WO2018197817A1 - Dispositif de ventilation pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2018197817A1
WO2018197817A1 PCT/FR2018/051062 FR2018051062W WO2018197817A1 WO 2018197817 A1 WO2018197817 A1 WO 2018197817A1 FR 2018051062 W FR2018051062 W FR 2018051062W WO 2018197817 A1 WO2018197817 A1 WO 2018197817A1
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WO
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air
tubes
aerodynamic
opening
ventilation
Prior art date
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PCT/FR2018/051062
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English (en)
Inventor
Kamel Azzouz
Michael LISSNER
Sofiane KHELLADI
Farid Bakir
Ivan DOBREV
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a ventilation device, in particular for a heat exchanger of a motor vehicle.
  • the front face of a motor vehicle generally comprises a motor-fan unit equipped with heat exchangers.
  • a heat exchanger usually comprises tubes conveying a coolant, and heat exchanger elements, called “fins” or “spacers”, connected to these tubes and which increase the exchange surface between the tubes and Ambiant air.
  • a propeller of the ventilation device is used to generate a flow of air directed towards the tubes and the fins.
  • the airflow generated by the blades of such a fan is turbulent, especially because of the circular geometry of the propeller, and generally only reaches a part of the surface of the exchanger of heat (circular zone of the heat exchanger facing the fan propeller).
  • the heat exchange is not done homogeneously over the entire surface of the tubes and fins.
  • the blades obstruct in part of the flow of ambient air to the tubes and fins, which hinders the flow of air to the heat exchanger and thus limits the heat exchange with the heat transfer fluid.
  • the invention aims to overcome these disadvantages by providing a ventilation device for a motor vehicle which advantageously provides an optimized ventilation function exchangers in a compact space for better thermal management of a motor vehicle.
  • the invention relates to a ventilation device for generating an air flow towards a motor vehicle heat exchanger, comprising: - ducts;
  • At least one air manifold having orifices, each duct opening at one of its ends into a separate orifice of the air collector,
  • the ducts being provided with at least one opening distinct from their ends and located outside the air collector, at least one air propulsion device being arranged in said at least one air collector.
  • the ventilation device makes it possible to adjust the flow of air sent to an associated heat exchanger. It is thus possible to optimize the efficiency of these heat exchangers according to the needs as better explained below.
  • the air propulsion device which may be a turbomachine or a tangential fan for example, being integrated with said at least one air collector of the ventilation device, it is no longer necessary to use heat exchangers. heat provided with a ventilation propeller.
  • the device advantageously makes it possible to propose a laminar flow thanks to the ventilation ducts, unlike a propeller whose blades generate a turbulent flow.
  • the device of the invention also makes it possible not to block the flow of ambient air to the tubes and fins when the ventilation device is off, unlike a propeller whose immobile blades and the engine in the center of the propeller obstruct the passage of air to the exchanger, and thus limit the heat exchange.
  • the device comprises at least one air suction opening for at least one air propulsion device.
  • said at least one air suction opening is located on an outer surface of said at least one air collector.
  • said at least one opening has a length at least equal to 50% of the length of the air collector.
  • said at least one air collector is substantially cylindrical or oblong, the orifices of said at least one air collector into which the ends of the ducts are aligned along a longitudinal direction of the duct. air collector, said at least one opening extending in a longitudinal direction of the air collector diametrically opposite to the direction of alignment of the orifices.
  • said at least one air suction opening is located at one end of said at least one air collector.
  • said at least one air propulsion device comprises a turbomachine, a centrifugal fan, an axial and tangential fan and / or a helical fan.
  • the device comprises two air collectors, the first air collector being connected to one end of each duct, the second air collector being connected to the other end of the duct. each conduit.
  • each duct has a section comprising a leading edge, a trailing edge, opposite to the leading edge, a first and a second profile, each extending between the leading edge. and the trailing edge, said at least one opening of the duct being on one of the first and second profiles, said at least one aperture being configured so that a flow of air exiting the aperture flows along at least a portion of said one of the first and second profiles.
  • the invention also relates to a heat exchange module for a motor vehicle comprising a heat exchanger and a ventilation device as described above.
  • the subject of the invention is a ventilation device intended to generate an air flow towards a motor vehicle heat exchanger, comprising:
  • At least one air propulsion device arranged in at least one air collector configured to distribute air set in motion by the air propulsion device, towards the air guides,
  • the air guides being configured to direct air distributed by the air collector to said heat exchanger.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first example of a heat exchange module with a heat exchanger and a part of a ventilation device;
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat exchange module of FIG. 1 according to another angle of view;
  • FIG. 3 is a perspective view of a bi-fluid collector of the heat exchange module of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a side view of the bi-fluid collector of FIG. 3 at a first angle of view
  • FIG. 5 is a side view of the bi-fluid collector of FIG. 3 along a second angle of view;
  • FIG. 6 is a side view of the bi-fluid collector of FIG. 3 along a third angle of view;
  • FIG. 7 is a side view of the bi-fluid collector of FIG. 3 and cut along the plane VII-VII;
  • FIG. 8 is a perspective view of the heat exchange module of FIG. 1 cut along the plane XX;
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of a portion of ventilation tubes and heat transfer tubes of Figure 1;
  • FIG. 10 is a schematic sectional view along the X-X plane of the portion of ventilation tubes and heat transfer tubes of Figure 1;
  • FIG. 11 is a sectional view along the X-X plane of a ventilation tube of Figure 1;
  • FIG. 12 is a perspective view of a second example of a heat exchange module with a heat exchanger and a ventilation device
  • FIG. 13 is a perspective view of a ventilation tube of FIG. 12 cut along plane XIV-XIV;
  • Figure 14 is a sectional view along the plane XIV-XIV of a ventilation tube of Figure 12;
  • FIGS. 15a and 15b are views similar to FIG. 14 of variants of a third example of a ventilation tube
  • Figure 16 is a view similar to Figure 9 according to the third example of the ventilation tube.
  • FIG. 17 is a view similar to Figure 13 of a ventilation tube according to a fourth embodiment
  • FIG. 18 is a view similar to Figure 11 of a ventilation tube according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic perspective view of a portion of a feed device according to a fourth embodiment of the ventilation tube.
  • FIG. 20 is a view similar to Figure 8 of a heat exchange module provided with a ventilation device according to the fourth embodiment of the ventilation tube;
  • FIG. 21 is a view similar to Figures 13 and 17 of a ventilation tube according to a fifth embodiment
  • FIG. 22 is a view similar to FIG. 20 of a heat exchange module provided with a ventilation device according to the fifth embodiment of the ventilation tube;
  • FIG. 23 is a perspective view of a ventilation device according to another example.
  • FIG. 26 is a perspective view of a ventilation device according to yet another example.
  • FIG. 27 is a sectional view along the plane VI-VI of Figure 26;
  • FIG. 28 is a partial perspective view of a ventilation device according to another example.
  • FIG. 29 is a perspective view of a variant of a turbomachine
  • FIG. 30 is a partial perspective view of the turbomachine variant of FIG. 29;
  • FIG. 31 is a view similar to Figure 13 of another example of a ventilation tube
  • Figure 32 is a sectional view along the plane XXXI-XXXI of another example of a ventilation tube
  • FIGS. 33 to 36 are views similar to FIG. 32 of variants of ventilation tubes, FIG. 33 being in particular a sectional view along the plane XXXI-XXXI of the ventilation tube of FIG. 31;
  • FIG. 37 represents an example of variation of the static pressure obtained at the level of a heat exchanger as a function of the height of the openings of the ventilation tubes of an example of a ventilation device
  • FIG. 38 schematically represents the variation of the velocity profile of the air in the vicinity of a ventilation tube of an example of a ventilation device
  • FIG. 39 represents the variation of the distance required between the ventilation tubes of the ventilation device and the heat transfer tubes of the heat exchanger to ensure a homogeneous mixture between the air ejected by the ventilation tubes and the flow of air. induced air, depending on the speed of the air flow ejected by the ventilation tubes;
  • FIG. 40 schematically illustrates steps for manufacturing an example of a bending ventilation tube
  • FIG. 41 represents the variation of the total air flow passing through a heat exchanger as a function of the pitch of the tubes of the ventilation device, for three examples of heat exchangers, respectively with low pressure losses, with average pressure losses. and with high pressure drops;
  • FIG. 42 shows a longitudinal section another example of a ventilation tube of a ventilation device
  • FIGS. 43 to 47 diagrammatically illustrate alternative air flow supply of the air intake manifolds of an example of a ventilation device. ventilation.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a heat exchange module with a heat exchanger 1 intended to equip a motor vehicle, equipped with a ventilation device 2 according to a first exemplary embodiment.
  • the heat exchanger 1 comprises heat-transfer tubes 4 in which a fluid is intended to circulate, in this case water, cooling liquid or refrigerant.
  • Heat transfer tubes 4 are here substantially rectilinear and extend in a longitudinal direction. The heat-transfer tubes thus form heat-transfer tubes 4.
  • the heat-transfer tubes 4 are parallel to each other and aligned so as to form a row. The tubes are substantially all of the same length.
  • each heat transfer tube 4 has a substantially oblong cross section, and is delimited by first 4a and second 4b planar walls which are connected to fins 6 of heat exchange.
  • first 4a and second 4b planar walls which are connected to fins 6 of heat exchange.
  • the fins 6 are not shown in Figure 1; the fins 6 are nevertheless visible, in particular in Figures 9 and 10.
  • the heat exchange module is equipped with a ventilation device 2 comprising a plurality of ventilation ducts 8.
  • the ventilation ducts 8, in the same way as the heat-transfer tubes 4, can in particular be substantially rectilinear, so as to
  • the ventilation tubes 8 are furthermore parallel to each other and aligned so as to form a row of ventilation tubes 8.
  • the ventilation tubes 8 are also of the same length.
  • the length of the ventilation tubes 8 is for example substantially equal to the length of the heat-transfer tubes 4.
  • the ventilation device 2 is intended to generate a flow of air towards the heat-transfer tubes 4.
  • the heat-transfer tubes 4 and the ventilation tubes 8 may all be parallel to each other, as illustrated in FIG. Thus, the rows of ventilation tubes 8 and heat-transfer tubes 4 are themselves parallel. In addition, the ventilation tubes 8 may be arranged so that each of them is opposite a heat-transfer tube 4.
  • the number of ventilation tubes 8 can be adapted to the number of heat-transfer tubes 4.
  • the device for ventilation 2 may comprise for example at least ten ventilation tubes 8, preferably at least fifteen ventilation tubes 8, more preferably at least twenty-four ventilation tubes 8 and / or at most fifty ventilation tubes 8, preferably at least more than thirty-six ventilation tubes 8, more preferably not more than thirty ventilation tubes 8.
  • the heat exchanger 1 may for example comprise between sixty and seventy heat-transfer tubes 4.
  • the tubes and the number of ventilation tubes 8 of the ventilation device 2 may be such that a minimum air passage section between the tubes of the ventilation device, defined in a plane substantially perpendicular to the flow of air through the ventilation device. 1, is between 15 and 50% of the surface, preferably between 20 and 40%, and more preferably between 25 and 30%, defined in a plane perpendicular to the flow of air through the exchanger of heat, between two extremal heat-transfer tubes.
  • the front surface of the ventilation tubes 8 measured in a plane substantially perpendicular to the air flow passing through the heat exchanger 1, is less than 85% of the front surface occupied by the heat-transfer tubes 4.
  • the row of ventilation tubes 8 can be arranged at a distance less than or equal to 150 mm from the row of heat transfer tubes 4, preferably less than or equal to 100 mm. This distance is preferably greater than or equal to 5 mm, preferably greater than 40 mm.
  • a too short distance between the ventilation tubes 8 and the heat-transfer tubes 4 may not allow a homogeneous mixture of air flow ejected by the ventilation tubes 8 with the induced air flow.
  • An inhomogeneous mixture does not make it possible to cool the heat-transfer tubes 4 in a homogeneous manner, to correctly entrain the ambient air towards the heat-transfer tubes, and also to induce loss of charges which can be high.
  • the height of the row of ventilation tubes 8 (the term here height refers to the dimension corresponding to the direction in which the ventilation tubes 8 are aligned) is substantially equal to or less than that of the height of the row of heat transfer tubes 4, that is to say generally between 400 and 700 mm.
  • the height of the row of heat transfer tubes 4 is 431 mm, it can be ensured that the height of the row of ventilation tubes 8 is substantially equal to or less than this value.
  • the ventilation device 2 further comprises a supply device 10 supplying air to the ventilation tubes 8 and supplying fluid to the heat-transfer tubes 4, a portion of the elements constituting it has been shown in FIGS. 1 and 2.
  • the feed device 10 comprises two bi-fluid manifolds 12, arranged at two opposite ends of the ventilation device 2, but only one of which has been shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • the bi-fluid manifold 12 comprises, on the one hand, an intake or fluid evacuation manifold 14 to which all the heat-transfer tubes 4 are connected and, on the other hand, an air intake manifold 16 to which are connected all the ventilation tubes 8.
  • the fluid flowing in the heat transfer tubes 4 is for example water, coolant or refrigerant.
  • the heat transfer tubes 4 are connected to the same fluid manifold 14 via one of their ends comprising a fluid intake inlet 18, and the ventilation tubes 8 are connected to the same air intake manifold 16 via one of their ends, comprising an air intake inlet 20.
  • all the fluid intake inlets 18 and all the fluid outlets, on the one hand, and all the air intake inlets 20, on the other hand, can be respectively contained in the same plane.
  • the fluid intake manifold 14 is connected to a device for moving fluid through a fluid supply duct 22 (visible in FIGS. 2, 3, 4 and 6) opening into the fluid intake manifold. 14.
  • a fluid supply duct 22 visible in FIGS. 2, 3, 4 and 6 opening into the fluid intake manifold. 14.
  • this fluid-moving device is a conventional fluid-moving device for a motor vehicle heat exchanger, it has not been represented on the figures and will not be described here.
  • the air intake manifold 16 is connected to air propulsion devices 21 (which can also be called “means for moving air” or “means for generating an air flow By an air supply duct 24 (visible in FIGS. 2, 3, 4 and 6) opening into the air intake manifold 16.
  • the air propulsion devices 21 may be, for example, one or several turbomachines, and / or one or more centrifugal fans, axial, tangential or return channel (called “mixed flow fan” in English).
  • the propulsion devices of an air flow supplying the at least one air collector and the ventilation tubes may be installed at a distance from the at least one air collector and the ventilation tubes. .
  • This offers more freedom in the design of the heat exchange module including the ventilation device and the heat exchanger. This also makes it possible not to encumber the passage section of the air towards the heat exchanger, as is the case with the drive motors of the fans of conventional fans for a motor vehicle.
  • the air propulsion devices 21 are, for example, a turbomachine 23, shown in FIG. 2, where the latter feeds the two air intake manifolds 16 with two bi-fluid manifolds 12 arranged at each end of the engine. heat exchanger 1, that is to say at each end of the ventilation tubes 8 and heat transfer tubes 4.
  • a turbomachine 23 can feed a single intake manifold 16 and not two.
  • one or more turbomachines can be implemented to supply each air intake manifold 16 or all the air intake manifolds 16.
  • each air intake manifold 16 is devoid of any other opening than the orifices in which the ventilation tubes 8 open and mouths intended to be in fluid communication with one or more turbomachines for supplying air flow.
  • each air intake manifold 16 is preferably devoid of an opening oriented towards the heat exchanger 1, which in this case would make it possible to eject a part of the flow of air flowing through the collector.
  • all the air flow created by the turbine engine or turbomachines or the air collectors 16 is preferably distributed between substantially all the ventilation tubes 8. This allows a more homogeneous distribution of this air flow.
  • the air propulsion devices 21 can be deported away from the tubes 8 through the air intake manifolds 16, as illustrated in Figure 2 where the air propulsion device 21 is not directly adjacent to the air intake manifolds 16.
  • each air intake manifold 16 may for example be tubular. In the first embodiment shown in Figures 1 to 11, the air intake manifolds 16 extend in the same direction, which is here perpendicular to the elongation direction (or longitudinal direction) of the heat-transfer tubes 4 and ventilation 8.
  • the fluid intake manifold 14 and the air intake manifold 16 can be made within the same room.
  • the fluid intake manifold 14 and the air intake manifold 16 can be nested one inside the other.
  • the fluid intake manifold 14 and the air intake manifold 16 may be at least partially included in each other.
  • the air intake manifold 16 fits or encloses the fluid intake manifold 14, which is embedded in the air intake manifold.
  • the air intake manifold 16 is fitted into the fluid intake manifold 14.
  • the fluid intake manifold 14 comprises a central compartment 26 of substantially parallelepipedal general shape, having a projecting portion 28 in which opens the fluid supply conduit 22, this projecting portion 28 conforming to the tubular shape of the end 22e of the fluid supply duct 22.
  • the central compartment 26 of the air intake manifold 16 comprises a fluid ejection opening 30 of substantially rectangular cross section, made in an ejection face 32 of the central compartment 26.
  • the ejection face 32 extends opposite the fluid intake inlets 18 of the heat transfer tubes 4 to supply them with fluid.
  • the ejection face 32 preferably extends in a plane normal to the elongation direction of the tubes 4.
  • the fluid ejection opening 28 is intended, in a conventional manner, to be closed by a plate, often called a collector plate, arranged facing the ejection face 32.
  • the collector plate is in particular visible on the left part of Figure 1.
  • the air intake manifold 16 comprises a plurality of air ejection orifices each made at the top of a respective tubular portion 36, each ejection orifice air being connected to a ventilation tube 8, and more particularly by its air intake inlet 20, at the end of the ventilation tube 8.
  • the central compartment 26 of the fluid intake manifold 14 is nested, or encased, in the air intake manifold 16 which matches its shape.
  • the air intake manifold 16 envelopes the five faces of the central compartment 26 with the exception of the ejection face 32, as well as the shape of the projecting portion 28.
  • the intake manifold air 16 comprises a convex portion 34 which matches the tubular shape of the end 22e of the fluid intake duct.
  • the air intake manifolds 16 and the fluid manifolds 14 are nested, it is not necessary to provide two manifolds on each side of the heat exchange module.
  • two bi-fluid manifolds 12 are sufficient, a bi-fluid manifold 12 being disposed on each side of the heat exchange module.
  • a bi-fluid collector 12, made in one piece, has a greater mechanical strength than two collectors adjacent or arranged side by side.
  • the fluid intake manifold 14 and the air intake manifold 16 are integrally formed with each other.
  • the fluid intake manifold 14 and the air intake manifold 16 are assembled, for example by brazing, gluing or crimping.
  • the fluid intake manifold 14 and the air intake manifold 16 are both made of aluminum, polymeric material or polyamide, preferably PA66.
  • the ventilation tubes 8 will now be described in greater detail with reference to FIGS. 8 to 11 of the ventilation device 2 of the heat exchange module.
  • the ventilation tubes 8 are called aerodynamic tubes 8.
  • An aerodynamic tube 8, as shown in FIG. 11 for example, has on at least one portion, preferably over substantially its entire length, a cross section comprising a leading edge 37, a trailing edge 38 opposite the edge 37 and here, disposed opposite the heat transfer tubes 4, and a first and a second profiles 42, 44, each extending between the leading edge 37 and the trailing edge 38.
  • the leading edge 37 is for example defined as the point in front of the section of the aerodynamic tube 8 where the radius of curvature of the section is minimal.
  • the front of the section of the aerodynamic tube 8 can be defined as the portion of the section of the aerodynamic tube which is opposite - that is to say which is not in front of - the heat exchanger 1.
