Brevet FR2605955A1 — publié le 19880506

Dispositif de chauffage de lave-glace, en particulier pour véhicule automobile. L'invention concerne un dispositif de chauffage de lave-glace, en particulier pour véhicule automobile. Une installation de lave-glace de véhicule automobile comprend, de manière habituelle, un réservoir pour le liquide de lave-glace et une pompe pour projeter ce liquide sur la (les) glace(s) à nettoyer au moyen de gicleur(s). Les glaces à nettoyer comprennent le pare-brise et, le cas échéant, la lunette arrière et/ou les glaces de phares du véhicule. Il est connu que l'efficacité du nettoyage des glaces est grandement améliorée lorsque le liquide de lave-glace est chauffé à une température supérieure à la température ambiante, par exemple à une température de l'ordre de 50 à 600C. L'élimination des agents de salissures, tel que les projections de boues, les insectes, etc, est alors grandement facilitée. Par ailleurs, le chauffage du liquide de lave-glace a l'avantage, par temps froid, de faciliter l'élimination du givre, notamment sur le pare-brise. On a déjà proposé, dans ce but, de chauffer le liquide de lave-glace dans une enceinte appropriée, par exemple dans une réserve intercalée entre le réservoir et le(s) gicleur(s). Conformément à certaines solutions connues, le liquide de lave-glace est chauffé au moyen d'une résistance électrique, ce qui a pour inconvénient principal d'entrainer une consommation importante d'énergie électrique. Conformément à d'autres solutions, le liquide est chauffé par échange thermique avec une canalisation véhiculant un fluide, par exemple une canalisation faisant partie du circuit de refroidissement du moteur à combustion interne du véhicule. Cependant, compte tenu du mauvais échange thermique entre la canalisation véhiculant le fluide chaud et l'enceinte contenant le liquide de lave-glace, il faut surdimensionner cette enceinte pour permettre de porter la température du liquide de lave-glace à une valeur suffisamment élevée. L'invention vise notamment à éviter les inconvénients précités. L'invention a pour objet un dispositif de chauffage d'un liquide de lave-glace, en particulier pour véhicule automobile, qui comprend en combinaison, d'une part, un échangeur de chaleur comportant des tubes en épingle ou tubes en U qui ont une extrémité cintrée et sont parcourus par un fluide chaud et, d'autre part, une enceinte pour le liquide de lave-glace, dont une paroi externe est déviée localement vers l'intérieur de l'enceinte pour ménager des évidements servant au clipsage de l'enceinte sur les extrémités cintrées des tubes de l'échangeur de chaleur. Un tel échangeur de chaleur à tubes en épingle ou en U fait habituellement partie de l'installation de chauffage et/ou de climatisation du véhicule automobile et assure en permanence la circulation d'un fluide chaud, c'est-à-dire le fluide de refroidissement du moteur, à travers l'ensemble des tubes de l'échangeur. On peut ainsi tirer parti de la présence de cet échangeur de chaleur pour chauffer le liquide de lave-glace, et cela sans apport d'énergie extérieure. L'échangeur est de préférence disposé de façon que les tubes en épingle soient horizontaux et superposés dans un plan vertical, les évidements de clipsage de l'enceinte étant alors ménagés dans une paroi généralement verticale de celle-ci, ce qui permet une implantation verticale de ladite enceinte. Dans une variante de l'invention, l'échangeur est disposé de façon que les tubes en épingle soient verticaux et superposés dans un plan vertical, les évidements de clipsage de l'enceinte étant alors ménagés dans une paroi horizontale de celle-ci, ce qui permet une implantation horizontale de ladite enceinte. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'enceinte est une réserve intercalaire propre à être raccordée d'une part au réservoir de lave-glace et, d'autre part, au(x) gicleur(s) de l'installation de lave-glace. