Brevet FR2884477A1 — publié le 20061020

La présente invention concerne un réservoir comportant des moyens de chauffage pour un liquide de lavage à pulvériser sur des vitres ou projecteurs d'un véhicule automobile. La projection du liquide de lavage sur le pare-brise ou les projecteurs du véhicule est assurée par un ou plusieurs organes de pulvérisation, du type gicleur, alimentés en liquide de lavage par une pompe d'alimentation depuis un réservoir contenant le liquide de lavage. Le liquide de lavage est habituellement composé d'un mélange d'eau et d'alcool en proportion élevée, pouvant atteindre 50%, afin de conserver une bonne efficacité de lavage à basse température (jusqu'à -25 C). Cependant, malgré l'adjonction d'alcool dans l'eau, la viscosité du liquide de lavage augmente très sensiblement aux basses températures et la pression délivrée par la pompe d'alimentation diminue alors, rendant le lavage moins efficace. Pour améliorer la qualité de lavage aussi bien aux basses températures qu'à des températures normales, il est connu de réchauffer le liquide de lavage. Le réchauffage du liquide de lavage permet également de diminuer la proportion d'alcool dans le mélange et, ainsi, de contribuer à la préservation de l'environnement. On connaît des dispositifs lave-vitres dans lesquels le réchauffage du liquide de lavage est réalisé au moyen de résistances électriques chauffantes, placées à divers endroits dans le circuit de liquide de lavage: par exemple dans les gicleurs (voir le brevet FR 2 855 079), entre le réservoir de liquide de lavage et les gicleurs (voir les brevets FR 2 763 549 et EP 0 456 934), ou directement dans le réservoir (voir les brevets FR 2 419 849 et US 2002/0134857). De tels dispositifs lave-vitres permettent d'améliorer le lavage des vitres et/ou projecteurs du véhicule, mais ils consomment de l'énergie électrique et nécessitent l'adjonction de composants supplémentaires. Une autre solution pour réchauffer le liquide de lavage consiste à utiliser l'énergie calorifique du liquide de refroidissement du moteur thermique du véhicule. Le brevet FR 2 636 903 décrit une telle réalisation dans laquelle un échangeur de chaleur est placé entre le réservoir et les gicleurs. Cette solution évite la consommation d'énergie supplémentaire mais nécessite encore l'adjonction de composants supplémentaires. Pour éviter à la fois une consommation d'énergie supplémentaire et l'adjonction d'autres composants, la demande de brevet DE 41 03 523 propose un réservoir comportant des moyens de chauffage pour un liquide de lavage à pulvériser sur des vitres ou projecteurs d'un véhicule automobile, dans lequel les moyens de chauffage comprennent une paroi commune, formant surface d'échange thermique, entre le réservoir de liquide de lavage et un vase d'expansion d'un circuit de liquide de refroidissement du moteur thermique du véhicule. Dans cette solution, le réservoir de liquide de lavage et le vase d'expansion sont juxtaposés. Le chauffage du liquide de lavage n'est pas satisfaisant car la surface d'échange thermique entre les liquides de refroidissement et de lavage est limitée à une seule face latérale du vase d'expansion. La présente invention vise à résoudre cet inconvénient en 15 proposant un réservoir qui assure un meilleur chauffage du liquide de lavage à partir du liquide de refroidissement. A cet effet, l'invention a pour objet un réservoir tel que précédemment décrit, et qui entoure majoritairement le vase d'expansion de manière à favoriser les échanges thermiques entre les liquides de refroidissement et de lavage. L'idée inventive consiste ainsi à intégrer majoritairement le vase d'expansion à l'intérieur du réservoir afin d'augmenter la surface d'échange thermique entre les liquides de refroidissement et de lavage. Selon une possibilité, une cloison interne sensiblement verticale sépare avantageusement le réservoir en deux compartiments reliés par un trou de communication ménagé à la base de ladite cloison interne sensiblement verticale, le vase d'expansion étant disposé dans l'un des deux compartiments du réservoir de manière à ce que seul soit chauffé le liquide de lavage présent dans ce premier compartiment. De cette manière, un volume réduit de liquide de lavage, correspondant à un minimum nécessaire au lavage, est à réchauffer par le vase d'expansion. Le temps d'échange thermique entre les liquides de refroidissement et de lavage est ainsi réduit au maximum ce qui accroît l'efficacité du chauffage. Afin d'améliorer l'isolation thermique entre les deux compartiments, la cloison interne sensiblement verticale peut comprendre une double paroi 2884477 3 isolante de séparation et une portion de simple paroi dans laquelle est ménagé le trou de communication. Le trou de communication est avantageusement calibré pour limiter les échanges thermiques entre les deux compartiments tout en assurant, au fur et à mesure que le niveau de liquide de lavage chauffé baisse dans le premier compartiment, l'alimentation de celui-ci en liquide de lavage non chauffé depuis le second compartiment. Dans ce cas, le premier compartiment du réservoir peut comporter au moins un orifice de pompage prévu pour être relié à une pompe d'alimentation en vue d'alimenter en liquide de lavage chauffé un ou plusieurs organes de pulvérisation de liquide de lavage sur les vitres ou sur les projecteurs du véhicule. Le second compartiment du réservoir peut également