Brevet FR2563779A1 — publié le 19851108

"Dispositif de chauffage notamment pour le compartiment des passagers d'un véhicule automobile." ----------- L'invention part d'un dispositif de chauffage notamment pour le compartiment des passagers d'un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne refroidi par liquide, avec un canal d'aération ouvert vers l'atmosphère et vers le compartiment des passagers, avec un échangeur thermique relié au refroidiesement du moteur et disposé dans le canal d'aération, un équipement de pompage et une soupape susceptible d'être, de préférence, manoeuvrée électromagnétique ment, étant prévus sur la canalisation de liaison entre le refroidissement du moteur et l'échangeur thermique, l'organe de fermeture de cette soupape étant maintenu dans sa posi- tion de fermeture, lorsque l'électro-aimant est excité, par l'armature de l'aimant et par une tige de soupape allant de cette armature à organe de fermeture, tandis que,du du c8té de l'armature de l'aimant opposé à l'organe de fermeture, une chambre est ménagée à l'intérieur du boîtier de la soupape On connatt déjà un dispositif de chauffage dans lequel l'air subsistant dans la chambre lors du remplissage du dispositif de chauffage, ne peut pas s'échapper. Il en résulte que,du fait de la corrosion sur les parties constitutives venant en contact avec l'air de la soupape magnétique, celle-ci est endommagée et devient finalement inutilisable prématurément. I1 est, en outre,connu d'assurer la désaération de la soupape par l'intermédiaire d'un perçage de désaération venant de l'extérieur à travers le bottier de la soupape et susceptible d'être ouvert ou fermé par une vis. Mais, pour cela, une opération coûteuse est nécessaire. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerneXà cet effet > un dispositif de chauffage caractérisé en ce que la tige de soupape comporte un perçage de désaération, débouchant, d'une part, dans la chambre et dont l'autre débouché se trouve dans un canal parcouru par le fluide de refroidissement et qui passe à travers le bolier de la soupape. le dispositif de chauffage conforme à l'invention défini ci-dessus présente par contre l'avantage qutune désaération automatique de la soupape est assurée. Des préparatifs spéciaux ne sont pas nécessaires à cet effet. On obtient un montage particulièrement simple de la soupape lorsqu'une paroi du bolier de la soupape est utilisée pour limiter le déplacement d'ouverture de l'armature de l'aimant, un organe d'amortissement étant alors placé entre les pièces constitutives allant l'une au devant de l'autre0 D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses des perfectionnements du dispositif de chauffage défini ci-dessus. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail dans la description ci-après. - la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un véhicule automobile avec un dispositif de chauffage conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma de principe de la constitution du dispositif de chauffage selon la figure 1, - la figure 3 est une coupe longitudinale à plus grande échelle d'une soupape électro-magnétique disposée dans le dispositif de chauffage selon la figure 2, - la figure 4 est une coupe longitudinale partielle d'une autre réalisation de la soupape électro-magnétique. Un véhicule automobile 10 représenté sur la figure 1, comporte un dispositif de chauffage 12 (figure 2), qui tire son énergie calorifique d'un moteur à combustion interne 14 faisant partie du véhicule automobile 10. A ce moteur à combustion interne 14 refroidi par un liquide, est associé un radiateur 16 qui, par l'intermédiaire d'une canalisation d'arrivée 18 et d'une canalisation de retour 20, est relié aux canaux de refroidissement, non représentés, du moteur à combustion interne 14. Une canalisation 22 faisant partie du sys tème de chauffage va du moteur à combustion interne 14 à une pompe de refoulement 24, qui est reliée au moteur à combustion interne 14 par des moyens 26 de transmission du mouseo ment et est ainsi entraînée par ce moteur. Une canalisation en boucle 28 part de la pompe de refoulement 24 vers un échangeur thermique 30 et revient à partir de celui-ci au moteur à combustion interne 14. Une soupape électro-magnétique 32 est disposée sur cette canalisation enboucle 28 entre l'échangeur thermique 30 et la pompe de refoulement 14, cette soupape libérant le passage lorsque l'électro-aimart 34 (figure 3) n'est pas excité. Ii'électro- aimant 34 en forme de bobine de la soupape électromagnétique 32 est relié à une électronique de commande 36 dont font partie un sélecteur de valeur de consigne 38 et une sonde de tepc'rature 40 dans le compartiment de passagers 42 du véhicule automobile 10. be sélecteur 38 de valeur de consigne et la sonde de température 40 sont reliés à l'électronique de cor^ande 36 par l'intermédiaire de conducteurs de