Brevet FR2841187A1 — publié le 20031226

haut des volets (102, 103) 28411 87 DISPOSITIF ET PROCEDE DE DEGAZAGE POUR VEHICULES AUTOMOBILES La presente invention concerne un dispositif et un procede de degazage pour vehicules automobiles. Wile s 'applique notamment, mais non exclusivement, a un dispositif de degazage pour le liquide de refroidissement d'un moteur thermique, particulierement pour les moteurs de vehicules automobiles. Le liquide de refroidissement, circulant classiquement dans un circuit de refroidissement du bloc moteur, se charge en gaz. Ces gaz peuvent etre d'origines diverges et consister en: - un gaz de combustion, due en general a un defaut du joint de culasse, - de la vapeur d'eau, - de la vapeur d'antigel, - de l'air atmospherique. Or les susdits gaz presentent des inconvenients importants. En quantite importante, ces gaz peuvent provoquer des incidents graves, tels que le desamorgage de la pompe et/ou la fissuration du bloc moteur due a une poche de gaz empechant l'echange thermique. Par ailleurs, la bote de degazage est un organe essentiel au bon fonctionnement du moteur et assure egalement d'autres fonctions techniques telles que: - le remplissage du circuit, - une reserve pour permettre d' absorber les consommations du liquide et /ou le s variations de volume s dues aux temperatures et pressions, 28411 87 la pressurisation du circuit par un bouchon tare, la visualisation du niveau de liquide. Ainsi, la bofte de degazage est un element essentiel du bloc moteur tout d'abord concernant la gestion des gaz circulant dans le liquide mais egalement au niveau des susdites fonctions techniques qu'elle doit assurer en premier lieu. On connat deja le brevet francais N FR 2317489 portent sur des perfectionnements apportes aux circuits de refroidissement pour moteurs a combustion. Dans ce systeme, le liquide, dans un premier temps, est freine en amont, puis il penetre dans le vase d' expansion a une faible vitesse permettant d'eviter des turbulences generatrices d'emulsion et ainsi creer une zone calme pour degazer le liquide. Ce systeme presente l' inconvenient d'etre particulibrement couteux et encombrant au sein du bloc moteur puisque la fonction de la bo1te de degazage est assuree par deux organes. On conna1t egalement le brevet francais N FR 2579668 portent sur une bo1te de degazage composee de deux compartiments communicants, une partie superieure et une partie inferieure. La partie superieure permet le degazage du liquide par dephasage du jet superieur en le brisant sur une cloison, cite de tranquillisation. Ce procede n'est pas efficace car il genere des turbulences. La partie inferieure permet le degazage par centrifugation du jet inferieur en creant un tourbillon, cependant ce vortex est directement en liaison avec la sortie du liquide, done le degazage ne peut pas se faire correctement. 28411 87 Le brevet N FR 2730272 decrit egalement une bote de degazage composee de deux compartiments communicants. Le premier compartiment permet le degazage par centrifugation du jet superieur dans un cylindre. Cependant, les ouvertures en partie basse du cylindre ne permettent pas de contenir toutes les turbulences perturbant ainsi l'efficacite du degazage. Le deuxieme compartiment permet de creer une zone calme pour completer le degazage du liquide. Cette conception ne prevoit pas d'arrivee inferieure. L' invention a done pour but de remedier a ces inconvenients. Wile propose a cet effet un dispositif de degazage pour le liquide de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour les moteurs de vehicule automobile, comportant au moins un compartiment inferieur dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un conduit d'amenee, une partie du liquide de refroidissement, et au moins un compartiment superieur dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un autre conduit d'amenee, une autre partie audit liquide, les compartiments presentant chacun un diametre different, caracterise en ce que les deux compartiments se presentent sous forme cylindrique et en ce que le compartiment presentant le plus petit diametre, denomme diametre interieur, est protuberant a l'interieur du compartiment de plus grand diametre, denomme diametre exterieur. Avantageusement, le susdit diametre interieur sera choisi en fonction du debit du liquide a degazer. De preference, les conduits d'amenee des deux susdits compartiments seront respectivement orientes perpendiculairement aux deux compartiments, inferieur et superieur. 