  • the trailing edge 38 may be defined as the point at the rear of the section of the aerodynamic tube 8 where the radius of curvature of the section is minimal.
  • the rear of the section of the aerodynamic tube 8 can be defined, for example, as the portion of the section of the aerodynamic tube 8 which faces the heat exchanger 1.
  • the distance c between the leading edge 37 and the trailing edge 38 is for example between 50 mm and 70 mm. This distance is here measured in a direction perpendicular to the alignment direction of the row of aerodynamic tubes 8 and the longitudinal direction of the aerodynamic tubes 8
  • leading edge 37 is free. In this figure also, the leading edge 37 is defined on a parabolic portion of the section of the aerodynamic tube 8.
  • the aerodynamic tube 8 illustrated in FIG. 11 also comprises at least one opening 40 for ejecting a stream of air passing through the aerodynamic tube 8, outside the aerodynamic tube 8 and the air intake manifold 16, in particular substantially towards the heat exchanger 1.
  • the opening or each opening 40 is for example a slot in an outer wall 41 of the aerodynamic tube 8, the slot or slots extending for example in the direction of extension of the aerodynamic tube 8 in which they are made.
  • the total length of the opening 40 or openings may be greater than 90% of the length of the aerodynamic tube.
  • Each opening 40 is distinct from the ends of the aerodynamic tube 8, through which the aerodynamic tube 8 opens into an air collector 16.
  • Each opening 40 is also outside the air collector 16.
  • the slot shape allows constitute a large air passage 46 towards the heat exchanger 1 without greatly reducing the mechanical strength of the aerodynamic tubes 8.
  • each opening 40 of the aerodynamic tube 8 may be identical to the opening 40 described.
  • the opening 40 is for example disposed near the leading edge 37.
  • the opening 40 is on the first profile 42.
  • the second profile 44 is devoid of opening 40.
  • the opening 40 in the first profile 42 is configured so that the flow of air ejected through the opening 40 flows along at least a portion of the first profile 42.
  • the aerodynamic tubes 8 of the ventilation device 2 can be oriented alternately with the first profile 42 or the second profile 44 facing upwards of this FIG. 8.
  • two aerodynamic tubes 8 adjacent to each other. are such that their first profiles 42 are vis-à-vis or, conversely, their second profiles 44 are vis-à-vis.
  • the distance between two adjacent aerodynamic tubes 8 whose second profiles 44 are facing each other is less than the distance between two adjacent aerodynamic tubes 8 whose first profiles 42 are facing each other. .
  • the distance between the center of the geometrical section of a first aerodynamic tube 8 and the center of the geometrical section of a second aerodynamic tube 8, such that the first profile 42 of the first aerodynamic tube 8 is opposite the first profile 42 of the second aerodynamic tube 8, measured according to the alignment direction of the aerodynamic tubes 8 is greater than or equal to 15 mm, preferably greater than or equal to 20 mm, and / or less than or equal to 30 mm, preferably less than or equal to 30 mm; or equal to 25 mm.
  • the air flows F ejected by these openings 40 thus create an air passage 46 in which a part, called induced air I, of the ambient air A is driven by suction.
  • the flow of air ejected through the openings 40 runs along at least part of the first profile 42 of the aerodynamic tube 8, for example by Coanda effect, as illustrated for example in FIG. 9. Taking advantage of this phenomenon it is possible, thanks to the entrainment of the ambient air A in the created air passage 46, to obtain a flow of air sent to the heat-transfer tubes identical to that generated by a propeller fan while consuming less energy.
  • the air flow sent to the row of heat transfer tubes 4 is the sum of the air flow F ejected by the slots and induced air I.
  • a power turbine engine reduced compared to a conventional fan propeller, generally implemented in the context of such a heat exchange module.
  • a first profile 42 having a Coanda surface also makes it possible not to have to orient the openings 40 directly towards the heat-transfer tubes 4, and thus to limit the size of the aerodynamic tubes. It is thus possible to maintain a larger passage section between the aerodynamic tubes 8, which favors the formation of a greater induced air flow.
  • the opening 40 is, in Figure 11, delimited by lips 40a, 40b.
  • the spacing e between the lips 40a, 40b, which defines the height of the opening 40 may be greater than or equal to 0.3 mm, preferably greater than or equal to 0.5 mm, more preferably greater than or equal to 0.7 mm and / or less than 2 mm, preferably less than or equal to 1.5 mm, more preferably less than 0.9 mm, more preferably less than or equal to 0.7 mm.
  • the height of the slot is the size of this slot in the direction perpendicular to its length.
  • the heat exchange module may comprise one or more heat exchangers of which one, several or all the exchangers can be cooled by the ventilation device.
  • a slot height too low induces high pressure losses in the ventilation device, which involves using an air propulsion device or several oversized (s). This can lead to additional cost and / or create a space incompatible with the space available in the vicinity of the heat exchange module in the motor vehicle.
  • the height of the opening or openings 40 of the ventilation tubes 8 of the device ventilation 2 can be chosen according to said pressure drop caused by the heat exchanger 1.
  • the height of the opening (s) 40 of the ventilation tubes 8 and the overpressure generated by the ventilation device 2 may thus notably be connected by the equation:
  • the outer (or outer) lip 40a here consists of the extension of the wall of the aerodynamic tube 8 defining the leading edge 37.
  • the inner (or inner) lip 40b is constituted by a curved portion 50 of the first profile 42.
  • end 51 of the inner lip 40b can extend, as shown in Figure 11, in the direction of the second profile 44, beyond a plane L normal to the free end of the outer lip 40a.
  • the end 51 of the inner lip 40b can extend, towards the leading edge 37, beyond the normal plane L at the free end of the outer lip 40a.
  • the end 51 can then contribute to directing the flow of air flowing in the aerodynamic tube 8 towards the opening 40.
  • the opening 40 of the aerodynamic tube 8 can be configured so that a flow of air flowing in this aerodynamic tube 8 is ejected through this opening 40, flowing along the first profile 42 substantially to the trailing edge 38 of the aerodynamic tube 8.
  • the flow of airflow along the first profile 42 may result from the Coanda effect. It is recalled that the Coanda effect is an aerodynamic phenomenon that results in the fact that a fluid flowing along a surface at a short distance from it tends to outcrop or even hang on it.
  • the maximum distance h between the first 42 and the second 44 profiles, measured according to an alignment direction of the aerodynamic tubes 8, is downstream of the opening 40.
  • the maximum distance h may be greater than 10 mm, preferably greater than 11 mm and / or less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
  • the maximum distance h is substantially equal to 11.5 mm.
  • a height h too low can cause significant pressure losses in the aerodynamic tube 8 which could require to implement a turbomachine more powerful and therefore more voluminous.
  • a height h too large limits the section of passage between the aerodynamic tubes for the aerodynamic tubes. induced air flow. The total air flow directed to the heat exchanger can then be reduced as well.
  • the first profile 42 here comprises a curved portion 50 whose apex defines the point of the first profile 42 corresponding to the maximum distance h.
  • the curved portion 50 may be disposed downstream of the opening 40 in the direction of ejection of the air flow.
  • the convex portion 50 may be contiguous with the inner lip 40b delimiting the opening 40.
  • the first profile 42 of the aerodynamic tube 8 of the example of Figure 11 comprises a first part 52 substantially straight.
  • the second profile 44 comprises, in the example illustrated in FIG. 11, a substantially rectilinear portion 48 extending preferably over a majority of the length of the second profile 44.
  • the length I of the first rectilinear part 52 measured in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the aerodynamic tube 8 and the alignment direction of the row of aerodynamic tubes, may be greater than or equal to 20 mm, preferably greater than or equal to 30 mm, and / or less than or equal to 60 mm.
  • this first rectilinear part is desired in particular to ensure the guiding of the air flow ejected from the opening 40.
  • the length of this first rectilinear part is however limited because of the corresponding size of the ventilation device and its consequences on the packaging of the ventilation device or the heat exchange module.
  • the first rectilinear portion 52 of the first profile 42 and the straight portion 48 of the second profile 44 may form a non-flat angle ⁇ .
  • the angle ⁇ thus formed may in particular be greater than or equal to 5 °, and / or less than or equal to 20 °, more preferably substantially equal to 10 °.
  • This angle of the first rectilinear part 52 with respect to the straight portion 48 of the second profile 44 makes it possible to accentuate the expansion of the total air flow.
  • An angle ⁇ too great, however, may prevent the realization of the Coanda effect, so that the flow of air ejected through the opening 40 may not follow the first profile 42 and, therefore, not to be oriented correctly towards the heat exchanger 1.
  • the first profile 42 may comprise, as illustrated in FIG. 11, a second rectilinear portion 38a, downstream of the first straight portion 52, in the direction of ejection of the airflow, the second straight portion 38a extending substantially parallel to the rectilinear portion 48 of the second profile 44.
  • the first profile 42 may also include a third straight portion 54, downstream of the second straight portion 38a of the first profile 42.
  • the third straight portion 54 may form a non-flat angle with the rectilinear portion 48 of the second profile 44.
  • the third rectilinear portion 54 may extend, as illustrated, substantially to a rounded edge connecting the third rectilinear portion 54 of the first profile 42 and to the straight portion 48 of the second profile 44. rounded edge can define the trailing edge 38 of the cross section of the aerodynamic tube 8.
  • the rectilinear portion 48 of the second profile 44 extends in the example of FIG.
  • the length c of the cross section (or width of the aerodynamic tube 8) may be greater than or equal to 50 mm and / or less than or equal to 80 mm, preferably substantially equal to 60 mm. Indeed, the inventors have found that a relatively large length of the cross section of the aerodynamic tube makes it possible to more effectively guide the flow of air ejected through the opening 40 and the induced air flow, which mixes with this flow of air ejected.
  • the size of the heat exchange module may then be too large compared to the place that is available in the motor vehicle in which it is intended to be mounted.
  • the packaging of the heat exchange module or the ventilation device can also be problematic in this case.
  • the second rectilinear portion 38a of the first profile 42 and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44 facing it are parallel.
  • the distance f between this second rectilinear portion 38a and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44 may be greater than or equal to 1 mm and / or less than or equal to 10 mm, preferably less than or equal to 5 mm. mm.
  • FIG. 11 further illustrates that the cross section (or geometrical section) of the aerodynamic tube 8 delimits a passage section S for the flow of air passing through the aerodynamic tube 8.
  • This passage section S is here defined by the walls of the aerodynamic tube 8 and the segment extending in the alignment direction of the aerodynamic tubes 8 between the second profile 44 and the end of the end 51 of the inner lip 40b.
  • This passage section may have an area greater than or equal to 150 mm 2 , preferably greater than or equal to 200 mm 2 , and / or less than or equal to 700 mm 2 , preferably less than or equal to 650 mm 2 .
  • a passage section of the air flow in the relatively large aerodynamic tube 8 makes it possible to limit the pressure drops which would have the consequence of having to oversize the turbomachine used to obtain an air flow ejected by the desired opening 40.
  • a large passage section induces a large size of the aerodynamic tube 8.
  • a larger passage section may affect the passage section of the induced air flow between the aerodynamic tubes 8 , thus not making it possible to obtain a satisfactory total flow of air directed towards the heat-transfer tubes 4.
  • each aerodynamic tube 8 is vis-à-vis the front face 4f connecting the first 4a and second 4b planar walls of a heat pipe 4 corresponding.
  • each aerodynamic tube 8 is included in the volume defined by the first 4a and second 4b planar walls of the heat pipe 4 corresponding.
  • the second rectilinear portion 38a of the first profile and the rectilinear portion 48 of the second profile 44 are respectively contained in the same plane (shown in dashed lines in this figure 10) as the first plane wall 4a and the second flat wall 4b of the tube. coolant 4 corresponding.
  • the distance f between the second rectilinear portion 38a of the first profile 42 and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44 which faces it is substantially equal to the distance separating the first wall 4a and the second wall 4b heat transport tube 4 vis-à-vis which the aerodynamic tube 8 is disposed.
  • this distance f is greater than or equal to 1 mm and / or less than or equal to 10 mm, preferably less than or equal to 5 mm.
  • the distance f between the second rectilinear portion 38a of the first profile 42 and the portion 38b of the rectilinear portion 48 of the second profile 44, which faces it, may however be less than the distance between the first wall 4a and the second wall 4b of the heat transfer tube vis-à-vis which the aerodynamic tube 8 is disposed.
  • two heat transfer tubes 4 are contained in the volume defined by the air passage defined by the two aerodynamic tubes 8 of the same pair (see Figures 9 and 10).
  • a single heat-transfer tube 4, or three or four heat-transfer tubes 4 are contained in this volume.
  • an aerodynamic tube 8 it is conceivable for an aerodynamic tube 8 to be disposed opposite each heat transfer tube 4, as in the second and third embodiments illustrated in FIGS. 12 to 14, and 15a, 15b and 16. , respectively.
  • the aerodynamic ducts 8 are substantially rectilinear, parallel to each other and aligned so as to form a row of aerodynamic tubes 8.
  • first and second profiles 42, 44 of each aerodynamic tube 8 are here symmetrical with respect to a plane CC, or plane of rope, passing through the leading edge 37 and the trailing edge 38 of the aerodynamic tube 8.
  • each of these profiles 42, 44 is provided with an opening 40.
  • at least a first opening 40 is formed on the first profile 42, which is configured so that a air flow exiting the first opening 40 flows along at least a portion of the first profile 42.
  • at least a second opening 40 is present on the second profile 44, which is configured so that a airflow exiting the second opening 40 flows along at least a portion of the second profile 44.
  • this can be achieved here by implementing the Coanda effect.
  • the distance c between the leading edge 37 and the trailing edge 38 can also here be greater than or equal to 50 mm and / or less than or equal to 80 mm.
  • the length c may be equal to 60 mm.
  • the openings 40 are similar to those of the first example described.
  • the distance e between the inner and outer lips 40b and 40a of each opening 40 may be greater than or equal to 0.3 mm, preferably greater than or equal to 0.5 mm, more preferably greater than or equal to 0.7 mm. , and / or less than or equal to 2 mm, preferably less than or equal to 1.5 mm, more preferably less than or equal to 0.9 mm and more preferably less than or equal to 0.7 mm.
  • the profiles 42, 44 are symmetrical with respect to the chord plane CC passing through the leading edge 37 and the trailing edge 38 of the aerodynamic tube 8 makes it possible to limit the obstruction to the air flow between the device of FIG. ventilation 2 and heat pipes 4, while creating more active air passages in the volume available in front of the heat pipes 4.
  • the symmetry of the profiles 42, 44 allows to have an air ejection along each side of the aerodynamic tubes 8.
  • This embodiment avoids dead air blast zones (zones between two tubes of the ventilation device 2 and at which the ambient air A is not driven by the air ejected F by the tubes), which can for example exist between two aerodynamic tubes 8 of the ventilation device 2 according to the embodiment of Figure 8 (in this case between two aerodynamic tubes 8 neighbors whose second profiles 44 are respectivelyin vis-à-vis).
  • FIG. 16 illustrates a heat exchange module comprising aerodynamic tubes according to the third example of realization, the arrangement of these aerodynamic tubes can be implemented also with aerodynamic tubes according to the second example.
  • the pitch between two adjacent aerodynamic tubes 8 may, in this case, be greater than or equal to 15 mm, preferably greater than or equal to 20 mm, more preferably greater than or equal to 23 mm and / or less than or equal to 30 mm, preferably less than or equal to 27 mm, more preferably less than or equal to 25 mm. Indeed, as shown in Figure 41, for three different higher or lower pressure losses corresponding to different heat exchangers, a maximum total air flow is reached in these ranges. If the pitch between the aerodynamic tubes 8 is lower, the induced air flow is limited by a passage section between the low aerodynamic tubes. On the contrary, if the pitch is too large, the ejected airflow does not correctly create a induced airflow on the entire pitch between the neighboring aerodynamic tubes.
  • the pitch between two adjacent aerodynamic tubes 8 can in particular be defined as the distance between the center of the cross section of two adjacent aerodynamic tubes 8 or, more generally, as the distance between a reference point on a first aerodynamic tube 8 and the point corresponding to the reference point, on the nearest aerodynamic tube 8.
  • the reference point may especially be one of the leading edge 37, the trailing edge 38 or the top of the curved portion 50.
  • the distance D between the aerodynamic tubes 8 and the heat-transfer tubes 4 may in particular be chosen greater than or equal to 5 mm, preferably greater than or equal to 40 mm, and / or less than or equal to 150 mm, preferably less than or equal to 100 mm. mm.
  • FIG. 38 which illustrates the variation of the velocity profile of the air in the vicinity of an aerodynamic tube
  • the peak velocity of this profile tends to be reduced by deviating from the opening 40 in the aerodynamic tube.
  • the absence of peak reflects a homogeneous mixture of the air flow ejected by the opening 40 and the induced air flow. It is preferable that such a homogeneous mixture is produced before the air flow arrives on the heat-transfer tubes 4.
  • an air flow incident on the heat-transfer tubes which is heterogeneous, does not allow optimum cooling of the heat-exchange tubes. heat transfer tubes and induces greater losses.
  • the distance D between the aerodynamic tubes and the heat transfer tubes is preferably contained to limit the size of the cooling module.
  • FIG. 39 illustrates the variation of the length necessary to obtain a homogeneous mixture of the flow of air ejected by the opening 40 and of the induced air flow, as a function of the speed of the air flow ejected.
  • This FIG. 39 shows that for a distance D between 5 mm and 150 mm, the mixture incident on the heat-transfer tubes 4 is substantially always homogeneous.
  • This range of 5 mm and 150 mm, and in particular 40 to 100 mm, provides a good compromise to maintain a certain compactness of the heat exchange module while providing a homogeneous mixture of ejected air flow with the air flow. armature.
  • the first and second profiles 42, 44 of the aerodynamic tube 8 converge towards the trailing edge 38 so that the distance separating the first and second profiles 42, 44 decreases strictly towards the edge leakage 38 from a point of these first and second profiles 42, 44 corresponding to the maximum distance h between these two profiles, these points of the first and second profiles 42, 44 being downstream of the openings 40 in the direction of flow of the air flow ejected through the opening 40.
  • the first and second profiles 42, 44 each form an angle of between 5 and 10 ° with the symmetry rope CC of the cross section of the aerodynamic tube 8.
  • the airfoil does not include a portion delimited by first and second parallel opposed planar walls. This has the advantage of limiting the drag along the aerodynamic profile of the aerodynamic tube 8.
  • the maximum distance h between the first profile 42 and the second profile 44 may be greater than or equal to 10 mm and / or less than or equal to 30 mm. In particular, this maximum distance h can be equal to 11.5 mm. In the example shown in FIGS. 12 to 14, this distance becomes zero at the trailing edge 38.
  • the aerodynamic tubes 8 comprise, in this second embodiment, guiding means 56 for the flow of air flowing towards the opening 40.
  • the guiding means 56 guide the air from the air intake manifold 16, introduced into the aerodynamic tube 8 via the air intake inlets 20. In fact, given the orientation of the inputs 20, the air from the air intake manifold 16 initially flows into the aerodynamic tube 8 in a substantially longitudinal direction of the aerodynamic tube 8.
  • the guide means 56 serve to facilitate the deflection the flow of air so that it is directed towards the openings 40. In other words, the guide means 56 facilitate the "turning" of the air flow from the inlet ports 20 to the opening 40 practiced in the outer wall 41 of the aerodynamic tube.
  • all the aerodynamic tubes 8 comprise such guiding means 56 of the air flow.
