WO2019063947A1 - Dispositif de ventilation pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2019063947A1
WO2019063947A1 PCT/FR2018/052383 FR2018052383W WO2019063947A1 WO 2019063947 A1 WO2019063947 A1 WO 2019063947A1 FR 2018052383 W FR2018052383 W FR 2018052383W WO 2019063947 A1 WO2019063947 A1 WO 2019063947A1
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air
ventilation device
tubes
heat exchanger
noise reduction
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Application number
PCT/FR2018/052383
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Michael LISSNER
Amrid MAMMERI
Kamel Azzouz
Sofiane KHELLADI
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Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F01P7/10—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by throttling amount of air flowing through liquid-to-air heat exchangers

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device for a motor vehicle.
  • the invention relates to the field of the automobile, and more particularly to the field of air circulation for cooling the engine and its equipment.
  • a motor vehicle heat exchanger generally comprises tubes, in which a heat transfer fluid is intended to circulate, in particular a liquid such as water, and heat exchange elements connected to these tubes, often referred to as “ fins "or" spacers ".
  • the fins increase the exchange surface between the tubes and the ambient air.
  • a ventilation device is used in addition, to generate or increase a flow of air directed to the tubes and the fins.
  • Such a ventilation device most often comprises a propeller fan, which has several disadvantages.
  • the assembly formed by the propeller fan and its motorization system occupies a large volume.
  • the distribution of the air vented by the propeller, often placed in the center of the row of tubes, is not homogeneous over the entire surface of the heat exchanger.
  • some regions of the heat exchanger such as the ends of the heat pipes and the corners of the heat exchanger, are not or only slightly reached by the air flow ejected by the propeller.
  • the blades of the propeller obstruct or "mask” in part the flow of ambient air to the tubes and fins. This limits the exchange of heat between the ambient air, on the one hand, and the tubes and fins, on the other hand.
  • Another disadvantage is that, when the outside temperature is low or negative, the fan propeller blows cold air on the heat exchanger, which has the effect of slowing the temperature rise of the vehicle engine.
  • An object of the invention is to provide a ventilation device for heat exchanger not having at least some of the disadvantages of known heat exchanger ventilation devices.
  • the subject of the invention is a ventilation device intended to generate an air flow towards a motor vehicle heat exchanger, comprising tubes, each tube being provided with at least one opening of ejecting an airflow distinct from its ends, at least one air manifold for distributing air to the tubes, means for moving air to said at least one manifold, and a noise reduction generated by said air moving means.
  • the plurality of tubes from which air is ejected makes it possible to replace the conventional propeller disposed in front of the circulation tubes of a heat transfer fluid of the heat exchanger, without presenting the disadvantages mentioned above.
  • the volume occupied by such a ventilation device is much less than a propeller ventilation device.
  • the distribution of air vented by the tubes is easier to control and can be made more homogeneous.
  • the device according to the invention limits the obstruction of the flow of air to the heat exchanger.
  • the tubes of the ventilation device can advantageously be arranged facing areas of low heat exchange of the heat exchanger, called “dead zones", such as the end faces of the tubes through which the heat transfer fluid, which does not are not in contact with cooling fins. This is not possible with a conventional propeller.
  • the invention makes it possible to deport the air ejection means supplying air flow to the tubes of the ventilation device, at a distance from the row of heat transfer fluid circulation tubes, which offers greater freedom in the design of the heat exchanger.
  • the noise reduction element attenuates the sound waves generated by the air movement means and which could cause discomfort for the occupants of the motor vehicle.
  • the device comprises an air supply duct of said at least one air collector, the means for moving the air being disposed in the air supply duct.
  • the noise reduction element is disposed in the air supply duct, upstream and / or downstream of the means for moving air.
  • the noise reduction element comprises a piece of sound wave absorption material and / or a spiral.
  • the reduction element of noise includes an elbow of the air supply duct.
  • each tube 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 aperture of the tube being on one of the first and second profiles, said at least one aperture being configured such that an airflow exiting the aperture flows along at least a portion of said one of the first and second profiles.
  • At least one of the tubes is pivotally mounted.
  • the ventilation device proposes an air intake shutter function and a ventilation function of the exchangers in a compact space allowing better thermal management of a motor vehicle, since the grate is blowing.
  • the device makes it possible to adjust the flow of air that arrives at the heat exchanger, making it possible to optimize thermal management.
  • said at least one pivoting tube is pivotally mounted between a closed position and an open position, the closed position leaving a space between said tube and an adjacent tube which is less than a space between said tube and said adjacent tube in the open position.
