Brevet FR2535838A1 — publié le 19840511

Dispositif de boîte à eau et de vase d'expansion comprenant un conduit de dégazage, en particulier pour un radiateur de moteur à combustion interne. L'invention concerne un dispositif, notamment monobloc, de boîte à eau et de vase d'expansion pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur faisant partie d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne. Un tel dispositif est en général en matière plastique et est obtenu par moulage. La partie du dispositif formant le vase d'expansion présente une extrémité ouverte par laquelle la broche ou le noyau de moulage peut être extrait et qui est fermée ensuite par un couvercle fixé par tout moyen approprié, par exemple par collage ou par soudure. Cette extrémité du vase d'expansion peut comprendre un orifice de remplissage, le couvercle rapporté présentant alors un embout cylindrique formant l'orifice de remplissage et fermable par un bouchon de type connu. La partie du dispositif formant la boîte à eau presente une face ouverte, pour son montage sur le collecteur de l'échangeur de chaleur, et est en général reliée au vase d'expansion par un conduit ou passage d'aspiration forme à la partie inférieure du dispositif et venant de moulage, ainsi que par un conduit ou orifice de dégazage formé à la partie supérieure du dispositif et venant également de moulage. Ce conduit ou orifice de dégazage est le plus souvent un simple trou de communication entre une paroi séparant le vase d'expansion et la bote à eau, ou bien un conduit rectiligne reliant la partie supérieure de la boite à eau à la partie supérieure du vase d'expansion, et débouche dans ce dernier au-dessus du niveau du liquide qui y est contenu. Cette disposition présente l'inconvénient de favoriser une entrée d'air dans la boite à eau par l'orifice ou conduit de dégazage, notamment lorsqu'on arrête le moteur auquel est associé cet échangeur de chaleur et que le liquide ne circule plus dans l'échangeur et se refroidit On sait que l'on peut éviter une telle entrée d'air dans la bote à eau si l'on fait déboucher le conduit ou orifice de dégazage dans le vase d'expansion au-dessous du niveau du liquide contenu dans celui-ci. Toutefois, une telle disposition est très difficile à réaliser lorsque la boîte à eau et le vase d'expansion forment un ensemble monobloc, obtenu par exemple de moulage en une seule pièce. En outre, il est nécessaire que les bulles d'air ou de gaz amenées par le conduit ou orifice de dégazage dans le vase d'expansion ne soient pas reprises dans le circuit de liquide par aspiration par l'orifice ou le conduit qui relie en général la partie inférieure du vase d'expansion à la partie inférieure de la boîte à eau. Cette condition supplémentaire complique encore la fabrication du dispositif, notamment lorsque celui-ci est réalisé par moulage. L'invention a pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème. Elle propose donc un dispositif de boite à eau et de vase d'expansion pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, comprenant un tube ou conduit de dégazage du liquide qui cir cule dans l'échangeur, caractérisé en ce que la partie inférieure du vase d'expansion forme une rainure annulaire ouverte en direction de la partie supérieure dudit vase et propre à recevoir le débouché~du çonduit ou tube de dégazage. On évite ainsi toute reprise d'air ou de gaz par le conduit ou l'orifice inférieur de liaison entre la boîte à eau et le vase d'expansion1 grâce au fait que les bulles d'air ou de gaz sortant du conduit ou du tube de dégazage sont guidées, dans la rainure annulaire, vers le haut du vase d'expansion. Dans la description qui suit1 faîte à titre d'exemple1 on se réfère aux dessins annexés/ dans lesquels la figure 1 représente schématiquement un dispositif selon l'invention, en coupe longitudinale selon la ligne I-I de la figure 2, la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 10 On a représenté aux dessins une forme de réalisation d'un dispositif selon l'inventionS destiné particulièrement à un échangeur de chaleur formant radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur de véhicule automobile. Le dispositif 10 selon l'invention comprend une boite à eau 11 et un vase d'expansion 12 formant un ensemble monobloc, réalisé par exemple en matière plastique par moulage. La boite à eau 11 est de forme sensiblement parallélépipédique rectangle et présente une face ouverte 13 permettant l'extraction du noyau de moulage. Le vase d'expansion 12 est par exemple de forme sensiblement cylindrique ou tubulaire et présente une extrémité supérieure ouverte 14 qui est fermée par un couvercle rapporté 15, fixé par exemple par soudure ou par collage sur la tranche de l'extrémité ouverte 14 du vase d'expansion 12. Le couvercle 15 présente lui-même un embout supérieur cylindrique 16 fermé par un bouchon vissé 17 à clapets tarés de surpression et de dépression. L'extrémité inférieure opposée 18 du vase d'expansion est fermée de moulage. La partie inférieure de la boîte à eau 11 présente un embout cylindrique 19 formant la tubulure de sortie de l'échangeur de chaleur. Cet embout cylindrique 19 s'étend au voisinage de la paroi inférieure 20 de la boîte à eau, perpendiculairement au plan du dessin de la figure l. La partie inférieure de la boîte à eau 11 est reliée par un conduit 21 à la partie