Brevet FR2263903A1 — publié le 19751010

la présente invention se rapporte à une installation pour le chauffage de l'intérieur d'un véhicule et, le cas échéant, pour le préchauffage du moteur des véhicules équipés d'un moteur à refroidissement à eau, --comportant une installation de chauffage indépendante du moteur, ainsi--qu un échangeur de chaleur pour le transfert sur l'intérieur du véhicule de la chaleur produite par l'installation de chauffage indépendante du moteur ainsi que de la chaleur produite parle moteur propre du véhicule On connaît déjà de nombreuses demandes de brevet concernant le chauffage de l'intérieur des véhicules équipés d'un moteur à refroidissement a eau, respectavement à air.Ces brevets visent des installations qui comportent des éléments de chauffage indépendants du moteur1 fonctionnent uniquement en tant que chauffage complémentaire. Dans ces installations connues l'air préalablement porté à la- température voulue, par l'appareil de chauffage, est dirigé ensuite sur l'intérieur du véhicule. On connaît également des installations aménagées sur deys véhicules à refroidissement à eau qui comportent un appareil de chauffage indépendant du moteur, mais intercalé dans le circuit de refroidissement du moteur du véhicule. Dans ce eas, l'eau de refroidissement du moteur est chauffée avant d'entre dirigée vers ltintérieur du véhicule au travers d'un échangeur de chaleurpro- pre à ce vehicule et en général sous l'effet d'un ventilateur de l'échangeur de chaleur eaufair. Dans ces installations connues, le chauffage indépendant du moteur sert surtout au pré chauffage du moteur et permet ainsi un démarrage plus facile dans les ré- gions froides. Dans ces installations connues, la commutation n'est faite que lorsque le moteur a atteint la température voulue de qui fait que le chauffage de l'intérieur du véhicule-ne peut hêtre réalisé qu'en deuxième lieu. Les installations connues ne permettent pas échauffer d'abord l'intérieur du véhicule et de procéder ensuite et parallèlement à cette opération au préchauffage du moteur. Ainsi le brevet US 2 895 678 concerne une installation dans laquelle le chauffage indépendant du moteur est toujours branché sur le circuit d'eau passant inévitablement par le moteur. Dans cette installation connue on procède également et inévitablement d'abord au préchauffage du moteur et, seulement lorsque celui-ci atteint une température déterminée, une-soupape à commande thermostatique se ferme et autorise le chauffage de l'intérieur. On ne peut donc pas parler ici d'un chauffage complémentaire proprement dit, du fait qu'il n'est pas possible de chauffer l'intérieur sans chauffer en même temps le moteur. Une installation connue du même genre, décrite par la demande de brévet allemand publié sous le nO 1 935 840, prévoit une commande simple du préchauffage du moteur et de l'intérieur du véhicule dans ce sens que le moteur est préchauffé d'abord et que l'intérieur du véhicule ne peut être chauffé qu'après, c'est-à-dire dès que le moteur a atteint sa température de fonctionnement. Dans cette installation il est prévu qu'avec l'atteinte de la température de fonctionnement du moteur on peut commuter le circuit de chauffage, ce qui fait que c'est à partir de cet instant seulement que l'on peut procéder au chauffage exclusif de l'intérieur. D'autre part, cette publication mentionne que le chauffage peut être branché entièrement sur le circuit, ce qui fait que le chauffage de l'intérieur du véhicule est exclusivement réalisé à l'aide de la chaleur du moteur. Toutes ces installations présentent l'inconvénient majeur de ne permettre le chauffage de l'intérieur du véhicule qu'en deuxième lieu. Ainsi il n'échappe à personne qu'au moment où, en période de froid, le moteur a atteint sa température de fonctionnement, les vitres et pare-brises ne sont pas encore dégelées, ce qui rend le départ dangereux voire impossible. Ces installations exigent donc qu'on attende que s'effectue le chauffage de l'intérieur après avoir déjà attendu le chauffage du moteur.Cet ordre de succession des opérations de chauffage impos-e non seulement une perte de temps, mais également une consommation supplémentaire et inutile de carburant. I1 est donc beaucoup plus important de réaliser tout d'abord, non pas le préchauffage du moteur, mais surtout le chauffage de l'intérieur du véhicule afin de dégager les vitres de la glace et de la buée et de passer ensuite seulement au préchauffage du moteur. Ce procédé présente