  • the tubes are positioned relative to each other so as to block an air flow in the closed position, and so as to circulate a flow of air in the open position.
  • the noise reduction element comprises an air filter.
  • the invention also relates to a heat exchange module for a motor vehicle, comprising a ventilation device as described. previously, and a heat exchanger, the ventilation device and the heat exchanger being positioned relative to each other so that a flow of air set in motion by the ventilation device supplies air to the heat exchanger.
  • FIG. 1 illustrates a perspective view of a heat exchange module equipped with a ventilation device according to the present invention
  • FIG. 2 illustrates a cross-sectional view of two tubes of Figure 1;
  • FIG. 3 illustrates a cross-sectional view of a ventilation device according to the present invention in a first position
  • FIG. 4 illustrates a cross sectional view of the ventilation device of Figure 3, in a second position
  • FIG. 5 illustrates a perspective view of a detail of a ventilation device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 6 illustrates a partial sectional view of the device of Figure 5, a means for moving air is not shown;
  • FIG. 7 illustrates a perspective view of a detail of a ventilation device according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 8 illustrates a partial sectional view of the device of Figure 7, a means for moving air is not shown;
  • FIG. 9 illustrates a perspective view of the device of Figure 1 according to another embodiment of the invention.
  • the invention relates to a ventilation device 1 for a motor vehicle.
  • the invention also relates to a heat exchange module 100, comprising the ventilation device 1 and a heat exchanger 101.
  • the ventilation device 1 and the heat exchanger 101 are positioned relatively to one another so that a flow of air set in motion by the ventilation device 1 supplies air.
  • the heat exchanger preferably for cooling the engine of the motor vehicle.
  • the ventilation device 1 is disposed upstream of the heat exchanger 101 in Figure 1 (relative to a flow of air from outside the moving vehicle).
  • the ventilation device may also be disposed downstream of the heat exchanger 101.
  • the ventilation device 1 comprises a plurality of tubes 3.
  • the tubes are advantageously made of plastic material, or doped plastic, or metal material.
  • the tubes 3 are substantially rectilinear, parallel to each other and aligned so as to form one or more rows of tubes.
  • the set of tubes 3 constitutes a blowing grid 30.
  • the ventilation device 1 also comprises an air supply device for an air flow F.
  • This device feeds the ventilation tubes 3 via a circuit supply air 4.
  • the air supply circuit 4 comprises in particular two air intake manifolds 5 to which the ventilation tubes 3 are connected via air supply inlets at each of their ends 6, 7.
  • the two collectors 5 extend parallel to each other, orthogonally to the tubes 3.
  • the supply circuit 4 comprises a supply duct 20 provided with one or more means for moving air, called (s) turbomachine (s) in the following sequence. the description.
  • the illustrated turbomachine 21 is of the return channel type, that is to say with mid-axial, mid-radial air flow.
  • turbomachine may be purely radial or only partially radial, the dimensions, including its external diameter, vary depending on the desired performance of the ventilation device 1.
  • the supply duct 20 advantageously comprises a housing 22 shaped to receive the turbine engine 21.
  • each ventilation tube 3 comprises an opening 10 distinct from the ends 6, 7, to eject the air out of the tube 3.
  • the openings 10 are intended to be arranged in look at the heat exchanger.
  • each tube 3 comprises a longitudinal wall 19 whose cross-section comprises a free leading edge 1 1, a trailing edge 15 and first and second profiles 12, 14, each extending between the leading edge 1 1 and the trailing edge 15.
  • the trailing edge 15 is preferably arranged opposite the heat exchanger.
  • the longitudinal wall 19 is delimited by an inner surface 16 and an outer surface 18.
  • Each opening 10 is made in the longitudinal wall 19 of the tube 3, preferably in one or other of the profiles 12, 14.
  • each opening 10 is positioned near the leading edge 11.
  • the openings 10 of the pair of tubes 3 shown are formed in the profiles 12 facing each other.
  • the ventilation tubes 3 and their openings 10 are configured so that the flow of air F flowing in the ventilation tubes 3 is ejected through the opening 10 by flowing along each profile 12, substantially until at their trailing edges 52, by Coanda effect.
  • the flow of air F ejected from the tubes 3 accelerates another flow F 'in a direction of flow to the heat exchanger.
  • transverse cross-sections of the tubes 3 are such that the profiles 12 extend in a direction away from the tubes 3 from the leading edges 11 to the trailing edges 15.
