangeur de chaleur (3, 4) comprend une zone d’échange de chaleur (14) et au moins une boîte collectrice (15) disposée à une extrémité latérale de cette zone d’échange de chaleur (14), l’au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) étant disposé au contact d’au moins l’une de ces boîtes collectrices (15)·
3. 3- Unité de refroidissement (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) est disposé entre l’au moins une boîte collectrice (15) de l’un des échangeurs de chaleur (3, 4) et une nervure (2θ) ménagée en saillie de l’une des parois périphériques (11, 12) du boîtier (7).
4. 4. Unité de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3, dans laquelle un premier échangeur de chaleur (3) et un deuxième échangeur de chaleur (4) sont empilés dans le boîtier (7) le long de la première direction longitudinale (X), dans laquelle au moins un premier dispositif d’étanchéité (16) est disposé entre l’au moins une boîte collectrice (15) du premier échangeur de chaleur (3) et l’au moins une boîte collectrice (15) du deuxième échangeur de chaleur (4) et dans laquelle au moins un deuxième ou troisième dispositif d’étanchéité (17, 18) est disposé entre l’au moins une boîte collectrice (15) de l’un des échangeurs de chaleur (3, 4) et l’une des parois périphériques (11, 12) du boîtier (2).
5. 5- Unité de refroidissement (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le deuxième dispositif d’étanchéité (17) est agencé entre l’au moins une boîte collectrice (15) du premier échangeur de chaleur (3) et une paroi périphérique avant (11) disposée transversalement au flux d’air (FA) entrant dans le véhicule et dans laquelle le troisième dispositif d’étanchéité (18) est disposé entre l’au moins une boîte collectrice (15) du deuxième échangeur de chaleur (4) et une paroi périphérique arrière (12) du boîtier (2), cette paroi périphérique arrière (12) étant disposée transversalement au flux d’air (FA) et à distance de la paroi périphérique avant (11) de ce boîtier (2).
6. 6. Unité de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle chaque boîte collectrice (15) des échangeurs de chaleur (3, 4) de l’unité de refroidissement (1) s’étend principalement selon une deuxième direction verticale (Z), perpendiculaire à la première direction longitudinale (X), et dans laquelle au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) s’étend sur toute une dimension verticale d’au moins l’une de ces boîtes collectrices (15), le long de la deuxième direction verticale (Z).
7. 7- Unité de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins l’un des dispositifs d’étanchéité (16, 17, 18) est rapporté sur au moins un échangeur de chaleur (3, 4)·
8. 8. Unité de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) est réalisé par une lèvre surmoulée sur l’une des boîtes collectrices (15) d’au moins l’un des échangeurs de chaleur (3, 4) concernés.
9. 9- Unité de refroidissement (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la boite collectrice comporte une fente (150) dans laquelle est agencée une base de l’au moins un dispositif d’étanchéité (16, 17, 18) surmoulé.
10. 10. Véhicule automobile comprenant au moins une unité de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.