WO2020053068A1 - Projecteur pour un vehicule automobile - Google Patents

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WO2020053068A1
WO2020053068A1 PCT/EP2019/073726 EP2019073726W WO2020053068A1 WO 2020053068 A1 WO2020053068 A1 WO 2020053068A1 EP 2019073726 W EP2019073726 W EP 2019073726W WO 2020053068 A1 WO2020053068 A1 WO 2020053068A1
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WO
WIPO (PCT)
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heat exchanger
air flow
circuit
projector
coolant
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/073726
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English (en)
Inventor
Thibaut Menn
Original Assignee
Valeo Vision
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision filed Critical Valeo Vision
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F21S45/43—Forced cooling using gas
    • F21S45/435—Forced cooling using gas circulating the gas within a closed system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/42—Forced cooling
    • F21S45/46—Forced cooling using liquid

Definitions

  • the present invention relates to the field of motor vehicle headlights, and more particularly to the field of cooling systems dedicated to such headlights.
  • a vehicle is commonly equipped with headlamps which have a dual function, both to improve the visibility of the driver, especially in night driving situations, and to improve the visibility of the vehicle by other road users.
  • headlights conventionally include one or more light sources which emit light rays which are then shaped by one or more lenses so as to form a light beam capable of being projected onto the road.
  • This / these light sources are generally housed in a closed and waterproof housing which makes it possible to protect them from external aggressions.
  • these light sources When they emit their light rays, these light sources tend to heat up, which can be harmful for the installation if they exceed a certain temperature. It is therefore necessary to set up cooling systems for these light sources, or at least for their immediate environment.
  • these cooling systems are relatively complex since it is essential to keep a waterproof case so that no foreign body can enter it. For example, the introduction of dust could make the projection lens partially opaque, thereby reducing the effectiveness of such a projector.
  • the present invention fits into this context by proposing a simple and inexpensive projector to manufacture, making it possible to obtain adequate cooling of its components, and in particular of its light source (s), while ensuring the integrity of these.
  • An object of the present invention thus relates to a headlamp intended for a vehicle and comprising at least one housing and a transparent wall both delimiting an internal volume in which is housed at least one light source, the projector comprising at least one duct which channels an internal air flow, this duct extending between the source light and a heat exchange device.
  • the heat exchange device comprises at least one circuit traversed by a heat transfer liquid or by a refrigerant fluid.
  • this light source is understood here to mean a set of means which participate in the formation of a light beam.
  • this light source comprises at least one emitting member configured to emit at least one light ray, at least one lens and / or at least one reflector configured to form the at least one light ray emitted by l 'transmitter body, and at least one electronic card to which the transmitter body is electrically connected.
  • this emitting member may include one or more light-emitting diode (s) (hereinafter called LEDs for the English acronym "Light-Emitting Diode”).
  • the transparent wall is in turn arranged so as to close the housing. It is understood that it is through this transparent wall that is intended to be projected the light beam formed by the light source.
  • this light source tends, moreover, to warm its immediate environment. It is therefore understood that the duct which channels the internal air flow makes it possible to convey this internal air flow at least partially heated by the operation of the light source to the heat exchange device at the level of which operates cooling of this internal air flow.
  • the heat transfer liquid may be water or brine.
  • the refrigerant may for example be difluoroethane R 152a, or 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropene.
  • the refrigerant or the heat transfer liquid is chosen for its ability to capture, transport and transfer calories with its environment. It is thus understood that these are only examples and that any other coolant or coolant can be used without departing from the context of the present invention.
  • the light source is movable relative to the duct which channels the internal air flow.
  • this light source is at a non-zero distance from this conduit.
  • the conduit can comprise a fixed part and a mobile part, the mobile part then connecting the light source to the fixed part of the duct and the fixed part extending between the mobile part and the heat exchange device.
  • the movable part of the conduit can comprise ethylene-propylene-diene monomer (EPDM).
  • the circuit traversed by the coolant or by the coolant comprises at least one member for circulating this coolant or this coolant.
  • this circulating member can be a pump or a compression device.
  • the heat exchange device comprises a chamber into which opens the conduit channeling the internal air flow, the heat exchange device comprising at least a first heat exchanger housed, at least partially , in the chamber and configured to operate a heat exchange between the internal air flow and the coolant or the coolant circulating in the circuit, at least one second heat exchanger arranged outside the housing and configured to operate a heat exchange between an external air flow and the refrigerant or the heat transfer liquid circulating in the circuit, at least a first ventilation device configured to set in motion the internal air flow and at least a second ventilation device configured to set in motion the external air flow.
  • the first heat exchanger and the second heat exchanger of the heat exchange device are both arranged on the circuit traversed by the heat-transfer liquid or by the refrigerant, that is to say that the first heat exchanger and the second heat exchanger are either traversed by this coolant or by this coolant, or in contact with this coolant or this coolant.
  • the first ventilation device can be arranged in the duct channeling the internal air flow.
  • this first ventilation device can be arranged between the first heat exchanger and the light source.
  • this first ventilation device can be arranged downstream of the first heat exchanger, that is to say that this first ventilation device then generates the internal air flow by suction.
  • this first ventilation device can be arranged upstream of the first heat exchanger, that is to say that, according to this alternative, this first ventilation device generates the internal air flow by blowing.
  • the second heat exchanger can be arranged in a channel for circulation of the external air flow, this channel being delimited by at least one wall attached to the housing.
  • this channel can be delimited, in part, by a wall of the housing.
  • at least one end of this channel opens onto an environment outside the vehicle so that a movement of the vehicle makes it possible to generate, at least in part, the external air flow.
  • the second ventilation device can also be arranged in this circulation channel for the external air flow.
  • the second ventilation device when the vehicle is in motion, the movement of the vehicle may be sufficient to generate the external air flow and when the vehicle is stationary, or when the movement of the vehicle generates an external air flow at too low flow, the second ventilation device can be activated to overcome this lack.
  • the present invention is configured to be implemented whatever the situation encountered by the vehicle. It will be noted that the second ventilation device can be arranged upstream of the second heat exchanger, in which case it participates in generating the flow of external air by blowing, or downstream of the second heat exchanger, in which case it participates in generating the flow d external air by suction.
  • the first heat exchanger comprises a first part which extends in the chamber and a second part which extends outside the housing, and the second heat exchanger comprises at least two fins arranged to promote heat exchange between the heat transfer liquid or the refrigerant which flows through the circuit and the external air flow.
  • the first part of the first heat exchanger is in contact with the internal air flow and the second part of the first exchanger is in contact with the heat transfer liquid or the refrigerant circulating in the circuit.
  • an opening is made in the housing, the first heat exchanger comprising an interface which closes this opening.
  • this interface also forms an interface between the first part of the first heat exchanger and the second part of this first heat exchanger. Provision may be made to arrange a sealing device between an edge delimiting this opening. and the interface of the first heat exchanger. This sealing device then makes it possible in particular to prevent a foreign body from entering the housing and disturbing the proper functioning of the projector.