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'enceinte constitue le réservoir de lave-glace et elle est pourvue d'un bouchon amovible traversé par un conduit de prélèvement plongeant jusqu'au fond du réservoir. Dans tous les cas, l'encombrement du dispositif est peu important puisque l'enceinte vient se clipser sur les extrémités cintrées des tubes de l'échangeur de chaleur et qu'elle vient ainsi faire corps avec ce dernier. Par ailleurs, l'échange thermique entre l'échangeur de chaleur et l'enceinte est particulièrement bon puisque cette dernière peut comporter autant d'évidements de clipsage que de tubes en épingle, d'où il résulte une grande surface d'échange thermique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui suit, donnée seulement à titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation, avec arrachement partiel, d'un dispositif de chauffage dans lequel l'enceinte constitue le réservoir de lave-glace; - la figure 2 est une vue de dessus, avec arrachement partiel, du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle en élévation, avec arrachement partiel, d'un dispositif de chauffage d'un liquide de lave-glace, dans lequel l'enceinte constitue une réserve intercalaire; et - la figure 4 est une vue de dessus de la figure 3. On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2 qui montrent un dispositif de chauffage d'un liquide de lave-glace pour véhicule automobile qui comprend, en combinaison, un échangeur de chaleur 10 et une enceinte 12 formant réservoir de lave-glace. L'échangeur de chaleur 10 comprend un faisceau de tubes 14 qui sont des tubes en épingle ou tubes en U. Chaque tube est formé d'un élément tubulaire cintré en son milieu pour former deux branches parallèles 16 et 18 dont les extrémités libres sont raccordées de façon étanche au collecteur 20 d'une boite à fluide 22 dans laquelle débouchent les extrémités libres des tubes 14. La boite à fluide 22 comprend un embout d'entrée 24 et un embout de sortie 26 pour la circulation d'un fluide chaud. L'extrémité opposée de chaque tube 14 est une extrémité cintrée 28 qui a une forme en demi-cercle ou plein cintre. Les tubes 14 sont disposés parallèlement entre eux et traversent une multiplicité d'ailettes 30 qui s'étendent parallèlement entre elles et perpendiculairement à la direction des tubes 14, depuis le collecteur 20 jusqu'au voisinage de l'extrémité 28 de chaque tube. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les extrémités 28 des tubes 14 sont-en saillie par rapport à l'ensemble des ailettes 30 de l'échangeur 10. Un tel échangeur à tubes en épingle ou tubes en U est connu en soi et fait partie d'une installation de chauffage et/ ou de climatisation d'un véhicule automobile, l'ensemble des tubes de l'échangeur étant parcourus par un fluide chaud qui est le fluide de refroidissement du moteur à combustion interne. Dans l'exemple, l'échangeur de chaleur 10 comprend huit tubes 14 et donc huit extrémités cintrées 28 dépassant de l'ensemble des ailettes 30. L'échangeur 10 est, de préférence, disposé de façon que les tubes 14 soient horizontaux et superposés dans un plan vertical en sorte que l'enceinte 12 puisse coopérer par clipsage avec au moins une partie des extrémités 28 et que cette enceinte présente une implantation générale verticale. L'enceinte 12 constitue ici le réservoir de lave-glace et est limitée par une paroi généralement plane 32 destinée à s'étendre verticalement en pouvant venir en appui contre la dernière ailette de l'ensemble des ailettes de l'échangeur 10. Cette paroi externe est déviée localement vers l'intérieur de l'enceinte pour ménager des évidements 34 servant au clipsage de l'enceinte sur les extrémités cintrées 28 des tubes de l'échangeur de chaleur 10. Dans l'exemple, la paroi 32 comporte sept évidements 34 destinés à venir se clipser respectivement sur les extrémités des sept tubes inférieurs de l'échangeur de chaleur 10, l'extrémité 28 du tube supérieur n'étant pas clipsée sur le réservoir 12. La hauteur de la paroi 32 est, de préférence, au plus égale à la hauteur de l'échangeur de chaleur. Dans l'exemple, la hauteur de la paroi 32 est légèrement inférieure à la hauteur de l'échangeur de manière que l'extrémité arrondie 28 du dernier tube de l'échangeur