  • These guide means 56 here take the form of a plurality of deflectors 58 coming from material with the aerodynamic tube 8 which is provided.
  • the deflectors 58 are preferably arranged regularly along the aerodynamic tube 8. The number of deflectors 58 may naturally vary.
  • the deflectors 58 are preferably disposed near the opening 40, as can be seen in FIG. 13, and more particularly connect the profiles 42 and 44 of the aerodynamic tube 8. To facilitate the guiding of the air flow they extend in a plane substantially normal to the longitudinal direction of the aerodynamic tube 8.
  • aerodynamic tubes 8 whose first and second profiles 42, 44 are not symmetrical with respect to the chord plane CC, such as those of the first embodiment illustrated in FIGS. 1 to 6, may also comprise airflow guiding means similar to those of the second embodiment.
  • the feed device 10 of the heat exchanger is composed of two pairs of fluid collectors 14 and This is an alternative to the use of bi-fluid intake manifolds 12 of the first embodiment.
  • the use of two bi-fluid intake manifolds 12 is quite possible in this second embodiment, and is even a preferred variant.
  • each air intake manifold 16 is devoid of any other opening than the orifices in which the aerodynamic tubes 8 open and any mouths intended to be in fluid communication with one or more turbomachines for supplying fuel. air flow the air intake manifold considered.
  • each air intake manifold 16 is preferably devoid of an opening oriented towards the heat exchanger 1, which in this case would make it possible to eject a part of the flow of air flowing through the collector. air 16, directly towards the heat exchanger 1, without traversing at least a portion of an aerodynamic tube 8.
  • all the air flow created by the turbine engine or turbomachines or the air collectors 16 is preferably distributed between substantially all aerodynamic tubes 8. This allows a more homogeneous distribution of this air flow.
  • the trailing edge 38 is formed by the apex joining two straight symmetrical portions 60 of the first profile 42 and the second profile 44 of each aerodynamic tube 8.
  • the trailing edge 38 is the point of the cross section of the aerodynamic tube 8 located closest to the heat exchanger.
  • the angle formed by the two straight portions 60 is less than 180 °, especially less than 90 °.
  • the trailing edge 38 is disposed between the two rectilinear portions 38a, 38b of the first and second profiles 42, 44.
  • the angle formed by the rectilinear portions 60 is here greater than 90 °, in particular greater than 180 °.
  • aerodynamic tubes 8 of the third embodiment illustrated in FIGS. 14, 15a, 15b may also include means 56 for guiding the flow of air similar to those of the second embodiment.
  • At least one aerodynamic tube 8 of the ventilation device 2 is integral with a heat-transfer tube 4 of the heat exchanger 1.
  • each aerodynamic tube 8 and the heat pipe 4 associated form a single piece.
  • all the aerodynamic tubes 8 are each integral with a heat-transfer tube 4. However, it can be envisaged that only a portion of the aerodynamic tubes 8 are integral with one or more heat-transfer tubes 4. Furthermore, a single heat-transfer tube 4 is disposed between two aerodynamic tubes 8, but it could be envisaged that several heat-transfer tubes 4 are arranged between two aerodynamic tubes 8, or that all the heat-transfer tubes 4 are connected to aerodynamic tubes 8.
  • each aerodynamic tube 8 is connected to a heat-transfer tube 4 by its trailing edge 38.
  • each aerodynamic tube 8 is connected to a heat-transfer tube 4 by a substantially plane connecting wall 62 extending from the trailing edge 38 of the aerodynamic tube 8.
  • the connecting wall 62 preferably extends in a plane connecting the leading edge 37 to the trailing edge 38, in order to limit as much as possible the disturbances of the flow of air coming from the opening 40. along the first profile 42 and the second profile 44, as the case may be (in FIGS. 17 and 18, along the first profile 42 only).
  • the connecting wall 62 preferably extends in a plane parallel to the first 4a, and second 4b planar walls. heat transfer tube 4, as can be seen in Figures 17 and 21.
  • the aerodynamic tube 8 has a section similar to that of the first embodiment. The sizing quantities already given with regard to this first exemplary embodiment are thus valid here in the context of this fourth exemplary embodiment.
  • the aerodynamic tube 8 also comprises a mechanical reinforcement 64 connecting the end 51 of the inner lip 40b to the right portion 48 of the second profile 44.
  • the mechanical reinforcement 64 takes the form of reinforcement walls. Each reinforcing wall may extend over a small portion of the length of the aerodynamic tube 8. However, the dimensions of the reinforcement walls may vary.
  • the aerodynamic tube 8 connected to the heat transfer tube 4 can be obtained by folding an aluminum foil for example, or by three-dimensional printing.
  • the aerodynamic tube may in particular be plastic, in particular polyamide, or metal, especially aluminum or aluminum alloy.
  • the fluid collector (s) 6 and the air intake manifold (s) 16 may advantageously be mounted in one piece, as can be seen in Figures 20 and 22, and as already described in the context of the first embodiment.
  • the air intake manifold 16 is integral with the fluid manifold 14.
  • the fluid inlets or outlets 18 (FIG. according to whether it is a fluid intake manifold or a fluid discharge manifold) and air 20 are in contact with a common manifold plate 66 to the two fluid manifolds 14 and air 16.
  • a separating plate 68 defines the compartments of air and fluid.
  • the fifth exemplary embodiment illustrated in FIGS. 21 and 22, is similar to the fourth embodiment and differs only in that the first and second profiles 42, 44 of each aerodynamic tube 8 are symmetrical with respect to a plane rope passing through the leading edge 37 and the trailing edge 38 of the aerodynamic tube 8, as in the second and third embodiments.
  • the sizing data indicated for these second and third exemplary embodiments remain valid for this fifth exemplary embodiment.
  • the cross section of the aerodynamic tubes 8 is in this fifth exemplary embodiment, identical to that of the aerodynamic tubes 8 of the second embodiment.
  • the aerodynamic tubes 8 are provided with airflow guiding means 56 in the form of deflectors 58 similar to those of the second embodiment.
  • the aerodynamic tubes 8 of the ventilation device 2 are substantially rectilinear, parallel to each other and aligned so as to form a row of aerodynamic tubes 8.
  • the heat-transfer tubes 4 and the aerodynamic tubes 8 are all parallel to each other.
  • the rows of aerodynamic tubes 8 and heat transfer tubes 4 are themselves parallel.
  • the aerodynamic tubes 8 are arranged so that each of them is opposite a heat-transfer tube 4.
  • the ventilation device 2 further comprises at least one air manifold 16 connecting one end of each aerodynamic tube 8, comprising an air intake inlet 20, in order to supply air to the inside of the aerodynamic tubes 8, which allows to send air homogeneously to the inside of each aerodynamic tube 8.
  • each air collector 16 can allow a flow and a pressure of substantially identical air at each end 20 of each aerodynamic tube 8 connected to the air collector 16, especially when an air propulsion device is integrated with the air collector 16.
  • the ventilation device 2 comprises two air collectors 16.
  • the aerodynamic tubes 8 are, preferably, connected at each of their ends to one of the collectors. air 16 to homogenize the air flow along each aerodynamic tube 8.
  • each air collector 16 is made of aluminum, aluminum alloy, polymeric material or polyamide, preferably PA66 .
  • each air intake manifold 16 is here devoid of any other opening than the orifices in which the ventilation tubes 8 open.
  • each air intake manifold 16 is preferably free of an opening oriented towards direction of the heat exchanger 1, which would in this case to eject a portion of the air flow through the air collector 16, directly towards the heat exchanger 1, without browsing at least a portion a ventilation tube 8.
  • each air manifold 16 receives at least one air propulsion device 21, arranged to suck air and send it inside each aerodynamic tube 8, this integration allowing in particular optimize the space needed.
  • the air manifolds 16 could also be used to collect the fluid of the heat-transfer tubes 4 (as described and illustrated for the first embodiment of Figures 1 to 7).
  • each air collector 16 is substantially cylindrical (according to another possible alternative, they could be oblong) and comprises a substantially vertical series of orifices intended to receive, each, an end of
  • each air manifold 16 has at least one air suction opening 17 located on its outer surface substantially symmetrically with respect to said series of orifices to allow said at least one an air propulsion device 21 to be supplied with ambient air.
  • each air manifold 16 comprises a single opening 17.
  • an air collector 16 may comprise several openings, preferably evenly distributed over the height of the collector 16.
  • the opening 17 may have a substantially oblong shape.
  • the opening 17 has a length preferably at least of the order of 50% of a length of the air collector 16.
  • the opening 17 extends substantially over the entire height of the cylinder of its associated air collector 16.
  • each air collector 16 comprises an air propulsion device 21, for example formed by a turbomachine or a tangential fan 23 as best seen in FIG. 24.
  • Each turbomachine or tangential fan 23 may include in particular an actuator 29 moving on command a blade wheel 33 filling substantially the entire interior of its associated air collector 16.
  • the actuator 29 may be of the mechanical, electrical or pneumatic type.
  • each air collector 16 is substantially cylindrical (according to another possible alternative, they could be oblong) and comprises a substantially vertical series of orifices (here eighteen in number). by way of example) intended to each receive one end of one of the aerodynamic tubes 8 (also eighteen in this example).
  • each air manifold 16 has at least one air suction opening 17 situated at one of its ends in a manner substantially perpendicular to said series of orifices to allow said at least one propulsion device. air 21 to be supplied with ambient air.
  • each air collector 16 comprises a single opening 17 of substantially circular shape, disposed at one end of the overall longitudinal shape of the air collector, and over substantially the entire internal diameter of the air cylinder. its associated air collector 16.
  • each air collector 16 comprises an air propulsion device 21 formed by a turbomachine or a tangential fan 23 as best seen in FIG. 27. More precisely, each tangential fan 23 comprises an actuator 29. customarily moving a paddle wheel 33 substantially filling the entire interior of its associated air manifold 16.
  • the actuator 29 may be of the mechanical, electrical or pneumatic type.
  • At least one collector air 16 could have air propulsion devices 21 1; 21 2 .
  • air propulsion devices 21 1; 21 2 By way of non-limiting example, as can be seen in FIG. 28, when the ventilation device 2 is active, air could be sucked by one (or more) opening (s) 17 of suction to be driven by first and second vane wheels 33 1 , 33 2 , using first and second actuators 29 1; 29 2 , towards the end of first and second series 8 1; 8 2 of aerodynamic tubes 8.
  • the ventilation device 2 could thus selectively blow differentiated regions of one or more heat exchangers, such as the heat exchanger 1, that is to say only by the first series 8 1; only by the second series 8 2 or by the first and second series 8 1; 8 2 at the same time, with or without the same rate.
  • one or more heat exchangers such as the heat exchanger 1
  • the air propulsion devices 21 can not be limited to a turbomachine or a tangential fan 23, but could also be of the axial type, helical or any other type of compact fan.
  • one (or more) centrifugal fan (s) 23 could be replaced by one (or more) fan (s) helical (helical) ) In each air manifold 16 of any of the embodiments. It is understood in particular that a centrifugal fan 23 could be replaced by several helical fans 25 in the same air collector 16.
  • Each helical fan 25 can thus comprise an actuator 29 of the mechanical, electrical or pneumatic type moving on command a propeller 31 in a hole 35 envelope as shown in Figure 29 to allow the suction of air to send it to the ends of the aerodynamic tubes 8 with the same effects and advantages as those mentioned for the centrifugal fan 23.
  • the ventilation device 2 allows an optimization of the energy required for the ventilation of the heat exchangers that comprises the heat exchange module, such as the heat exchanger 1, in comparison with the use of a conventional propeller whose motorization means consume a lot of energy.
  • the integration of air propulsion device makes it possible to blow air in a more homogeneous and controlled manner in the air collector at the ends of the ventilation tubes 8.
  • the ventilation tubes 8 then have a flow air inlet which is roughly equivalent for all tubes, which allows to generate a more homogeneous airflow with the ventilation device.
  • the integration of air propulsion devices to one or more air collectors makes it possible to gain compactness, and to provide a ventilation device 2 that can be housed more easily in a motor vehicle.
  • each air propulsion device 21 such as a turbomachine being integrated into an air collector 16 of the ventilation device 2, it is no longer necessary use heat exchangers equipped with a ventilation propeller.
  • the ventilation device 2 advantageously makes it possible to propose a homogeneous flow thanks to the aerodynamic tubes 8, unlike a propeller whose blades generate a turbulent flow and ventilate a rather circular surface, and not to block the flow of the ambient air to the tubes 4 and the fins 6 when the ventilation device 2 is off, unlike a propeller whose fixed blades and the engine in the center of the propeller limit the heat exchange.
  • FIGS. 31 and 33 illustrate a sixth exemplary embodiment, in which at least one of the aerodynamic tubes 8 comprises distribution means 70 for the flow of air F traveling through the aerodynamic tube 8.
  • these distribution means are intended to directing at least a portion of the air flow feeding the aerodynamic tube 8 to different portions of the length of the aerodynamic tube 8. This thus ensures that the aerodynamic tube is supplied substantially homogeneously airflow F over its entire length.
  • the heat exchanger is then ventilated substantially more uniformly.
  • the distribution means 70 comprise a plurality of distribution walls 72 defining a passage of the air flow between one of these partition walls 72 and:
  • a wall of the aerodynamic tube 8 here the wall 74 defining the leading edge 37.
  • the partition or walls 72 may extend over substantially the entire height of the aerodynamic tube 8.
  • the partition walls 72 are four in number and are arranged symmetrically with respect to a plane normal to the longitudinal direction of the aerodynamic tube 8 located at half the length of the tube.
  • This plane is embodied in particular in the examples of Figures 32 to 34 by a flat partition 76 forming partitioning means 78 hermetically separating the aerodynamic tube 8 into two spaces E1 and E2 contiguous.
  • each of the spaces E1 and E2 of the aerodynamic tube 8 is divided, in the examples of FIGS. 33 and 34, into three distinct internal volumes V1, V2, V3.
  • the partition walls 72 distribute the flow of air F in these three volumes V1, V2, V3.
  • the distribution walls 72 are integral with the aerodynamic tube 8.
  • the distribution walls 72 extend from the leading edge 37.
  • the partition walls 72 extend for example at an angle with a first planar portion 82 extending substantially from the leading edge 37 towards the end 80 aerodynamic tube 8 nearest.
  • the distribution walls 72 each comprise a first planar portion 82 extending, starting from the leading edge 37, in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the aerodynamic tube.
  • the partition walls 72 also include a second planar portion 84 extending from the first planar portion 82 and at an angle to the first planar portion 82.
  • the end of the second portion 84, opposite the first flat portion 82, is oriented towards the end 80 of the aerodynamic tube closest to the distribution wall 72.
  • the angle between the first planar portion and the second flat portion is between 60 ° and 160 °, preferably between 90 ° and 120 °.
  • the partition walls 72 may also comprise, as illustrated, each a third planar portion 86 extending from the second planar portion 84 and at an angle to the second planar portion 84.
  • the free end 86E of the third flat portion is oriented towards the end 80 of the aerodynamic tube closest to the wall of distribution 74.
  • first distribution walls 90 extend to the end 80 of the nearest aerodynamic tube.
  • the third flat portion 86 extends so that the free end 86E reaches the end 80 of the aerodynamic tube 8, the closest.
  • These first two partition walls 90 are here closest to the end 80 of the aerodynamic tube.
  • first partition walls 95 extend towards the end 80 of the nearest aerodynamic tube, without reaching it.
  • the first distribution walls 95 extend in a rectilinear extension direction, the extension direction of the or each distribution wall 95 forming a non-flat angle with the longitudinal direction of the tube 8.
  • first distribution walls 90 extend to the end 80 of the aerodynamic tube 8, the closest, in the same way as in the first variant , but second repair walls 92 also extend to the end 80 of the aerodynamic tube 8, the closest.
  • At least one aerodynamic tube 8 comprises guide means 94 for the flow of air making it possible to orient the air flow F at its outlet openings 40.
  • these guide means 94 guide the flow of air F through the aerodynamic tube 8, and are configured to deflect the air flow F with respect to a longitudinal direction of the aerodynamic tube 8. It is thus possible to increase the efficiency of the ventilation provided by the ventilation device.
  • the guiding means 94 may be configured so that the flow of air flows, at its exit from the aerodynamic tube 8, in a direction substantially normal to the plane of the opening 40.
  • the guide means 94 are preferably deflectors 96 integral with the aerodynamic tube 8, preferably arranged regularly along this tube.
  • the deflectors 96 extend from the leading edge 37.
  • the deflectors 96 extend over substantially the entire height of the ventilation tubes 8.
  • the deflectors 96 comprise a first planar portion 98 extending, from the leading edge 37, in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the aerodynamic tube 8, and a second planar portion 100 extending from of the first planar portion 98 and making an angle with the first planar portion 98.
  • the angle between the first flat portion 98 and the second flat portion 100 is between 60 ° and 160 °, preferably between 90 ° and 120 °.
  • the free end 100E of the second flat portion 98 is oriented towards the end 80 of the aerodynamic tube. closer to the deflector 96.
  • the aerodynamic tube 8 is provided with filling means 102 filling a portion of the aerodynamic tube 8 so as to delimit an EC space aerodynamic tube 8 in which the air flow F can not flow.
  • filling means may comprise in particular plastic or aluminum, which may for example be identical to the material of which the aerodynamic tubes are composed, or may comprise foams for example.
  • this aerodynamic tube 8 comprises means 104 for asymmetric distribution of the air flow through the aerodynamic duct 8 to the opening 40.
  • the aerodynamic tube is intended to be supplied with air flow by its two longitudinal ends 80.
  • partition walls 72 are provided which guide the flow of air from a first end 80a to a first portion 40a of the opening 40, while two partition walls 72 allow to guiding the flow of air from a second end 80b, opposite the first end 80a of the aerodynamic tube 8, to a second portion 40b of the opening 40, so that the first and second portions 40a, 40b are asymmetrical .
  • the first and second portions 40a, 40b of the opening 40 being complementary, the length L of the first portion 40a may be between one quarter and one third of the total length of the opening 40.
  • Such means of asymmetric distribution of the air flow passing through the aerodynamic tube 8 make it possible in particular to adapt the total air flow to the heat exchanger 1, in particular to cool further a zone of this heat exchanger that another by creating a greater total airflow in this area or to overcome a greater pressure drop in this area.
  • This can especially be achieved with a single turbine engine supplying the two air intake manifolds symmetrically, or with two identical turbomachines each supplying the ventilation device through a respective air intake manifold, again so symmetrical.
  • the ventilation device 2 may comprise one or more air propulsion devices 21, in particular turbomachines, supplying the aerodynamic tubes 8 via air flow via the air intake manifold or manifolds 16.
  • the air intake manifold or manifolds may in particular extend mainly in a longitudinal direction between a first end 16i and a second end 16 2 .
  • the or each intake manifold can then be supplied with air flow by one or more common or, conversely, respective turbomachines.
  • arrows CF in FIG. 43:
  • An outlet of the air intake manifold or each air intake manifold 16, at the first end 16 1; may be in fluid communication with at least one air propulsion device 21;
  • An outlet of the air intake manifold or each air intake manifold 16, at the second end 16 2 may be in fluid communication with at least one air propulsion device 21;
  • An outlet disposed between the first 16i and second 16 2 ends, including mid-distance between the first and second ends of the air intake manifold or each air intake manifold 16, can be in communication fluid with at least one air propulsion device 21.
  • FIG. 44 illustrates a first example in which a single air propulsion device 21 is used to feed airflow to the two air intake manifolds 16 disposed at both ends of the aerodynamic tubes 8.