  • this interface can also comprise at least one hooking means configured to grip the edge delimiting the opening made in the housing. It is understood that the sealing device will then be positioned between this edge which delimits the opening made in the housing and the at least one attachment means carried by the interface of the first heat exchanger.
  • the circuit is a refrigerant circuit in which the coolant circulation member takes the form of a compression device and the circuit comprises at least one expansion member.
  • the compression device and the expansion member can be arranged outside the projector housing, for example in the circulation channel of the external air flow.
  • this compression device and this expansion member can be housed in the headlight housing, for example in the chamber which receives the first heat exchanger.
  • the refrigerant circulates at low pressure in a first portion of the refrigerant circuit, this first portion forming the first heat exchanger, and the refrigerant circulates at high pressure in a second portion of the circuit refrigerant, this second portion forming the second heat exchanger.
  • the first portion of the refrigerant circuit extends in the chamber of the heat exchange device and the second portion of this refrigerant circuit extends for its part outside the housing. of the projector.
  • the first heat exchanger and / or of the second heat exchanger can be exchangers with concentric fins.
  • the first heat exchanger and the second heat exchanger comprise, respectively, a plurality of fins arranged in a star.
  • FIG. 1 illustrates, diagrammatically, a headlamp intended for a motor vehicle, comprising at least one light source and a heat exchange device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 illustrates, diagrammatically, a headlamp intended for a motor vehicle, comprising at least one light source and a heat exchange device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation of the headlight intended for the motor vehicle illustrated in FIG. 2, according to a variant of the second embodiment of the present invention.
  • the terms "refrigerant” and “fluid” will be used without distinction.
  • the terms “heat transfer liquid” and “liquid” will be used interchangeably.
  • Figures 1 to 3 show, schematically, a projector 100 according to different embodiments of the present invention.
  • the headlight 100 is intended to be integrated into a vehicle 101, for example a motor vehicle.
  • this projector 100 comprises a housing 102 and a transparent wall 103 which together define an internal volume 104 of the projector 100.
  • the transparent wall 103 closes the housing 102.
  • the housing 102 and the wall transparent 103 can be made of a synthetic material.
  • this light source 110 comprises at least one emitting member - not visible in the figures - configured to emit at least one light ray, at least one lens 111 and / or a reflector configured to form at least one light ray emitted by the the transmitting member and at least one electronic card 112 to which the transmitting member is electrically connected.
  • the light rays formed by the lens 111 and / or the reflector form a light beam which is then projected, by through the transparent wall 103.
  • the emitting member may include one or more light-emitting diode (s), also called LEDs for the acronym “light-emitting diode”.
  • the emitting member and / or the electronic card 112 are also secured to a heat sink 113 configured to capture the calories emitted during the operation of the at least one light source 110. This heat sink 113 is thus dedicated to cooling the at least one light source 110 of the projector 100 according to the invention.
  • this conduit 105 In the internal volume 104 is also arranged a conduit 105 configured to channel an internal air flow FAi. As shown, this conduit 105 extends between the light source 110 and a heat exchange device 120, and more particularly, this conduit 105 extends between the heat sink 113 dedicated to cooling the light source 110 and the heat exchange device 120. Thus this conduit 105 makes it possible to convey the internal air flow FAi from the light source 110 at the level of which it is heated - when this light source is in operation - to the device for heat exchange 120 configured to cool this internal air flow FAi.
  • the light source 110 and in particular the heat sink 113 of this light source 110, is arranged at a distance from the conduit 105, so that this light source 110 is movable relative to the conduit 105 which channels the air flow internal FAi.
  • the duct comprises a fixed part and a mobile part, the mobile part connecting the light source to the fixed part and the fixed part thus extending between the mobile part and the device for exchanging heat.
  • the heat exchange device 120 for its part comprises at least one circuit 121 traversed by a heat-transfer liquid or by a refrigerating fluid which allows an indirect heat exchange between the internal air flow FAi which circulates in the internal volume 104 of the projector 100 and an external air flow FAe which circulates outside the housing 102 of projector 100 and which is, therefore, cooler than the internal air flow FAi.
  • This circuit 121 comprises at least one member 128 for circulating the coolant or the coolant circulating therein. As will be explained in more detail below, this circulation device 128 may for example be a pump or a compression device.
  • the heat exchange device 120 comprises at least one chamber 122 into which opens the conduit 105 which channels the internal air flow FAi and which houses, at least partially, a first heat exchanger 123.
  • the heat exchange device 120 further comprises at least one channel 124 configured to channel the external air flow FAe.
  • at least one wall 108 delimiting this channel 124 is formed by a wall of the housing 102 and at least one end of this channel 124 opens onto an environment 106 outside the vehicle 101.
  • the flow FAe external air is captured at this external environment 106 to the vehicle 101.
  • the heat exchange device 120 also includes a second heat exchanger 125 housed in the channel 124 which channels the external air flow FAe.
  • the heat exchange device 120 comprises a first ventilation device 126 configured to circulate the internal air flow FAi, and a second ventilation device 127 configured to circulate the external air flow FAe.
  • the second ventilation device 127 is configured to generate the internal air flow FAi, and the second ventilation device 127 participates in turn to generate the external air flow FAe. It is in fact understood that, thanks to the end of the channel 124 which opens onto the external environment 106 of the vehicle 101, a movement of said vehicle 101 also makes it possible to generate, at least partially, the external air flow FAe. So the second ventilation device
  • the first ventilation device 126 is arranged downstream of the first heat exchanger 123 relative to a direction of circulation of the internal air flow FAi and the second ventilation device 127 is arranged downstream of the second heat exchanger 125 with respect to a direction of circulation of the external air flow FAe.
  • the first ventilation device 126 generates the internal air flow FAi by suction and the second ventilation device 127 generates, or participates in generating, the external air flow FAe by suction also.
  • the first ventilation device and / or the second ventilation device generate, or participate in generating, respectively the internal air flow and / or the external air flow by blowing.
  • the first heat exchanger 123 and the second heat exchanger 125 are both arranged on the circuit 121, that is to say that this first heat exchanger 123 and this second heat exchanger 125 are either traversed by the refrigerant or by the coolant, or in contact with this coolant or this coolant.
  • the first heat exchanger 123 is configured to operate a heat exchange between the internal air flow FAi supplied in the chamber 122 by the conduit 105 and the liquid - or the fluid - which circulates in the circuit 121
  • the second heat exchanger 125 is configured to perform a heat exchange between the external air flow FAe channeled through the channel 124 and the liquid - or the fluid - which circulates in the circuit 121.
  • the internal air flow FAi is sensed in the vicinity of the heat sink 113, that is to say at a point where it is the warmest, then conveyed, through the conduit 105, to the chamber 122 which houses, at least partially, the first heat exchanger
  • the liquid - or the fluid - which circulates in the second heat exchanger 125 discharges the calories previously captured.
