Brevet FR2542676A1 — publié le 19840921

La présente invention a pour objet un dispositif propre à tirer efficacement parti de la température élevée des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne, en vue d'assurer le chauffage de la cabine ou habitacle des véhicules et autres engins mobiles dotés d'un tel moteur. Le dispositif suivant l'invention est forme par un bottier, préférablement de forme parallEliplpédique, qui est traversé axialement par un manchon sur la paroi duquel sont rapportes une serin de cloisons radiales ; le bord longitudinal libre de ces cloisons est au contact de la paroi interne du boîtier afin de de terminer dans celui-ci un nombre correspondant de compartiments parallèles séparés, qui communiquent les uns avec les autres en succession au niveau des parois transversales du bottier.A ce dernier est associe une soufflerie comprenant un moto-ventilateur électrique et deux canalisations, souples ou rigides, dont l'une relie le refoulement du ventilateur précité au premier compartiment du bottier tandis que l'autre se raccorde au compartiment de sortie pour rejetter l'air chaud a l'interieur de la cabine ou habitacle. On conçoit effectivement que le bottier ainsi agencé et raccord est susceptible d'être monte sur la tuyauterie d'échappement d'un moteur à combustion interne par emmanchement du manchon axial sur ladite tuyauterie Ce manchon, avantageusement pourvu d'ailettes soudes disposes entre les cloisons radiales, est porte a une temperature eleven par les gaz d'échappement, température qui est transmise auxdites cloisons et ailettes et à l'ensemble du bottier, si bien que l'air insufflé dans celui-ci par la soufflerie sBéchauffe lorsqu'il traverse successivement les compartiments du dispositif avant d'être finalement refoule 8 l'état chaud dans l'habitacle. Les essais ont démontre qu'un tel ensemble assurait un chauffage efficace des cabines de vhicules, le rendement suant bien supérieur à celui obtenu à l'aide des appareils proposes jusqu'à ce jour pour la récupération de la chaleur des gaz d'nchappement. Ce rendement supérieur provient de la longueur du parcours ménagé pour le passage de l'air à échauffer, longueur qui est considerable en dépit des dimensions redites du bottier du dispositif suivant l'invention. Le dessin annexé, donné a titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caracteristiques qu'elle pressente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 illustre schématiquement l'agencement général et l'implantation d'un dispositif de chauffage suivant l'invention. Fig. 2 est une vue en perspective de l'intérieur du boîtier du dispositif suivant fig. 1. Fig. 3 est une coupe transversale suivant le plan indiqué en III-III en fig. 2. Fig. 4 est une coupe montrant le développeaent, suivant les flèches IV-IV de fig. 3, de l'intérieur du bottier, la paroi latérale de celui-ci supposée enlevée. En fig. 1 on a très schématiquement représenté en 1 le moteur à combustion interne d'un véhicule, les gaz d'échappement étant rejetés è l'exterieur à travers la tuyauterie usuelle 2 pourvue d'un pot ou silencieux 3. Sur cette tuyauterie 2 est monte le bottier 4 d'un dispositif de chauffage etabli conformement a 12 invention, ce bottier 4 étant associe è une soufflerie comprenant une première canalisation S reliant un moto-ventilateur 6 à l'entree dudit bottier et une seconde canalisation 7 se raccordant la sortie de celui-ci h l'espace intérieur de la cabine 8 du véhicule considéré. Dans l'exemple de réalisation envisage, le bottier 4 se pressente sous la forme d'un carter parallélipipédique pourvu d'une tubulure d'entrée 9 (fig. 2 a 4) sur laquelle vient s' emmancher la canalisation 5, et d'une tubulure de sortie 10 pour le branchement de la canalisation 7 t on observera que cas deux tubulures 9 et 10 sont prévues sur deux cotes adjacents de la paroi latérale du bottier 4, è proximité immédiate de l'une des deux parois transversales ou fonds de celui-ci.Ces deux fonds sont traverses de manière e tanche par les extrémités de passantes d'un manchon 11 qui s'étend axialement a l'intérieur du bottier 4 9 comme montre en fig. 2 les extrémités dépassantes du manchon il sont fendues axialement de façon è recevoir des brides de serrage propres è assurer, apr2s engagement dudit manchon et de l'ensemble du bottier 4 sur la tuyauterie