28411 87 Avantageusement, le compartiment inferieur est supporte sur l'enveloppe exterieure par l'intermediaire d'un pietement, constitue par exemple par une pluralite de pieds. Le dispositif de degazage comprendra une enveloppe exterieure dans laquelle les deux susdits compartiments vent loges. De preference, l'enveloppe du dispositif de degazage se presentera sous forme spherique; cette enveloppe pouvant 8tre composee d'au moins deux parties, par exemple identique. Dans ce cas, les deux parties formant l'enveloppe exterieure pourront etre thermosoudees, par exemple au niveau du trottoir ou d'une partie de leurs bordures. Avantageusement, l'enveloppe presentera un diametre correspondent a un volume souhaite, par exemple au moins egal au volume total de liquide a degazer. Selon une possibilite offerte par ['invention, l'enveloppe exterieure ainsi que les deux susdits compartiments vent des thermoplastiques moules, obtenus par exemple par injection. L'enveloppe et les deux compartiments pourront etre en propylene. Le dispositif de degazage comprendra un conduit de sortie pour le liquide de refroidissement de sorte que ce dernier, une fois degaze, puisse etre evacue par l'effet de son propre poids, c'est-a-dire par gravitation. 28411 87 Selon une variante du dispositif de degazage selon l' invention, les deux compartiments s'etendront verticalement, sensiblement selon un axe central de l'enveloppe exterieure. Selon une autre variante de l' invention, les deux compartiments sietendront verticalement, sensiblement a proximite d'un des bords de l'enveloppe exterieure. L' invention porte egalement sur un procede de degazage pour le liquide de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour les moteurs de vehicule automobile, grace a au moins un compartiment cylindrique inferieur dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un conduit d'amenee, une partie du liquide de refroidissement et au moins un compartiment cylindrique superieur dans lequel est amenee, par l'intermediaire diun autre conduit d'amenee, une autre partie audit liquide, les compartiments presentant chacun un diametre different, les deux compartiments etant loges dans une enveloppe exterieure, le compartiment presentant le plus petit diametre, denomme diametre interieur, etant protuberant a l'interieur du compartiment de plus grand diametre, denomme diametre exterieur, caracterise en ce qu'il comprend les etapes: - de deplacement du liquide de refroidissement tangentiellement a la paroi desdits compartiments afin deviter ['emulsion du liquide, - une etape de tranquillisation du liquide de refroidissement, - de degazage du liquide de refroidissement tranquillise par gravite. 28411 87 Avantageusement r le deplacement tangential du liquide de refroidissement dans chacun des compartiments s'effectue en sens contraire. Grace a ces particularites, l' invention permet done d'ameliorer le degazage dans le liquide, ou le fluide, de refroidissement dans toutes les phases de fonctionnement d'un moteur de vehicule automobile. Par ailleurs, le dispositif selon l' invention, de par sa compacite, s'integre facilement dans les contraintes d'encombrement du comportement moteur et permet d'atteindre, de par sa conception particulierement simple, des couts de fabrication tres competitifs. Selon les variantes, le dispositif de l' invention permet d'integrer plusieurs entrees de liquide et/ou . Des modes d' execution de l' invention seront decrits ci-apres, a titre d'exemple non limitatif, avec reference aux figures annexees dans lesquelles: - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un bloc moteur classique permettant d' apprehender les differents elements le composant ainsi que les differents tuyaux reliant ces differents elements entre eux; - les figures 2 et 3 vent respectivement une vue en coupe verticale et une vue en coupe horizontale d'un premier mode de realisation d'un dispositif de degazage selon l' invention; - les figures 4 et 5 vent respectivement une vue en coupe verticale et une vue en coupe horizontale d'un dispositif de degazage