  • the fluid - or the liquid - is cooled by its passage through the second heat exchanger 123 and the external air flow FAe is in turn heated by its passage through the second heat exchanger 123.
  • the fluid - or liquid - can thus join the first heat exchanger 123 in order to capture the calories present in the internal air flow FAi as explained above.
  • the heated external air stream FAe can be exhausted outside the vehicle 101.
  • the heat exchange device 120 advantageously makes it possible to transfer calories between the internal air flow FAi which circulates in the internal volume 104 of the projector 100 and the external air flow FAe which circulates outside the projector 100 and which can be evacuated easily.
  • FIGS. 1 to 3 These exemplary embodiments differ in particular from one another by the elements which constitute the heat exchange device 120.
  • FIG. 1 thus illustrates a first exemplary embodiment in which the first heat exchanger 123 comprises a first part 130 housed in the chamber 122 and a second part 131 which extends in the channel 124 which channels the external air flow FAe, that is to say which extends outside the housing 102.
  • this first heat exchanger 123 also comprises an interface 132 between its first part 130 and its second part 131.
  • this interface 132 extends into an opening in the housing 102 of the projector 100, this opening thus being delimited by an edge 107 of the housing 102.
  • this interface 132 comprises at least one hooking means 135 configured to grip the edge 107 delimiting the opening.
  • a sealing device - not illustrated here - can also be disposed between this at least one hooking means 135 and the edge 107 which delimits the opening in order to ensure that no foreign body can enter the internal volume 104 of the headlight 100, which could harm the proper functioning of the latter, or even irreversibly damaging the elements which compose it, and in particular the light source 110.
  • the second part 131 of the first heat exchanger 123 is arranged in contact with the fluid - or liquid - circulating in the circuit 121.
  • the first part 130 of the first heat exchanger 123 comprises blades, for example metal blades, configured to capture the calories present in the flow of internal air FAi which circulates in the chamber 122.
  • the first part 130 of the first heat exchanger 123 may comprise fins or spikes.
  • the calories thus captured are then transmitted to the second part 131 of the first heat exchanger 123 by conduction.
  • the calories are then discharged into the circuit 121, that is to say that the liquid - or the fluid - which circulates in this circuit 121 captures the calories present at the second part 131 of the first heat exchanger 123.
  • This second part 131 of the first heat exchanger 123 is thus again able to receive the calories captured by the first part 130 of this first heat exchanger 123.
  • the liquid - or the fluid - thus loaded with calories circulates in the circuit 121 thanks to the member circulation 128 arranged on the latter, in this case formed by a pump.
  • the second heat exchanger 125 is itself formed by at least two fins arranged on the circuit 121 and configured to allow an exchange of calories between the liquid - or the fluid - which circulates in the circuit 121 and the flow d outside air FAe passing through the fins.
  • the liquid - or the fluid - loaded with calories after being in contact with the second part 131 of the first heat exchanger 123 transfers these calories to the external air flow FAe via the second heat exchanger 125, that is to say in the present case, by means of the fins.
  • the liquid - or the fluid - is then able to pass through the second part 131 of the first heat exchanger 123 in order to capture new calories there.
  • the second heat exchanger 125 can be formed by pins.
  • FIG. 2 illustrates a second exemplary embodiment, in which the circuit 121 is traversed by heat transfer liquid.
  • the circulating member 128 of the heat transfer liquid is a pump
  • the first heat exchanger 123 is formed by a first portion 133 of the circuit 121
  • the second heat exchanger 124 is formed by a second portion 134 of the circuit 121.
  • the liquid which circulates in the first portion 133 of the circuit 121 is capable of capturing calories present in the internal air flow FAi which circulates in the chamber 122, this liquid then passes, thanks to the organ of circulation 128, in the second portion 134 of the circuit 121 in which it transfers these calories to the outside air flow FAe.
  • the liquid which leaves this second portion 134 is then again capable of capturing calories and it can therefore join the first portion 133 of the circuit 121 to start a new thermal cycle.
  • the circulation device 128 is arranged in the channel 124, that is to say outside the housing 102, but it could be arranged in the chamber 122, that is to say in the internal volume 104 of the housing 102 without departing from the context of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a variant of the second exemplary embodiment illustrated in FIG. 2.
  • This variant differs from the second exemplary embodiment in particular in that the circuit 121 is traversed by refrigerant, that the circulation device 128 is formed by a compression device and that the circuit 121 also comprises an expansion member 129.
  • the fluid circulates in the first portion 133 of the circuit 121 at low pressure and low temperature so that it is capable of capturing the calories present in the internal air flow FAi which circulates in the chamber 122.
  • This fluid is then compressed by the compression device before joining the second portion 134 of the circuit.
  • the fluid circulates in the first portion 133 of the circuit 121 at a pressure lower than the pressure of this same fluid when the latter circulates in the second portion 134 of the circuit.
  • the fluid gives up the calories previously captured to the flow of external air FAe which circulates in the channel 124 then it joins the expansion member 129 in which its pressure is reduced, making it suitable again to capture the calories present in the internal air flow FAi which circulates in the chamber 122.
  • the latter can, when it captures or gives up calories, respectively from the internal air flow FAi or to the external air flow FAe, change state.
  • a fluid joins the first portion 133 of the circuit 121 in the essentially liquid state and evaporates there by capturing the calories present in the internal air flow FAi so that it leaves this first portion 133 of the circuit 121 in an essentially gaseous state.
  • This fluid in the essentially gaseous state then joins the second portion 134 of the circuit 121 in which it liquefies by yielding its calories to the external air flow FAe so that it leaves this second portion 134 of the circuit 121 in the state essentially liquid.
  • the first heat exchanger 123 functions as an evaporator with respect to the fluid and the second heat exchanger 125 functions as for it a condenser with respect to this. fluid.
  • the first heat exchanger 123 and the second exchanger thermal 125 each comprise a plurality of fins arranged concentrically, that is to say in a star shape.
  • the present invention thus provides a simple and inexpensive means for optimally cooling the elements of a projector, while ensuring the tightness of the housing of such a projector, so that the integrity of the elements housed in this housing , such as in particular the light source, is preserved.
  • the present invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated here and it also extends to any equivalent means and configuration and to any technically effective combination of such means.
  • the shape and arrangement of the first heat exchanger, the second heat exchanger and the circuit can be modified without harming the invention insofar as they fulfill the functions described in this document.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

L'invention concerne un Projecteur (100) destiné à un véhicule (101) et comprenant au moins un boîtier (102) et une paroi transparente (103) délimitant tous deux un volume interne (104) dans lequel est logée au moins une source lumineuse (110), le projecteur comprenant au moins un conduit (105) qui canalise un flux d'air interne (FAi), ce conduit (105) s'étendant entre la source lumineuse (110) et un dispositif d'échange de chaleur (120), caractérisé en ce que le dispositif d'échange de chaleur (120) comprend au moins un circuit (121) parcouru par un liquide caloporteur ou par un fluide réfrigérant.