  • This device air propulsion 21 may for example be in fluid communication with the first ends 16 1; here above, two air intake manifolds 16.
  • a first air propulsion device 21 is in fluid communication with the second end 16 2 , here below, of a first air intake manifold 16, while a second propulsion device air 21 is in fluid communication with the first end 16 1; here upper, the second air intake manifold 16.
  • a first air propulsion device 21 is in fluid communication with an outlet 16c of a first air intake manifold 16, disposed substantially midway between the first and second ends 16i, 16 2 of the first air intake manifold 16.
  • a second air propulsion device 21 is in fluid communication with the first end 16i of the second air intake manifold 16, while a third device Air propulsion 21 is in fluid communication with the second end 16 2 of the second air intake manifold.
  • four air propulsion devices 21 are implemented, each of the air propulsion devices 21 being in fluid communication with a respective outlet of the first and second air intake manifolds 16, made at the first and second ends 16i, 16 2 of the air intake manifolds 16.
  • aerodynamic tubes described in the application can in particular be obtained by molding, extrusion, stamping or folding.
  • These aerodynamic tubes 8 can in particular be one of a plastic material, in particular a polyamide (PA), a polycarbonate (PC), a polyvinyl chloride (PVC), a polymethylmethacrylate (PMMA), and a metallic material such as than aluminum or an aluminum alloy.
  • a plastic material in particular a polyamide (PA), a polycarbonate (PC), a polyvinyl chloride (PVC), a polymethylmethacrylate (PMMA), and a metallic material such as than aluminum or an aluminum alloy.
  • PA polyamide
  • PC polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • metallic material such as than aluminum or an aluminum alloy.
  • FIG. 40 illustrates the steps for producing a symmetrical aerodynamic tube 8, with two openings 40.
  • holes 108 are formed in a sheet 106.
  • the sheet 106 is folded according to the desired aerodynamic tube model 8.
  • the two half-tubes 8 ' are fixed together to form a symmetrical aerodynamic tube 8.
  • the half-tubes 8 ' are not made by folding, but by any other method accessible to those skilled in the art, including molding, extrusion or stamping.
  • one or more heat transfer tubes 4 can be made integrally with the aerodynamic tube 8, in particular with a single half-tube 8 'or with each half-tube 8'.
  • a heat exchange device is also provided with heat transfer tubes, which is associated with the ventilation device so that the ventilation device is adapted to generate a flow of heat. air to the heat pipes.
  • this step can then consist in fixing the heat-transfer tubes between two collectors of cooling fluid, at each end of the heat-transfer tubes 4. This can be done according to the same processes as those used to attach the aerodynamic tubes 8 to the air intake manifolds.
  • the embodiments shown in the figures illustrate an exchanger-type heat exchanger for cooling a vehicle engine.
  • the ventilation device can generate a flow of air through any other heat exchanger of a motor vehicle, such as a high temperature heat exchanger and / or low temperature, a condenser, a heat exchanger for air cooling overeating, etc.
  • the heat exchange module may similarly include any such heat exchanger.

Abstract

L'invention concerne un dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air en direction d'un échangeur de chaleur de véhicule automobile, comprenant : - des conduits; - au moins un collecteur d'air comportant des orifices, chaque conduit débouchant par une de ses extrémités dans un orifice distinct du collecteur d'air, les conduits étant munis d'au moins une ouverture distincte de leurs extrémités et située à l'extérieur du collecteur d'air, - au moins un dispositif de propulsion d'air étant agencé dans ledit au moins un collecteur d'air.

Description

DISPOSITIF DE VENTILATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne un dispositif de ventilation, notamment pour un échangeur de chaleur d'un véhicule automobile.
La face avant d'un véhicule automobile comporte généralement un groupe moto- ventilateur muni d'échangeurs de chaleur. Un échangeur de chaleur comprend habituellement des tubes acheminant un fluide caloporteur, et des éléments d'échangeur de chaleur, dits « ailettes » ou « intercalaires », reliés à ces tubes et qui permettent d'augmenter la surface d'échange entre les tubes et l'air ambiant.
Afin d'augmenter l'échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l'air ambiant, il est très fréquent qu'une hélice du dispositif de ventilation soit utilisée pour générer un flux d'air dirigé vers les tubes et les ailettes.
Toutefois, les moyens de motorisation d'une telle hélice consomment généralement beaucoup d'énergie.
De plus, le flux d'air généré par les pales d'un tel ventilateur est turbulent, notamment en raison de la géométrie circulaire de l'hélice, et n'atteint en général qu'une partie seulement de la surface de l'échangeur de chaleur (zone circulaire de l'échangeur faisant face à l'hélice du ventilateur). L'échange de chaleur ne se fait donc pas de façon homogène sur toute la surface des tubes et des ailettes.
Enfin, lorsque la mise en marche du dispositif de ventilation ne s'avère pas nécessaire (typiquement lorsque l'échange de chaleur avec de l'air ambiant non accéléré suffit à refroidir le fluide caloporteur circulant dans l'échangeur), les pales obstruent en partie l'écoulement de l'air ambiant vers les tubes et les ailettes, ce qui gêne la circulation d'air vers l'échangeur et limite ainsi l'échange de chaleur avec le fluide caloporteur.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif de ventilation pour un véhicule automobile qui apporte avantageusement une fonction de ventilation optimisée des échangeurs dans un espace compact permettant une meilleure gestion thermique d'un véhicule automobile.
A cet effet, l'invention se rapporte à un dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air en direction d'un échangeur de chaleur de véhicule automobile, comprenant : - des conduits;
- au moins un collecteur d'air comportant des orifices, chaque conduit débouchant par une de ses extrémités dans un orifice distinct du collecteur d'air,
les conduits étant munis d'au moins une ouverture distincte de leurs extrémités et située à l'extérieur du collecteur d'air, - au moins un dispositif de propulsion d'air étant agencé dans ledit au moins un collecteur d'air.
Avantageusement selon l'invention, le dispositif de ventilation permet d'ajuster le débit d'air envoyé à un échangeur de chaleur associé. Il est ainsi possible d'optimiser l'efficacité de ces échangeurs de chaleur en fonction des besoins comme mieux expliqué ci-dessous.
De plus, le dispositif de propulsion d'air, qui peut être une turbomachine ou un ventilateur tangentiel par exemple, étant intégré audit au moins un collecteur d'air du dispositif de ventilation, il n'est plus nécessaire d'utiliser des échangeurs de chaleur muni d'une hélice de ventilation.
On comprend en outre que le dispositif permet avantageusement de proposer un écoulement laminaire grâce aux conduits de ventilation, contrairement à une hélice dont les pales génèrent un écoulement turbulent.
Le dispositif selon l'invention permet également de ne pas bloquer l'écoulement de l'air ambiant vers les tubes et les ailettes lorsque le dispositif de ventilation est éteint, contrairement à une hélice dont les pales immobiles et le moteur au centre de l'hélice obstruent le passage de l'air vers l'échangeur, et ainsi limitent l'échange de chaleur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend au moins une ouverture d'aspiration d'air pour ledir au moins un dispositif de propulsion d'air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite au moins une ouverture d'aspiration d'air est située sur une surface externe dudit au moins un collecteur d'air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite au moins une ouverture présente une longueur au moins égale à 50% de la longueur du collecteur d'air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un collecteur d'air est sensiblement cylindrique ou oblong, les orifices dudit au moins un collecteur d'air dans lesquels débouchent les extrémités des conduits étant alignés le long d'une direction longitudinale du collecteur d'air, ladite au moins une ouverture s'étendant dans une direction longitudinale du collecteur d'air diamétralement opposée par rapport à la direction d'alignement des orifices.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite au moins une ouverture d'aspiration d'air est située à une extrémité dudit au moins un collecteur d'air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins dispositif de propulsion d'air comporte une turbomachine, un ventilateur centrifuge, un ventilateur axial et tangentiel et/ou un ventilateur hélicoïdal.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte deux collecteurs d'air, le premier collecteur d'air étant relié à l'une des extrémités de chaque conduit, le deuxième collecteur d'air étant relié à l'autre extrémité de chaque conduit. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque conduit présente une section comprenant un bord d'attaque, un bord de fuite, opposé au bord d'attaque, un premier et un deuxième profils, s'étendant chacun entre le bord d'attaque et le bord de fuite, ladite au moins une ouverture du conduit étant sur l'un des premier et deuxième profils, ladite au moins une ouverture étant configurée de sorte qu'un flux d'air sortant de l'ouverture s'écoule le long d'au moins une portion dudit un des premier et deuxième profils.
L'invention a également pour objet un module d'échange de chaleur pour véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation tel que décrit précédemment.
Plus généralement, l'invention a pour objet un dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air en direction d'un échangeur de chaleur de véhicule automobile, comprenant :
- des guides d'air ;
- au moins un dispositif de propulsion d'air agencé dans au moins un collecteur d'air configuré pour distribuer de l'air mis en mouvement par le dispositif de propulsion d'air, vers les guides d'air,
les guides d'air étant configurés pour diriger l'air distribué par le collecteur d'air vers ledit échangeur de chaleur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un premier exemple d'un module d'échange de chaleur avec un échangeur de chaleur et une partie d'un dispositif de ventilation ;
- la figure 2 est une vue en perspective du module d'échange de chaleur de la figure 1 selon un autre angle de vue ;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un collecteur bi-fluides du module d'échange de chaleur de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue de côté du collecteur bi-fluides de la figure 3 selon un premier angle de vue ;
- la figure 5 est une vue de côté du collecteur bi-fluides de la figure 3 selon un deuxième angle de vue ;
- la figure 6 est une vue de côté du collecteur bi-fluides de la figure 3 selon un troisième angle de vue ;
- la figure 7 est une vue de côté du collecteur bi-fluides de la figure 3 et coupé selon le plan VII-VII ; - la figure 8 est une vue en perspective du module d'échange de chaleur de la figure 1 coupé selon le plan X-X ;
- la figure 9 est une vue schématique en perspective d'une partie de tubes de ventilation et de tubes caloporteurs de la figure 1 ;
- la figure 10 est une vue schématique en coupe selon le plan X-X de la partie de tubes de ventilation et de tubes caloporteurs de la figure 1 ;
- la figure 11 est une vue en coupe selon le plan X-X d'un tube de ventilation de la figure 1 ;
la figure 12 est une vue en perspective d'un deuxième exemple de module d'échange de chaleur avec un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation ;
- la figure 13 est une vue en perspective d'un tube de ventilation de la figure 12 coupé selon le plan XIV-XIV ;
la figure 14 est une vue en coupe selon le plan XIV-XIV d'un tube de ventilation de la figure 12 ;
- les figures 15a et 15b sont des vues similaires à la figure 14 de variantes d'un troisième exemple de tube de ventilation ;
la figure 16 est une vue similaire à la figure 9 selon le troisième exemple du tube de ventilation ;
- la figure 17 est une vue similaire à la figure 13 d'un tube de ventilation selon un quatrième exemple de réalisation ;
- la figure 18 est une vue similaire à la figure 11 d'un tube de ventilation selon le quatrième exemple de réalisation ;
- la figure 19 est une vue schématique en perspective d'une partie d'un dispositif d'alimentation selon un quatrième exemple de réalisation du tube de ventilation ;
- la figure 20 est une vue similaire à la figure 8 d'un module d'échange de chaleur muni d'un dispositif de ventilation selon le quatrième exemple de réalisation du tube de ventilation ;
- la figure 21 est une vue similaire aux figures 13 et 17 d'un tube de ventilation selon un cinquième exemple de réalisation ;
- la figure 22 est une vue similaire à la figure 20 d'un module d'échange de chaleur muni d'un dispositif de ventilation selon le cinquième exemple de réalisation du tube de ventilation ;
- la figure 23 est une vue en perspective d'un dispositif de ventilation selon un autre exemple ;
- la figure 24 est une vue partielle en perspective du dispositif de la figure 23 ; - la figure 25 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 23 ;
- la figure 26 est une vue en perspective d'un dispositif de ventilation selon encore un autre exemple ;
- la figure 27 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 26 ;
- la figure 28 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de ventilation selon un autre exemple ;
- la figure 29 est une vue en perspective d'une variante de turbomachine ;
- la figure 30 est une vue partielle en perspective de la variante de turbomachine de la figure 29 ;
- la figure 31 est une vue similaire à la figure 13 d'un autre exemple de tube de ventilation ;
la figure 32 est une vue en coupe selon le plan XXXI-XXXI d'un autre exemple de tube de ventilation ;
- les figures 33 à 36 sont des vues similaires à la figure 32 de variantes de tubes de ventilation, la figure 33 étant en particulier une vue en coupe selon le plan XXXI-XXXI du tube de ventilation de la figure 31 ;
- la figure 37 représente un exemple de variation de la pression statique obtenue au niveau d'un échangeur de chaleur en fonction de la hauteur des ouvertures des tubes de ventilation d'un exemple de dispositif de ventilation ; - la figure 38 représente schématiquement la variation du profil de vitesse de l'air au voisinage d'un tube de ventilation d'un exemple de dispositif de ventilation ;
- la figure 39 représente la variation de la distance nécessaire entre les tubes de ventilation du dispositif de ventilation et les tubes caloporteurs de l'échangeur de chaleur pour assurer un mélange homogène entre l'air éjecté par les tubes de ventilation et le flux d'air induit, en fonction de la vitesse du flux d'air éjecté par les tubes de ventilation ;
- la figure 40 illustre schématiquement des étapes de fabrication d'un exemple de tube de ventilation par pliage ;
- la figure 41 représente la variation du flux d'air total traversant un échangeur de chaleur en fonction du pas des tubes du dispositif de ventilation, pour trois exemples d'échangeurs de chaleur, respectivement à faibles pertes de charge, à pertes de charges moyennes et à pertes de charge élevées ;
- la figure 42 représente en coupe longitudinale un autre exemple de tube de ventilation d'un dispositif de ventilation ;
- les figures 43 à 47 illustrent schématiquement des variantes d'alimentation en flux d'air des collecteurs d'admission d'air d'un exemple de dispositif de ventilation.
Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent les mêmes références. La description de leur structure et de leur fonction n'est donc pas systématiquement reprise.
On a représenté à la figure 1 un premier exemple de réalisation d'un module d'échange de chaleur avec un échangeur de chaleur 1 destiné à équiper un véhicule automobile, équipé d'un dispositif de ventilation 2 selon un premier exemple de réalisation.
L'échangeur de chaleur 1 comprend des tubes caloporteurs 4 dans lesquels un fluide est destiné à circuler, ici de l'eau, du liquide de refroidissement ou du réfrigérant. Les tubes caloporteurs 4 sont ici sensiblement rectilignes et s'étendent selon une direction longitudinale. Les tubes caloporteurs forment ainsi des tubes caloporteurs 4. Les tubes caloporteurs 4 sont parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée. Les tubes sont sensiblement tous de la même longueur.
Plus particulièrement, dans l'exemple illustré, chaque tube caloporteur 4 a une section sensiblement oblongue, et est délimité par des première 4a et seconde 4b parois planes qui sont reliées à des ailettes 6 d'échange de chaleur. Pour des raisons de clarté, les ailettes 6 ne sont pas représentées sur la figure 1 ; les ailettes 6 sont néanmoins visibles, notamment sur les figures 9 et 10.
Le module d'échange de chaleur est équipé d'un dispositif de ventilation 2 comprenant une pluralité de conduits de ventilation 8. Les conduits de ventilation 8, de la même façon que les tubes caloporteurs 4, peuvent notamment être sensiblement rectilignes, de manière à former des tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 sont en outre parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 sont également de la même longueur. La longueur des tubes de ventilation 8 est par exemple sensiblement égale à la longueur des tubes caloporteurs 4.
Le dispositif de ventilation 2 est destiné à générer un flux d'air en direction des tubes caloporteurs 4.
Les tubes caloporteurs 4 et les tubes de ventilation 8 peuvent être tous parallèles entre eux, comme cela est illustré à la figure 1 . Ainsi, les rangées de tubes de ventilation 8 et de tubes caloporteurs 4 sont elles-mêmes parallèles. En outre, les tubes de ventilation 8 peuvent être disposés de sorte que chacun d'entre eux se trouve en vis-à-vis d'un tube caloporteur 4.
Le nombre de tubes de ventilation 8 peut être adapté au nombre de tubes caloporteurs 4. Par exemple, pour un échangeur de chaleur 1 classique, le dispositif de ventilation 2 peut comprendre par exemple au moins dix tubes de ventilation 8, de préférence au moins quinze tubes de ventilation 8, de préférence encore au moins vingt-quatre tubes de ventilation 8 et/ou au plus cinquante tubes de ventilation 8, de préférence au plus trente-six tubes de ventilation 8, de préférence encore au plus trente tubes de ventilation 8. L'échangeur de chaleur 1 peut par exemple comporter entre soixante et soixante-dix tubes caloporteurs 4.
Les tubes et le nombre de tubes de ventilation 8 du dispositif de ventilation 2 peuvent être tels qu'une section de passage d'air minimale entre les tubes du dispositif de ventilation, définie dans un plan sensiblement perpendiculaire au flux d'air à travers l'échangeur de chaleur 1 , est comprise entre 15 et 50 % de la surface, de préférence entre 20 et 40%, et de préférence encore entre 25 et 30%, définie dans un plan perpendiculaire au flux d'air à travers l'échangeur de chaleur, entre deux tubes caloporteurs extrémaux.
De préférence, la surface frontale des tubes de ventilation 8, mesurée dans un plan sensiblement perpendiculaire au flux d'air traversant l'échangeur de chaleur 1 , est inférieure à 85% de la surface frontale occupée par les tubes caloporteurs 4.
Par ailleurs, afin de limiter le volume occupé par le module d'échange de chaleur comprenant l'échangeur de chaleur 1 et le dispositif de ventilation 2, tout en obtenant des performances d'échange de chaleur similaires à celle d'un dispositif de ventilation à hélice, on peut disposer la rangée de tubes de ventilation 8 à une distance inférieure ou égale à 150 mm de la rangée de tubes caloporteurs 4, de préférence inférieure ou égale à 100 mm. Cette distance est de préférence supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure à 40 mm.
En effet, une distance trop courte entre les tubes de ventilation 8 et les tubes caloporteurs 4 risque de ne pas permettre un mélange homogène du flux d'air éjecté par les tubes de ventilation 8 avec le flux d'air induit. Un mélange inhomogène ne permet pas de refroidir de manière homogène les tubes caloporteurs 4, de correctement entraîner l'air ambiant vers les tubes caloporteurs, et induit en outre des pertes de charges qui peuvent être élevées.
II a été constaté par ailleurs par les inventeurs qu'une distance trop grande (au- delà de 150 mm) n'apporte pas de nette amélioration d'un point de vue homogénéité du flux d'air éjecté par les tubes de ventilation 8 avec le flux d'air induit. Aussi, disposer la rangée de tubes de ventilation 8 à une distance inférieure ou égale à 150 mm de la rangée de tubes caloporteurs 4 permet de ne pas compromettre la compacité du module d'échange de chaleur, tout en conservant un mélange homogène du flux d'air éjecté avec le flux d'air induit.
De même, toujours pour limiter le volume occupé par le module d'échange de chaleur, on peut s'assurer que la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 8 (le terme hauteur se rapportant ici à la dimension correspondant à la direction selon laquelle les tubes de ventilation 8 sont alignés) est sensiblement égale ou inférieure à celle de la hauteur de la rangée de tubes caloporteurs 4, c'est-à-dire généralement entre 400 et 700 mm.. Par exemple, lorsque la hauteur de la rangée de tubes caloporteurs 4 est de 431 mm, on peut s'assurer que la hauteur de la rangée de tubes de ventilation 8 est sensiblement égale ou inférieure à cette valeur.