  • the ventilation device is provided with a means for protecting at least one of the tubes 3, referenced 50. Swivel mounted tubes
  • At least one of the ventilation tubes 3 is mounted swiveling, preferably pivotable.
  • all the tubes 3 are pivotally mounted.
  • the tubes 3 are pivotally mounted between a closed position (FIG. 3) and an open position (FIG. 4), the closed position leaving a space between two adjacent tubes 3 less than a space between two adjacent tubes 3 in the open position.
  • the amount of air flowing through the blower gate 30 is greater in the open position than in the closed position.
  • the tubes 3 are positioned relative to each other so as to block an air flow in the closed position, and so as to circulate a flow of air in the open position.
  • the invention is not limited to this configuration, and it is quite possible to provide a multitude of positions according to which more or less air passes through the tubes.
  • the ventilation device 1 has an air intake shutter function and a ventilation function of the exchangers in a compact space for better thermal management of a motor vehicle, since the gate is blowing.
  • the device 1 makes it possible to adjust the flow rate of air that arrives at the heat exchanger, which also makes it possible to optimize the efficiency of the heat exchanger.
  • the closed position is advantageous for example when the vehicle is traveling, especially at high speed, since in this position, the drag coefficient of the vehicle is reduced, and its aerodynamics improved.
  • the open position is advantageous for example when the vehicle is stopped, since in this position, the ventilation of the engine compartment is improved.
  • the ventilation device 1 also comprises a noise reduction element generated by the turbomachine 21.
  • the noise reduction element is illustrated in FIGS. 5 to 9 and referenced 30.
  • the noise reduction element 30 attenuates the sound waves generated by the rotation of the turbomachine and which could cause discomfort for the occupants of the motor vehicle.
  • the reduction element 30 is disposed in the feed duct 20, upstream and / or downstream of the turbomachine 21.
  • the noise reduction element 30 is disposed in the air supply duct 20, upstream and / or downstream of the turbomachine 21.
  • the noise reduction element 30 is a piece of sound wave absorption material 31.
  • the piece 31 is in the form of a wafer disposed in the feed duct 20, upstream of the turbomachine 21.
  • the diameter of the wafer 31 coincides with the internal diameter of the feed duct 20.
  • the material forming the wafer 31 has a multitude of sinuous paths in parallel (visible in FIG. 7), which enables it to absorb the successive reflections of the acoustic waves.
  • the constituent material of the wafer may be identical to that of the collectors, namely: plastics (PP, PA6, ABS, etc.). However, it can also be a different material: aluminum, fibrous / porous foam.
  • the noise reduction element 30 is a spiral 32.
  • the constituent material of the spiral may be identical to that collectors, namely: plastics (PP, PA6, ABS, etc.). However, it may be another material (aluminum, fibrous foam / porous), which is in this case reported and inserted (so-called "add-on" part in English) in the collector.
  • the spiral 32 breaks the front acoustic waves propagating in the supply conduit 20, which reduces the noise perceived in the vehicle interior.
  • the spiral is disposed downstream of the turbomachine 21.
  • the spiral 32 has a shape adapted to the housing 22, which ensures that the presence of the spiral 32 does not impact the dimensioning of the supply duct 20.
  • the spiral 32 lines the inner wall of the supply duct 20.
  • the diameter of the spiral 32 decreases in the direction of flow of the air and remains constant because the diameter of the supply conduit 20 downstream of the housing 22 is constant.
  • an inlet diameter D1 of the spiral 32 is greater than an outlet diameter D2 of the spiral 32.
  • Input and output means input and output of the air flowing in the spiral 32.
  • the spiral has a shape according to the following equation:
  • L 1, D1, where L is the length of the spiral 32, which makes it possible to ensure that the spiral 32 acts as an acoustic attenuator while being compact.
  • the noise reduction element 30 comprises a bend 33 of the air supply duct 20.
  • the bend can be an extension of the collector containing the turbomachine. It can then be also plastic (PP, PA6, etc.) as the collector.
  • the noise reduction element 30 also comprises a wafer 31, the shape and position of which have already been described in relation with FIGS. 5 and 6.
  • the elbow 33 makes it possible to break the sound waves and to redirect them to a non-annoying area for the occupants of the motor vehicle.
  • the noise reduction element comprises an air filter.
  • the filter will be used to absorb dust particles or other impurities but can also be used as a noise attenuator. It may be for example a felt paper.
  • the air filter is formed by the wafer 31.

