WO2019122765A1 - Dispositif de ventilation pour véhicule automobile - Google Patents

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WO2019122765A1
WO2019122765A1 PCT/FR2018/053484 FR2018053484W WO2019122765A1 WO 2019122765 A1 WO2019122765 A1 WO 2019122765A1 FR 2018053484 W FR2018053484 W FR 2018053484W WO 2019122765 A1 WO2019122765 A1 WO 2019122765A1
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ventilation device
air
tubes
heat exchanger
collector
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/053484
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Inventor
Michael LISSNER
Kamel Azzouz
Amrid MAMMERI
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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Publication date
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P11/10—Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • 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
    • F04F5/14—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
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • 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 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 partially obstruct or "mask” the flow of ambient air to the tubes and the fins. This limits the exchange of heat between the ambient air, on the one hand, and the tubes and fins, on the other hand.
  • 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, and an air filtering element for said at least one manifold.
  • 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 filter element can protect the ventilation device, since the presence of the filter element prevents particles from entering the ejection tubes, which could hinder the operation or even the to damage.
  • the device comprises an air inlet in said at least one collector.
  • the device comprises a means for moving air arranged upstream or downstream of the filter element.
  • the filtration element comprises a support forming the inlet of said at least one collector.
  • the support comprises an envelope delimiting an external surface and an internal space.
  • the moving means is disposed outside the internal space.
  • the device comprises at least one layer of filtration material in the internal space.
  • a product of an area of the outer surface by a porosity of the support is at least equal to a suction section of the means for moving air.
  • 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 opening of the tube being on one of the first and second profiles, said at least one opening being configured so that an airflow exiting the opening 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 filtration element comprises at least one layer of filtration material in said at least one collector.
  • the filtration element comprises a noise reduction means.
  • the invention also relates to a heat exchange module for a motor vehicle, comprising a ventilation device as described above, and a heat exchanger, the ventilation device and the heat exchanger being positioned relative to one another. to the other so that a flow of air set in motion by the ventilation device supplies air to the heat exchanger.
  • FIG. 2 illustrates a cross-sectional view of two tubes of Figure 1
  • FIG. 3 illustrates a perspective view of a ventilation device according to the present invention in a first position
  • FIG. 4 illustrates a perspective view of the ventilation device of FIG. 3, in a second position
  • FIG. 5 illustrates a perspective view of a detail of a ventilation device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 6 illustrates a sectional view of the device of Figure 5;
  • FIG. 7 illustrates a perspective view of a detail of a ventilation device according to a second embodiment
  • FIG. 8 illustrates a perspective view of a detail of a ventilation device according to a third embodiment
  • FIG. 9 illustrates a perspective view of a detail of a ventilation device according to a fourth embodiment.
  • 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 50.
  • the ventilation device 1 also comprises an air supply device for an air flow F.
  • This device supplies the ventilation tubes 3 via an air supply circuit 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.
  • a turbomachine is illustrated and referenced 21.
  • the illustrated turbomachine 21 is of radial type.
  • the turbomachine is a return channel, that is to say a mid-axial, mid-radial air flow.
  • 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 facing the heat exchanger.
  • each tube 3 comprises a longitudinal wall 19 whose cross-section comprises a free leading edge 11, a trailing edge 15 and first and second profiles 12, 14, each extending between the leading edge 11 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 3 illustrated tubes are practiced 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.
  • the 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.
  • 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 grid 50 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 space compact allowing 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 filtration element, illustrated in FIGS. 5 to 7 and referenced 30.
  • the filtration element 30 makes it possible to protect the ventilation device 1, in particular the tubes 3 and the turbine engine 21.
  • the filter element 30 is disposed in an air inlet of the collector
  • the filtration element 30 is disposed upstream and / or downstream of the turbomachine 21.
  • the filtration element 30 is arranged upstream of the turbomachine 21.
  • the filtration element 30 is disposed downstream of the turbomachine 21.
  • the filtration element comprises a support 32 forming the inlet of the collector 5.
  • the support 32 comprises a porous envelope 33 delimiting a outer surface 34 and an inner space 35.
  • the porous envelope 33 has a generally open cylindrical shape, comprising a base 36 and an opening 37 opposite to the base 36.
  • the porous envelope 33 also comprises a longitudinal wall 38.
  • the base 36 and the longitudinal wall 38 are porous.
  • the turbomachine 21 is disposed in the collector 5, outside the internal space 35.