Le dispositif de ventilation 2 comprend en outre un dispositif d'alimentation 10 alimentant en air les tubes de ventilation 8 et alimentant en fluide les tubes caloporteurs 4, dont une partie des éléments le constituant a été représentée sur les figures 1 et 2.
Le dispositif d'alimentation 10 comprend deux collecteurs bi-fluides 12, disposés à deux extrémités opposées du dispositif de ventilation 2, mais dont un seul a été représenté sur la figure 1 pour des raisons de clarté.
On va maintenant décrire, en référence aux figures 2 à 7, un tel collecteur bi- fluide 12.
Le collecteur bi-fluide 12 comprend d'une part un collecteur d'admission ou d'évacuation de fluide 14 auquel sont reliés tous les tubes caloporteurs 4 et d'autre part un collecteur d'admission d'air 16 auquel sont reliés tous les tubes de ventilation 8. Le fluide circulant dans les tubes caloporteurs 4 est par exemple de l'eau, du liquide de refroidissement ou du réfrigérant.
Plus précisément, les tubes caloporteurs 4 sont reliés à un même collecteur de fluide 14 via une de leurs extrémités comprenant une entrée d'admission de fluide 18, et les tubes de ventilation 8 sont reliés à un même collecteur d'admission d'air 16 via une de leurs extrémités, comprenant une entrées d'admission d'air 20.
Pour des raisons de simplification de sa fabrication et afin de limiter le volume occupé par l'échangeur de chaleur 1 et le dispositif de ventilation 2, toutes les entrées d'admission de fluide 18 et toutes les sorties de fluide, d'une part, et toutes les entrées d'admission d'air 20, d'autre part, peuvent être contenues respectivement dans un même plan.
Dans la suite, on décrit l'exemple d'un collecteur d'admission de fluide, étant entendu qu'une configuration analogue est réalisée à l'extrémité opposée des tubes caloporteurs, par un collecteur d'évacuation de fluide.
Le collecteur d'admission de fluide 14 est relié à un dispositif de mise en mouvement de fluide par un conduit d'alimentation en fluide 22 (visible sur les figures 2, 3, 4 et 6) débouchant dans le collecteur d'admission de fluide 14. Ce dispositif de mise en mouvement de fluide étant un dispositif de mise en mouvement de fluide classique pour échangeur de chaleur de véhicule automobile, il n'a pas été représenté sur les figures et ne sera pas décrit ici.
De même, le collecteur d'admission d'air 16 est relié à des dispositifs de propulsion d'air 21 (pouvant aussi être nommé « moyen de mise en mouvement d'air » ou « moyen de génération d'un flux d'air ») par un conduit d'alimentation en air 24 (visible sur les figures 2, 3, 4 et 6) débouchant dans le collecteur d'admission d'air 16. Les dispositifs de propulsion d'air 21 peuvent être par exemple une ou plusieurs turbomachines, et/ou un ou plusieurs ventilateurs centrifuges, axiaux, tangentiels ou encore à canal de retour (dit « mixed flow fan » en anglais).
Selon un mode de réalisation possible, les dispositifs de propulsion d'un flux d'air alimentant le ou les collecteurs d'air ainsi que les tubes de ventilation, peuvent être installés à distance du ou des collecteurs d'air et des tubes de ventilation. Ceci offre davantage de libertés dans la conception du module d'échange de chaleur incluant le dispositif de ventilation et l'échangeur de chaleur. Cela permet également de ne pas encombrer la section de passage de l'air vers l'échangeur de chaleur, comme c'est le cas avec les moteurs d'entrainement des hélices de ventilateurs classiques pour véhicule automobile.
Les dispositifs de propulsion d'air 21 sont par exemple une turbomachine 23, représentée sur la figure 2, où celle-ci alimente les deux collecteurs d'admission d'air 16 de deux collecteurs bi-fluides 12 disposés à chacune des extrémités de l'échangeur de chaleur 1 , c'est-à-dire à chacune des extrémités des tubes de ventilation 8 et des tubes caloporteurs 4. Alternativement, une turbomachine 23 peut alimenter un seul collecteur d'admission 16 et non deux. Également, une ou plusieurs turbomachines peuvent être mises en œuvre pour alimenter chaque collecteur d'admission d'air 16 ou tous les collecteurs d'admission d'air 16.
Avantageusement, chaque collecteur d'admission d'air 16 est dépourvu de toute autre ouverture que les orifices dans lesquels débouchent les tubes de ventilation 8 et des bouches destinées à être en communication de fluide avec une ou plusieurs turbomachines pour alimenter en flux d'air le collecteur d'admission d'air considéré. Notamment, chaque collecteur d'admission d'air 16 est de préférence dépourvu d'ouverture orientée en direction de l'échangeur de chaleur 1 , qui permettrait dans le cas présent d'éjecter une partie du flux d'air parcourant le collecteur d'air 16, directement en direction de l'échangeur de chaleur 1 , sans parcourir au moins une portion d'un tube de ventilation 8. Ainsi, tout le flux d'air créé par la ou les turbomachines parcourant le ou les collecteurs d'air 16, est de préférence réparti entre sensiblement tous les tubes de ventilation 8. Ceci permet une répartition plus homogène de ce flux d'air.
Les dispositifs de propulsion d'air 21 peuvent être déportés à distance des tubes de ventilation 8 par l'intermédiaire des collecteurs d'admission d'air 16, comme illustré sur la figure 2 où le dispositif de propulsion d'air 21 n'est pas directement adjacent aux collecteurs d'admission d'air 16.
L'extrémité 22e du conduit d'alimentation en fluide débouche dans le collecteur d'admission de fluide 14, tandis que l'extrémité 22s d'un conduit d'évacuation en fluide débouche dans le collecteur d'évacuation de fluide. Par ailleurs, l'extrémité 24e de chaque conduit d'alimentation en air 24 débouche dans un collecteur d'admission d'air 16 respectif. Chaque collecteur d'admission d'air 16 peut par exemple être tubulaire. Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 11 , les collecteurs d'admission d'air 16 s'étendent selon une même direction, qui est ici perpendiculaire à la direction d'allongement (ou direction longitudinale) des tubes caloporteurs 4 et de ventilation 8.
Afin de réduire de façon significative le volume du collecteur d'admission bi-fluide 12, et ainsi qu'on peut le voir sur les figures 2 à 7, en particulier sur les figures 6 et 7 qui montrent une vue de côté du collecteur d'admission bi-fluide 12 et une autre vue de côté du collecteur bi-fluide 12 coupé selon le plan VII-VII, le collecteur d'admission de fluide 14 et le collecteur d'admission d'air 16 peuvent être réalisés au sein d'une même pièce. Notamment, le collecteur d'admission de fluide 14 et le collecteur d'admission d'air 16 peuvent être emboîtés l'un dans l'autre. Alternativement, le collecteur d'admission de fluide 14 et le collecteur d'admission d'air 16 peuvent être au moins partiellement inclus l'un dans l'autre.
Dans le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 1 à 11 , le collecteur d'admission d'air 16 emboîte, ou enveloppe, le collecteur d'admission de fluide 14, qui est enchâssé dans le collecteur d'admission d'air 16. On peut toutefois envisager une configuration inverse dans laquelle le collecteur d'admission d'air 16 est emboîté dans le collecteur d'admission de fluide 14.
Plus précisément, ici, le collecteur d'admission de fluide 14 comprend un compartiment central 26 de forme générale sensiblement parallélépipédique, comportant une portion en saillie 28 dans laquelle vient déboucher le conduit d'alimentation en fluide 22, cette portion en saillie 28 épousant la forme tubulaire de l'extrémité 22e du conduit d'alimentation en fluide 22.
Le compartiment central 26 du collecteur d'admission d'air 16 comprend une ouverture d'éjection de fluide 30 de section transversale sensiblement rectangulaire, pratiquée dans une face d'éjection 32 du compartiment central 26.
La face d'éjection 32 s'étend en regard des entrées d'admission de fluide 18 des tubes caloporteurs 4 afin de les alimenter en fluide. À cet effet, la face d'éjection 32 s'étend de préférence selon un plan normal à la direction d'allongement des tubes caloporteurs 4. L'ouverture d'éjection de fluide 28 est destinée, de façon classique, à être fermée par une plaque, souvent appelée plaque collectrice, disposée en regard de la face d'éjection 32. La plaque collectrice est notamment visible sur la partie gauche de la figure 1 .
Comme on peut le voir sur les figures 4 à 6, le collecteur d'admission d'air 16 comprend une pluralité d'orifices d'éjection d'air réalisés chacun au sommet d'une portion tubulaire 36 respective, chaque orifice d'éjection d'air étant relié à un tube de ventilation 8, et plus particulièrement par son entrée d'admission d'air 20, à l'extrémité du tube de ventilation 8.
Tel qu'illustré, le compartiment central 26 du collecteur d'admission de fluide 14 est emboîté, ou enchâssé, dans le collecteur d'admission d'air 16 qui épouse sa forme. Le collecteur d'admission d'air 16 enveloppe les cinq faces du compartiment central 26 à l'exception de la face d'éjection 32, ainsi que la forme de la portion en saillie 28. À cet effet, le collecteur d'admission d'air 16 comprend une portion bombée 34 qui épouse la forme tubulaire de l'extrémité 22e du conduit d'admission en fluide.
Du fait que les collecteurs d'admission d'air 16 et les collecteurs de fluide 14 sont emboîtés, il n'est pas nécessaire de prévoir deux collecteurs de chaque côté du module d'échange de chaleur. Au contraire, dans l'exemple illustré, deux collecteurs bi-fluides 12 suffisent, un collecteur bi-fluide 12 étant disposé de chaque côté du module d'échange de chaleur. En outre, un collecteur bi-fluide 12, réalisé d'un seul tenant, a une résistance mécanique plus importante que deux collecteurs adjacents ou disposés côte-à-côte.
Dans le premier exemple illustré aux figures 1 à 12, le collecteur d'admission de fluide 14 et le collecteur d'admission d'air 16 sont venus de matière l'un avec l'autre. Cependant, dans d'autres modes de réalisation non représentés, le collecteur d'admission de fluide 14 et le collecteur d'admission d'air 16 sont assemblés, par exemple par brasage, collage ou sertissage.
De préférence, le collecteur d'admission de fluide 14 et le collecteur d'admission d'air 16 sont tous deux réalisés en aluminium, en matériau polymère ou en polyamide, de préférence en PA66.
On va maintenant décrire plus en détail les tubes de ventilation 8 en référence aux figures 8 à 11 du dispositif de ventilation 2 du module d'échange de chaleur. Dans ce qui suit, les tubes de ventilation 8 sont appelés tubes aérodynamiques 8. On peut noter ici que la forme des tubes de ventilation 8 est a priori indépendante de la configuration des collecteurs d'admission d'air, qu'ils soient ou non, réalisés d'un seul tenant avec les collecteurs d'admission et d'évacuation de fluide de l'échangeur de chaleur. Un tube aérodynamique 8, tel qu'illustré à la figure 11 par exemple, présente sur au moins une portion, de préférence sur sensiblement toute sa longueur, une section transversale comprenant un bord d'attaque 37, un bord de fuite 38 opposé au bord d'attaque 37 et, ici, disposé en regard des tubes caloporteurs 4, et un premier et un deuxième profils 42, 44, s'étendant chacun entre le bord d'attaque 37 et le bord de fuite 38. Le bord d'attaque 37 est par exemple défini comme le point à l'avant de la section du tube aérodynamique 8 où le rayon de courbure de la section est minimal. L'avant de la section du tube aérodynamique 8 peut quant à lui être défini comme la portion de la section du tube aérodynamique qui est opposée - c'est-à-dire qui n'est pas en vis-à-vis - de l'échangeur de chaleur 1 . De même, le bord de fuite 38 peut être défini comme le point à l'arrière de la section du tube aérodynamique 8 où le rayon de courbure de la section est minimal. L'arrière de la section du tube aérodynamique 8 peut être défini par exemple comme la portion de la section du tube aérodynamique 8 qui est en vis-à-vis de l'échangeur de chaleur 1 .
La distance c entre le bord d'attaque 37 et le bord de fuite 38 est par exemple comprise entre 50 mm et 70 mm. Cette distance est ici mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction d'alignement de la rangée de tubes de aérodynamiques 8 et à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 8
Sur l'exemple de la figure 11 , le bord d'attaque 37 est libre. Sur cette figure également, le bord d'attaque 37 est défini sur une portion parabolique de la section du tube aérodynamique 8.
Le tube aérodynamique 8 illustré à la figure 11 comporte encore au moins une ouverture 40 pour éjecter un flux d'air traversant le tube aérodynamique 8, à l'extérieur du tube aérodynamique 8 et du collecteur d'admission d'air 16, notamment sensiblement en direction de l'échangeur de chaleur 1 . L'ouverture ou chaque ouverture 40 est par exemple une fente dans une paroi externe 41 du tube aérodynamique 8, la ou les fentes s'étendant par exemple selon la direction d'allongement du tube aérodynamique 8 dans lequel elles sont réalisées. La longueur totale de l'ouverture 40 ou des ouvertures peut être supérieure à 90 % de la longueur du tube aérodynamique. Chaque ouverture 40 est distincte des extrémités du tube aérodynamique 8, par lesquelles le tube aérodynamique 8 débouche dans un collecteur d'air 16. Chaque ouverture 40 est par ailleurs à l'extérieur du collecteur d'air 16. La forme en fente permet de constituer un passage d'air 46 de grandes dimensions en direction de l'échangeur de chaleur 1 sans trop réduire la résistance mécanique des tubes aérodynamiques 8.
Dans la suite on décrit uniquement une ouverture 40 étant entendu que chaque ouverture 40 du tube aérodynamique 8 peut être identique à l'ouverture 40 décrite. L'ouverture 40 est par exemple disposée à proximité du bord d'attaque 37. Dans l'exemple de la figure 11 , l'ouverture 40 est sur le premier profil 42. Dans cet exemple, le deuxième profil 44 est dépourvu d'ouverture 40. L'ouverture 40 dans le premier profil 42 est configurée de sorte que le flux d'air éjecté par l'ouverture 40, s'écoule le long d'au moins une partie du premier profil 42.
Tel qu'illustré à la figure 8, les tubes aérodynamiques 8 du dispositif de ventilation 2 peuvent être orientés alternativement avec le premier profil 42 ou le deuxième profil 44 orienté vers le haut de cette figure 8. Ainsi, alternativement, deux tubes aérodynamiques 8 voisins sont tels que leurs premiers profils 42 sont en vis-à-vis ou, au contraire, leurs deuxièmes profils 44 sont en vis-à-vis. Comme illustré sur la figure 8, la distance entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les deuxièmes profils 44 sont en vis-à-vis est inférieure à la distance entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les premiers profils 42 sont en vis-à-vis. La distance entre le centre de la section géométrique d'un premier tube aérodynamique 8 et le centre de la section géométrique d'un second tube aérodynamique 8, tels que le premier profil 42 du premier tube aérodynamique 8 soit en vis-à-vis du premier profil 42 du deuxième tube aérodynamique 8, mesurée selon la direction d'alignement des tubes aérodynamiques 8 est supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, et/ou inférieure ou égale à 30 mm, de préférence inférieure ou égale à 25 mm.
Pour chaque paire de tubes aérodynamiques 8 dont les ouvertures 40 sont en vis-à-vis, les flux d'air F éjectés par ces ouvertures 40 créent ainsi un passage d'air 46 dans lequel une partie, dite air induit I, de l'air ambiant A est entraîné par aspiration.
Il est à noter ici que le flux d'air éjecté par les ouvertures 40 longe une partie au moins du premier profil 42 du tube aérodynamique 8, par exemple par effet Coanda, comme illustré par exemple sur la figure 9. Tirant parti de ce phénomène, il est possible, grâce à l'entraînement de l'air ambiant A dans le passage d'air 46 créé, d'obtenir un débit d'air envoyé vers les tubes caloporteurs identique à celui généré par un ventilateur à hélice tout en consommant moins d'énergie.
En effet, le flux d'air envoyé vers la rangée de tubes caloporteurs 4 est la somme du flux d'air F éjecté par les fentes et de l'air induit I. Ainsi, il est possible de mettre en œuvre une turbomachine de puissance réduite par rapport à un ventilateur à hélice classique, mis en œuvre généralement dans le cadre d'un tel module d'échange de chaleur.
Un premier profil 42 présentant une surface Coanda permet par ailleurs de ne pas avoir à orienter les ouvertures 40 directement en direction des tubes caloporteurs 4, et ainsi de limiter l'encombrement des tubes aérodynamiques. Il est ainsi possible de maintenir une section de passage plus importante entre les tubes aérodynamiques 8, ce qui favorise la formation d'un plus grand débit d'air induit.
L'ouverture 40 est, sur la figure 11 , délimitée par des lèvres 40a, 40b. L'écartement e entre les lèvres 40a, 40b, qui définit la hauteur de l'ouverture 40, peut être supérieur ou égal à 0,3 mm, de préférence supérieur ou égal à 0,5 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 0,7 mm et/ou inférieur à 2 mm, de préférence inférieur ou égal à 1 ,5 mm, de préférence encore inférieure à 0,9 mm, de manière plus préférée encore inférieure ou égale à 0,7 mm. La hauteur de la fente est la dimension de cette fente dans la direction perpendiculaire à sa longueur.
Comme représenté sur la figure 37, plus la hauteur de la fente 40 est faible, plus la vitesse du flux d'air éjecté par cette fente est grande. Une grande vitesse du flux d'air éjecté se traduit par une pression dynamique élevée. Cette pression dynamique est ensuite convertie en pression statique dans la zone de mélange du flux d'air éjecté par la fente 40 et du flux d'air induit. Cette pression statique permet de vaincre les pertes de charge dues à la présence de l'échangeur de chaleur en aval du dispositif de ventilation, afin d'assurer un flux d'air adapté à travers l'échangeur de chaleur. Ces pertes de charge dues à l'échangeur de chaleur varient notamment en fonction du pas des tubes caloporteurs et du pas des ailettes de l'échangeur de chaleur, ainsi qu'en fonction du nombre d'échangeurs de chaleur qui peuvent être superposés dans le module d'échange de chaleur. En effet, le module d'échange de chaleur peut comprendre un ou plusieurs échangeurs de chaleur dont un, plusieurs ou tout les échangeurs peuvent être refroidit par le dispositif de ventilation. Cependant, une hauteur de fente trop faible induit des pertes de charges élevées dans le dispositif de ventilation, ce qui implique d'utiliser un dispositif de propulsion d'air ou plusieurs surdimensionné(s). Ceci peut engendrer un surcoût et/ou créer un encombrement incompatible avec la place disponible au voisinage du module d'échange de chaleur dans le véhicule automobile.
En particulier, l'échangeur de chaleur 1 formant une résistance à l'écoulement du flux d'air le traversant, provoquant une perte de charge dudit flux d'air, la hauteur de la ou des ouvertures 40 des tubes de ventilation 8 du dispositif de ventilation 2 peut être choisie en fonction de ladite perte de charge provoquée par l'échangeur de chaleur 1 . Comme illustré à la figure 37, la hauteur de la ou des ouvertures 40 des tubes de ventilation 8 et la surpression générée par le dispositif de ventilation 2 peuvent ainsi notamment être reliées par l'équation :
AP = -45.534 e2 - 60.96xe + 201.44
» est la hauteur de l'ouverture ou des ouvertures des conduits 8 du dispositif de ventilation ; et
« ΔΡ » est la surpression générée par l'échangeur de chaleur.