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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 tubes (3), chaque tube (3) étant muni d'au moins une ouverture d'éjection d'un flux d'air distincte de ses extrémités, au moins un collecteur d'air (5) pour distribuer l'air aux tubes (3), un moyen (21) de mise en mouvement de l'air à destination dudit au moins un collecteur, et un élément de réduction de bruit (30) généré par ledit moyen de mise en mouvement d'air (21).

Description

DISPOSITIF DE VENTILATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention a pour objet un dispositif de ventilation pour véhicule automobile.
L'invention se rapporte au domaine de l'automobile, et plus particulièrement au domaine de la circulation d'air pour le refroidissement du moteur et de ses équipements.
Les véhicules à moteur, qu'ils soient à combustion ou électriques, ont besoin d'évacuer les calories que génère leur fonctionnement et sont pour cela équipés d'échangeurs de chaleur. Un échangeur de chaleur de véhicule automobile comprend généralement des tubes, dans lesquels un fluide caloporteur est destiné à circuler, notamment un liquide tel que l'eau, et des éléments d'échange de chaleur reliés à ces tubes, souvent désignés par le terme « ailettes » ou « intercalaires ». Les ailettes permettent d'augmenter la surface d'échange entre les tubes et l'air ambiant.
Toutefois, afin d'augmenter encore l'échange de chaleur entre le fluide caloporteur et l'air ambiant, il est fréquent qu'un dispositif de ventilation soit utilisé en sus, pour générer ou accroître un flux d'air dirigé vers les tubes et les ailettes.
Un tel dispositif de ventilation comprend le plus souvent un ventilateur à hélice, qui présente plusieurs inconvénients.
En premier lieu, l'ensemble formé par le ventilateur à hélice et son système de motorisation occupe un volume important.
De plus, la distribution de l'air ventilé par l'hélice, souvent placée au centre de la rangée de tubes, n'est pas homogène sur l'ensemble de la surface de l'échangeur de chaleur. En particulier, certaines régions de l'échangeur de chaleur, comme les extrémités des tubes caloporteurs et les coins de l'échangeur de chaleur, ne sont pas ou peu atteintes par le flux d'air éjecté par l'hélice. Par ailleurs, lorsque la mise en marche du dispositif de ventilation ne s'avère pas nécessaire, notamment lorsque l'échange de chaleur avec l'air ambiant suffit à refroidir le fluide caloporteur, les pales de l'hélice obstruent ou « masquent » en partie l'écoulement de l'air ambiant vers les tubes et les ailettes. Ceci limite l'échange de chaleur entre l'air ambiant, d'une part, et les tubes et les ailettes, d'autre part.
Un autre inconvénient réside dans le fait que, quand la température extérieure est peu élevée voire négative, le ventilateur à hélice souffle un air froid sur l'échangeur de chaleur, ce qui a pour conséquence de ralentir la montée en température du moteur du véhicule.
De surcroît, dans ce cas, les frictions du moteur sont moins vite réduites, ce qui augmente la consommation du véhicule et donc l'émission de dioxyde de carbone.
Un but de l'invention est de fournir un dispositif de ventilation pour échangeur de chaleur ne présentant pas au moins certains des inconvénients des dispositifs de ventilation pour échangeur de chaleur connus.
A cet effet, 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 tubes, chaque tube étant muni d'au moins une ouverture d'éjection d'un flux d'air distincte de ses extrémités, au moins un collecteur d'air pour distribuer l'air aux tubes, un moyen de mise en mouvement de l'air à destination dudit au moins un collecteur, et un élément de réduction de bruit généré par ledit moyen de mise en mouvement d'air.
Ainsi, avantageusement, la pluralité de tubes desquels est éjecté de l'air permet de remplacer l'hélice conventionnelle disposée devant les tubes de circulation d'un fluide caloporteur de l'échangeur de chaleur, sans en présenter les inconvénients évoqués ci-dessus.
En effet, à capacités d'échange de chaleur égales, le volume occupé par un tel dispositif de ventilation est bien moindre qu'un dispositif de ventilation à hélice. En outre, la répartition de l'air ventilé par les tubes est plus facile à contrôler et peut être rendue plus homogène.
En outre, grâce au dispositif selon l'invention, on limite l'obstruction de l'écoulement de l'air vers l'échangeur de chaleur. En effet, les tubes du dispositif de ventilation peuvent avantageusement être disposés en regard de zones de faible échange de chaleur de l'échangeur de chaleur, dites « zones mortes », telles que les faces frontales des tubes traversés par le fluide caloporteur, qui ne sont pas en contact avec des ailettes de refroidissement. Ceci n'est pas réalisable avec une hélice conventionnelle.