selon l' invention; 28411 87 - les figures 6 et 7 vent deux vues en coupe verticale d'un second mode de realisation d'un dispositif de degazage selon l' invention; - les figures 8 et 9 vent deux vues en coupe verticale d'un troisieme mode de realisation d'un dispositif de degazage selon l' invention. La figure 1 decrit un circuit de refroidissement classique. Ainsi, le circuit de refroidissement dans les vehicules automobiles est compose principalement d'un moteur thermique 1 a refroidir, d'une pompe 2 permettant la circulation du liquide, de radiateurs 3, 3' assurant ltechange thermique et d'une bote, ou dispositif, de degazage 4. Selon les figures 2 et 3, le liquide a degazer, provenant du radiateur 3', penetre dans le dispositif de degazage 4 par un conduit d'amenee 5. Ce conduit d'amenee 5 du liquide de refroidissement est oriente de facon tangentielle a un premier compartiment superieur cylindrique 6, permettant ainsi au liquide de stecouler le long de la paroi du compartiment 6. Ce compartiment cylindrique 6 est protuberant dans un second compartiment inferieur 7, egalement cylindrique mais de diametre superieur a celui du premier compartiment 6. Ainsi, le premier compartiment 6 debouche en partie basse dans un second compartiment 7 de sorte que, grace a l'imbrication des deux compartiments 6 et 7 l'un dans l'autre, les turbulences du liquide de refroidissement restent prisonnieres. 28411 87 Bien entendu, les diametres respectifs des deux compartiments cylindriques 6 et 7 dependent du debit du liquide a degazer. Le liquide a degazer, provenant de la culasse, penetre dans le dispositif de degazage par un autre conduit d'amenee 8 qui est egalement oriente tangentiellement, ou perpendiculairement, a la paroi du second compartiment cylindrique 7. Ce liquide remonte dans le second compartiment 7 et son mouvement est alors gene par le mouvement inverse du liquide descendant par l'intermediaire du premier compartiment cylindrique 6. Le second compartiment 7 est equipe en partie basse d'un pietement 9, idealement constitue par une pluralite de pieds le positionnement en hauteur de telle facon qu'il soit toujours immerge par rapport au niveau du liquide. Le compartiment inferieur 7, ayant un diametre superieur au compartiment superieur 6, permet au liquide de se deverser dans une enveloppe exterieure 10 logeant les deux susdits compartiments inferieur 7 et superieur 6. Le liquide etant tranquillise, le degazage peut s'operer par gravite et quitter le dispositif de degazage par un orifice de sortie 11 situe en partie basse du dispositif de degazage. Le dispositif de degazage, selon les figures 4 et 5, est compose d'une demi-enveloppe superieure 12, d'un 28411 87 g compartiment cylindrique inferieur 13 et d'une demi- enveloppe inferieure 14. La demi-enveloppe superieure 12 est de forme spherique et est equipee d'un conduit d'amenee 5 autorisant l' entree du liquide a degazer, debouchant tangentiellement a la paroi du compartiment superieur 6 et sur la partie haute d'un orifice 15 permettant le remplissage du circuit et vissage d'un bouchon tare. La demi-enveloppe superieure 12 comprend egalement sur son bord inferieur, un trottoir 16 pour permettre la thermosoudure avec la demi-enveloppe inferieure 14. Le compartiment inferieur cylindrique 13 est pourvu d'un conduit d'amenee 8 autorisant l' entree du liquide a degazer, oriente tangentiellement a la paroi. Pour le positionner, ce compartiment inferieur est equipe de pieds 17 pouvant se clipper a l'interieur de la demi- enveloppe inferieure 14. La demi-enveloppe inferieure 14 est equipee d'un conduit d'amenee 18 autorisant egalement l' entree du liquide a degazer, venant se raccorder au conduit d'amenee 8 du susdit compartiment inferieur 13; le conduit d'amenee 18 de la demi-enveloppe inferieure 14 presentant un diametre superieur a celui du conduit d'amenee 8 du compartiment inferieur 13. Dans sa partie basse, la demi-enveloppe 14 est pourvue d'un orifice de sortie 11 du liquide a degazer ainsi que de pions 19 pour le maintien en position du compartiment cylindrique inferieur 13. La demi-enveloppe 14 possede egalement sur son bord superieur, un trottoir 28411 87 pour permettre la thermosoudure avec la demi-enveloppe superieure 12. La conception representee sur les figures 4 