l'avantage qu'à des températures qui provoquent le givre ou la buée sur les vitres sans toutefois entraver pour autant le démarrage du moteur, il est possible de prendre la route sans faire appel au préalable à l'installation de préchauffage du moteur. En conséquence la présente invention s'est fixé pour but de créer une installation de chauffage pour véhicules équipés d'un moteur à refroidissement à eau qui permette en prenier lieu de chauffer rapidement l'intérieur du véhicule en dégageant les vitres du givre eut de la buée et qui assure ensuite le préchauffage du moteur tout en permettant de plus et pendant la marche du moteur d'utiliser l'installation de chauffage indépendante du moteur en tant que groupe de chauffage effectif, clest-à-dire que l'intérieur du véhicule pourra être chauffé à l'aide de 1' installation de chauffage indépendante du moteur et indépendamment de la chaleur produite par le moteur. Le problème est résolu par le fait qu'une soupape de retenue et un thermostat sont branchés en parallèle sur le moteur du vé- hicule et 1-' échangeur de chaleur et que l'installation de chauffage indépendante ou moteur est montée en dérivation entre le thermostat et la conduite qui rejoint l'échangeur de chaleur et qu'en plus une autre soupape de retenue est aménagée au point de raccordement entre le chauffage indépendant du moteur et la conduite reliant le moteur du véhicule à l'échangeur de chaleur. Cette installation permet, d'une manière particulièrement simple et sûre, et en utilisant des éléments fiables, de résoudre le problème posé sans engager des coûts complémentaires importants. La solution contribue ainsi à améliorer grandement la sécurité de l'utilisaBion du véhicule. Pour éviter, en cas de démarrage à froid et de la non utilisation du chauffage, que l'eau du cir guis de refroidissement du moteur soit aspirée, une autre disposition de l'invention prévoit 11 aménagement d'une autre soupape de-retenue en amont du thermostat. L'installation définie par l'invention permet d'échauffer rapidement et en grande quantité, l'eau amenée sur ltéchangeur de chaleur et de ne diriger une fraction de cette eau sur le moteur du véhicule que lorsqu'elle aura atteint une certaine température. Par ailleurs, on notera comme autre avantage incontesta ble le fait que l'élément de chauffage se trouve branché parallèlement au circuit de l'eau de refroidissement, ce qui évité, pendant le débranchement de l'installation de chauffage, de réduire la quantité d'eau nécessaire au refroidissement du moteur. Les particularités et avantages de la présente invention seront décrits et commentés plus amplement à l'appui d'un exemple de réalisation représenté dans le dessin. Ce dessin représente un circuit de l'eau de refroidissement d'un véhicule équipé d'un moteur à relroidissement à eau ainsi que l'élément de chauffage indépendant du moteur intercalé dans ce circuit le refro -sse- ment. Le circuit de refroidissement du moteur comprend le moteur 8, la pompe 9, une pièce de raccordement en T et les conduites 21, 22, 23, 24 et 25. L'eau de refroidissement chauffée dans le moteur 8 passe dans la conduite 25, parvient à la pièce en D 13 avant de traverser la conduite 24 pour aboutir au thermostat 12. aussi longtemps que l'eau de refroidissement n'a pas atteint la température déterminée, elle est dirigée sur la pompe 9 par les conduites 23, 22 avant d'aboutir dans le moteur 8 par la conduite 21. Dès que le thermostat 12 reçoit une eau à la température voulue, qui se situe en général entre 700 et 800, l'eau de refroidissement emprunte la conduite 26 avant d'arriver dans le radiateur 11 du véhicule. Elle y abandonne une fraction de sa chaleur, sort par la conduite 27, emprunte la conduite 22, traverse la pompe 9 et rejoint le moteur 8. L'installation telle qu'elle vient d'etre décrite permet de chauffer l'intérieur des véhicules à l'aide de la chaleur produite par le seul moteur. h cet effet, l'échangeur de chaleur 5 et le ventilateur 18 sont aménagés sur le circuit élargi. Le circuit, qui dans ce cas emprunte les conduites 28, 29, 30, 31 et 32, est connu à tous les moteurs à refroidissement à eau. C'est dans ce circuit que se trouve l'installation de chauffage indépendante du moteur 1 qui peut être branchée ou débranchée selon le choix et les besoins. L'échauffement de l'eau parvenant à l'élément de chauffage 1 par la conduite 34 se fait en contre courant. A cet effet, l'eau pénètre dans l'élément de chauffage par la conduite 