Par ailleurs, l'invention permet de déporter les moyens d'éjection d'air alimentant en flux d'air les tubes du dispositif de ventilation, à distance de la rangée de tubes de circulation de fluide caloporteur, ce qui offre davantage de libertés dans la conception de l'échangeur de chaleur.
De plus, l'élément de réduction de bruit permet d'atténuer les ondes sonores générées par le moyen de mise en mouvement de l'air et qui pourraient provoquer un inconfort pour les occupants du véhicule automobile.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un conduit d'alimentation en air dudit au moins un collecteur d'air, le moyen de mise en mouvement de l'air étant disposé dans le conduit d'alimentation en air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de réduction de bruit est disposé dans le conduit d'alimentation en air, en amont ou/et en aval du moyen de mise en mouvement de l'air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de réduction de bruit comprend une pièce de matériau d'absorption d'ondes sonores et/ou une spirale.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de réduction de bruit comprend un coude du conduit d'alimentation en air.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque tube 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 tube 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.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'un au moins des tubes est monté pivotant.
De ce fait, le dispositif de ventilation selon la présente invention propose une fonction d'obturation d'arrivée d'air ainsi qu'une fonction de ventilation des échangeurs dans un espace compact permettant une meilleure gestion thermique d'un véhicule automobile, puisque la grille est soufflante.
Selon l'orientation des tubes, le dispositif permet d'ajuster le débit d'air qui arrive à l'échangeur de chaleur, permettant d'optimiser la gestion thermique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit au moins un tube pivotant est monté orientable entre une position fermée et une position ouverte, la position fermée laissant un espace entre ledit tube et un tube adjacent qui est inférieur à un espace entre ledit tube et ledit tube adjacent dans la position ouverte.
De préférence, les tubes sont positionnés les uns relativement aux autres de sorte à bloquer un flux d'air en position fermée, et de sorte à laisser circuler un flux d'air en position ouverte.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de réduction de bruit comprend un filtre à air.
L'invention a également pour objet un module d'échange de chaleur pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de ventilation tel que décrit précédemment, et un échangeur de chaleur, le dispositif de ventilation et l'échangeur de chaleur étant positionnés l'un relativement à l'autre de sorte qu'un flux d'air mis en mouvement par le dispositif de ventilation alimente en air l'échangeur de chaleur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre une vue en perspective d'un module d'échanges de chaleur équipé d'un dispositif de ventilation selon la présente invention ;
- la figure 2 illustre une vue en coupe transversale de deux tubes de la figure 1 ;
- la figure 3 illustre une vue en coupe transversale d'un dispositif de ventilation selon la présente invention dans une première position ;
- la figure 4 illustre une vue en coupe transversale du dispositif de ventilation de la figure 3, dans une deuxième position ;
- la figure 5 illustre une vue en perspective d'un détail d'un dispositif de ventilation selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 illustre une vue coupe partielle du dispositif de la figure 5, un moyen de mise en mouvement de l'air n'étant pas représenté ;
- la figure 7 illustre une vue en perspective d'un détail d'un dispositif de ventilation selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 illustre une vue coupe partielle du dispositif de la figure 7, un moyen de mise en mouvement de l'air n'étant pas représenté ; et
- la figure 9 illustre une vue en perspective du dispositif de la figure 1 selon un autre mode de réalisation de l'invention. Module d'échange de chaleur
L'invention a pour objet un dispositif de ventilation 1 pour véhicule automobile.
L'invention a également pour objet un module d'échange de chaleur 100, comprenant le dispositif de ventilation 1 et un échangeur de chaleur 101 .
Comme visible sur la figure 1 , le dispositif de ventilation 1 et l'échangeur de chaleur 101 sont positionnés l'un relativement à l'autre de sorte qu'un flux d'air mis en mouvement par le dispositif de ventilation 1 alimente en air l'échangeur de chaleur, de préférence pour refroidir le moteur du véhicule automobile.
Le dispositif de ventilation 1 est disposé en amont de l'échangeur de chaleur 101 sur la figure 1 (relativement à un flux d'air provenant de l'extérieur du véhicule en mouvement).
Néanmoins, le dispositif de ventilation peut également être disposé en aval de l'échangeur de chaleur 101 .
Dispositif de ventilation
Comme visible sur les figures, le dispositif de ventilation 1 comprend une pluralité de tubes 3.