comporter au moins un orifice de pompage prévu pour être relié à une pompe d'alimentation en vue d'alimenter en liquide de lavage non chauffé un ou plusieurs organes de pulvérisation de liquide de lavage sur les projecteurs du véhicule. Le vase d'expansion doit résister à la pression du circuit de refroidissement du moteur thermique. II est de préférence de forme générale sphérique ou cylindrique. Dans une forme de réalisation de l'invention, une partie supérieure du vase d'expansion est formée d'une seule pièce avec une partie supérieure du réservoir, pièce sous laquelle sont rapportées, notamment par soudure, une partie inférieure du vase d'expansion et une partie inférieure du réservoir percée pour former un passage étanche pour un raccordement de la partie inférieure du vase d'expansion au circuit de liquide de refroidissement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, qui ne requiert pas d'assurer une étanchéité en partie inférieure du réservoir, une partie inférieure du vase d'expansion est rapportée, par exemple par soudure, sous une partie supérieure du vase d'expansion, formée d'une seule pièce avec une partie inférieure du réservoir, et rapportée à une partie supérieure du réservoir percée pour former un passage notamment étanche pour une tubulure de remplissage du vase d'expansion en liquide de refroidissement. Le niveau du liquide de lavage n'atteint pas cette ouverture de sorte que son étanchéité peut être assurée très simplement. L'invention présente aussi l'avantage de simplifier le recyclage car elle emploie la même matière pour le réservoir de liquide de lavage et le vase d'expansion, alors que ces deux récipients sont habituellement réalisés en des matériaux différents. De toute façon, la présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce réservoir. La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un réservoir conforme à une première forme de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un réservoir conforme à une deuxième forme de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue schématique en coupe horizontale d'un réservoir conforme à une troisième forme de réalisation de l'invention. La figure 4 est une vue schématique en plan du dessus de la partie inférieure d'un réservoir conforme à une quatrième forme de réalisation de l'invention. La figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe selon VI-VI de la figure 4. La figure 1 représente un vase d'expansion, de forme générale sphérique, dont une partie supérieure est formée d'une seule pièce 1 avec une partie supérieure d'un réservoir selon l'invention. Une partie inférieure 2 du vase d'expansion est rapportée, par exemple par soudure, sous cette pièce 1. Une partie inférieure 3 du réservoir est ensuite rapportée sous cet ensemble. La pièce 1 comporte une tubulure de remplissage 6 du réservoir 1, 3 en un liquide de lavage A destiné à être pulvérisé sur les vitres ou les 25 projecteurs (non représentés) du véhicule. La pièce 1 présente également une tubulure de remplissage 5 du vase d'expansion 2, 1 en un liquide de refroidissement B du moteur thermique du véhicule. La partie inférieure 2 du vase d'expansion comporte une tubulure de raccordement 7 au circuit de refroidissement du moteur. La tubulure de raccordement 7 traverse la partie inférieure 3 du réservoir par une ouverture dont l'étanchéité est assurée par un joint annulaire 4. La partie inférieure 3 du réservoir comporte aussi un ou plusieurs orifices de pompage 8 par le(s) quel(s) une ou plusieurs pompes (non représentées) alimentent en liquide de lavage A des gicleurs lave-vitres ou des gicleurs lave-projecteurs (non représentés) du véhicule. Le vase d'expansion 2, 1 est quasiment intégré à l'intérieur du réservoir 1, 3 qui l'entoure: leur paroi commune représente une grande partie de la paroi extérieure du vase d'expansion 2, 1, et constitue ainsi une surface d'étendue optimale pour le transfert de chaleur entre le liquide de refroidissement B et le liquide de lavage A afin de chauffer ce dernier. Dans la forme de réalisation illustrée en figure 2, le vase d'expansion est de forme générale cylindrique à fonds supérieur et inférieur bombés ou hémisphériques. Une partie supérieure du vase d'expansion est formée d'une seule pièce 1 avec une partie inférieure du réservoir. Une partie inférieure 2 du vase d'expansion est rapportée, notamment par soudure, sous la pièce 1. Cet ensemble 2, 1 est rapporté à une partie supérieure 3 du réservoir. La partie supérieure 3 du réservoir est percée pour former un passage pour la tubulure de remplissage 5 du vase d'expansion en liquide de refroidissement B. Un joint annulaire 4 assure l'étanchéité entre la partie supérieure du vase d'expansion comportant la tubulure de remplissage 5 et cette ouverture. La présence du joint d'étanchéité 4 est toutefois facultative car le niveau de liquide de lavage A dans le réservoir 1, 3 n'atteint pas en général cette ouverture dans la partie supérieure 3 du réservoir. Ici, les orifices de pompage 8 pour l'alimentation des gicleurs lavevitres ou des gicleurs lave-projecteurs (non représentés) du véhicule sont ménagés dans la pièce 1. La figure 3 illustre dans son principe une variante de réalisation de l'invention notamment applicable à l'une ou l'autre des formes de réalisation 25 précédentes. Une cloison interne sensiblement verticale 9 sépare le réservoir 1, 3 en deux compartiments reliés par un