passe au-dessus de la paroi normalement horizontale 36 qui forme le dessus de l'enceinte 12. Les évidements de clipsage 34 ont une forme adaptée à celle des extrémités cintrées 28 des tubes et la distance intercalaire entre deux évidements consécutifs correspond exactement à la distance intercalaire entre deux extrémités 28 consécutives. Les évidements 34 ont, en section horizontale, une forme semicirculaire correspondant au diamètre externe des extrémités cintrées 28 (figure 2) et, en section verticale1 une forme circulaire s'étendant sur environ trois quarts d'une circonférence, cette forme circulaire ayant un diamètre interne correspondant sensiblement au diamètre externe des tubes 14 (figure 1). L'enceinte 12 est limitée en outre par une paroi plane 38 inclinée et opposée à la paroi 32 (figure 1) et par deux parois verticales opposées 40 et 42 qui s'étendent parallèlement entre elles (figure 2). Les parois 32, 38, 40 et 42, se raccordent, à leurs extrémités supérieures, à la paroi supérieure 36 et, à leurs extrémités inférieures, à une paroi de fond 44. Comme le montre la figure 1, la paroi inclinée 38 est disposée de telle manière que la section horizontale de l'enceinte augmente progressivement de bas en haut, c'est-à-dire depuis le fond de l'enceinte jusqu'à sa partie supérieure. La paroi supérieure 36 est pourvue d'un goulot 46 servant au montage d'un bouchon amovible 48 servant au remplissage de l'enceinte 12. Ce bouchon 48 est traversé par un conduit de prélèvement 50 dont l'extrémité inférieure 52 plonge jusqu'au fond de l'enceinte 12. L'autre extrémité du conduit 50 est propre à être reliée à au moins un gicleur 54, avec interposition d'une pompe appropriée (non représentée). Par ailleurs, le bouchon 48 comprend un orifice 56 permettant à l'air d'entrer à l'intérieur de l'enceinte 12. Cette enceinte comprend avantageusement une cloison intérieure 58 sensiblement horizontale qui divise l'enceinte en un compartiment inférieur 60 et un compartiment supérieur 62, la cloison 58 présentant un orifice 64 pour le passage du conduit de prélèvement 50. Avantageusement, pour faciliter l'introduction du conduit de prélèvement 50 dans le compartiment inférieur 60, la cloison séparatrice 58 est courbée en son orifice 64 vers le compartiment inférieur 60. La dimension interne du passage 64 est supérieure à la dimension externe du tube 50 pour permettre non seulement l'introduction du tube 50 jusqu'au fond de l'enceinte 12, mais aussi le passage de liquide et, le cas échéant, de vapeur, entre les deux compartiments. Dans l'exemple, le compartiment inférieur 60 est clipsé sur quatre des tubes en U, tandis que le compartiment supérieur 62 est clipsé sur trois tubes en U. Compte tenu de la forme de l'enceinte 12, et de la présence de la cloison 58, le liquide de lave-glace qui se trouve dans le compartiment inférieur 60 se trouve nécessairement à une température plus élevée que le liquide de lave-glace contenu dans le compartiment supérieur 62. Dans le cas où le liquide de lave-glace contenu dans le compartiment inférieur 60 serait porté à une température trop élevée, conduisant à une ébullition de ce liquide, les vapeurs ainsi engendrées pourraient s'échapper par l'orifice 64 vers le compartiment supérieur 62 et ensuite vers l'extérieur en passant par l'orifice 56 du bouchon 48. Les vapeurs s'échappant vers le compartiment supérieur 62 pourraient également s'y condenser et se transformer à nouveau en liquide de lave-glace. Comme le montrent les figures 1 et 2, la largeur de l'enceinte 12 est pratiquement égale à la largeur de l'échangeur 10, et sa hauteur est inférieure à celle de l'échangeur 10. I1 en résulte que l'encombrement de l'enceinte 12 est particulièrement peu important. On se réfère maintenant aux figures 3 et 4. Dans cette forme de réalisation, le dispositif comprend un échangeur de chaleur 10 analogue à celui décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2, et une enceinte 70 qui coopère par clipsage avec les extrémités cintrées 28 des tubes en épingle de l'échangeur 10. Dans cette forme de réalisation, l'enceinte