La lèvre extérieure (ou externe) 40a est ici constituée de la prolongation de la paroi du tube aérodynamique 8 définissant le bord d'attaque 37. La lèvre intérieure (ou interne) 40b est constituée par une partie courbe 50 du premier profil 42. Une extrémité 51 de la lèvre interne 40b peut se prolonger, comme illustré à la figure 11 , en direction du deuxième profil 44, au-delà d'un plan L normal à l'extrémité libre de la lèvre externe 40a. En d'autres termes, l'extrémité 51 de la lèvre interne 40b peut se prolonger, en direction du bord d'attaque 37, au-delà du plan L normal à l'extrémité libre de la lèvre extérieure 40a. L'extrémité 51 peut alors contribuer à diriger le flux d'air circulant dans le tube aérodynamique 8 vers l'ouverture 40.
L'ouverture 40 du tube aérodynamique 8 peut être configurée de sorte qu'un flux d'air circulant dans ce tube aérodynamique 8 soit éjecté par cette ouverture 40, en s'écoulant le long du premier profil 42 sensiblement jusqu'au bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8. L'écoulement du flux d'air le long du premier profil 42 peut résulter de l'effet Coanda. On rappelle que l'effet Coanda est un phénomène aérodynamique se traduisant par le fait qu'un fluide s'écoulant le long d'une surface à faible distance de celle-ci a tendance à l'affleurer, voire à s'y accrocher.
Pour ce faire, ici, la distance maximale h entre le premier 42 et le deuxième 44 profils, mesurée selon une direction d'alignement des tubes aérodynamiques 8, est en aval de l'ouverture 40. La distance maximale h peut être supérieure à 10 mm, de préférence supérieure à 11 mm et/ou inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à 15 mm. Ici, à titre d'exemple, la distance maximale h est sensiblement égale à 11 ,5 mm. Une hauteur h trop faible peut engendrer d'importantes pertes de charge dans le tube aérodynamique 8 ce qui pourrait obliger à mettre en œuvre une turbomachine plus puissante et donc plus volumineuse. Pour une même valeur de la distance entre les tubes aérodynamiques 8, mesurée selon la direction d'alignement des tubes aérodynamiques, ou pour un même pas des tubes aérodynamiques 8, une hauteur h trop grande limite la section de passage entre les tubes aérodynamiques pour le flux d'air induit. Le flux d'air total dirigé vers l'échangeur de chaleur peut alors être également réduit.
Le premier profil 42 comporte ici une partie bombée 50 dont le sommet définit le point du premier profil 42 correspondant à la distance maximale h. La partie bombée 50 peut être disposée en aval de l'ouverture 40 dans le sens d'éjection du flux d'air. Notamment, la partie bombée 50 peut être contiguë à la lèvre interne 40b délimitant l'ouverture 40.
En aval de la partie bombée 50 dans le sens d'éjection dudit flux d'air par l'ouverture 40, le premier profil 42 du tube aérodynamique 8 de l'exemple de la figure 11 comporte une première partie 52 sensiblement rectiligne. Le deuxième profil 44 comporte, dans l'exemple illustré à la figure 11 , une partie sensiblement rectiligne 48, s'étendant de préférence sur une majorité de la longueur du deuxième profil 44. Dans l'exemple de la figure 11 , la longueur I de la première partie rectiligne 52, mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8 et à la direction d'alignement de la rangée de tubes aérodynamiques, peut être supérieure ou égale à 20 mm, de préférence supérieure ou égale à 30 mm, et/ou inférieur ou égale à 60 mm. Une longueur relativement grande de cette première partie rectiligne est souhaitée notamment pour assurer le guidage du flux d'air éjecté de l'ouverture 40. La longueur de cette première partie rectiligne est cependant limitée du fait de l'encombrement correspondant du dispositif de ventilation et de ses conséquences sur le packaging du dispositif de ventilation ou du module d'échange de chaleur.
Dans ce cas, la première partie rectiligne 52 du premier profil 42 et la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 peuvent former un angle Θ non plat. L'angle Θ ainsi formé peut notamment être supérieur ou égale 5°, et/ou inférieur ou égal 20°, de préférence encore sensiblement égal à 10°. Cet angle de la première partie rectiligne 52 par rapport à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 permet d'accentuer la détente du flux d'air total. Un angle Θ trop grand risque cependant d'empêcher la réalisation de l'effet Coanda, de sorte que le flux d'air éjecté par l'ouverture 40 risque de ne pas suivre le premier profil 42 et, dès lors, de ne pas être orienté correctement en direction de l'échangeur de chaleur 1 .
Le premier profil 42 peut comporter, comme illustré à la figure 11 , une deuxième partie rectiligne 38a, en aval de la première partie rectiligne 52, dans le sens d'éjection du flux d'air, la deuxième partie rectiligne 38a s'étendant sensiblement parallèlement à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. Le premier profil 42 peut également comporter une troisième partie rectiligne 54, en aval de la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42. La troisième partie rectiligne 54 peut former un angle non plat avec la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. La troisième partie rectiligne 54 peut s'étendre, comme illustré, sensiblement jusqu'à un bord arrondi reliant la troisième partie rectiligne 54 du premier profil 42 et à la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44. Le bord arrondi peut définir le bord de fuite 38 de la section transversale du tube aérodynamique 8.
La partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 s'étend dans l'exemple de la figure
11 sur la majorité de la longueur c de la section transversale. Cette longueur c est mesurée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale des tubes aérodynamiques 8 et à la direction d'alignement de la rangée des tubes aérodynamiques 8. Cette direction correspond, dans l'exemple de la figure 11 , sensiblement à la direction de l'écoulement du flux d'air induit. Dans ce premier exemple de réalisation, la longueur c de la section transversale (ou largeur du tube aérodynamique 8) peut être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 80 mm, de préférence sensiblement égale à 60 mm. En effet, les inventeurs ont constaté qu'une longueur relativement grande de la section transversale du tube aérodynamique permet de guider de manière plus efficace le flux d'air éjecté par l'ouverture 40 et le flux d'air induit, qui se mélange à ce flux d'air éjecté. Cependant, une longueur trop importante de la section transversale du tube aérodynamique 8 pose un problème de packaging du dispositif de ventilation 2. En particulier, l'encombrement du module d'échange de chaleur peut alors être trop important par rapport à la place qui est disponible dans le véhicule automobile dans lequel il est destiné à être monté. Le packaging du module d'échange de chaleur ou du dispositif de ventilation peut également être problématique dans ce cas.
Par ailleurs, comme illustré à la figure 11 , la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 qui lui fait face, sont parallèles. Par exemple, la distance f entre cette deuxième partie rectiligne 38a et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 peut être supérieure ou égale à 1 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.
La figure 11 illustre encore que la section transversale (ou section géométrique) du tube aérodynamique 8 délimite une section de passage S pour le flux d'air traversant le tube aérodynamique 8. Cette section de passage S est ici définie par les parois du tube aérodynamique 8 et par le segment s'étendant selon la direction d'alignement des tubes aérodynamiques 8 entre le deuxième profil 44 et le bout de l'extrémité 51 de la lèvre interne 40b. Cette section de passage peut avoir une aire supérieure ou égale à 150 mm2, de préférence supérieure ou égale à 200 mm2, et/ou inférieure ou égale à 700 mm2, de préférence inférieure ou égale à 650 mm2. Une section de passage du flux d'air dans le tube aérodynamique 8 relativement grande permet de limiter les pertes de charge qui auraient pour conséquence de devoir surdimensionner la turbomachine mise en œuvre pour obtenir un débit d'air éjecté par l'ouverture 40 souhaité. Cependant, une section de passage importante induit un encombrement important du tube aérodynamique 8. Ainsi, à pas fixe des tubes aérodynamiques, une section de passage plus grande risque de nuire à la section de passage du flux d'air induit entre les tubes aérodynamiques 8, ne permettant pas, ainsi, d'obtenir un débit total d'air satisfaisant, dirigé vers les tubes caloporteurs 4. Dans ce premier exemple de réalisation toujours, comme on peut le voir sur les figures 9 et 10, de manière à obstruer le moins possible l'écoulement de l'air vers les tubes caloporteurs 4 et les ailettes, le dispositif de ventilation 2 est avantageusement disposé de façon que chaque tube aérodynamique 8 soit en vis-à-vis de la face frontale 4f reliant les première 4a et seconde 4b parois planes d'un tube caloporteur 4 correspondant.
Comme illustré plus particulièrement à la figure 10, le bord de fuite 38 de chaque tube aérodynamique 8 est compris dans le volume délimité par les première 4a et seconde 4b parois planes du tube caloporteur 4 correspondant.
De préférence, la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil et la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 sont contenues respectivement dans un même plan (indiqué en pointillés sur cette figure 10) que la première paroi plane 4a et la seconde paroi plane 4b du tube caloporteur 4 correspondant.
En particulier, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44 qui lui fait face, est sensiblement égale à la distance séparant la première paroi 4a et la seconde paroi 4b du tube caloporteur 4 en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 8 est disposé. Par exemple, cette distance f est supérieure ou égale à 1 mm et/ou inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 5 mm.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la distance f séparant la deuxième partie rectiligne 38a du premier profil 42 et la portion 38b de la partie rectiligne 48 du deuxième profil 44, qui lui fait face, peut toutefois être inférieure à la distance séparant la première paroi 4a et la seconde paroi 4b du tube caloporteur en vis-à-vis duquel le tube aérodynamique 8 est disposé.
Dans le premier exemple de réalisation représenté, deux tubes caloporteurs 4 sont contenus dans le volume délimité par le passage d'air défini par les deux tubes aérodynamiques 8 d'une même paire (voir figures 9 et 10). On peut toutefois envisager qu'un seul tube caloporteur 4, ou encore trois ou quatre tubes caloporteurs 4 soient contenus dans ce volume. À l'inverse, on peut envisager qu'un tube aérodynamique 8 soit disposé en vis-à-vis de chaque tube caloporteur 4, comme dans les deuxième et troisième modes de réalisation illustrés aux figures 12 à 14, et 15a, 15b et 16, respectivement.
Dans les deuxième et troisième exemples, les conduits aérodynamiques 8 sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes aérodynamiques 8.
Cependant, les premier et deuxième profils 42, 44 de chaque tube aérodynamique 8 sont ici symétriques par rapport à un plan C-C, ou plan de corde, passant par le bord d'attaque 37 et le bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8.
Comme les premier et deuxième profils 42, 44 sont symétriques, chacun de ces profils 42, 44 est muni d'une ouverture 40. Ainsi, au moins une première ouverture 40 est réalisée sur le premier profil 42, qui est configurée pour qu'un flux d'air sortant de la première ouverture 40 s'écoule le long d'au moins une partie du premier profil 42. De même, au moins une deuxième ouverture 40 est présente sur le deuxième profil 44, qui est configurée pour qu'un flux d'air sortant de la deuxième ouverture 40 s'écoule le long d'au moins une partie du deuxième profil 44. Comme pour le premier exemple de réalisation, ceci peut être réalisé ici en mettant en œuvre l'effet Coanda.
Pour les mêmes raisons que celles données pour le premier exemple de réalisation, la distance c entre le bord d'attaque 37 et le bord de fuite 38 peut également ici être supérieure ou égale à 50 mm et/ou inférieure ou égale à 80 mm. Notamment la longueur c peut être égale à 60 mm.
Les ouvertures 40 sont analogues à celles du premier exemple décrit. Notamment, la distance e séparant les lèvres interne 40b et externe 40a de chaque ouverture 40 peut être supérieure ou égale à 0,3 mm, de préférence supérieure ou égale à 0,5 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 0,7 mm, et/ou inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1 ,5 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 0,9 mm et de manière préférée encore inférieure ou égale à 0,7 mm.
Le fait que les profils 42, 44 soient symétriques par rapport au plan de corde C-C passant par le bord d'attaque 37 et le bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8 permet de limiter l'obstruction au flux d'air entre le dispositif de ventilation 2 et les tubes caloporteurs 4, tout en créant davantage de passages d'air actifs dans le volume disponible devant les tubes caloporteurs 4. En outre, la symétrie des profils 42, 44 permet d'avoir une éjection d'air le long de chaque côté des tubes aérodynamiques 8. Cette réalisation permet d'éviter des zones mortes de soufflage d'air (zones entre deux tubes du dispositif de ventilation 2 et au niveau desquelles l'air ambiant A n'est pas entraîné par l'air éjecté F par les tubes), qui peuvent par exemple exister entre deux tubes aérodynamiques 8 du dispositif de ventilation 2 selon l'exemple de réalisation de la figure 8 (en l'occurrence, entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins dont les deuxièmes profils 44 sont respectivement en vis-à-vis).
Autrement dit, contrairement au premier mode de réalisation, un passage d'air 46 entraînant l'air ambiant A est créé entre chaque paire de tubes aérodynamiques 8 voisins, comme représenté de façon schématique dans le cas du troisième exemple, sur la figure 16. Il est à noter ici que, bien que la figure 16 illustre un module d'échange de chaleur comprenant des tubes aérodynamiques selon le troisième exemple de réalisation, l'agencement de ces tubes aérodynamiques peut être mis en œuvre également avec des tubes aérodynamiques selon le deuxième exemple.
Le pas entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins peut, dans ce cas, être supérieure ou égale à 15 mm, de préférence supérieure ou égale à 20 mm, de préférence encore supérieure ou égale à 23 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm, de préférence inférieure ou égale à 27 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 25 mm. En effet, comme le montre la figure 41 , pour trois pertes de charges distinctes plus ou moins élevées correspondant à différents échangeurs de chaleur, un débit d'air total maximum est atteint dans ces plages. Si le pas entre les tubes aérodynamiques 8 est plus faible, le débit d'air induit s'en trouve limité par une section de passage entre les tubes aérodynamiques faible. Au contraire, si le pas est trop grand, le flux d'air éjecté ne permet pas de correctement créer un flux d'air induit sur tout le pas entre les tubes aérodynamiques voisins.
Le pas entre deux tubes aérodynamiques 8 voisins peut notamment être défini comme la distance entre le centre de la section transversale de deux tubes aérodynamiques 8 voisins ou, plus généralement, comme la distance entre un point de référence sur un premier tube aérodynamique 8 et le point correspondant au point de référence, sur le tube aérodynamique 8 le plus proche. Le point de référence peut notamment être l'un parmi le bord d'attaque 37, le bord de fuite 38 ou le sommet de la partie bombée 50.
La distance D entre les tubes aérodynamiques 8 et les tubes caloporteurs 4 peut notamment être choisie supérieure ou égale à 5 mm, de préférence supérieure ou égale à 40 mm, et/ou inférieure ou égale à 150 mm, de préférence inférieure ou égale à 100 mm. En effet, en référence à la figure 38 qui illustre la variation du profil de vitesse de l'air au voisinage d'un tube aérodynamique, le pic de vitesse de ce profil tend à se réduire en s'écartant de l'ouverture 40 dans le tube aérodynamique. L'absence de pic traduit un mélange homogène du flux d'air éjecté par l'ouverture 40 et du flux d'air induit. Il est préférable qu'un tel mélange homogène soit réalisé avant que le flux d'air n'arrive sur les tubes caloporteurs 4. En effet, un flux d'air incident sur les tubes caloporteurs, hétérogène, ne permet pas un refroidissement optimal des tubes caloporteurs et induit des pertes de charges plus importantes. Cependant, la distance D entre les tubes aérodynamiques et les tubes caloporteurs est de préférence contenue pour limiter l'encombrement du module de refroidissement.
La figure 39 illustre la variation de la longueur nécessaire pour obtenir un mélange homogène du flux d'air éjecté par l'ouverture 40 et du flux d'air induit, en fonction de la vitesse du flux d'air éjecté. Cette figure 39 montre que pour une distance D comprise entre 5 mm et 150 mm, le mélange incident sur les tubes caloporteurs 4 est sensiblement toujours homogène.
Cette plage de 5 mm et 150 mm, et notamment 40 à 100 mm, permet un bon compromis pour conserver une certaine compacité du module d'échange de chaleur tout en offrant un mélange homogène du flux d'air éjecté avec le flux d'air induit.
Dans le deuxième exemple illustré aux figures 12 à 14, les premier et deuxième profils 42, 44 du tube aérodynamique 8 convergent vers le bord de fuite 38 de façon que la distance séparant les premier et deuxième profils 42, 44 diminue strictement en direction du bord de fuite 38 à partir d'un point de ces premier et deuxième profils 42, 44 correspondant à la distance maximale h entre ces deux profils, ces points des premier et deuxième profils 42, 44 étant en aval des ouverture 40 dans le sens d'écoulement du flux d'air éjecté par l'ouverture 40. De préférence, les premier et deuxième profils 42, 44 forment chacun un angle compris entre 5 et 10° avec la corde C-C de symétrie de la section transversale du tube aérodynamique 8.
De ce fait, contrairement au premier exemple de réalisation, le profil aérodynamique ne comprend pas une portion délimitée par des première et deuxième parois planes opposées parallèles. Ceci présente l'avantage de limiter la traînée le long du profil aérodynamique du tube aérodynamique 8.
Par exemple, la distance maximale h entre le premier profil 42 et le deuxième profil 44 peut être supérieure ou égale à 10 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm. Notamment cette distance maximale h peut être égale à 11 ,5 mm. Dans l'exemple représenté sur les figures 12 à 14, cette distance devient nulle au niveau du bord de fuite 38.
Comme on peut le voir sur les figures 12 et 13, et plus particulièrement sur la figure 13, les tubes aérodynamiques 8 comprennent dans ce deuxième mode de réalisation des moyens de guidage 56 du flux d'air circulant vers l'ouverture 40.
Les moyens de guidage 56 permettent de guider l'air issu du collecteur d'admission d'air 16, introduit dans le tube aérodynamique 8 via les entrées d'admission d'air 20. En effet, compte tenu de l'orientation des entrées d'admission d'air 20, l'air issu du collecteur d'admission d'air 16 s'écoule initialement dans le tube aérodynamique 8 selon une direction sensiblement longitudinale du tube aérodynamique 8. Les moyens de guidage 56 servent à faciliter la déviation du flux d'air afin qu'il se dirige vers les ouvertures 40. En d'autres termes, les moyens de guidage 56 permettent de faciliter le « virage » du flux l'air issu des entrées d'admission 20 vers l'ouverture 40 pratiquée dans la paroi externe 41 du tube aérodynamique.
De préférence, et comme on peut le voir sur la figure 12 en particulier, tous les tubes aérodynamiques 8 comprennent de tels moyens de guidage 56 du flux d'air. Ces moyens de guidage 56 prennent ici la forme d'une pluralité de déflecteurs 58 venus de matière avec le tube aérodynamique 8 qui en est muni.
Les déflecteurs 58 sont de préférence disposés régulièrement le long du tube aérodynamique 8. Le nombre de déflecteurs 58 peut naturellement varier. Les déflecteurs 58 sont disposés de préférence à proximité de l'ouverture 40, ainsi qu'on peut le voir à la figure 13, et plus particulièrement relient les profils 42 et 44 du tube aérodynamique 8. Pour faciliter le guidage du flux d'air, ils s'étendent dans un plan sensiblement normal à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8.
On peut noter ici que des tubes aérodynamiques 8 dont les premier et deuxième profils 42, 44 ne sont pas symétriques par rapport au plan de corde C-C, comme par exemple ceux du premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 6, peuvent également comporter des moyens de guidage du flux d'air analogues à ceux du deuxième mode de réalisation.