  • a product of an area of the outer surface of the base 36 and of the longitudinal wall 38 by a value of the porosity of the support 32 is at least equal to a suction section of the turbomachine 21.
  • Porosity is the ratio of the free section to the total section of the filter.
  • the porosity is the ratio of the pore area to the total area of the porous shell 33.
  • the speed through the filtration element 30 is less than or equal to that at the inlet of the turbomachine, which reduces the pressure drop caused by the filter 30.
  • the filtration element 30 comprises at least one layer of filter material 39 in the inner space 35.
  • the porous envelope 33 constitutes a first level of filtration and the additional layer 39 constitutes a second level of filtration.
  • the porosity of the porous envelope can be chosen so that each pore has a size of between 0.5 and 2 mm.
  • the porous shell 32 allows to pass particles of a size of about 1/5 th of the size of each pore, that is to say the size maximum tolerated particle is of the order of 0.1 mm to 0.5 mm.
  • the filtration level of the additional layer 39 is advantageously adapted according to the desired application.
  • the filter element 30 is preferably removably mounted on the manifold 5, which allows to disassemble for cleaning or replace.
  • the filtration element 30 is disposed in the collector 5.
  • the filter element 30 is advantageously in the form of a slab or cone.
  • the filtration element 30 is orthogonally or transversely arranged relative to the longitudinal direction of the collector 5.
  • the filter element 30 is removably mounted on the manifold 5, which allows to disassemble for cleaning or replace.
  • the filtration element 30 is carried by a slide 40 that can be extracted from the collector 5.
  • the filtration element 30 comprises a noise reduction means 41.
  • the noise reduction means 41 comprises the porous base 36 having a non-flat wave profile.
  • This non-flat profile allows the filter element 30 to reflect the acoustic waves to the turbomachine 21 and thus prevent them from leaving the blower grid.
  • other profiles than that of wave are possible.
  • a triangular profile would also be suitable.
  • the filter element 30 also comprises a membrane 42.
  • the membrane 42 is preferably identical to the base 36 in its shape and in its material.
  • the membrane 42 extends parallel to the base 36, in the support 32.
  • a first additional layer 40 is positioned between the base 36 and the membrane 42.
  • a second additional layer 40 is positioned between the membrane 42 and the turbomachine 21.

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 (10) d'un flux d'air (F) distincte de ses extrémités, au moins un collecteur d'air (5) pour distribuer l'air aux tubes (3), et un élément de filtration (30) de l'air à destination dudit au moins un collecteur (5).

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 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, et un élément de filtration de l’air à destination dudit au moins un collecteur.
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 filtration permet de protéger le dispositif de ventilation, puisque la présence de l’élément de filtration évite que des particules ne pénètrent dans les tubes d’éjection, ce qui risquerait d’en gêner le fonctionnement voire de les endommager.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif comprend une entrée d’air dans ledit au moins un collecteur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif comprend un moyen de mise en mouvement de l’air disposé en amont ou en aval de l’élément de filtration.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’élément de filtration comprend un support formant l’entrée dudit au moins un collecteur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le support comprend une enveloppe délimitant une surface externe et un espace interne.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le moyen de mise en mouvement est disposé en dehors de l’espace interne. Selon une autre caractéristique de l’invention, le dispositif comprend au moins une couche de matériau de filtration dans l’espace interne.
Selon une autre caractéristique de l’invention, un produit d’une aire de la surface externe par une porosité du support est au moins égal à une section d’aspiration du moyen de mise en mouvement d’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 filtration comprend au moins une couche de matériau de filtration dans ledit au moins un collecteur.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’élément de filtration comprend un moyen de réduction de bruit.
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 perspective d’un dispositif de ventilation selon la présente invention dans une première position ;
- la figure 4 illustre une vue en perspective 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 premier mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 6 illustre une vue coupe du dispositif de la figure 5 ;
- la figure 7 illustre une vue en perspective d’un détail d’un dispositif de ventilation selon un deuxième mode de réalisation ;
- la figure 8 illustre une vue en perspective d’un détail d’un dispositif de ventilation selon un troisième mode de réalisation ; et
- la figure 9 illustre un vue en perspective d’un détail d’un dispositif de ventilation selon un quatrième mode de réalisation.
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 50.
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.
Sur les figures 6 et 9, la turbomachine illustrée 21 est de type radial.
Sur la figure 7, la turbomachine est à canal de retour, c’est-à-dire à flux d’air mi-axial, mi-radial.