est une réserve intercalaire propre à être raccordée d'une part à un réservoir de lave-glace 72 par l'intermédiaire d'un conduit 74 et, d'autre part, à au moins un gicleur 76 par l'intermédiaire d'un conduit 78, une pompe, non représentée, étant interposée dans-le circuit pour permettre la projection du liquide de lave-glace par le ou les gicleur(s) 76. L'échangeur de chaleur 10 est, de préférence, disposé de la même façon que dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, c'est-à-dire de manière que les tubes en épingle soient horizontaux et superposés dans un plan vertical, en sorte que l'enceinte se situe dans une implantation générale verticale. L'enceinte 70 est limitée par une paroi généralement plane 80 propre à venir en appui contre la dernière ailette 30 de l'échangeur de chaleur 10, cette paroi 80 se trouvant dans une disposition générale verticale. La paroi 80 est déviée localement vers l'intérieur de l'enceinte 70 pour ménager des évidements 82 servant au clipsage de l'enceinte sur les extrémités cintrées 28 des tubes de l'échangeur de chaleur. Ces évidements 82 sont réalisés de la même manière que les évidements 34 de l'enceinte 12 décrite plus haut. Dans l'exemple, la paroi 80 ménage autant dlévi- dements 82 qu'il y a d'extrémités cintrées 28, et donc de tubes, dans l'échangeur 10. La paroi 80 s'étend sur une hauteur correspondant sensiblement à celle de l'échangeur de chaleur 10 et sur une largeur sensiblement égale à celle de l'échangeur. Dans une variante de l'invention, la paroi 80 s'étend sur une hauteur inférieure à celle de l'échangeur de chaleur 10 et sur une largeur sensiblement égale à celle de l'échangeur. Dans ce cas, les évidements de clipsage 82 sont évidemment en nombre inférieur à celui des tubes (14) de l'échangeur de chaleur. La paroi 80 se raccorde, sur tout son pourtour, à un bord périphérique 84 qui, lui-même, se raccorde à une paroi bombée 86 située en vis-à-vis de la paroi 80 et qui délimite avec celle-ci l'intérieur de l'enceinte 70. Cette enceinte comprend deux embouts, l'un 88 en partie supérieure pour le raccordement par exemple au réservoir de lave-glace 72 par l'intérmédiaire de la canalisation 74, l'autre 90 en partie inférieure pour le raccordement par exemple au(x) gicleur(s) 76 par l'intermédiaire du conduit 78. Comme on peut le constater sur les figures 3 et 4, l'intérieur de la paroi bombée 86 se situe à proximité immédiate de la partie extérieure des extrémités cintrées 28, le volume interne de l'enceinte 70 étant nettement plus faible que le volume intérieur de l'enceinte 12 des figures 1 et 2. Les tubes de l'échangeur de chaleur 10 étant parcourus en permanence par un fluide chaud, le liquide de lave-glace contenu à l'intérieur de l'enceinte 70, qui forme une capacité tampon de volume réduit, est chauffé par échange thermique. Lorsque l'on actionne la pompe de l'installation de laveglace, une certaine quantité de liquide de lave-glace chaud contenu dans l'enceinte 70 est prélevée de celle-ci et envoyée vers le(s) gicleur(s) 76. Simultanément, une quantité correspondante de liquide de lave-glace en provenance du ré servoir 72 est introduite à l'intérieur de l'enceinte 70 où elle est aussitôt chauffée. Dans les modes de réalisation décrits précédemment, l'enceinte 12 et l'enceinte 70 sont avantageusement réalisées en une matière plastique thermosoufflée, par exemple en polyéthylène, de manière à lui donner la forme voulue et, notamment, de former les évidements de clipsage. Cette matière plastique est élastiquement déformable pour permettre le clipsage de l'enceinte sur les extrémités cintrées des tubes de l'échangeur et le maintien de l'enceinte sur l'échangeur, sans qu'il soit nécessaire, en principe, de faire appel à des moyens de fixation complémentaires. Revendications. 1. Dispositif de chauffage d'un liquide de lave-glace, en particulier pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison, d'une part, un échangeur de chaleur (10) comportant des tubes en épingle ou tubes en U (14) qui ont une extrémité cintrée (28) et sont parcourus par un fluide chaud et, d'autre part, une enceinte (12, 70) pour le liquide de lave-glace, dont une paroi externe (32, 80) est déviée localement vers l'intérieur de l'enceinte pour ménager des évidements (34, 82) servant au clipsage de l'enceinte sur les extrémités cintrées (28) des tubes de l'échangeur. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur (10) est disposé de façon que les tubes en épingle (14) soient horizontaux et superposés dans un plan vertical et que les évidements de clipsage (34, 82) de l'enceinte soient ménagés dans une paroi généralement verticale (32, 80) de celle-ci. 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la hauteur de ladite paroi généralement verticale (32, 80) de l'enceinte est au plus égale à la hauteur de l'échangeur de chaleur (10). 4. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur (10) est disposé de façon que les tubes en épingles (14) soient verticaux et superposés dans un plan horizontal et que les évidements de clipsage (34, 82) de l'enceinte soient ménagés dans une paroi horizontale (32, 80) de celle-ci. 5. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tubes (14) de l'échangeur de chaleur (10) ont une extrémité en plein cintre (28) et en ce que les évidements de clipsage (34, 82) ont, en section horizontale, une forme semi-circulaire et, en section verticale, une forme circulaire s'étendant sur environ trois quarts d'une circonférence pour assurer le clipsage. 6. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enceinte (12) constitue le réservoir de lave-glace et est pourvue d'un bouchon amovible (48) traversé par un conduit de prélèvement (50) plongeant jusqu'au fond de l'enceinte. 7. Dispositif de chauffage selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'enceinte (12) est prévue pour une implantation générale verticale et que la section horizontale de l'enceinte augmente progressivement de bas en haut. 8. Dispositif de chauffage selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enceinte (12) est limitée par une paroi verticale (32) dans laquelle sont ménagés les évidements de clipsage (34), une paroi plane inclinée opposée (38), et deux parois verticales opposées (40, 42). 9. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'enceinte comprend une cloison intérieure (58) sensiblement horizontale qui divise l'enceinte en un compartiment inférieur (60) et un compartiment supérieur (62), ladite cloison présentant un orifice de- passage (64) pour le conduit de prélèvement (50). 10. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'enceinte (70) est propre à être raccordée d'une part à un réservoir de lave-glace (72) et, d'autre part,-à un (des) gicleur(s) (76) du liquide de lave-glace. 11. Dispositif de chauffage selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'enceinte (70) est prévue pour une implantation générale verticale et en ce qu'elle comprend deux embouts, l'un (88) en partie supérieure pour le raccordement au réservoir de lave-glace (72) et l'autre (90) en partie inférieure pour le raccordement au(x) gicleur(s) (76). 12. Dispositif de chauffage selon la revendication 11, ca ractérisé en ce que la hauteur et la largeur de la paroi (80) de l'enceinte,dans laquelle sont ménagés les évidements de clipsage (82), s'étendent sur une partie au moins de la hauteur et de la largeur de l'échangeur de chaleur (10). 13. Dispositif de chauffage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les évidements de clipsage (82) sont en nombre correspondant à celui des tubes (14) de l'échangeur de chaleur. 14. Dispositif de chauffage selon la revendication 12, caractérisé en ce que les évidements de clipsage (82) sont en nombre inférieur à celui des tubes (14) de l'échangeur de chaleur. 15. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (10) fait partie de l'installation de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile. 16. Dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'enceinte est une matière plastique thermosoufflée, par exemple en polyéthylène. 17. Enceinte faisant partie d'un dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 16.