et 5 offre la possibilite de positionner les conduits d'amenee 5, 8 et 18 du liquide en nimporte quel point autour de l'axe des compartiments cylindriques 6 et 13, et ceci de fac,on independante. Les figures 7 et 8 representent un dispositif de degazage selon une variante de realisation. Dans ce cas, ledit dispositif comprend une demienveloppe superieure 21 et une demi-enveloppe inferieure 22. La demi-enveloppe superieure 21 se presente sous forme spherique et est equipee d'un conduit d'amenee du liquide a degazer, debouchant tangentiellement, ou perpendiculairement, a la paroi du compartiment cylindrique superieur 6. Cette demi-enveloppe superieure 21 est egalement equipee d'un orifice 15, situe sur sa partie haute, permettant le remplissage du circuit et le vissage d'un bouchon tare. Cette demienveloppe 21 possede aussi sur son bord inferieur, un trottoir 16 pour permettre la thermosoudure avec la demi-enveloppe inferieure 22. La demi-enveloppe inferieure 22 se presente sous forme spherique et est equipee d'un conduit d'amenee 8 du liquide a degazer debouchant tangentiellement a la paroi du compartiment inferieur cylindrique 7. Dans sa partie basse, cette demi-enveloppe inferieure 22 est pourvue d'un orifice de sortie 11 du liquide degaze. La demi-enveloppe inferieure 22 possede egalement sur son bord superieur, un trottoir 20 pour permettre la thermosoudure avec la demi-enveloppe superieure 21. 28411 87 Le fonctionnement de ce dispositif de degazage est identique a celui du premier dispositif de degazage decrit, cependant les compartiments inferieur 22 et superieur 21 vent positionnes differemment de maniere a permettre une realisation en seulement deux elements. Sur les figures 8 et 9, le dispositif pour le degazage est compose de deux elements: une demi-enveloppe superieure 21 et une demi-enveloppe inferieure 22. La demi-enveloppe superieure 21, de forme spherique, est equipee d'un conduit d'amenee 5 du liquide a degazer, debouchant tangentiellement a la paroi du compartiment superieur cylindrique 6. La demi-enveloppe superieure 21 est egalement equipee d'un deuxieme compartiment superieur cylindrique 6', par exemple identique au premier 6. Sur sa partie haute, cette demi- enveloppe 21 comprend egalement sur son bord inferieur, un trottoir 16 pour permettre la thermosoudure avec la demi- enveloppe inferieure 22. La demi-enveloppe inferieure 22, de forme spherique, est equipee d'un conduit d'amenee 8 du liquide a degazer, debouchant tangentiellement a la paroi d'un compartiment cylindrique inferieure 7. De la meme maniere que precedemment, la demi-enveloppe inferieure 22 comprend un deuxieme cylindre inferieur 7'. Dans sa partie basse, la demi-enveloppe inferieure 22 possede sur son bord superieur, un trottoir 20 pour permettre la thermosoudure avec la demi-enveloppe superieure 21. Le fonctionnement de cette variante du dispositif de degazage selon l' invention est similaire a celui de la premiere variante decrit, cependant les 28411 87 compartiments cylindriques inferieur 7 et superieur 8 vent respectivement doubles 7' et 8' et les conduits d'amenee 5 et 8 du liquide vent separes, offrant ainsi la possibilite de degazer des debits plus importants. L' invention est decrite dans ce qui precede a titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du metier est a meme de realiser differentes variantes du dispositif d'etancheite selon l' invention, en particulier concernant la forme des differents elements composant le dispositif de degazage selon l' invention, sans pour autant sortir du cadre du brevet. 28411 87 REVENDICATIONS 1. Dispositif de degazage pour le liquide de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour les moteurs de vehicule automobile, comportant au moins un compartiment inferieur (7) dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un conduit d'amenee (8), une partie du liquide de refroidissement et au moins un compartiment superieur (6) dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un autre conduit d'amenee (5), une autre partie audit liquide, caracterise en ce que les deux compartiments (6) et (7) se presentent sous forme cylindrique, les compartiments (6) et (7) presentant chacun un diametre different, et en ce que le compartiment (6) presentant le plus petit diametre, denomme diametre interieur, est protuberant a l'interieur du compartiment (7) de plus grand diametre, denomme diametre exterieur. 