Les tubes sont avantageusement réalisés en matériau plastique, ou plastique dopé, ou en matériau métallique.
De préférence, les tubes 3 sont sensiblement rectilignes, parallèles entre eux et alignés de manière à former une ou plusieurs rangées de tubes.
L'ensemble des tubes 3 constitue une grille de soufflage 30.
Le dispositif de ventilation 1 comprend également un dispositif d'alimentation en air d'un flux d'air F.
Ce dispositif alimente les tubes de ventilation 3 via un circuit d'alimentation en air 4.
Le circuit d'alimentation en air 4 comporte notamment deux collecteurs d'admission d'air 5 auxquels sont reliés les tubes de ventilation 3 par l'intermédiaire d'entrées d'alimentation en air situées à chacune de leurs extrémités 6, 7.
Comme visible sur les figures, les deux collecteurs 5 s'étendent parallèlement l'un à l'autre, orthogonalement aux tubes 3.
Comme illustré sur les figures 5 à 9, le circuit d'alimentation 4 comprend un conduit d'alimentation 20 muni d'un ou plusieurs moyens de mise en mouvement de l'air, appelé(s) turbomachine(s) dans la suite de la description.
Sur les figures, une turbomachine est illustrée et référencée 21 .
La turbomachine illustrée 21 est de type à canal de retour, c'est-à-dire à flux d'air mi-axial, mi-radial.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce type de turbomachine, et la turbomachine peut être purement radiale ou en partie seulement radiale, dont les dimensions, son diamètre externe notamment, varient en fonction de la performance souhaitée du dispositif de ventilation 1 .
Comme il ressort des figures 5 à 9, le conduit d'alimentation 20 comprend avantageusement un logement 22 conformé pour recevoir la turbomachine 21 .
L'invention est maintenant plus particulièrement décrite en relation avec la figure 2.
Comme visible sur la figure 2, chaque tube de ventilation 3 comprend une ouverture 10 distincte des extrémités 6, 7, pour éjecter l'air hors du tube 3.
De préférence, les ouvertures 10 sont destinées à être disposées en regard de l'échangeur de chaleur.
Comme visible sur la figure 2, chaque tube 3 comprend une paroi longitudinale 19 dont une section transversale comprend un bord d'attaque 1 1 libre, un bord de fuite 15 et un premier et un deuxième profils 12, 14, s'étendant chacun entre le bord d'attaque 1 1 et le bord de fuite 15.
Le bord de fuite 15 est de préférence disposé en regard de l'échangeur de chaleur.
La paroi longitudinale 19 est délimitée par une surface interne 16 et une surface externe 18.
Chaque ouverture 10 est pratiquée dans la paroi longitudinale 19 du tube 3, de préférence dans l'un ou l'autre des profils 12, 14.
Sur la figure 2, chaque ouverture 10 est positionnée à proximité du bord d'attaque 1 1 .
Comme également visible sur la figure 2, les ouvertures 10 de la paire de tubes 3 illustrée sont pratiquées dans les profils 12 se faisant face.
Ainsi, les tubes de ventilation 3 et leurs ouvertures 10 sont configurés de sorte que le flux d'air F circulant dans les tubes de ventilation 3 soit éjecté par l'ouverture 10 en s'écoulant le long de chaque profil 12, sensiblement jusqu'à leurs bords de fuite 52, par effet Coanda.
Le flux d'air F éjecté des tubes 3 permet d'accélérer un autre flux F' dans un sens d'écoulement vers l'échangeur de chaleur.
On note que les sections transversales des tubes 3 sont telles que les profils 12 s'étendent dans un sens d'éloignement des tubes 3 depuis les bords d'attaque 1 1 jusqu'aux bords de fuite 15.
Comme il ressort des figures 5 à 10, le dispositif de ventilation est muni d'un moyen de protection d'au moins l'un des tubes 3, référencé 50. Tubes montés orientables
Au moins l'un des tubes de ventilation 3 est monté orientable, de préférence pivotant.
Sur le mode de réalisation illustré, tous les tubes 3 sont montés pivotants.
Comme il ressort des figures, les tubes 3 sont montés pivotants entre une position fermée (figure 3) et une position ouverte (figure 4), la position fermée laissant un espace entre deux tubes 3 adjacents inférieur à un espace entre deux tubes 3 adjacents dans la position ouverte.
En d'autres termes, la quantité d'air circulant à travers la grille de soufflage 30 est plus importante en position ouverte qu'en position fermée.