24, passe par la déviation 36 dans la partie chauffante et quitte à nouveau l'élément 1 par la conduite 37. Les manchons correspondant à ce circuit sont désignés par 14 > 15, 16 et 17. Conformément à l'invention, un thermostat 2 est branché en parallèle sur le moteur du véhicule 8 et sur l'échangeur de chaleur 5 pendant que l'installation de chauffage indépendante du moteur 1 est montée en dérivation entre le thermostat 2 et la conduite 30 reliant l'échangeur de chaleur 5, alors que, au point de raccordement entre la conduite 37 arrivant du chauffage indépendant du moteur 1 et la conduite 30 menant à l'échangeur de chaleur 5, se trouve une autre soupape de retenue 6 aménagée en amont d'une pièce en g 10 ou formant éventuellement corps avec elle. Dans un mode de réalisation encore plus complet de l'invention, une soupape de retenue supplémentaire 3 peut être intercalée dans la conduite 33 en amont du thermostat 2. La conduite entre le thermostat 2 et la pièce en T 7 porte la référence 35 et la conduite en continuation vers la soupape de retenue 6 est définie par la référence 29. La soupape de retenue supplémentaire 3 évite l'aspiration de l'eau de refroidissement de l'élément de chauffage 1 en cas de démarrage à froid et chauffage coupé. Ce cas pourrait- se produire en cas de démarrage immédiat du véhicule, alors que l'entrée du thermostat 2 est fermée et la sortie ouverte. La position inverse s'obtient avec l'augmentation de la température.Lorsque l'eau de refroidissement est froide, l'installation de chauffage 1 dirige de l'eau chaude sur une pièce en T 10, montée en aval de la soupape de retenue 6 et de là sur l'échangeur de chaleur 5 qui, indépendamment du réglage du ventilateur 18, fournit de la chaleur pour le chauffage intérieur du véhicule. Le reliquat de chaleur est reversé, par la pièce en T 4 et la soupape de retenue 3 en fonction de la température de réaction du thermostat 2, dans l'élément de chauffage 1.Lorsque ce circuit atteint la température voulue, le thermostat 2 ferme l'accès en provenance de la soupape de retenue 3 et libère le passage en direction de la pièce en T 7. ainsi le circuit de l'eau passe de ltéchangeur de chaleur 5, par la pièce en g 4, vers la motopompe 9 et le moteur 8, qui est échauffé par la chaleur résiduelle et renvoie l'eau par la pièce en U 7 et le thermostat 2 dans l'élément chauffant 1. Lorsque le moteur est mis en marche sans qu'il soit fait appel à l'installation de chauffage 1, la soupape de retenue 3, installée en option, évite le court-circuit en amont de l'échangeur de chaleur. On a ainsi acquis la preuve que cette installation très simple et très sûre assure un chauffage intérieur rapide, un dégivrage impeccable et une préparation accélérée des véhicules. Aux températures particulièrement basses on peut, bien entendu, procéder au préchauffage du moteur après le chauffage de l'intérieur, ce qui réduit sensiblement le temps global de préparation. Ainsi ce temps global est très inférieur à ce qu'il serait si l'on devait préchauffer le moteur avant de procéder au chauffage de l'intérieur du véhicule. Des essais ont montré que le chauffage à 250 par exemple (mesure à la buse de dégivrage gauche) ne prend approximativement que le tiers du temps nécessaire aux installations connues (2 minutes contre 6 minutes). il est toutefois possible d'obtenir des températures sensiblement plus élevées pour le chauffage de l'intérieur des véhicules. RT\TENDI Cli TIONS 1.- Installation pour le chauffage de l'intérieur d'un véhicule et, le cas échéant, pour le préchauffage du moteur des véhicules équipés d'un moteur à refroidissement à eau, comportant une installation de chauffage indépendante du moteur ainsi qu'un échangeur de chaleur pour le transfert sur l'intérieur du véhicule de la chaleur produite par l'installation de chauffage indépendante du moteur ainsi que de la chaleur produite par le moteur propre au véhicule, caractérisé en ce que un thermostat (2) est branché en parallèle sur le moteur du véhicule (8) et sur l'échangeur de chaleur 5, qu'une installation de chauffage (1) indépendante du moteur est montée en dérivation entre le thermostat (2) et la conduite (30) qui relie le moteur (8) à l'échangeur de chaleur (5) et qu'une autre soupape de retenue (6) est disposée en amont de l'embouchure de la conduite (37) dans la conduite (30). 2.- Installation d'après la revendication 1, caractérisée en ce que une autre soupape de retenue (3) est intercalée en amont du thermostat (2).