d'échappement 2, l'mmobilisation angulaire et longitudinale de cet ensemble sur ladite tuyauterie. L'espace intérieur du bottier 4 est divise en quatre compartiments longitudinaux par un nombre égal de cloisons 12, 13, 14 et 15 orientes suivant l'axe du manchon 11 et qui sont soudes ou brases è celui-ci et è la paroi latérale du bottier. Comme plus particulièrement visible en fig. 2 et 4 - la cloison 12 s'étend sur toute la longueur du bottier 4 en venant au contact de l'un et l'autre fonds transversaux de celui-ci - la cloison 13 s'arrête è une certaine distance en avant du fond le plus éloigne des tubulures 9 et 10 - la cloison 14 s'arrête un peu avant le fond voisin des tubulures sus-indiquées ; - et la cloison 15 est dispose de la même manière que la cloison 13. On conçoit dans ces conditions que les quatre compartiments délimités par les cloisons 12 à 15 communiquent en succession les uns avec les autres au niveau de l'un ou de l'autre des deux fonds transversaux du bottier 1. Comme les tubulures de raccordement 9 et 10 débouchent dans les deux compartiments séparés par la cloison 12 qui s'entend sur toute la longueur du bottier 1, l'air froid insuffle dans ce bottier par le moto-ventilateur 6 est contraint de traverser successivement les quatre compartiments suivant le trajet en zigzags illustré en fig. 1, avant d'être refoulé dans la cabine a travers la canalisation 7. On comprend que l'ensemble du bottier 1, réalisé en un métal a haute conductivité thermique (cuivre, laiton, aluminium, acier, inox etc...), est porté è une température enlevée par suite du contact étroit du manchon 11 avec la tuyauterie 2 parcourue par les gaz chauds d'Echap- pement du moteur 1. L'échange de chaleur est améliore dans une mesure considerable par la présence, dans chaque compartiment du bottier, d'ailettes 16 fixées radialement sur la paroi extérieure du manchon 11, comme montre en fig. 2 a 4. Les essais ont démontre que le dispositif suivant l'invention assurait le chauffage efficace des cabines de véhicules ou autres engins. Son utilisation ne pressente aucun danger parceque les gaz d'échappement ne peuvent être admis è l'intrieur du bottier 1 du fait de la double épaisseur forEe-par la tuyauterie 2 et par le manchon axial il. L'implantation du dispositif ne pose aucune difficulté par suite de la longueur réduite du bottier 1. I1 va de soi que le nombre des compartiments du bottier peut être quelconque, ainsi que le profil de sa section transversale. De même la disposition des ailettes 16 peut varier. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On conçoit en particulier qu'en certains cas le ventilateur 6, susceptible au surplus de travailler en aspiration comme au refoulement, peut entre monté sur la canalisation 7 comprise entre le bottier 1 et la cabine à chauffer. En certains cas et comme on l'a très schématiquement indiqué en fig. 3, la tubulure de sortie 10 peut être pourvue d'un passage de by-pass 17 qui communique directement avec l'atmosphère extérieure et qui est équipé d'un obturateur articulé 18 associe à un ressort de fermeture 19 et à un cabale de commande 20 ; ce by-pass 17, maintenu ouvert en été, évite tout chauffage intempestif de la cabine, entant observé que l'air débité est susceptible d'être dirige sur le moteur 1 en vue d'améliorer le refroidissement de celui-ci. R E V E N-D I-C A T I O N S 1. Dispositif pour le chauffage de la cabine des engins équipés d'un moteur à combustion interne, du genre comportant des moyens montés sur la tuyauterie d'échappement et associés à une soufflerie pour assurer le passage de l'air à réchauffer sur les moyens précités, caractérisé en ce qu'il comprend un bottier (4) traversé axialement par un manchon (11) qui est propre a entre emmanché sur la tuyauterie d'échappement (2) et qui est pourvu d'une serie de cloisons longitudinales (12, 13, 14, 15) agencées pour déterminer avec la paroi dudit bottier (4) un nombre correspondant de compartiments réunis les uns aux autres en succession au niveau des parois transversales du bottier, la soufflerie (5-6-7) 6tant raccordez au premier et au dernier compartiment de façon à ce que l'air se rechauffe tout au long d'un parcours en zigzags. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque compartiment renferme au moins une ailette (16) soude radialement contre le manchon axial (11).