commande 44 et 46. Un conducteur de commande 48 va)en outre,de l'élec- tronique 36 à la soupape électro-magnétique 32 (figure 2). L'changeur thermique 30 est disposé dans un canal d'aération 50 oui est ouvert vers l'atmosphère et vers le compartiment de passagers 42. Au cours du fonctionnement du dispositif de chauf fage 12 , la soupape électro-magnétique 32 se trouve dans la position de fonctionnement représentée sur la figure 2. La pompe 24, refoulant le fluide de refroidissement lorsque le moteur à combustion interne 14 tourne, refoule le liquide de refroidissement échauffé à travers l'échangeur thermique 30, cù ce liquide cède son énergie calorifique à l'air frais 52, lequel, en provenance de l'extérieur, est refoulé à travers l'échangeur thermique 30 en tant qu'air chaud 54 dans le compartiment de passagers 42 du véhicule. automobile 10. Lorsque le compartiment de passagers 42 est échauffé à une température prédéfinie sur le sélecteur de valeur de consigne 38, ceci est annoncé par la sonde de température 40 à ltélectro- nique de connande 36, qui amène alors la soupape électromagnétique 32 dans sa position de fermeture. De ce fait, l'échangeur thermique 30 n'est plus alimenté en liquide de refroidissement chaud et l'air frais 52 n'est plus échauffé. Pour ne pas surcharger la pompe de refoulement 24, la canalisation boucle 28 peut être court-circuitée entre la pompe de refoulement 24 et la soupape électro-magnétique 32 par une dérivation non représentée. La soupape électro-magnétique 32 (figure 3) comporte un corps de soupape 60 pourvu d'un épaulement de butée 62 pour un anneau de siège 64. Cet anneau de siège 64 est nuni d'une surface d'étanchement -conique 66 jouant le rôle de siège de soupape et qui coopère avec un organe de fermeture ou un cône de soupape 68. Le corps de soupape 60 est essentiellement en forme de cuvette. Son ouverture est recouverte par une plaque 69 comportant un perçage central 70. Sur la face opposée à l'anneau de siège 64 de la plaque 69, est disposé un noyau ferromagnétique 72 me tubulaire. Sur la face du noyau magnétique 72 opposée à l'anneau de siège 64 se trouve une armature d'aimant 74 susceptible de coulisser dans une douille 76. La douille 76 est centrée par rapport au noyau ma gnétique 72 par l'intermédiaire d'un épaulement 78 de l'électro aimant 34. Un capot de recouvrement 80 e forme de cuvette relié à la plaque 69 enferme le dispositif ainsi décrit et constitue avec le corps de soupape 60 un bottier pour la soupape électro-magnétique 32. L'armature d'aimant 74 et le noyau magnétique 72 sont chacun munis d'un alésage central 82 et 84, dans lesquels est disposée une tige de pous- sée ou tige de soupape 86.La tige de soupape 86 fait saillie hors de l'armature d'aimant 74 sur la face de celle-ci opposée au noyau magnétique 72, et cette tige est rendue solidaire de cette armature d'aimant par l'intermédiaire d'un filetage 88. Sur le fond du capot de recouvrement 80 est dis posé 1 élenent amortisseur 90 contre lequel s'appliquer sc-us l'action d'un ressort de compression précontraint 92 la face frontale, tournée vers cet élément amortisseur, de la tge de poussée 86.Le ressort dc compression 92 entoure la tige de poussée 86 aans la zone se situant entre l'armature d'aimant 74 et le noyau magnétique 72. Ce ressort est précontraint, de sorte que la tige de poussée 86 est poussée contre l'élément amortisseur 90 dans la position de fonctionnement représentée. Comme le montre,en outre,la figure 3, il y a entre le fond du capot de recouvrement 80 et la face frontale tournée vers lui de l'armature magnétique 74, une chambre 94 entourée par la douille 76. Un perçage de désaération 96 est prévu dans la tige de poussée 86, ce perçage s'étendant sur toute la longueur de la tige de poussée. La tige de poussée 86 se termine à une certaine distance d'une face frontale 98, tournée vers elle, de l'organe de fermeture 68. Le perçage de désaération 96 de la tige de levage 86 est suralésé dans sa partie d'extrémité en regard de l'organe de fermeture 68,de sorte qu'il en résulte une douille de guidage 100 dans laquelle peut facilement coulisser une broche de guidage 102 solidaire de organe de fermeture 68.La longueur de la broche de guidage est telle que l'organe de fermeture 68 dans la position de fonctionnement indiquée sur la figure 3, peut être déplacé dans la douille de guidage 100 dans une mesure telle qu'entre l'organe de fermeture 68 et le siège de soupape 66 il s1 établisse une section transversale de passage d'une importance suffisante. Àu débouché du perçage de désaération 96 se trouvant dans la chambre 94, la tige de poussée 86 comporte un canal transversal 104 qui fait communiquer le per çage de désaération 96 avec la chambre 94 méme lorsque, comme cela est représenté, le ressort de compression 92 presse la tige de poussée 86 contre l'élément amortisseur 90. Un élément d'étanchement 