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 11 libre, un bord de fuite 15 et un premier et un deuxième profils 12, 14, s’étendant chacun entre le bord d’attaque 11 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 11.
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 11 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 50 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 filtration
Le dispositif de ventilation 1 comprend également un élément de filtration, illustré sur les figures 5 à 7 et référencé 30.
L’élément de filtration 30 permet de protéger le dispositif de ventilation 1 , en particulier les tubes 3 et le ou les turbomachines 21.
L’élément de filtration 30 est disposé dans une entrée d’air du collecteur
5. L’élément de filtration 30 est disposé en amont et/ou en aval de la turbomachine 21.
Sur les modes de réalisation des figures 5, 6, 7 et 9, l’élément de filtration 30 est disposé en amont de la turbomachine 21.
Sur le mode de réalisation de la figure 8, l’élément de filtration 30 est disposé en aval de la turbomachine 21.
Comme visible sur les figures 5, 6, 7 et 9, l’élément de filtration comprend un support 32 formant l’entrée du collecteur 5.
Le support 32 comprend une enveloppe poreuse 33 délimitant une surface externe 34 et un espace interne 35.
L’enveloppe poreuse 33 présente une forme générale cylindrique ouverte, comprenant une base 36 et une ouverture 37 opposée à la base 36. L’enveloppe poreuse 33 comprend également une paroi longitudinale 38.
Sur les modes de réalisation des figures 5-6 et 7, la base 36 et la paroi longitudinale 38 sont poreuses.
Sur le mode de réalisation de la figure 9, seule la base 36 est poreuse.
La turbomachine 21 est disposée dans le collecteur 5, en dehors de l’espace interne 35.
De préférence, un produit d’une aire de la surface externe de la base 36 et de la paroi longitudinale 38 par une valeur de la porosité du support 32 est au moins égal à une section d’aspiration de la turbomachine 21.
La porosité est le rapport de la section libre sur la section totale du filtre. En d’autres termes, la porosité est le rapport de la surface des pores sur la surface totale de l’enveloppe poreuse 33.
Ainsi, la vitesse au travers de l’élément de filtration 30 est inférieure ou égale à celle à l’entrée de la turbomachine, ce qui réduit la perte de charge provoquée par le filtre 30. L’élément de filtration 30 comprend au moins une couche d’un matériau de filtration 39 dans l’espace interne 35.
Ainsi, l’enveloppe poreuse 33 constitue un premier niveau de filtration et la couche supplémentaire 39 constitue un deuxième niveau de filtration.
Par exemple, la porosité de l’enveloppe poreuse peut être choisie de sorte que chaque pore présente une taille comprise entre 0,5 à 2 mm.
L’enveloppe poreuse 32 permet de laisser passer des particules d’une taille de l’ordre de 1/5eme de la taille de chaque pore, c’est-à-dire que la taille maximale tolérée des particules est de l’ordre de 0,1 mm à 0,5 mm.
Cette tolérance sur la taille des particules à filtrer assure un bon compromis entre perte de charge et efficacité de filtration.
Le niveau de filtration de la couche supplémentaire 39 est avantageusement adapté selon l’application souhaitée.
On note que l’élément de filtration 30 est de préférence monté amoviblement sur le collecteur 5, ce qui permet de le démonter pour le nettoyer ou le remplacer.
Sur le mode de réalisation de la figure 8, l’élément de filtration 30 est disposé dans le collecteur 5.
Cet agencement permet un gain de place.
L’élément de filtration 30 se présente avantageusement sous forme de galette ou de cône.
Dans le collecteur 5, l’élément de filtration 30 est disposé orthogonalement ou de travers relativement à la direction longitudinale du collecteur 5.
De préférence, l’élément de filtration 30 est monté amoviblement sur le collecteur 5, ce qui permet de le démonter pour le nettoyer ou le remplacer.
A cet effet, comme illustré sur la figure 8, l’élément de filtration 30 est porté par un tiroir 40 pouvant être extrait du collecteur 5.
Avantageusement, l’élément de filtration 30 comprend un moyen de réduction de bruit 41.
Sur le mode de réalisation de la figure 9, le moyen de réduction de bruit 41 comprend la base poreuse 36 présentant un profil non plat, de vague. Ce profil non plat permet à l’élément de filtration 30 de réfléchir les ondes acoustiques vers la turbomachine 21 et ainsi les empêcher de sortir de la grille de soufflage. Bien entendu, d’autres profils que celui de vague sont envisageables. Par exemple, un profil triangulaire serait également adapté.