Description

PROJECTEUR POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne le domaine des projecteurs de véhicules automobiles, et plus particulièrement du domaine des systèmes de refroidissement dédiés à de tels projecteurs.
Un véhicule est couramment équipé de projecteurs qui ont une double fonction, à la fois d’améliorer la visibilité du conducteur, notamment en situation de conduite nocturne, et d’améliorer la visibilité du véhicule par les autres usagers de la route. De tels projecteurs comprennent classiquement une ou plusieurs sources lumineuses qui émettent des rayons lumineux qui sont alors mis en forme par une ou plusieurs lentilles de sorte à former un faisceau lumineux apte à être projeté sur la route. Cette/ces sources lumineuses sont généralement logées dans un boîtier fermé et étanche qui permet de les protéger des agressions extérieures.
Lorsqu’elles émettent leurs rayons lumineux, ces sources lumineuses tendent à s’échauffer, ce qui peut être dommageable pour l’installation si ces dernières dépassent une certaine température. Il faut dès lors mettre en place des systèmes de refroidissement de ces sources lumineuses, ou à tout le moins de leur environnement immédiat. Toutefois, ces systèmes de refroidissement sont relativement complexes puisqu’il est primordial de conserver un boîtier étanche afin qu’aucun corps étranger ne puisse y pénétrer. Par exemple, l’introduction de poussières pourrait rendre partiellement opaque la lentille de projection, réduisant alors l’efficacité d’un tel projecteur.
Les nouvelles technologies intégrées dans ces projecteurs sont de plus en plus performantes mais supportent de moins en moins les fortes températures. Les systèmes de refroidissement actuels deviennent alors insuffisants pour refroidir efficacement ces éléments.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un projecteur simple et peu coûteux à fabriquer, permettant d’obtenir un refroidissement adéquat de ses composants, et notamment de sa/ses source(s) lumineuse(s), tout en assurant l’intégrité de ces derniers.
Un objet de la présente invention concerne ainsi un projecteur destiné à un véhicule et comprenant au moins un boîtier et une paroi transparente délimitant tous deux un volume interne dans lequel est logé au moins une source lumineuse, le projecteur comprenant au moins un conduit qui canalise un flux d’air interne, ce conduit s’étendant entre la source lumineuse et un dispositif d’échange de chaleur. Selon l’invention, le dispositif d’échange de chaleur comprend au moins un circuit parcouru par un liquide caloporteur ou par un fluide réfrigérant.
On entend ici par « source lumineuse », un ensemble de moyens qui participent à la formation d’un faisceau lumineux. Ainsi, selon un exemple, cette source lumineuse comprend au moins un organe émetteur configuré pour émettre au moins un rayon lumineux, au moins une lentille et/ou au moins un réflecteur configurés pour mettre en forme l’au moins un rayon lumineux émis par l’organe émetteur, et au moins une carte électronique à laquelle est électriquement connecté l’organe émetteur. Par exemple cet organe émetteur peut comprendre une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s) (ci- après appelées LED pour l’acronyme anglo-saxon « Light-Emitting Diode »). La paroi transparente est quant à elle agencée de sorte à fermer le boîtier. On comprend que c’est à travers cette paroi transparente qu’est destiné à être projeté le faisceau lumineux mis en forme par la source lumineuse. Le fonctionnement de cette source lumineuse tend, par ailleurs, à réchauffer son environnement immédiat. On comprend donc que le conduit qui canalise le flux d’air interne permet d’acheminer ce flux d’air interne au moins partiellement réchauffé par le fonctionnement de la source lumineuse jusqu’au dispositif d’échange de chaleur au niveau duquel s’opère un refroidissement de ce flux d’air interne.
Par exemple, le liquide caloporteur pourra être de l’eau ou de l’eau glycolée. Le fluide réfrigérant pourra quant à lui par exemple être du difluoroéthane R 152a, ou du 2, 3, 3, 3-tétrafluoropropène. En tout état de cause, le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur est choisi pour sa capacité à capter, transporter et céder des calories avec son environnement. Il est ainsi entendu qu’il ne s’agit ici que d’exemples et que tout autre liquide caloporteur ou fluide réfrigérant peut être utilisé sans sortir du contexte de la présente invention.
Selon une caractéristique de la présente invention, la source lumineuse est mobile par rapport au conduit qui canalise le flux d’air interne. En d’autres termes, cette source lumineuse est à une distance non nulle de ce conduit. Alternativement, le conduit peut comprendre une partie fixe et une partie mobile, la partie mobile reliant alors la source lumineuse à la partie fixe du conduit et la partie fixe s’étendant entre la partie mobile et le dispositif d’échange de chaleur. Par exemple, la partie mobile du conduit peut comprendre de l’éthylène-propylène-diène monomère (EPDM). Selon l’invention, le circuit parcouru par le liquide caloporteur ou par le fluide réfrigérant comprend au moins un organe de mise en circulation de ce liquide caloporteur ou de ce fluide réfrigérant. Par exemple cet organe de mise en circulation peut être une pompe ou un dispositif de compression.
Selon une caractéristique de la présente invention, le dispositif d’échange de chaleur comprend une chambre dans laquelle débouche le conduit canalisant le flux d’air interne, le dispositif d’échange de chaleur comprenant au moins un premier échangeur thermique logé, au moins partiellement, dans la chambre et configuré pour opérer un échange de chaleur entre le flux d’air interne et le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur circulant dans le circuit, au moins un deuxième échangeur thermique agencé à l’extérieur du boîtier et configuré pour opérer un échange de chaleur entre un flux d’air externe et le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur circulant dans le circuit, au moins un premier dispositif de ventilation configuré pour mettre en mouvement le flux d’air interne et au moins un deuxième dispositif de ventilation configuré pour mettre en mouvement le flux d’air externe. On comprend que le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique du dispositif d’échange de chaleur sont tous deux agencés sur le circuit parcouru par le liquide caloporteur ou par le fluide réfrigérant, c’est-à-dire que le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique sont soit parcourus par ce liquide caloporteur ou par ce fluide réfrigérant, soit en contact avec ce liquide caloporteur ou ce fluide réfrigérant. Par exemple, le premier dispositif de ventilation peut être agencé dans le conduit canalisant le flux d’air interne. Autrement dit, ce premier dispositif de ventilation peut être agencé entre le premier échangeur thermique et la source lumineuse. Par exemple, ce premier dispositif de ventilation peut être agencé en aval du premier échangeur thermique, c’est-à-dire que ce premier dispositif de ventilation génère alors le flux d’air interne par aspiration. Alternativement, ce premier dispositif de ventilation peut être agencé en amont du premier échangeur thermique, c’est-à-dire que, selon cette alternative, ce premier dispositif de ventilation génère le flux d’air interne en soufflant.