On peut également noter, par ailleurs, dans ce deuxième mode de réalisation, et comme on peut le voir à la figure 12, que le dispositif d'alimentation 10 de l'échangeur de chaleur est composé de deux paires de collecteurs de fluide 14 et de collecteurs d'admission d'air 16. Ceci constitue une variante par rapport à l'utilisation de collecteurs d'admission bi-fluides 12 du premier mode de réalisation. Cependant, l'utilisation de deux collecteurs d'admission bi-fluides 12 est tout à fait envisageable dans ce deuxième mode de réalisation, et constitue même une variante préférée.
Avantageusement, ici aussi, chaque collecteur d'admission d'air 16 est dépourvu de toute autre ouverture que les orifices dans lesquels débouchent les tubes aérodynamiques 8 et des bouches éventuelles, destinées à être en communication de fluide avec une ou plusieurs turbomachines pour alimenter en flux d'air le collecteur d'admission d'air considéré. Notamment, chaque collecteur d'admission d'air 16 est de préférence dépourvu d'ouverture orientée en direction de l'échangeur de chaleur 1 , qui permettrait dans le cas présent d'éjecter une partie du flux d'air parcourant le collecteur d'air 16, directement en direction de l'échangeur de chaleur 1 , sans parcourir au moins une portion d'un tube aérodynamique 8. Ainsi, tout le flux d'air créé par la ou les turbomachines parcourant le ou les collecteurs d'air 16, est de préférence réparti entre sensiblement tous les tubes aérodynamiques 8. Ceci permet une répartition plus homogène de ce flux d'air.
Dans le troisième mode de réalisation illustré aux figures 15a et 16, le bord de fuite 38 est formé par le sommet joignant deux portions rectilignes 60 symétriques du premier profil 42 et du deuxième profil 44 de chaque tube aérodynamique 8. Selon la variante de la figure 15a, le bord de fuite 38 est le point de la section transversale du tube aérodynamique 8 situé le plus proche de l'échangeur de chaleur. En d'autres termes, l'angle a formé par les deux portions rectilignes 60 est inférieur à 180°, notamment inférieur à 90 °.
Au contraire, dans la variante de la figure 15b, le bord de fuite 38 est disposé entre les deux portions rectilignes 38a, 38b des premier et deuxième profils 42, 44. En d'autres termes, l'angle a formé par les portions rectilignes 60 est ici supérieur à 90 °, notamment supérieur à 180 °.
On peut noter ici que les tubes aérodynamiques 8 du troisième mode de réalisation illustré aux figures 14, 15a, 15b peuvent également comporter des moyens de guidage 56 du flux d'air analogues à ceux du deuxième exemple de réalisation.
On va maintenant décrire des quatrième et cinquième modes de réalisation respectivement illustrés aux figures 17 à 19 et 20 à 22.
Dans ces quatrième et cinquième exemples de réalisation, au moins un tube aérodynamique 8 du dispositif de ventilation 2 est venu de matière avec un tube caloporteur 4 de l'échangeur de chaleur 1 . Autrement dit, chaque tube aérodynamique 8 et le tube caloporteur 4 associé ne forment qu'une seule et même pièce. Dans ce qui suit, on maintiendra toutefois la distinction entre ces deux catégories de tubes pour des raisons de compréhension.
Dans les exemples représentés sur ces figures, tous les tubes aérodynamiques 8 sont chacun venus de matière avec un tube caloporteur 4 . Cependant, il peut être envisagé que seule une partie des tubes aérodynamiques 8 soient venus de matière avec un ou plusieurs tubes caloporteurs 4. Par ailleurs, un seul tube caloporteur 4 est disposé entre deux tubes aérodynamiques 8, mais l'on pourrait envisager que plusieurs tubes caloporteurs 4 soient disposés entre deux tubes aérodynamiques 8, ou encore que tous les tubes caloporteurs 4 soient reliés à des tubes aérodynamiques 8.
Plus particulièrement, dans le quatrième exemple de réalisation, comme on peut le voir sur les figures 17 et 21 en particulier, chaque tube aérodynamique 8 est relié à un tube caloporteur 4 par son bord de fuite 38. De préférence, chaque tube aérodynamique 8 est relié à un tube caloporteur 4 par une paroi de liaison 62 sensiblement plane s'étendant à partir du bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8.
La paroi de liaison 62 s'étend de préférence dans un plan reliant le bord d'attaque 37 au bord de fuite 38, ceci afin de limiter le plus possible les perturbations de l'écoulement de l'air issu de l'ouverture 40 le long du premier profil 42 et du deuxième profil 44, le cas échéant (sur les figures 17 et 18, le long du premier profil 42 uniquement).
Afin de simplifier la forme, et pour renforcer la tenue mécanique de l'assemblage composé du tube aérodynamique 8 et du tube caloporteur 4, la paroi de liaison 62 s'étend de préférence selon un plan parallèle aux première 4a, et seconde 4b parois planes du tube caloporteur 4, comme on peut le voir sur les figures 17 et 21 . Dans le quatrième exemple de réalisation illustré aux figures 17 à 20, le tube aérodynamique 8 présente une section similaire à celle du premier exemple de réalisation. Les grandeurs de dimensionnement déjà données en regard de ce premier exemple de réalisation sont ainsi valables ici dans le cadre de ce quatrième exemple de réalisation.
De façon optionnelle, et comme on peut le voir sur les figures 17 et 18, le tube aérodynamique 8 comprend également un renfort mécanique 64 reliant l'extrémité 51 de la lèvre interne 40b à la partie droite 48 du deuxième profil 44. Sur l'exemple de la figure 17, le renfort mécanique 64 prend la forme de parois de renfort. Chaque paroi de renfort peut s'étendre sur une faible portion de la longueur du tube aérodynamique 8. Les dimensions des parois de renfort peuvent cependant varier.
De la même façon que dans les exemples de réalisation précédents, le tube aérodynamique 8 relié au tube caloporteur 4 peut être obtenu par pliage d'une feuille d'aluminium par exemple, ou encore par impression en trois dimensions. Le tube aérodynamique peut notamment être en plastique, en particulier en polyamide, ou en métal, notamment en aluminium ou en alliage d'aluminium.
Du fait que les tubes aérodynamiques 8 sont d'un seul tenant avec un tube caloporteur 4 correspondant, dans les quatrième et cinquième exemples de réalisation, le ou les collecteurs de fluide 6 et le ou les collecteurs d'admission d'air 16 peuvent avantageusement être montés d'une seule pièce, comme on peut le voir sur les figures 20 et 22, et comme déjà décrit dans le cadre du premier exemple de réalisation.
Dans les deux exemples de réalisation des figures 17 à 22, le collecteur d'admission d'air 16 est venu de matière avec le collecteur de fluide 14. Comme on peut le voir sur la figure 19, les entrées ou sorties de fluide 18 (suivant qu'il s'agisse d'un collecteur d'admission de fluide ou d'un collecteur d'évacuation de fluide) et d'air 20 sont en contact avec une plaque collectrice commune 66 aux deux collecteurs de fluide 14 et d'air 16. Une plaque de séparation 68 permet de délimiter les compartiments d'air et de fluide.
Le cinquième exemple de réalisation, illustré aux figures 21 et 22, est analogue au quatrième exemple de réalisation et n'en diffère que par le fait que les premier et deuxième profils 42, 44 de chaque tube aérodynamique 8 sont symétriques par rapport à un plan de corde passant par le bord d'attaque 37 et le bord de fuite 38 du tube aérodynamique 8, comme dans les deuxième et troisième exemples de réalisation. Les données de dimensionnement indiquées pour ces deuxième et troisième exemples de réalisation restent valables pour ce cinquième exemple de réalisation.
Plus précisément, la section transversale des tubes aérodynamiques 8 est dans ce cinquième exemple de réalisation, identique à celui des tubes aérodynamiques 8 du deuxième exemple de réalisation.
Par ailleurs, les tubes aérodynamiques 8 sont munis de moyens de guidage du flux d'air 56 sous la forme de déflecteurs 58 analogues à ceux du deuxième exemple de réalisation.
Les figures 23 à 30 sont maintenant décrites en détail.
Comme déjà indiqué en relation avec les figures précédentes, les tubes aérodynamiques 8 du dispositif de ventilation 2, sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une rangée de tubes aérodynamiques 8.
De préférence, les tubes caloporteurs 4 et les tubes aérodynamiques 8 sont tous parallèles entre eux. Ainsi, les rangées de tubes aérodynamiques 8 et de tubes caloporteurs 4 sont elles-mêmes parallèles. En outre, les tubes aérodynamiques 8 sont disposés de sorte que chacun d'entre eux se trouve en vis-à-vis d'un tube caloporteur 4.
La structure des tubes 8 et leur agencement pour générer un effet Coanda ont déjà été décrits en référence aux figures précédentes.
Le dispositif de ventilation 2 comprend en outre au moins un collecteur d'air 16 reliant une extrémité de chaque tube aérodynamique 8, comprenant une entrée d'admission d'air 20, afin d'alimenter en air l'intérieur des tubes aérodynamiques 8, ce qui permet d'envoyer de l'air de manière homogène vers l'intérieur de chaque tube aérodynamique 8. En effet, comme cela sera mieux expliqué ci-après, chaque collecteur d'air 16 peut permettre un débit et une pression d'air sensiblement identique à chaque extrémité 20 de chaque tube aérodynamique 8 relié au collecteur d'air 16, notamment quand un dispositif de propulsion d'air est intégré au collecteur d'air 16.
Sur les modes de réalisation des figures 23 à 28, on peut voir que le dispositif de ventilation 2 comporte deux collecteurs d'air 16. Ainsi, les tubes aérodynamiques 8 sont, préférentiellement, reliés à chacune de leurs extrémités à un des collecteurs d'air 16 afin d'homogénéiser le débit d'air le long de chaque tube aérodynamique 8. De préférence, chaque collecteur d'air 16 est réalisé en aluminium, en alliage d'aluminium, en matériau polymère ou en polyamide, de préférence en PA66.
Avantageusement, chaque collecteur d'admission d'air 16 est ici dépourvu de toute autre ouverture que les orifices dans lesquels débouchent les tubes de ventilation 8. Notamment, chaque collecteur d'admission d'air 16 est de préférence dépourvu d'ouverture orientée en direction de l'échangeur de chaleur 1 , qui permettrait dans le cas présent d'éjecter une partie du flux d'air parcourant le collecteur d'air 16, directement en direction de l'échangeur de chaleur 1 , sans parcourir au moins une portion d'un tube de ventilation 8. Dans cet exemple de réalisation, chaque collecteur d'air 16 reçoit au moins un dispositif de propulsion d'air 21 , agencé pour aspirer de l'air et l'envoyer à l'intérieur de chaque tube aérodynamique 8, cette intégration permettant notamment d'optimiser l'espace nécessaire.
Pour des raisons de simplification de fabrication et de compactage, les collecteurs d'air 16 pourraient également être utilisés pour collecter le fluide des tubes caloporteurs 4 (comme décrit et illustré pour le premier exemple de réalisation des figures 1 à 7).
Dans le mode de réalisation des figures 23 et 24, chaque collecteur d'air 16 est sensiblement cylindrique (selon une autre alternative possible, ils pourraient être oblongs) et comporte une série sensiblement verticale d'orifices destinés à recevoir, chacun, une extrémité d'un des tubes aérodynamiques 8. De plus, chaque collecteur d'air 16 comporte au moins une ouverture 17 d'aspiration d'air située sur sa surface externe de manière sensiblement symétrique par rapport à ladite série d'orifices pour permettre audit au moins un dispositif de propulsion d'air 21 d'être alimenté en air ambiant.
A la figure 23, on peut voir que chaque collecteur d'air 16 comporte une unique ouverture 17. Toutefois, selon une autre réalisation possible, un collecteur d'air 16 peut comporter plusieurs ouvertures, de préférence réparties de manière régulière sur la hauteur du collecteur 16.
L'ouverture 17 peut présenter une forme sensiblement oblongue.
L'ouverture 17 présente une longueur de préférence au moins de l'ordre de 50% d'une longueur du collecteur d'air 16.
Sur la figure 23, l'ouverture 17 s'étend sensiblement sur toute la hauteur du cylindre de son collecteur d'air 16 associé.
Avantageusement, chaque collecteur d'air 16 comporte un dispositif de propulsion d'air 21 , par exemple formée par une turbomachine ou un ventilateur tangentiel 23 comme mieux visible à la figure 24.
Chaque turbomachine ou ventilateur tangentiel 23 peut comporter notamment un actionneur 29 déplaçant sur commande une roue à aube 33 remplissant sensiblement tout l'intérieur de son collecteur d'air 16 associé. L'actionneur 29 peut être du type mécanique, électrique ou encore pneumatique.
On comprend ainsi immédiatement que le débit et la pression d'air, qui seront exercés à chaque extrémité de tube aérodynamique 8, seront sensiblement identiques pour chaque collecteur d'air 16. De même, si les collecteurs d'air 16 et leur dispositif de propulsion d'air 21 associé sont identiques, le même débit et la même pression d'air seront exercés à toutes les extrémités, via les entrées d'admission d'air 20 des tubes aérodynamiques 8. Plus précisément pour chaque collecteur d'air 16, comme visible à la figure 25, quand le dispositif de ventilation 2 est actif, de l'air aspiré B passe par l'ouverture 17 d'aspiration puis est entraîné par la roue à aube 33 vers la série d'orifices raccordés chacun à une extrémité tube aérodynamique 8. On s'aperçoit que de l'air soufflé C est ainsi envoyé à l'intérieur de chaque tube aérodynamique 8 pour, comme expliqué ci-dessus, générer, via l'ouverture 40 de projection, un flux d'air 46.
Sur le mode de réalisation illustré aux figures 26 et 27, chaque collecteur d'air 16 est sensiblement cylindrique (selon une autre alternative possible, ils pourraient être oblongs) et comporte une série sensiblement verticale d'orifices (ici au nombre de dix- huit en guise d'exemple) destinés à recevoir chacun une extrémité d'un des tubes aérodynamiques 8 (également au nombre de dix-huit dans cet exemple). De plus, chaque collecteur d'air 16 comporte au moins une ouverture 17 d'aspiration d'air située à une de ses extrémités de manière sensiblement perpendiculaire par rapport à ladite série d'orifices pour permettre à ladite au moins un dispositif de propulsion d'air 21 d'être alimenté en air ambiant. A la figure 26, on peut voir que chaque collecteur d'air 16 comporte une unique ouverture 17 de forme sensiblement circulaire, disposée à une extrémité de la forme générale longitudinale du collecteur d'air, et sur sensiblement tout le diamètre interne du cylindre de son collecteur d'air 16 associé.
Dans ce mode de réalisation également, chaque collecteur d'air 16 comporte un dispositif de propulsion d'air 21 formée par une turbomachine ou un ventilateur tangentiel 23 comme mieux visible à la figure 27. Plus précisément, chaque ventilateur tangentiel 23 comporte un actionneur 29 déplaçant sur commande une roue à aube 33 remplissant sensiblement tout l'intérieur de son collecteur d'air 16 associé. L'actionneur 29 peut être du type mécanique, électrique ou encore pneumatique.
On comprend ainsi immédiatement que le débit et la pression d'air, qui seront exercés à chaque extrémité via les entrées d'admission d'air 20 de tube aérodynamique 8, seront sensiblement identiques pour chaque collecteur d'air 16. De même, si les collecteurs d'air 16 et leur dispositif de propulsion d'air 21 associé sont identiques, le même débit et la même pression d'air seront exercés à toutes les extrémités des tubes aérodynamiques 8. Plus précisément pour chaque collecteur d'air 16, comme visible à la figure 27, quand le dispositif de ventilation 2 est actif, de l'air aspiré B passe par l'ouverture 17 d'aspiration puis est entraîné par la roue à aube 33 vers la série d'orifices raccordés chacun à une extrémité tube aérodynamique 8. On s'aperçoit que de l'air soufflé C est ainsi envoyé à l'intérieur de chaque tube aérodynamique 8 pour, comme expliqué ci-dessus, générer, via l'ouverture 40 de projection, un flux d'air 46.
Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 28, au moins un collecteur d'air 16 pourrait avoir des dispositifs de propulsion d'air 21 1 ; 212. A titre d'exemple nullement limitatif, comme visible à la figure 28, quand le dispositif de ventilation 2 est actif, de l'air pourrait être aspiré par une (ou plusieurs) ouverture(s) 17 d'aspiration pour être entraîné par des première et deuxième roues à aube 33i , 332, à l'aide de premier et deuxième actionneurs 291 ; 292, vers l'extrémité de première et deuxième séries 81 ; 82 de tubes aérodynamiques 8. On s'aperçoit immédiatement que le dispositif de ventilation 2 pourrait ainsi sélectivement souffler des régions différenciées d'un ou plusieurs échangeur de chaleur, comme l'échangeur de chaleur 1 , c'est-à-dire seulement par la première série 81 ; seulement par la deuxième série 82 ou par les première et deuxième séries 81 ; 82 en même temps avec, ou non, le même débit.
En outre, les dispositifs de propulsion d'air 21 ne saurait se limiter à une turbomachine ou un ventilateur tangentiel 23, mais pourrait également être du type axial, hélicoïdal ou tout autre type de ventilateur compact. Ainsi, selon une variante de dispositifs de propulsion d'air 21 illustrée aux figures 29 et 30, un (ou plusieurs) ventilateur(s) centrifuge(s) 23 pourrait être remplacé par un (ou plusieurs) ventilateur(s) hélicoïdal (hélicoïdaux) 25 dans chaque collecteur d'air 16 d'un quelconque des modes de réalisation. On comprend notamment qu'un ventilateur centrifuge 23 pourrait être remplacé par plusieurs ventilateurs hélicoïdaux 25 dans un même collecteur d'air 16. Chaque ventilateur hélicoïdal 25 peut ainsi comporter un actionneur 29 du type mécanique, électrique ou encore pneumatique déplaçant sur commande une hélice 31 dans une enveloppe 35 trouée comme visible à la figure 29 afin de permettre l'aspiration de l'air pour l'envoyer vers les extrémités des tubes aérodynamiques 8 avec les mêmes effets et avantages que ceux cités pour le ventilateur centrifuge 23.
Par conséquent, quel que soit le mode de réalisation, le dispositif de ventilation 2 permet une optimisation de l'énergie nécessaire à la ventilation des échangeurs de chaleur que comporte le module d'échange de chaleur, tel que l'échangeur de chaleur 1 , en comparaison de l'utilisation d'une hélice classique dont les moyens de motorisation consomment beaucoup d'énergie. En outre, l'intégration de dispositif de propulsion d'air permet de souffler de l'air de manière plus homogène et maîtrisée dans le collecteur d'air, aux extrémités des tubes de ventilation 8. Les tubes de ventilation 8 ont alors un flux d'air en entrée qui est à peu près équivalent pour tous les tubes, ce qui permet de générer un flux d'air plus homogène avec le dispositif de ventilation. De surcroit, l'intégration des dispositifs de propulsion d'air à un ou plusieurs collecteurs d'air permet de gagner en compacité, et d'offrir un dispositif de ventilation 2 qui peut se loger plus facilement dans un véhicule automobile.