2. DiSpositif de degazage selon la revendication 1, caracterise en ce quil comprend une enveloppe exterieure (10) dans laquelle les deux suadits compartiments (6) et (7) vent loges. 3. Dispositif de degazage selon la revendication 2, caracterise en ce que l'enveloppe exterieure (10) se presente sous forme spherique. 4. Dispositif de degazage selon l'une des revendications 2 ou 3, caracterise en ce que l'enveloppe exterieure (10) est composee d'au moins deux parties (21) et (22), par exemple identique. 5. Dispositif de degazage selon la revendication 4, caracterise en ce que les deux parties (21) et (22) formant l'enveloppe exterieure vent 28411 87 thermosoudees, par exemple au niveau d'un trottoir (16), (20) ou d'une partie de la bordure equipant les parties (21) et (22). 6. Dispositif de degazage selon la revendication 2, caracterise en ce que l'enveloppe exterieure (10) ou (21), (22) presente un diametre correspondent a un volume souhaite, par exemple au moins egal au volume total de liquide a degazer. 7. Dispositif de degazage selon la revendication 1, caracterise en ce que le susdit diamatre interieur est choisi en fonction du debit du liquide a degazer. 8. Dispositif de degazage selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que l'enveloppe exterieure (10) ou (21), (22) ainsi que les deux susdits compartiments (6), (7) vent des thermoplastiques moules, obtenus par exemple par injection. 9. Dispositif de degazage selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que l'enveloppe (10) ou (21), (22) et les deux compartiments (6), (7) vent en propyldne. 10. Dispositif de degazage selon la revendication 1, caracterise en ce que les conduits d'amenee (5) et (8) des deux susdits compartiments (6) et (7) vent respectivement orientes perpendiculairement aux deux compartiments, inferieur (7) et superieur (6). 11. Dispositif de degazage selon les revendications 1 et 2, caracterise en ce que le 28411 87 compartiment inferieur (7) est supporte sur l'enveloppe exterieure (10) ou (21), (22) par l'intermediaire d'un pietement (9), constitue par exemple par une pluralite de pieds (19). 12. Dispositif de degazage selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comprend un conduit de sortie (11) pour le liquide de refroidissement de sorte que ce dernier, une fois degaze, puisse etre evacue par lteffet de son propre poids, c'est-a-dire par gravitation. 13. Dispositif de degazage selon la revendication 1, caracterise en ce que les deux compartiments (6), (7) s'etendent verticalement, sensiblement selon un axe central de l'enveloppe exterieure (10). 14. Dispositif de degazage selon la revendication 1, caracterise en ce que les deux compartiments (6), (7) s'etendent verticalement, sensiblement a proximite d'un des bords de l'enveloppe exterieure (21), (22). 15. Procede de degazage pour le liquide de refroidissement d'un moteur thermique, notamment pour les moteurs de vehicule automobile, grace a au moins un compartiment cylindrique inferieur (7) dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un conduit d'amenee (8), une partie du liquide de refroidissement et au moins un compartiment cylindrique superieur (6) dans lequel est amenee, par l'intermediaire d'un autre conduit d'amenee (5), une autre partie audit liquide, les compartiments (6) et (7) presentant chacun un diametre different, les deux compartiments (6) et (7) etant loges dans une enveloppe 28411 87 exterieure (10) ou (21), (22), le compartiment (6) presentant le plus petit diametre, denomme diametre interieur, etant protuberant a l'interieur du compartiment (7) de plus grand diametre, denomme diametre exterieur, caracterise en ce qu'il comprend les etapes: - de deplacement du liquide de refroidissement tangentiellement a la paroi desdits compartiments (6) et (7) afin d'eviter ['emulsion du liquide, - une etape de tranquillisation du liquide de refroidissement, - de degazage du liquide de refroidissement tranquillise par gravite. 16. Procede de degazage selon la revendication 15, caracterise en ce que le deplacement tangential du liquide de refroidissement dans chacun des compartiments (6) et (7) s'effectue en sens contraire.