Selon une caractéristique de la présente invention, le deuxième échangeur thermique peut être agencé dans un canal de circulation du flux d’air externe, ce canal étant délimité par au moins une paroi rapportée sur le boîtier. Alternativement, ce canal peut être délimité, en partie, par une paroi du boîtier. Avantageusement, au moins une extrémité de ce canal débouche sur un environnement extérieur du véhicule de sorte qu’un déplacement du véhicule permet de générer, au moins en partie, le flux d’air externe. Selon l’invention, le deuxième dispositif de ventilation peut également être agencé dans ce canal de circulation du flux d’air externe. Autrement dit, lorsque le véhicule est en mouvement, le déplacement du véhicule peut suffire à générer le flux d’air externe et lorsque le véhicule est à l’arrêt, ou que le déplacement du véhicule génère un flux d’air externe à trop faible débit, le deuxième dispositif de ventilation peut être actionné pour pallier ce manque. Autrement dit, la présente invention est configurée pour être mise en œuvre quelle que soit la situation rencontrée par le véhicule. On notera que le deuxième dispositif de ventilation peut être agencé en amont du deuxième échangeur thermique, auquel cas il participe à générer le flux d’air externe en soufflant, ou en aval du deuxième échangeur thermique, auquel cas il participe à générer le flux d’air externe par aspiration.
Selon un premier exemple de réalisation de la présente invention, le premier échangeur thermique comprend une première partie qui s’étend dans la chambre et une deuxième partie qui s’étend en dehors du boîtier, et le deuxième échangeur thermique comprend au moins deux ailettes agencées pour favoriser un échange de chaleur entre le liquide caloporteur ou le fluide réfrigérant qui parcourt le circuit et le flux d’air externe. Ainsi, selon ce premier exemple de réalisation, la première partie du premier échangeur thermique est au contact du flux d’air interne et la deuxième partie du premier échangeur est quant à elle au contact du liquide caloporteur ou du fluide réfrigérant circulant dans le circuit.
Selon ce premier exemple de réalisation, une ouverture est ménagée dans le boîtier, le premier échangeur thermique comprenant une interface qui ferme cette ouverture. On comprend que cette interface forme, en outre, une interface entre la première partie du premier échangeur thermique et la deuxième partie de ce premier échangeur thermique. On pourra prévoir d’agencer un dispositif d’étanchéité entre un bord délimitant cette ouverture et l’interface du premier échangeur thermique. Ce dispositif d’étanchéité permet alors notamment d’éviter qu’un corps étranger n’entre dans le boîtier et ne perturbe le bon fonctionnement du projecteur. Avantageusement, cette interface peut également comprendre au moins un moyen d’ accroche configuré pour enserrer le bord délimitant l’ouverture ménagée dans le boîtier. On comprend que le dispositif d’étanchéité sera alors positionné entre ce bord qui délimite l’ouverture ménagée dans le boîtier et l’au moins un moyen d’ accroche porté par l’interface du premier échangeur thermique.
Selon un deuxième exemple de réalisation, le circuit est un circuit de fluide réfrigérant dans lequel l’organe de mise en circulation du fluide réfrigérant prend la forme d’un dispositif de compression et le circuit comprend au moins un organe de détente. Selon l’invention, le dispositif de compression et l’organe de détente peuvent être agencés à l’extérieur du boîtier du projecteur, par exemple dans le canal de circulation du flux d’air externe. Alternativement, on pourra prévoir que ce dispositif de compression et cet organe de détente soient logés dans le boîtier du projecteur, par exemple dans la chambre qui reçoit le premier échangeur thermique.
Selon une caractéristique de ce deuxième exemple de réalisation, le fluide réfrigérant circule à basse pression dans une première portion du circuit de fluide réfrigérant, cette première portion formant le premier échangeur thermique, et le fluide réfrigérant circule à haute pression dans une deuxième portion du circuit de fluide réfrigérant, cette deuxième portion formant le deuxième échangeur thermique. Autrement dit, selon cette caractéristique, la première portion du circuit de fluide réfrigérant s’étend dans la chambre du dispositif d’échange de chaleur et la deuxième portion de ce circuit de fluide réfrigérant s’étend quant à lui à l’extérieur du boîtier du projecteur.
Selon une variante de ce deuxième exemple de réalisation, le premier échangeur thermique et/ou de le deuxième échangeur thermique peuvent être des échangeurs à ailettes concentriques. Autrement dit, selon cette variante, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique comprennent, respectivement, une pluralité d’ailettes agencées en étoile.
D’autres détails, caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec les différents exemples de réalisation illustrés sur les figures suivantes : -la figure 1 illustre, de façon schématique, un projecteur destiné à un véhicule automobile, comprenant au moins une source lumineuse et un dispositif d’échange de chaleur selon un premier exemple de réalisation de la présente invention ;
-la figure 2 illustre, de façon schématique, un projecteur destiné à un véhicule automobile, comprenant au moins une source lumineuse et un dispositif d’échange de chaleur selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention ;
-la figure 3 est une représentation schématique du projecteur destiné au véhicule automobile illustré sur la figure 2, selon une variante du deuxième exemple de réalisation de la présente invention. Dans la description qui va suivre, les termes « fluide réfrigérant » et « fluide » seront utilisés sans distinction. De la même manière, les termes « liquide caloporteur » et « liquide » seront utilisés indifféremment.
Les figures 1 à 3 représentent, de façon schématique, un projecteur 100 selon différents exemples de réalisation de la présente invention. Dans un premier temps, nous allons décrire les caractéristiques communes à l’ensemble de ces exemples de réalisation, puis nous décrirons les spécificités de chacun d’entre eux.
Ainsi, le projecteur 100 selon l’invention est destiné à être intégré à un véhicule 101, par exemple un véhicule automobile. Tel qu’illustré, ce projecteur 100 comprend un boîtier 102 et une paroi transparente 103 qui délimitent, ensemble, un volume interne 104 du projecteur 100. Autrement dit, la paroi transparente 103 ferme le boîtier 102. Par exemple le boîtier 102 et la paroi transparente 103 peuvent être réalisés en un matériau synthétique.
Dans le volume interne 104 est notamment logée au moins une source lumineuse 110. On entend ici par « source lumineuse » un ensemble de moyens permettant de générer un faisceau lumineux apte à être projeté à travers la paroi transparente 103 qui ferme le boîtier 102. Ainsi, cette source lumineuse 110 comprend au moins un organe émetteur - non visible sur les figures - configuré pour émettre au moins un rayon lumineux, au moins une lentille 111 et/ou un réflecteur configurés pour mettre en forme au moins un rayon lumineux émis par l’organe émetteur et au moins une carte électronique 112 à laquelle l’organe émetteur est électriquement connecté. Les rayons lumineux mis en forme par la lentille 111 et/ou le réflecteur forment un faisceau lumineux qui est alors projeté, par l’intermédiaire de la paroi transparente 103. Par exemple l’organe émetteur peut comprendre une ou plusieurs diode(s) électroluminescente(s), également appelées LED pour l’acronyme anglo-saxon « light-emitting diode ». L’organe émetteur et/ou la carte électronique 112 sont par ailleurs solidarisés à un dissipateur thermique 113 configuré pour capter les calories émises au cours du fonctionnement de l’au moins une source lumineuse 110. Ce dissipateur thermique 113 est ainsi dédié au refroidissement de l’au moins une source lumineuse 110 du projecteur 100 selon l’invention.