De plus, chaque dispositif de propulsion d'air 21 tel qu'une turbomachine étant intégré dans un collecteur d'air 16 du dispositif de ventilation 2, il n'est plus nécessaire d'utiliser des échangeurs de chaleur muni d'une hélice de ventilation. On comprend en outre que le dispositif de ventilation 2 permet avantageusement de proposer un écoulement homogène grâce aux tubes aérodynamiques 8, contrairement à une hélice dont les pales génèrent un écoulement turbulent et ventilent une surface plutôt circulaire, et de ne pas bloquer l'écoulement de l'air ambiant vers les tubes 4 et les ailettes 6 lorsque le dispositif de ventilation 2 est éteint, contrairement à une hélice dont les pales immobiles et le moteur au centre de l'hélice limitent l'échange de chaleur.
On va maintenant décrire plus en détail les figures 31 à 36.
Les figures 31 et 33 illustrent un sixième exemple de réalisation, dans lequel au moins un des tubes aérodynamiques 8 comprend des moyens de répartition 70 du flux d'air F parcourant le tube aérodynamique 8. En d'autres termes, ces moyens de répartitions visent à diriger au moins une portion du flux d'air alimentant le tube aérodynamique 8 vers des portions différentes de la longueur du tube aérodynamique 8. Ceci permet ainsi de s'assurer que le tube aérodynamique est alimenté de manière sensiblement homogène en flux d'air F sur toute sa longueur. L'échangeur de chaleur est alors ventilé de façon sensiblement plus uniforme.
Plus particulièrement, les moyens de répartition 70 comprennent une pluralité de parois de répartition 72 définissant un passage du flux d'air entre une de ces parois de répartition 72 et :
- une autre paroi de répartition 72, ou
- une paroi du tube aérodynamique 8, ici la paroi 74 définissant le bord d'attaque 37.
La ou les parois de répartition 72 peuvent s'étendre sur sensiblement toute la hauteur du tube aérodynamique 8.
Dans les variantes représentées aux figures 34 et 35, les parois de répartition 72 sont au nombre de quatre et sont disposées de façon symétrique par rapport à un plan normal à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8 situé à la moitié de la longueur du tube. Ce plan est notamment matérialisé dans les exemples des figures 32 à 34 par une cloison plane 76 formant des moyens de cloisonnement 78 séparant hermétiquement le tube aérodynamique 8 en deux espaces E1 et E2 contigus.
De cette manière, chacun des espaces E1 et E2 du tube aérodynamique 8 est divisé, dans les exemples des figure 33 et 34, en trois volumes internes V1 , V2, V3 distincts. Autrement dit, les parois de répartition 72 répartissent le flux d'air F dans ces trois volumes V1 , V2, V3.
De préférence, les parois de répartition 72 sont venues de matière avec le tube aérodynamique 8.
Par ailleurs, de manière à limiter les pertes de charge, les parois de répartition 72 s'étendent à partir du bord d'attaque 37. Les parois de répartition 72 se prolongent par exemple en faisant un angle avec une première portion plane 82 s'étendant sensiblement depuis le bord d'attaque 37, en direction de l'extrémité 80 du tube aérodynamique 8 la plus proche.
Plus précisément, dans les variantes illustrées aux figures 33 à 35, les parois de répartition 72 comprennent chacune une première portion plane 82 s'étendant, à partir du bord d'attaque 37, selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8. Les parois de répartition 72 comprennent également une deuxième portion plane 84 s'étendant à partir de la première portion plane 82 et faisant un angle avec la première portion plane 82.
De manière à effectuer un guidage du flux d'air F et ainsi mieux le répartir sur la longueur du tube aérodynamique 8, l'extrémité de la deuxième portion 84, opposée à la première portion plane 82, est orientée vers l'extrémité 80 du tube aérodynamique la plus proche de la paroi de répartition 72.
De façon à limiter les pertes de charge, l'angle entre la première portion plane et la deuxième portion plane est compris entre 60° et 160°, de préférence compris entre 90° et 120°.
Les parois de répartition 72 peuvent comprendre également, telles qu'illustrées, chacune une troisième portion plane 86 s'étendant, à partir de la deuxième portion plane 84 et faisant un angle avec la deuxième portion plane 84.
De manière à effectuer un guidage du flux d'air F et ainsi mieux le répartir sur la longueur du tube aérodynamique, l'extrémité libre 86E de la troisième portion plane est orientée vers l'extrémité 80 du tube aérodynamique la plus proche de la paroi de répartition 74.
Dans une première variante représentée par les exemples des figures 33 et 35, des premières parois de répartition 90 s'étendent jusqu'à l'extrémité 80 du tube aérodynamique la plus proche. Plus précisément, la troisième portion plane 86 s'étend de manière que l'extrémité libre 86E atteigne l'extrémité 80 du tube aérodynamique 8, la plus proche. Ces deux premières parois de répartition 90 sont ici les plus proches de l'extrémité 80 du tube aérodynamique.
Dans une deuxième variante représentée par l'exemple de la figure 33, des premières parois de répartition 95 s'étendent vers l'extrémité 80 du tube aérodynamique la plus proche, sans l'atteindre. Les premières parois de répartition 95 s'étendent selon une direction d'extension rectiligne, la direction d'extension de la ou chaque paroi de répartition 95 formant un angle non plat avec la direction longitudinale du tube 8. Dans une troisième variante représentée par les exemples des figures 34 et 35, non seulement des premières parois de répartition 90 s'étendent jusqu'à l'extrémité 80 du tube aérodynamique 8, la plus proche, de la même façon que dans la première variante, mais des deuxièmes parois de réparation 92 s'étendent également jusqu'à l'extrémité 80 du tube aérodynamique 8, la plus proche.
Plus précisément, leur troisième portion plane 86 s'étend de manière que l'extrémité libre 86E atteigne l'extrémité 80 du tube aérodynamique 8. Ces deux premières parois de répartition 92 sont ici les plus proches de la cloison 76. Ainsi, dans ce mode de réalisation, toutes les parois de réparation 72 s'étendent jusqu'à une extrémité 80 du tube aérodynamique.
Par ailleurs, dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 31 et 33, et dans les variantes représentées aux figures 32, 34 à 36, au moins un tube aérodynamique 8 comprend des moyens de guidage 94 du flux d'air permettant d'orienter le flux d'air F à sa sortie des ouvertures 40. Notamment, ces moyens de guidage 94 permettent de guider le flux d'air F parcourant le tube aérodynamique 8, et sont configurés pour dévier le flux d'air F par rapport à une direction longitudinale du tube aérodynamique 8. Il est ainsi possible d'augmenter l'efficacité de la ventilation fournie par le dispositif de ventilation.
Plus particulièrement, les moyens de guidage 94 peuvent être configurés de façon que le flux d'air s'écoule, à sa sortie du tube aérodynamique 8, selon une direction sensiblement normale au plan de l'ouverture 40.
Les moyens de guidage 94 sont de préférence des déflecteurs 96 venus de matière avec le tube aérodynamique 8, de préférence disposés régulièrement le long de ce tube.
De manière à limiter les pertes de charge, les déflecteurs 96 s'étendent à partir du bord d'attaque 37.
Afin d'améliorer le guidage du flux d'air F, les déflecteurs 96 s'étendent sur sensiblement toute la hauteur des tubes de ventilation 8.
Plus particulièrement, les déflecteurs 96 comprennent une première portion plane 98 s'étendant, à partir du bord d'attaque 37, selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale du tube aérodynamique 8, et une deuxième portion plane 100 s'étendant à partir de la première portion plane 98 et faisant un angle avec la première portion plane 98. Par exemple, l'angle entre la première portion 98 plane et la deuxième portion plane 100 est compris entre 60° et 160°, de préférence compris entre 90° et 120°.
De manière à améliorer le guidage du flux d'air, l'extrémité libre 100E de la deuxième portion plane 98 est orientée vers l'extrémité 80 du tube aérodynamique la plus proche du déflecteur 96.
Afin de limiter les turbulences dans le tube aérodynamique 8 et les pertes de charge, dans des variantes représentées aux figures 35 et 36 le tube aérodynamique 8 est muni de moyens de comblement 102 comblant une partie du tube aérodynamique 8 de façon à délimiter un espace EC du tube aérodynamique 8 dans lequel le flux d'air F ne peut circuler. Ces moyens de comblement peuvent comprendre notamment de la matière plastique ou de l'aluminium, qui peut par exemple être identique au matériau dont est composé les tubes aérodynamiques, ou peut comprendre de la mousses par exemple.
Enfin, contrairement aux exemples des figures 31 à 36 qui sont symétriques par rapport à un plan médian du tube aérodynamique 8, perpendiculaire à une direction longitudinale du tube aérodynamique 8, l'exemple de la figure 42 est asymétrique par rapport à un tel plan. Plus précisément, ce tube aérodynamique 8 comprend des moyens 104 de répartition asymétrique du flux d'air parcourant le conduit aérodynamique 8 vers l'ouverture 40. Ici, en effet, le tube aérodynamique est destiné à être alimenté en flux d'air par ses deux extrémités longitudinales 80. Cependant, deux parois de répartition 72 sont prévues qui permettent de guider le flux d'air provenant d'une première extrémité 80a vers une première partie 40a de l'ouverture 40, tandis que deux parois de répartition 72 permettent de guider le flux d'air provenant d'une deuxième extrémité 80b, opposée à la première extrémité 80a du tube aérodynamique 8, vers une deuxième partie 40b de l'ouverture 40, de telle sorte que les premières et deuxièmes parties 40a, 40b soient asymétriques. Notamment, les première et deuxième parties 40a, 40b de l'ouverture 40 étant complémentaires, la longueur La de la première partie 40a peut représenter entre le quart et le tiers de la longueur totale de l'ouverture 40.
De tels moyens de répartitions asymétriques du flux d'air traversant le tube aérodynamique 8 permettent notamment d'adapter le flux d'air total à l'échangeur de chaleur 1 , notamment pour refroidir d'avantage une zone de cet échangeur de chaleur qu'une autre en créant un flux d'air total plus important dans cette zone ou pour vaincre une perte de charge plus importante dans cette zone. Ceci peut notamment être réalisé avec une unique turbomachine alimentant les deux collecteurs d'admission d'air de manière symétrique, ou avec deux turbomachines identiques alimentant chacune le dispositif de ventilation à travers un collecteur d'admission d'air respectif, là encore de manière symétrique.
Par ailleurs, en regard des figures 43 à 47, il est à noter que le dispositif de ventilation 2 peut comprendre un ou plusieurs dispositifs de propulsion d'air 21 , notamment des turbomachines, alimentant en flux d'air les tubes aérodynamiques 8 via le ou les collecteurs d'admission d'air 16. Le ou les collecteurs d'admission d'air peuvent notamment s'étendre principalement selon une direction longitudinale entre une première extrémité 16i et une deuxième extrémité 162. Le ou chaque collecteur d'admission peut alors être alimenté en flux d'air par une ou plusieurs turbomachines communes ou, au contraire, respectives. Notamment, comme illustré par les flèches CF, à la figure 43 :
- un débouché du collecteur d'admission d'air ou de chaque collecteur d'admission d'air 16, au niveau de la première extrémité 161 ; peut être en communication de fluide avec au moins un dispositif de propulsion d'air 21 ; - un débouché du collecteur d'admission d'air ou de chaque collecteur d'admission d'air 16, au niveau de la deuxième extrémité 162, peut être en communication de fluide avec au moins un dispositif de propulsion d'air 21 ;
- un débouché disposé entre les première 16i et deuxième 162 extrémités, notamment à mi-distance entre les première et deuxième extrémités, du collecteur d'admission d'air ou de chaque collecteur d'admission d'air 16, peut être en communication de fluide avec au moins un dispositif de propulsion d'air 21 .
Dans la suite, sauf mention contraire, les communications de fluide décrites sont les seules existantes.
La figure 44 illustre un premier exemple dans lequel un unique dispositif de propulsion d'air 21 est mis en œuvre pour alimenter en flux d'air les deux collecteurs d'admission d'air 16 disposés aux deux extrémités des tubes aérodynamiques 8. Ce dispositif de propulsion d'air 21 peut par exemple être en communication de fluide avec les premières extrémités 161 ; ici supérieures, des deux collecteurs d'admission d'air 16.
Sur la figure 45, un premier dispositif de propulsion d'air 21 est en communication de fluide avec la deuxième extrémité 162, ici inférieure, d'un premier collecteur d'admission d'air 16, tandis qu'un deuxième dispositif de propulsion d'air 21 est en communication de fluide avec la première extrémité 161 ; ici supérieure, du deuxième collecteur d'admission d'air 16.
Sur la figure 46, un premier dispositif de propulsion d'air 21 est en communication de fluide avec un débouché 16c d'un premier collecteur d'admission d'air 16, disposé sensiblement à mi-distance entre les première et deuxième extrémités 16i , 162 du premier collecteur d'admission d'air 16. Un deuxième dispositif de propulsion d'air 21 est en communication de fluide avec la première extrémité 16i du deuxième collecteur d'admission d'air 16, tandis qu'un troisième dispositif de propulsion d'air 21 est en communication de fluide avec la deuxième extrémité 162 du deuxième collecteur d'admission d'air. Sur la figure 47, quatre dispositifs de propulsion d'air 21 sont mis en œuvre, chacun des dispositifs de propulsion d'air 21 étant en communication de fluide avec un débouché respectif du premier et du deuxième collecteurs d'admission d'air 16, réalisés aux premières et deuxièmes extrémités 16i , 162 des collecteurs d'admission d'air 16.
Enfin, les tubes aérodynamiques décrits dans la demande peuvent notamment être obtenus par moulage, extrusion, emboutissage ou pliage. Ces tubes aérodynamiques 8 peuvent notamment être en l'un parmi un matériau plastique, notamment un polyamide (PA), un polycarbonate (PC), un polychlorure de vinyle (PVC), un polyméthacrylate de méthyle (PMMA), et un matériau métallique tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium.
Notamment la figure 40 illustre les étapes pour réaliser un tube aérodynamique 8 symétrique, avec deux ouvertures 40. On commence par former des trous 108 dans une tôle 106. Puis on plie la tôle 106 selon le modèle de tube aérodynamique 8 souhaité. Ici, par exemple, on forme deux demi-tubes 8' (en fait deux tubes aérodynamiques 8 ayant une unique ouverture 40) identiques ou symétriques. Enfin, on fixe les deux demi-tubes 8' ensemble pour former un tube aérodynamique 8 symétrique. En variante, les demi-tubes 8' ne sont pas réalisés par pliage, mais par tout autre procédé accessible à l'homme de l'art, notamment par moulage, par extrusion ou par emboutissage. Selon une variante également, un ou plusieurs tubes caloporteurs 4 peuvent être réalisés, venus de matière avec le tube aérodynamique 8, notamment avec un unique demi-tube 8' ou avec chaque demi-tube 8'.
On peut alors réaliser un dispositif de ventilation en fabriquant les tubes aérodynamiques comme décrit précédemment, en fournissant le ou les collecteurs d'admission d'air 16 et en fixant les tubes aérodynamique 8 au(x) collecteur(s) d'admission d'air 16. Cette fixation peut notamment être réalisée par soudage, brasage, collage ou déformation plastique des tubes aérodynamiques et/ou du ou des collecteurs d'admission d'air.
Pour former un module d'échange de chaleur, on fournit en outre un dispositif d'échange de chaleur avec des tubes caloporteurs, qu'on associe au dispositif de ventilation de telle sorte que le dispositif de ventilation soit adapté à générer un flux d'air vers les tubes caloporteurs. Dans le cas où les tubes caloporteurs 4 sont venus de matière avec les tubes aérodynamiques 8, cette étape peut alors consister à fixer les tubes caloporteurs entre deux collecteurs de fluide de refroidissement, à chaque extrémité des tubes caloporteurs 4. Ceci peut être réalisé selon les mêmes procédés que ceux mis en œuvre pour fixer les tubes aérodynamiques 8 aux collecteurs d'admission d'air.
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Notamment, les différents exemples peuvent être combinés, tant qu'ils ne sont pas contradictoires.
Par ailleurs, les modes de réalisation représentés sur les figures illustrent un échangeur de chaleur de type échangeur pour le refroidissement d'un moteur de véhicule. Toutefois, le dispositif de ventilation peut générer un flux d'air à travers tout autre échangeur de chaleur de véhicule automobile, tels qu'un échangeur de chaleur haute température et/ou basse température, un condenseur, un échangeur pour le refroidissement d'air de suralimentation, etc. Le module d'échange de chaleur peut de la même manière comporter n'importe quel échangeur de chaleur de ce type.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de ventilation (2) destiné à générer un flux d'air en direction d'un échangeur de chaleur (1 ) de véhicule automobile, comprenant :
- des conduits (8) ;
- au moins un collecteur d'air (16) comportant des orifices, chaque conduit débouchant par une de ses extrémités dans un orifice distinct du collecteur d'air (16), les conduits étant munis d'au moins une ouverture distincte de leurs extrémités et située à l'extérieur du collecteur d'air,
- au moins un dispositif de propulsion d'air (21 ) agencé dans ledit au moins un collecteur d'air.
2. Dispositif (2) selon la revendication précédente, comprenant au moins une ouverture (17) d'aspiration d'air pour ledit au moins un dispositif de propulsion d'air (21 ).
3. Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une ouverture (17) d'aspiration d'air est située sur une surface externe dudit au moins un collecteur d'air (16).
4. Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une ouverture (17) présente une longueur au moins égale à 50% de la longueur du collecteur d'air.
5. Dispositif (2) selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel ledit au moins un collecteur d'air (16) est sensiblement cylindrique ou oblong, les orifices dudit au moins un collecteur d'air (16) dans lesquels débouchent les extrémités des conduits (8) étant alignés le long d'une direction longitudinale du collecteur d'air (16), ladite au moins une ouverture s'étendant dans une direction longitudinale du collecteur d'air (16) diamétralement opposée par rapport à la direction d'alignement des orifices.
6. Dispositif (2) selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel ladite au moins une ouverture (17) d'aspiration d'air est située à une extrémité dudit au moins un collecteur d'air (16).
7. Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins un dispositif de propulsion d'air (21 ) comporte une turbomachine, un ventilateur centrifuge (23) et/ou un ventilateur hélicoïdal (25) et/ou un ventilateur axial et tangentiel.
8. Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant deux collecteurs d'air (16), le premier collecteur d'air (16) étant reliés à l'une des extrémités de chaque conduit (8), le deuxième collecteur d'air (16) étant relié à l'autre extrémité de chaque conduit (8).
9. Dispositif (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque conduit (8) présente une section comprenant :
- un bord d'attaque (37),
- un bord de fuite (38), opposé au bord d'attaque (37),
- un premier et un deuxième profils (42, 44), s'étendant chacun entre le bord d'attaque (37) et le bord de fuite (38),
ladite au moins une ouverture (40) du conduit (8) étant sur l'un des premier et deuxième profils (42; 44), ladite au moins une ouverture (40) étant configurée de sorte qu'un flux d'air sortant de l'ouverture (40) s'écoule le long d'au moins une portion dudit un des premier et deuxième profils (42, 44).
10. Module d'échange de chaleur pour véhicule automobile comprenant un échangeur de chaleur et un dispositif de ventilation (2) selon l'une des revendications précédentes.
11 . Dispositif de ventilation (2) destiné à générer un flux d'air en direction d'un échangeur de chaleur (1 ) de véhicule automobile, comprenant :
- des guides d'air (8) ;
- au moins un dispositif de propulsion d'air (21 ) agencé dans au moins un collecteur d'air configuré pour distribuer de l'air mis en mouvement par le dispositif de propulsion d'air (21 ), vers les guides d'air (8),
les guides d'air (8) étant configurés pour diriger l'air distribué par le collecteur d'air (21 ) vers ledit échangeur de chaleur (1 ).
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