106 en forme de membrane est disposé entre le corps de soupape 60 et la plaque 69, cet élément comportant un ajour 108 à travers lequel s'étend la douille de guidage 100 de la tige de poussée 86. L'anneau de siège 64 divise un canal de passage 110 en deux moitiés de canaux 112, 114. La moitié 112 du canal comporte un orifice d'entrée 116, tandis que ltautre moitié 114 du canal comporte un orifice de sortie 118. Une douille-entretoise 65 est serrée entre la plaque 69 et l'anneau de siège 64, cette douille maintenant l'anneau de siège 64 appliqué contre l'épaulement 62 du corps de soupape 60, et assurant également un bridage supplémentaire de l'élément d'étanchement 106. L'orifice de sortie 118 est prévu dans la douille-entretoise 65.L'orifice d'entrée 116 est, en se référant à la figure 2, relié à la partie de la canalisation à boucle 28 qui se trouve entre la pompe de refoulement 24 et la soupape électro-magnétique 32. A l'orifice de sortie 118 est raccordée la partie de la canalisation en boucle 28 se trouvant entre la soupape électromagnétique 32 et l'échangeur thermique 30. Lorsque l'ensemble du dispositif de chauffage parcouru par le liquide de refroidissement est rempli avec ce liquide, de l'air subsiste dans la chambre 94, cet air provoquant la corrosion de la douille 76 et/ou de l'armature d'aimant 74. On va en conséquence, décrire ci-après connent cette chambre 94 est désaérée sans prendre de dispositions spéciales. Lorsque la soupape électro-magnétique 32 se trouve dans la posItion de fonctionnement représentée sur les figures 2 et 3, l'organe de fermeture 68 est soulevé de son siège de soupape 66 par le ccurant de liquide circulant en direction de la flèche 115 (figure 2), de sorte que le liquide traverse le corps de soupape 60 en direction de la flèche 117. La broche de guidage 102 de l'organe de fermeture 68 est alors déplacée dans la douille de guidage 100 de la tige de poussée 86. Ainsi, cette broche de guidage 102 constitue dans une certaine mesure une partie de la tige de poussée 86. Si l'écoulement 117 du liquide doit Etre interrompu, l'électro aimant 34 est excité, de sorte que l'armature d'aimant 74 est attirée dans le sens de la flèche 120. Dans cette position de fonctionnement, l'épauleZ ment annulaire 122, associé à l'épaulement 98 de l'organe de fermeture 68, de la douille de guidage 100, s'applique eon- tre ''épaulement 98 et presse l'organe de fermeture 68 contre le siège de soupape 66 de l'anneau de siège 64, de sorte que la soupape ferme le canal 110. Dans cette position de fonctionnement de l'armature d'aimant 74, il y a toutefois, dans la chambre S4,une une dépression qui a pour conséquence un afflux de liquide. Le liquide peut alors s'écouler entre la douille de guidage 100 et la broche de guidage 102 et parvient alors par l'intermédiaire du perçage de désaération, dans la chambre 94. Il est > en outre, également concevable que le liquide soit aspiré entre l'élément d'étanchement 106 et la surface enveloppe de la douille de guidage 100, ou bien pénètre dans la chambre 94 par le perçage de guidage 84 - la paroi du perçage - et la surface enveloppe de la tige de pous sée 86, ainsi aue, à travers la fente annulaire, entre la surface enveloppe de l'armature d'aimant 74 et la;surface interne de guidage de la douille 76. Ainsi, dans la chambre 94, du fait de l'afflux de liquide, il y a à nouveau équilibre de pression par rapport au système. Quais, de ce fait, la dimension de la bulle d'air dans la chambre 94 a été réduite. Lorsque l'armature d'aimant 74 est à nouveau attirée, le processus d'afflux de liquide se répète, de sorte que de proche en proche, la chambre 94 est complètement remplie de liquide. Dans le cas de la forme de réalisation selon la figure 4, un élément d'amortissement 190 est relié à la tige de poussée 86 et déplacé en même temps que celle-ci. Le fond 181 du capot de recouvrement 40 sert alors à limiter la course de 1' armature d'aimant 74 ou bien de la tige de levage 86 lorsque l'électro-aimant 34 n'est pas excité. L'élément amortisseur est muni d'un évidement 183 dans lequel peut être assujettie une partie d'extrémité 187, faisant saillie à partir du filetage 88, de la tige de poussée 86. A cet effet, cette partie d'extrémité 187 est munie d'une gorge annulaire 189. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de chauffage notamment pour le compartiment des passagers d'un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne refroidi par liquide, avec un canal d'aération ouvert vers l'atmosphère et-vers le compartiment des passagers, avec un échangeur thermique re- lié au refroidissement du moteur et disposé dans le canal d'aération, un équipement de pompage et une soupape suscep- tible d'être, de préférence, manoeuvrée électromagnétiquement étant prevus sur la canalisation de liaison entre lo- refroidissement du moteur et l'échangeur thermique, l'organe de fermeture de cette soupape étant maintenu dans sa posi- tion de fermeture, lorsque lélectro-aimarft- est excité, pa@ l'armature de 7'aimant et par une tige de soupape allant Ce cette armature à l'organe de fermeture, tandis que du c8té de l'armature de l'aimant opposé à l'organe de fermeture, une chambre est ménagée à l'intérieur du boitier de la soupape, dispositif caractérisé en ce que la tige de soupape (86) comporte un perçage de désaération (96) débouchant, d' ne part dans la chambre (94) et dont l'autre débouché se trouve dans un canal (114) parcouru par le fluide de refroidissement et qui passe à travers le bolier (60) de la soupape. 2.- Dispositif de chauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'armature (74) de l'aimant, lorsque la bobine (34) de l'aimant est hors circuit, prend appui sur un élément anortisseur (90) tandis que le perçage de désaération (96) débouche dans un canal transversal (104) ouvert vers la surface enveloppe de la tige (86) de la soupape. 3. - Dispositif de chauffage selon l'une queleonque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que dans la position de montage de la soupape (32), la tige (86) de la soupape coupe l'horizontale, l'organe de fermeture (68) se trouvant au-dessus du siège de soupape (66), tandis que la tige de soupape (86) est divisée entre son emplacement de fixation sur l'armature (74) de l'aimant et l'organe de fermeture (68). 4.- Dispositif de chauffage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une partie (100) de la tige (86) de la soupape revêt la forme d'une douille dans laquelle est guidée l'autre partie (102), en forme de broche, de la tige de la soupape. 5.- Dispositif de chauffage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'autre débouché du perçage de désaération (96) se trouve dans la douille (100) qui est ouverte vers le canal (110) parcouru par le fluide de refroidissement. 6.- Dispositif de chauffage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'une des parties, munie de la douille de guidage (100) , de la tige de guidage (86)est guidée dans un perçage longitudinal (84) d'un corps de fermeture arrière (72) situé dans la bobine (34) de l'aimant. 7.- Dispositif de chauffage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la douille de guidage (100) se trouve, au moins pour l'essentielSsur le côté du corps de fermeture arrière (72) tourné vers 11 organe de fermeture (68), tandis que l'armature (74) de l'aimant se trouve sur le côté opposé à l'organe de fermeture (68) du corps de fermeture arrière (72). 8.- Dispositif de chauffage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige de soupape (86) est entourée, sur son côté opposé à l'organe de fermeture~(68), d'un ressort hélicordal (84) jouant le rôle d'un ressort de compression et qui, en étant précontraint, prend appui sur le corps de fermeture arrière (72) et sur l'armature (74) de l'aimant. 9.- Dispositif de chauffage selon la revendication 6, caractérisé en ce que, lorsque la bobine (34) de l'aimant est excitée, l'armature (74) de l'aimant, attirée contre l'action du ressort de compression (84) s'applique avec l'extrémité libre (122) de la douille de guidage (100) contre un épaulement (98), placé en regard de cette douille, de l'organe de fermeture (68) et presse la surface d'étanchement de celui-ci contre le siège (66) de la soupape. 10.- Dispositif de chauffage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la douille de guidage (100) traverse un élément d'étanchement (106), en forme de membrane, disposé entre l'organe de fermeture (68) et l'électro-aimant (34), la douille de guidage (100) étant disposée sans jeu dans un ajour (108) de cette membrane. 11.- Dispositif de chauffage selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément d'étanchement (106) est constitué d'un matériau élastique. 12.- Dispositif de chauffage, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le déplacement d'ouverture de l'armature (74) de l'aimant contre le bottier (80 ou bien 181) de la soupape est limité, et quel de préférence, entre l'armature de l'aimant (74) ou bien entre la tige de poussée (86) solidaire de cette armature, et le bottier (80 ou bien 181) de la soupape, il est prévu un organe élastique d'amortissement (90 ou bien 190). 13.- Dispositif de chauffage selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe d'amortissement (90) est fixé sur une partie (80) du bottier de la soupape. 14.- Dispositif de chauffage selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe d'amortissement (190) est relié à une partie mobile (74, 86) de la soupape magnétique. 1 5. - Dispositif de chauffage selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'organe d'amortissement (190) est relié, de préférence de façon amovible, avec une partie d'extrémité (187), faisant saillie de l'armature (74) de l'aimant, de la tige de levage (86).