Dans le volume interne 104 est en outre agencé un conduit 105 configuré pour canaliser un flux d’air interne FAi. Tel que représenté, ce conduit 105 s’étend entre la source lumineuse 110 et un dispositif d’échange de chaleur 120, et plus particulièrement, ce conduit 105 s’étend entre le dissipateur thermique 113 dédié au refroidissement de la source lumineuse 110 et le dispositif d’échange de chaleur 120. Ainsi ce conduit 105 permet d’acheminer le flux d’air interne FAi depuis la source lumineuse 110 au niveau de laquelle il est réchauffé - lorsque cette source lumineuse est en fonctionnement - jusqu’au dispositif d’échange de chaleur 120 configuré pour refroidir ce flux d’air interne FAi. Tel que schématisé, la source lumineuse 110, et notamment le dissipateur thermique 113 de cette source lumineuse 110, est agencée à distance du conduit 105, de sorte que cette source lumineuse 110 est mobile par rapport au conduit 105 qui canalise le flux d’air interne FAi. Selon un exemple de réalisation non illustré ici, le conduit comprend une partie fixe et une partie mobile, la partie mobile reliant la source lumineuse à la partie fixe et la partie fixe s’étendant ainsi entre la partie mobile et le dispositif d’échange de chaleur.
Le dispositif d’échange de chaleur 120 comprend quant à lui au moins un circuit 121 parcouru par un liquide caloporteur ou par un fluide réfrigérant qui permet un échange de chaleur indirect entre le flux d’air interne FAi qui circule dans le volume interne 104 du projecteur 100 et un flux d’air externe FAe qui circule à l’extérieur du boîtier 102 du projecteur 100 et qui est, par conséquent, plus frais que le flux d’air interne FAi. Ce circuit 121 comprend au moins un organe de mise en circulation 128 du fluide réfrigérant ou du liquide caloporteur qui y circule. Tel que cela sera plus amplement détaillé ci-après, cet organe de mise en circulation 128 peut par exemple être une pompe ou un dispositif de compression.
Dans sa généralité le dispositif d’échange de chaleur 120 comprend au moins une chambre 122 dans laquelle débouche le conduit 105 qui canalise le flux d’air interne FAi et qui loge, au moins partiellement, un premier échangeur thermique 123. Le dispositif d’échange de chaleur 120 comprend en outre au moins un canal 124 configuré pour canaliser le flux d’air externe FAe. Selon les exemples illustrés ici, au moins une paroi 108 délimitant ce canal 124 est formée par une paroi du boîtier 102 et au moins une extrémité de ce canal 124 débouche sur un environnement extérieur 106 au véhicule 101. Autrement dit, on comprend que le flux d’air externe FAe est capté au niveau de cet environnement extérieur 106 au véhicule 101. Alternativement, on pourra prévoir qu’au moins l’une des parois de ce canal soit rapportée sur le boîtier du projecteur. Le dispositif d’échange de chaleur 120 comprend également un deuxième échangeur thermique 125 logé dans le canal 124 qui canalise le flux d’air externe FAe. Enfin, le dispositif d’échange de chaleur 120 comprend un premier dispositif de ventilation 126 configuré pour mettre en circulation le flux d’air interne FAi, et un deuxième dispositif de ventilation 127 configuré pour mettre en circulation le flux d’air externe FAe. Autrement dit, le premier dispositif de ventilation
126 est configuré pour générer le flux d’air interne FAi, et le deuxième dispositif de ventilation 127 participe quant à lui à générer le flux d’air externe FAe. On comprend en effet que, grâce à l’extrémité du canal 124 qui débouche sur l’environnement extérieur 106 du véhicule 101, un déplacement dudit véhicule 101 permet également de générer, au moins partiellement, le flux d’air externe FAe. Ainsi, le deuxième dispositif de ventilation
127 ne sera mis en fonctionnement que lorsque le véhicule 101 est à l’arrêt ou qu’il se déplace à une vitesse inférieure à un certain seuil, c’est-à-dire une vitesse qui ne permet pas de générer un débit de flux d’air externe FAe suffisant pour que le dispositif d’échange de chaleur 120 fonctionne de façon optimale.
Selon les exemples illustrés ici, le premier dispositif de ventilation 126 est agencé en aval du premier échangeur thermique 123 par rapport à un sens de circulation du flux d’air interne FAi et le deuxième dispositif de ventilation 127 est agencé en aval du deuxième échangeur thermique 125 par rapport à un sens de circulation du flux d’air externe FAe. Autrement dit, le premier dispositif de ventilation 126 génère le flux d’air interne FAi par aspiration et le deuxième dispositif de ventilation 127 génère, ou participe à générer, le flux d’air externe FAe par aspiration également. Alternativement, on pourra prévoir que le premier dispositif de ventilation et/ou le deuxième dispositif de ventilation soient respectivement agencés en amont du premier échangeur thermique et/ou du deuxième échangeur thermique par rapport aux sens de circulation, respectivement, du flux d’air interne FAi et du flux d’air externe FAe. Autrement dit, selon cette alternative, le premier dispositif de ventilation et/ou le deuxième dispositif de ventilation génèrent, ou participent à générer, respectivement le flux d’air interne et/ou le flux d’air externe en soufflant. Tel que représenté sur les figures 1 à 3, le premier échangeur thermique 123 et le deuxième échangeur thermique 125 sont tous deux agencés sur le circuit 121, c’est-à-dire que ce premier échangeur thermique 123 et ce deuxième échangeur thermique 125 sont soit parcourus par le fluide réfrigérant ou par le liquide caloporteur, soit en contact avec ce fluide réfrigérant ou ce liquide caloporteur. Ainsi, le premier échangeur thermique 123 est configuré pour opérer un échange de chaleur entre le flux d’air interne FAi acheminé dans la chambre 122 par le conduit 105 et le liquide - ou le fluide - qui circule dans le circuit 121, et le deuxième échangeur thermique 125 est quant à lui configuré pour opérer un échange de chaleur entre le flux d’air externe FAe canalisé par le canal 124 et le liquide - ou le fluide - qui circule dans le circuit 121. Ainsi, le flux d’air interne FAi est capté au voisinage du dissipateur thermique 113, c’est-à-dire en un point où il est le plus chaud, puis acheminé, grâce au conduit 105, jusqu’à la chambre 122 qui loge, au moins partiellement, le premier échangeur thermique
123. Il résulte de la différence de température entre le flux d’air interne FAi qui circule dans la chambre 122 et le liquide - ou le fluide - qui circule dans le circuit 121, un échange de calories entre ce flux d’air interne FAi et ce liquide - ou ce fluide - de sorte que le flux d’air interne FAi est refroidi par son passage à travers le premier échangeur thermique 123 tandis que le liquide - ou le fluide - est réchauffé par son passage à travers le premier échangeur thermique 123. Le flux d’air interne FAi ainsi refroidit quitte alors la chambre 122, par exemple par un prolongement du conduit 105 qui débouche au voisinage de la source lumineuse 110. Le liquide - ou le fluide - rejoint quant à lui le deuxième échangeur thermique 125, situé dans le canal 124. De façon similaire à ce qui vient d’être décrit, un échange de chaleur s’opère alors entre le liquide - ou le fluide - qui circule dans le deuxième échangeur thermique 125 et le flux d’air externe FAe canalisé par le canal
124. Autrement dit, le liquide - ou le fluide - qui circule dans le deuxième échangeur thermique 125 se décharge des calories précédemment captées. Autrement dit, le fluide - ou le liquide - est refroidit par son passage à travers le deuxième échangeur thermique 123 et le flux d’air externe FAe est quant à lui réchauffé par son passage à travers le deuxième échangeur thermique 123. Le fluide - ou le liquide - peut ainsi rejoindre le premier échangeur thermique 123 afin de capter les calories présentes dans le flux d’air interne FAi tel qu’expliqué ci-dessus. Le flux d’air externe FAe réchauffé peut quant à lui être évacué à l’extérieur du véhicule 101. En d’autres termes, on comprend que le dispositif d’échange de chaleur 120 permet avantageusement d’effectuer un transfert de calories entre le flux d’air interne FAi qui circule dans le volume interne 104 du projecteur 100 et le flux d’air externe FAe qui circule à l’extérieur du projecteur 100 et qui peut être évacué facilement.