On note que, selon le mode de réalisation illustré à la figure 9, l’élément de filtration 30 comprend également une membrane 42. La membrane 42 est de préférence identique à la base 36 dans sa forme et dans son matériau.
Comme visible sur la figure 9, la membrane 42 s’étend parallèlement à la base 36, dans le support 32.
Une première couche supplémentaire 40 est positionnée entre la base 36 et la membrane 42.
Une deuxième couche supplémentaire 40 est positionnée entre la membrane 42 et la turbomachine 21.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation illustrés. 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), et
- un élément de filtration (30) de l’air à destination dudit au moins un collecteur (5).
2. Dispositif de ventilation selon la revendication 1 , comprenant une entrée d’air dans ledit au moins un collecteur (5).
3. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications précédentes, comprenant un moyen de mise en mouvement de l’air (21 ) disposé en amont ou en aval de l’élément de filtration (30).
4. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel l’élément de filtration comprend un support (32) formant l’entrée dudit au moins un collecteur (5).
5. Dispositif de ventilation selon la revendication précédente, dans lequel le support (32) comprend une enveloppe (33) délimitant une surface externe (34) et un espace interne (35).
6. Dispositif de ventilation selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de mise en mouvement (21 ) est disposé en dehors de l’espace interne (35).
7. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications 4 ou 5, comprenant au moins une couche de matériau de filtration (39) dans l’espace interne (35).
8. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications 5 à 7, dans lequel un produit d’une aire de la surface externe (34) par une porosité du support (32) est au moins égal à une section d’aspiration du moyen de mise en mouvement d’air (21 ).
9. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément de filtration (30) comprend au moins une couche de matériau de filtration (39) dans ledit au moins un collecteur (5).
10. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque tube (3) présente une section comprenant :
- un bord d’attaque (11 ),
- un bord de fuite (15), opposé au bord d’attaque (11 ),
- un premier et un deuxième profils (12, 14), s’étendant chacun entre le bord d’attaque (11 ) 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).
11. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’un au moins des tubes (3) est monté pivotant.
12. Dispositif de ventilation selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément de filtration (30) comprend un moyen de réduction de bruit (41 ).
13. 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 (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US387437A (en) * 1887-05-28 1888-08-07 oetman
US3040501A (en) * 1958-11-28 1962-06-26 Gen Electric Removable filter for air conditioning apparatus
DE3916920A1 (de) * 1989-05-24 1990-11-29 Audi Ag Schutzgitter zur anordnung von einem kuehler oder einem luftansaugstutzen in einem kraftfahrzeug
WO2000025833A1 (fr) * 1998-11-03 2000-05-11 Pierre Messier Filtre a air biostatique
US6105349A (en) * 1998-11-06 2000-08-22 Exmark Mfg Co., Inc. Riding lawn mower having a liquid-cooled engine
WO2010100456A1 (fr) * 2009-03-04 2010-09-10 Dyson Technology Limited Ventilateur
JP2015001155A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 カルソニックカンセイ株式会社 冷却装置
US20150328979A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle cooling structure
WO2017098765A1 (fr) * 2015-12-09 2017-06-15 株式会社Ｓｏｋｅｎ Dispositif de refroidissement

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US387437A (en) * 1887-05-28 1888-08-07 oetman
US3040501A (en) * 1958-11-28 1962-06-26 Gen Electric Removable filter for air conditioning apparatus
DE3916920A1 (de) * 1989-05-24 1990-11-29 Audi Ag Schutzgitter zur anordnung von einem kuehler oder einem luftansaugstutzen in einem kraftfahrzeug
WO2000025833A1 (fr) * 1998-11-03 2000-05-11 Pierre Messier Filtre a air biostatique
US6105349A (en) * 1998-11-06 2000-08-22 Exmark Mfg Co., Inc. Riding lawn mower having a liquid-cooled engine
WO2010100456A1 (fr) * 2009-03-04 2010-09-10 Dyson Technology Limited Ventilateur
JP2015001155A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 カルソニックカンセイ株式会社 冷却装置
US20150328979A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle cooling structure
WO2017098765A1 (fr) * 2015-12-09 2017-06-15 株式会社Ｓｏｋｅｎ Dispositif de refroidissement

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