Sur le mode de réalisation illustré, les tubes 3 sont positionnés les uns relativement aux autres de sorte à bloquer un flux d'air en position fermée, et de sorte à laisser circuler un flux d'air en position ouverte.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration, et il tout à fait envisageable de prévoir une multitude de positions selon lesquelles plus ou moins d'air passe à travers les tubes.
Ainsi, le dispositif de ventilation 1 présente une fonction d'obturation d'arrivée d'air et une fonction de ventilation des échangeurs dans un espace compact permettant une meilleure gestion thermique d'un véhicule automobile, puisque la grille est soufflante.
Selon l'orientation des tubes, le dispositif 1 permet d'ajuster le débit d'air qui arrive à l'échangeur de chaleur, ce qui permet également d'optimiser l'efficacité de l'échangeur de chaleur.
La position fermée est avantageuse par exemple quand le véhicule circule, notamment à grande vitesse, puisque, dans cette position, le coefficient de traînée du véhicule est réduit, et son aérodynamisme amélioré.
La position ouverte est avantageuse par exemple quand le véhicule est à l'arrêt, puisque, dans cette position, l'aération du compartiment moteur est améliorée. Elément de réduction de bruit
Le dispositif de ventilation 1 comprend également un élément de réduction de bruit généré par la turbomachine 21 .
L'élément de réduction de bruit est illustré sur les figures 5 à 9 et référencé 30.
L'élément de réduction de bruit 30 permet d'atténuer les ondes sonores générées par la rotation de la turbomachine et qui pourraient provoquer un inconfort pour les occupants du véhicule automobile.
L'élément de réduction 30 est disposé dans le conduit d'alimentation 20, en amont et/ou en aval de la turbomachine 21 .
Sur les figures 5 à 9, l'élément de réduction de bruit 30 est disposé dans le conduit d'alimentation en air 20, en amont ou/et en aval de la turbomachine 21 .
En référence aux figures 5 et 6, l'élément de réduction de bruit 30 est une pièce de matériau d'absorption d'ondes sonore 31 .
La pièce 31 se présente sous la forme d'une galette disposée dans le conduit d'alimentation 20, en amont de la turbomachine 21 .
Sur les figures 5 et 6, le diamètre de la galette 31 coïncide avec le diamètre interne du conduit d'alimentation 20.
Le matériau formant la galette 31 présente une multitude de chemins sinueux en parallèle (visible sur la figure 7), ce qui lui permet d'absorber les réflexions successives des ondes acoustiques. Le matériau constitutif de la galette peut être identique à celui des collecteurs, à savoir : des plastiques (PP, PA6, ABS, etc.). Cependant, il peut aussi s'agir d'un matériau autre : aluminium, mousse fibreuse/poreuse.
En référence aux figures 7 et 8, l'élément de réduction de bruit 30 est une spirale 32. Le matériau constitutif de la spirale peut être identique à celui des collecteurs, à savoir : des plastiques (PP, PA6, ABS, etc.). Cependant, il peut s'agir d'un matériau autre (aluminium, mousse fibreuse/poreuse), qui est dans ce cas rapporté et inséré (pièce dite « add-on » en anglais) dans le collecteur.
La spirale 32 permet de casser le front des ondes acoustiques se propageant dans le conduit d'alimentation 20, ce qui permet de réduire le bruit perçu dans l'habitacle du véhicule.
La spirale est disposée en aval de la turbomachine 21 .
La spirale 32 présente une forme adaptée au logement 22, ce qui assure que la présence de la spirale 32 n'impacte pas le dimensionnement du conduit d'alimentation 20.
Comme visible sur les figures 7 et 8, la spirale 32 tapisse la paroi interne du conduit d'alimentation 20.
Comme il ressort également des figures, le diamètre de la spirale 32 diminue dans le sens d'écoulement de l'air puis reste constant du fait que le diamètre du conduit d'alimentation 20 en aval du logement 22 est constant.
Ainsi, un diamètre d'entrée D1 de la spirale 32 est supérieur à un diamètre de sortie D2 de la spirale 32.
Par entrée et sortie, on entend entrée et sortie de l'air circulant dans la spirale 32.
De préférence, la spirale présente une forme selon l'équation suivante :
L = 1, D1, où L est la longueur de la spirale 32, ce qui permet d'assurer que la spirale 32 agisse en tant qu'atténuateur acoustique tout en étant compacte.