Nous allons maintenant décrire plus en détails chacun des exemples de réalisation illustrés sur les figures 1 à 3. Ces exemples de réalisation diffèrent notamment les uns des autres par les éléments qui constituent le dispositif d’échange de chaleur 120.
La figure 1 illustre ainsi un premier exemple de réalisation dans lequel le premier échangeur thermique 123 comprend une première partie 130 logée dans la chambre 122 et une deuxième partie 131 qui s’étend dans le canal 124 qui canalise le flux d’air externe FAe, c’est-à-dire qui s’étend à l’extérieur du boîtier 102. Ainsi, ce premier échangeur thermique 123 comprend également une interface 132 entre sa première partie 130 et sa deuxième partie 131. Tel qu’illustré, cette interface 132 s’étend dans une ouverture ménagée dans le boîtier 102 du projecteur 100, cette ouverture étant ainsi délimitée par un bord 107 du boîtier 102. Selon l’exemple illustré ici, cette interface 132 comprend au moins un moyen d’ accroche 135 configuré pour enserrer le bord 107 délimitant l’ouverture. Avantageusement, un dispositif d’étanchéité - non illustré ici - peut également être disposé entre cet au moins un moyen d’ accroche 135 et le bord 107 qui délimite l’ouverture afin de s’assurer qu’aucun corps étranger ne puisse pénétrer dans le volume interne 104 du projecteur 100, ce qui pourrait nuire au bon fonctionnement de ce dernier, voir endommager de manière irréversible les éléments qui le composent, et notamment la source lumineuse 110. Tel que représenté, la deuxième partie 131 du premier échangeur thermique 123 est agencée au contact du fluide - ou du liquide - circulant dans le circuit 121. Tel qu’illustré, la première partie 130 du premier échangeur thermique 123 comprend des lames, par exemple des lames métalliques, configurées pour capter les calories présentes dans le flux d’air interne FAi qui circule dans la chambre 122. Alternativement aux lames, la première partie 130 du premier échangeur thermique 123 peut comprendre des ailettes ou des picots. Les calories ainsi captées sont alors transmises à la deuxième partie 131 du premier échangeur thermique 123 par conduction. Les calories sont ensuite déchargées dans le circuit 121, c’est-à-dire que le liquide - ou le fluide - qui circule dans ce circuit 121 capte les calories présentes au niveau de la deuxième partie 131 du premier échangeur thermique 123. Cette deuxième partie 131 du premier échangeur thermique 123 est ainsi à nouveau apte à recevoir les calories captées par la première partie 130 de ce premier échangeur thermique 123. Le liquide - ou le fluide - ainsi chargé en calories circule dans le circuit 121 grâce à l’organe de mise en circulation 128 agencé sur ce dernier, en l’espèce formé par une pompe. Tel que représenté, le deuxième échangeur thermique 125 est quant à lui formé par au moins deux ailettes agencées sur le circuit 121 et configurées pour permettre un échange de calories entre le liquide - ou le fluide - qui circule dans le circuit 121 et le flux d’air extérieur FAe qui traverse les ailettes. Ainsi, tel que précédemment évoqué, le liquide - ou le fluide - chargé en calories après avoir été en contact avec la deuxième partie 131 du premier échangeur thermique 123 cède ces calories au flux d’air extérieur FAe par l’intermédiaire du deuxième échangeur thermique 125, c’est-à-dire en l’espèce, par l’intermédiaire des ailettes. Le liquide - ou le fluide - est alors apte à repasser par la deuxième partie 131 du premier échangeur thermique 123 pour y capter de nouvelles calories. Alternativement aux ailettes, le deuxième échangeur thermique 125 peut être formé par des picots. La figure 2 illustre un deuxième exemple de réalisation, dans lequel le circuit 121 est parcouru par du liquide caloporteur. Selon ce deuxième exemple, l’organe de mise en circulation 128 du liquide caloporteur est une pompe, le premier échangeur thermique 123 est formé par une première portion 133 du circuit 121 et le deuxième échangeur thermique 124 est formé par une deuxième portion 134 du circuit 121. Autrement dit, le liquide qui circule dans la première portion 133 du circuit 121 est apte à capter des calories présentes dans le flux d’air interne FAi qui circule dans la chambre 122, ce liquide passe alors, grâce à l’organe de mise en circulation 128, dans la deuxième portion 134 du circuit 121 dans laquelle il cède ces calories au flux d’air extérieur FAe. Le liquide qui quitte cette deuxième portion 134 est alors à nouveau apte à caper des calories et il peut donc rejoindre la première portion 133 du circuit 121 pour commencer un nouveau cycle thermique. Selon l’exemple illustré ici l’organe de mise en circulation 128 est agencé dans le canal 124, c’est-à-dire à l’extérieur du boîtier 102, mais il pourrait être agencé dans la chambre 122, c’est-à-dire dans le volume interne 104 du boîtier 102 sans sortir du contexte de la présente invention.