inférieure du vase d'expansion 12, ce conduit 21 venant de moulage avec la boîte à eau il et le vase d'expansion 12. Selon les cas, la boîte à eau il et le vase d'expansion 12 peuvent être séparés par une paroi commune ou bien, comme représenté au dessin, être délimités par des parois différentes 22 et 23 éventuellement reliées entre elles par un voile 24 mince de matière venant de moulage avec les parois 22 et 23. La paroi transversale supérieure 25 de la boîte à eau 11 présente un trou ou orifice 26, par exemple circulaire, dans lequel est reçue l'extrémité 27 d'un tube 28 logé dans le vase d'expansion 12. Une garniture d'étanchéité 29, par exemple en caoutchouc, assure l'étanchéité du montage de l'extrémité 27 du tube 28 dans l'orifice 26. La partie supérieure 30 du tube 28 est coudée en U, sensiblement à 180 , et se raccorde saune partie rectiligne 31 stéten- dant sensiblement verticalement à l'intérieur du vase d'expan sion 12 et se terminant par une extrémité inférieure biseautée 32 introduite dans une rainure 34 limitée par la paroi 23 (tronconique à ce niveau) du vase d'expansion et un rebord annulaire 33 cylindrique à section circulaire qui en dépend. Ce rebord 33 est formé à l'intérieur du vase d'expansion à une certaine hauteur-au-dessus du conduit d'aspiration 21. Il sert à renvoyer vers le haut du vase d'expansion les bulles d'air ou de gaz sortant de l'extrémité inférieure 32 du tube 28. Le tube 28 est introduit dans le vase d'expansion 12 par l'extrémité supérieure ouverte 14 de ce2ùi-ci, avant pose du couvercle 15. Il est monté en place par son extrémité supérieure 27 introduite dans la garniture d'étanchéité 29 de l'orifice et par son extrémité inférieure 32 introduite dans la rainure limitée par le bord cylindrique 33. Des nervures transversales 35 dépendent de la face interne du couvercle 15 et sont en appui, quand le couvercle est en place, sur la partie coudée 30 du tube 28 pour maintenir celui-ci en place. Le montage du tube 28 est donc extrêmement simple. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant Lorsque le moteur à combustion interne dont le circuit de refroidissement comporte un radiateur pourvu du dispositif 10 selon l'invention, est en marche, les bulles d'air ou de gaz transportées par le -liquide -de refroidissement se rassemblent dans le coin supérieur de la boîte à eau 11, sensiblement à l'endroit où débouche l'extrémité supérieure 27 du conduit 28. L'écoulement de liquide dans la tubulure de sortie 19 du radiateur provoque une aspiration, par le conduit inférieur 21, dans le vase d'expansion 12, de sorte que les bulles d'air et de gaz rassemblées dans le coin supérieur de la boîte à eau il sont aspirées par le tube 28 et sortent de ce tube dans le vase d'expansion 12, sous le niveau 36 du liquide qui y est contenu.Les bulles d'air et de-gaz sont renvoyées vers la surface libre 36 du liquide par le rebord cylindrique 33, ce qui permet une bonne séparation du gaz et du liquide et évite que les bulles de gaz soient ramenées dans le circuit de refroidissement du moteur par aspiration par le conduit inférieur 21. Quand le moteur à combustion interne est arrêté, le liquide cesse de circuler dans le radiateur et se refroidit. Tout retrait de liquide dans la boîte à eau 11 se traduit par une aspiration de liquide par le tube 28 dont l'extrémité inférieure 32 est plongée dans le liquide contenu dans le vase d'expansion 12. On évite ainsi une possible entrée d'air dans la boîte à eau 11. Dans la forme de réalisation représentée au dessin, le vase d'expansion 12 s'étend verticalement à un niveau supérieur à celui de la boîte à eau ll,c'est-à-dire que l'extrémité supérieure 14 du vase d'expansion recevant le couvercle 15 est située à un niveau supérieur à celui de la paroi transversale 25 de la boîte à eau. De cette façon, la partie supérieure 30 du tube 28 peut être coudée en U, sensiblement à 180 pour pénétrer dans la boîte à eau 11 par un trou de la paroi transversale supérieure de cette boîte à eau. Revendications. 1. Dispositif de bote à eau et de vase d'expansion pour un échangeur de chaleur tel qu'un radiateur d'un circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, comprenant un tub e ou conduit de dégazage du liquide qui circule dans l'échangeur, caractérisé en ce que la partie inférieure du vase d'expansion (12) forme une rainure annulaire (34) ouverte en direction de la partie supérieure dudit vase et propre à recevoir le débouché (32) du conduit ou tube de dégazage (28). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite rainure (34) est limitée par la paroi tubulaire (23) duvase d ' expansion( 12) et par un rebord tubulaire interne (33) dépendant de cette paroi 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite paroi (23) du vase d'expansion est sensiblement tronconique au niveau de la rainure (34) ledit rebord tubulaire (33) étant cylindrique à section circulaire. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que le rebord annulaire (33) est propre à guider les bulles d'air ou de gaz sortant du tube ou conduit de dégazage (28) vers la partie supérieure du vase d'expansion à l'opposé d'un orifice ou conduit d'aspiration (21) reliant le vase d'expansion (12) à la boîte à eau (ll) partie inférieure. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes1 caractérisé en ce qu'il est obtenu d'une pièce par moulage.