En référence à la figure 9, l'élément de réduction de bruit 30 comprend un coude 33 du conduit d'alimentation en air 20. Le coude peut être un prolongement du collecteur contenant la turbomachine. Il peut alors être également en matière plastique (PP, PA6, etc.) comme le collecteur.
Selon ce mode de réalisation, l'élément de réduction de bruit 30 comprend également une galette 31 , dont la forme et la position ont déjà été décrites en relation avec les figures 5 et 6.
Le coude 33 permet de casser les ondes sonores et de les rediriger dans une zone non gênante pour les occupants du véhicule automobile.
On note qu'avantageusement, l'élément de réduction de bruit comprend un filtre à air. Le filtre servira à absorber les particules de poussière ou autres impuretés mais peut également servir d'atténuateur de bruit. Il peut s'agir par exemple d'un papier feutre.
Le filtre à air est dans ce cas formé par la galette 31 .
On ajoute que les modes de réalisation sont combinables dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de ventilation destiné à générer un flux d'air en direction d'un échangeur de chaleur de véhicule automobile, comprenant :
- des tubes (3), chaque tube (3) étant muni d'au moins une ouverture d'éjection (10) d'un flux d'air (F) distincte de ses extrémités (6, 7),
- au moins un collecteur d'air (5) pour distribuer l'air aux tubes (3),
- un moyen (21 ) de mise en mouvement de l'air à destination dudit au moins un collecteur,
- un élément de réduction de bruit (30) généré par ledit moyen de mise en mouvement d'air (21 ).
2. Dispositif de ventilation selon la revendication 1 , comprenant un conduit d'alimentation en air (20) dudit au moins un collecteur d'air (5), le moyen (21 ) de mise en mouvement de l'air étant disposé dans le conduit d'alimentation en air (20).
3. Dispositif de ventilation selon la revendication précédente, dans lequel l'élément de réduction de bruit (30) est disposé dans le conduit d'alimentation en air (20), en amont ou/et en aval du moyen de mise en mouvement de l'air (21 ).
4. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de réduction de bruit (30) comprend une pièce de matériau d'absorption d'ondes sonores (31 ) et/ou une spirale (32).
5. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de réduction de bruit (30) comprend un coude (33) du conduit d'alimentation en air (20).
6. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque tube (3) présente une section comprenant :
- un bord d'attaque (1 1 ),
- un bord de fuite (15), opposé au bord d'attaque (1 1 ),
- un premier et un deuxième profils (12, 14), s'étendant chacun entre le bord d'attaque (1 1 ) et le bord de fuite (15),
ladite au moins une ouverture (10) du tube (3) étant sur l'un des premier et deuxième profils (12, 14), ladite au moins une ouverture (10) étant configurée de sorte qu'un flux d'air sortant de l'ouverture (10) s'écoule le long d'au moins une portion dudit un des premier et deuxième profils (12, 14).
7. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'un au moins des tubes (3) est monté pivotant.
8. Dispositif de ventilation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de réduction de bruit (30) comprend un filtre à air.
9. Module d'échange de chaleur pour véhicule automobile, comprenant un dispositif de ventilation selon l'une des revendications précédentes, et un échangeur de chaleur, le dispositif de ventilation et l'échangeur de chaleur étant positionnés l'un relativement à l'autre de sorte qu'un flux d'air mis en mouvement par le dispositif de ventilation alimente en air l'échangeur de chaleur.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19943918A1 (de) * 1999-09-14 2001-03-22 Koetter Erwin W Dämpferplatte zur Dämpfung und Dämmung von Schallwellen
US20040055816A1 (en) * 2002-09-18 2004-03-25 Gallagher James E. System, apparatus, and method for filtering ultrasonic noise within a fluid flow system
WO2010100456A1 (fr) * 2009-03-04 2010-09-10 Dyson Technology Limited Ventilateur
WO2010100450A1 (fr) * 2009-03-04 2010-09-10 Dyson Technology Limited Ensemble de ventilateur
US20150328979A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle cooling structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19943918A1 (de) * 1999-09-14 2001-03-22 Koetter Erwin W Dämpferplatte zur Dämpfung und Dämmung von Schallwellen
US20040055816A1 (en) * 2002-09-18 2004-03-25 Gallagher James E. System, apparatus, and method for filtering ultrasonic noise within a fluid flow system
WO2010100456A1 (fr) * 2009-03-04 2010-09-10 Dyson Technology Limited Ventilateur
WO2010100450A1 (fr) * 2009-03-04 2010-09-10 Dyson Technology Limited Ensemble de ventilateur
US20150328979A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle cooling structure

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