La figure 3 illustre une variante du deuxième exemple de réalisation illustré sur la figure 2. Cette variante diffère du deuxième exemple de réalisation notamment en ce que le circuit 121 est parcouru par du fluide réfrigérant, que l’organe de mise en circulation 128 est formé par un dispositif de compression et que le circuit 121 comprend en outre un organe de détente 129. Ainsi, le fluide circule dans la première portion 133 du circuit 121 à basse pression et basse température de sorte qu’il est apte à capter des calories présentes dans le flux d’air interne FAi qui circule dans la chambre 122. Ce fluide est ensuite compressé par le dispositif de compression avant de rejoindre la deuxième portion 134 du circuit. Ainsi, le fluide circule dans la première portion 133 du circuit 121 à une pression inférieure à la pression de ce même fluide lorsque celui-ci circule dans la deuxième portion 134 du circuit. Dans cette deuxième portion 134 du circuit 121, le fluide cède les calories précédemment captées au flux d’air externe FAe qui circule dans le canal 124 puis il rejoint l’organe de détente 129 dans lequel sa pression est diminuée, le rendant de nouveau apte à capter les calories présentes dans le flux d’air interne FAi qui circule dans la chambre 122.
Selon le fluide réfrigérant choisi, ce dernier peut, lorsqu’il capte ou cède des calories, respectivement du flux d’air interne FAi ou au flux d’air externe FAe, changer d’état. Autrement dit, un tel fluide rejoint la première portion 133 du circuit 121 à l’état essentiellement liquide et s’y évapore en captant les calories présentes dans le flux d’air interne FAi de sorte qu’il quitte cette première portion 133 du circuit 121 à l’état essentiellement gazeux. Ce fluide à l’état essentiellement gazeux rejoint ensuite la deuxième portion 134 du circuit 121 dans laquelle il se liquéfie en cédant ses calories au flux d’air externe FAe de sorte qu’il quitte cette deuxième portion 134 du circuit 121 à l’état essentiellement liquide. En d’autres termes, lorsque ces fluides réfrigérants particuliers sont choisis, le premier échangeur thermique 123 fonctionne comme un évaporateur vis-à-vis du fluide et le deuxième échangeur thermique 125 fonctionne quant à lui comme un condenseur vis-à-vis de ce fluide. Selon une autre variante du deuxième exemple de réalisation non illustrée ici, on pourra prévoir que le premier échangeur thermique 123 et le deuxième échangeur thermique 125 comprennent, chacun, une pluralité d’ailettes agencées de façon concentrique, c’est-à-dire en étoile.
La présente invention propose ainsi un moyen simple et peu coûteux permettant de refroidir de façon optimale les éléments d’un projecteur, tout en assurant l’étanchéité du boîtier d’un tel projecteur, de sorte que l’intégrité des éléments logés dans ce boîtier, telle que notamment la source lumineuse, soit préservée.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et configuration équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. En particulier, la forme et la disposition du premier échangeur thermique, du deuxième échangeur thermique et du circuit peuvent être modifiées sans nuire à l’invention dans la mesure où elles remplissent les fonctionnalités décrites dans le présent document.

Claims

REVENDICATIONS
1. Projecteur (100) destiné à un véhicule (101) et comprenant au moins un boîtier (102) et une paroi transparente (103) délimitant tous deux un volume interne (104) dans lequel est logée au moins une source lumineuse (110), le projecteur comprenant au moins un conduit (105) qui canalise un flux d’air interne (F Ai), ce conduit (105) s’étendant entre la source lumineuse (110) et un dispositif d’échange de chaleur (120), caractérisé en ce que le dispositif d’échange de chaleur (120) comprend au moins un circuit (121) parcouru par un liquide caloporteur ou par un fluide réfrigérant.
2. Projecteur (100) selon la revendication précédente, dans lequel la source lumineuse (110) est mobile par rapport au conduit (105) qui canalise le flux d’air interne (FAi).
3. Projecteur (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit (121) parcouru par le liquide caloporteur ou par le fluide réfrigérant comprend au moins un organe de mise en circulation (128) de ce liquide caloporteur ou de ce fluide réfrigérant.
4. Projecteur (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d’échange de chaleur (120) comprend une chambre (122) dans laquelle débouche le conduit (105) canalisant le flux d’air interne (FAi), le dispositif d’échange de chaleur (120) comprenant au moins un premier échangeur thermique (123) logé, au moins partiellement, dans la chambre (122) et configuré pour opérer un échange de chaleur entre le flux d’air interne (FAi) et le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur circulant dans le circuit (121), au moins un deuxième échangeur thermique (125) agencé à l’extérieur du boîtier (102) et configuré pour opérer un échange de chaleur entre un flux d’air externe (FAe) et le fluide réfrigérant ou le liquide caloporteur circulant dans le circuit (121), au moins un premier dispositif de ventilation (126) configuré pour mettre en mouvement le flux d’air interne (FAi) et au moins un deuxième dispositif de ventilation (127) configuré pour mettre en mouvement le flux d’air externe (FAe).
5. Projecteur (100) selon la revendication précédente, dans lequel le premier dispositif de ventilation (126) est agencé dans le conduit (105) canalisant le flux d’air interne (F Ai).
6. Projecteur (100) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel le deuxième échangeur thermique (125) est agencé dans un canal (124) de circulation du flux d’air externe (FAe), ce canal (124) étant délimité par au moins une paroi (108) rapportée sur le boîtier (102).
7. Projecteur (100) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel le premier échangeur thermique (123) comprend une première partie (130) qui s’étend dans la chambre (122) et une deuxième partie (131) qui s’étend en dehors du boîtier (102), et dans lequel le deuxième échangeur thermique (125) comprend au moins deux ailettes agencées pour favoriser un échange de chaleur entre le liquide caloporteur ou le fluide réfrigérant qui parcourt le circuit (121) et le flux d’air externe (FAe).
8. Projecteur (100) selon la revendication précédente, dans lequel une ouverture est ménagée dans le boîtier (102), le premier échangeur thermique (123) comprenant une interface (132) qui ferme cette ouverture.
9. Projecteur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 en combinaison avec la revendication 3, dans lequel le circuit (121) est un circuit (121) de fluide réfrigérant, dans lequel l’organe de mise en circulation (128) du fluide réfrigérant prend la forme d’un dispositif de compression, et dans lequel le circuit (121) comprend au moins un organe de détente (129).
10. Projecteur (100) selon la revendication précédente, dans lequel le fluide réfrigérant circule à basse pression dans une première portion (133) du circuit (121) de fluide réfrigérant, cette première portion (133) formant le premier échangeur thermique (123), et dans lequel le fluide réfrigérant circule à haute pression dans une deuxième portion (134) du circuit (121) de fluide réfrigérant, cette deuxième portion (134) formant le deuxième échangeur thermique (125).
11. Projecteur (100) selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel le premier échangeur thermique (123) et/ou de le deuxième échangeur thermique (125) sont des échangeurs à ailettes concentriques.
PCT/EP2019/073726 2018-09-10 2019-09-05 Projecteur pour un vehicule automobile WO2020053068A1 (fr)

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