trou de communication 12 ménagé à la base de la cloison interne 9. Le vase d'expansion 2, 1 est disposé dans l'un des deux compartiments du réservoir 1, 3 de manière à ce que seul soit chauffé le liquide de lavage Ac présent dans ce premier compartiment. Cette disposition permet d'améliorer l'efficacité du chauffage. Le trou de communication 12 est calibré pour limiter les échanges thermiques entre les deux compartiments du réservoir 1, 3 tout en assurant, au fur et à mesure que le niveau de liquide de lavage chauffé Ac baisse dans le premier compartiment, l'alimentation de celui-ci en liquide de lavage non chauffé Af depuis le second compartiment. Le second compartiment forme ainsi une réserve de liquide de lavage Af non chauffé pour le premier compartiment. Afin de privilégier le réchauffage du liquide A destiné au lavage des vitres, le premier compartiment, contenant le liquide de lavage chauffé Ac, du réservoir 1, 3 comporte un orifice de pompage 8v par lequel les gicleurs lave-vitres du véhicule sont alimentés en liquide de lavage chauffé Ac, tandis que le second compartiment, contenant le liquide de lavage non chauffé Af, du réservoir 1, 3 comporte un orifice de pompage 8p par lequel les gicleurs lave- projecteurs sont alimentés en liquide de lavage non chauffé Af. L'orifice de pompage 8p pourrait bien entendu être placé dans le premier compartiment de manière à ce que le liquide de lavage des projecteurs soit également chaud. La partie inférieure de réservoir 3 représentée sur les figures 4 à 6 se distingue de la partie inférieure de réservoir des figures 1 et 3 en ce que sa cloison interne sensiblement verticale est essentiellement une double paroi verticale de séparation 10, avec deux parois parallèles séparées par une lame d'air (voir figure 5). La cloison interne comprend, sur un côté, une portion de simple paroi verticale 11 qui comporte le trou de communication 12 (voir figure 6) entre les deux compartiments contenant respectivement le liquide de lavage chauffé Ac et le liquide de lavage non chauffé Af. La portion 11 est avantageusement assez petite de manière à limiter les déperditions de chaleur vers le liquide de lavage non chauffé Af. Cette variante de réalisation permet, grâce à la double paroi 10, d'améliorer l'isolation thermique entre les deux compartiments du réservoir. Comme il va de soi, le réservoir selon l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples, et elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application. REVENDICATIONS 1. Réservoir comportant des moyens de chauffage pour un liquide de lavage (A) à pulvériser sur des vitres ou projecteurs d'un véhicule automobile, lesdits moyens de chauffage comprenant une paroi commune, formant surface d'échange thermique, entre le réservoir (1, 3) et un vase d'expansion (2, 1) d'un circuit de liquide de refroidissement (B) du moteur thermique du véhicule, caractérisé en ce que le réservoir (1, 3) entoure majoritairement le vase d'expansion (2, 1) de manière à favoriser les échanges thermiques entre les liquides de refroidissement (B) et de lavage (A). 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cloison interne sensiblement verticale (9) sépare le réservoir (1, 3) en deux compartiments reliés par un trou de communication (12) ménagé à la base de ladite cloison interne sensiblement verticale (9), le vase d'expansion (2, 1) étant disposé dans l'un des deux compartiments du réservoir (1, 3) de manière à ce que seul soit chauffé le liquide de lavage (Ac) présent dans ce premier compartiment. 3. Réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloison interne sensiblement verticale (9) comprend une double paroi isolante de séparation (10) et une portion de simple paroi (11) dans laquelle est ménagé le trou de communication (12). 4. Réservoir selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le trou de communication (12) est calibré pour limiter les échanges thermiques entre les deux compartiments du réservoir (1, 3) tout en assurant, au fur et à mesure que le niveau de liquide de lavage chauffé (Ac) baisse dans le premier compartiment, l'alimentation de celui-ci en liquide de lavage non chauffé (Af) depuis le second compartiment. 5. Réservoir selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier compartiment du réservoir (1, 3) comporte au moins un orifice de pompage (8v) prévu pour être relié à une pompe d'alimentation en vue d'alimenter en liquide de lavage chauffé (Ac) un ou plusieurs organes de pulvérisation de liquide de lavage sur les vitres ou sur les projecteurs du véhicule. 6. Réservoir selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le second compartiment du réservoir (1, 3) comporte au moins un orifice de pompage (8p) prévu pour être relié à une pompe d'alimentation en vue d'alimenter en liquide de lavage non chauffé (Af) un ou plusieurs organes de pulvérisation de liquide de lavage sur les projecteurs du véhicule. 7. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le vase d'expansion (2, 1) est de forme générale sphérique ou cylindrique. 8. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une partie supérieure du vase d'expansion est formée d'une seule pièce (1) avec une partie supérieure du réservoir, pièce (1) sous laquelle sont rapportées, notamment par soudure, une partie inférieure (2) du vase d'expansion et une partie inférieure (3) du réservoir percée pour former un passage étanche (4) pour un raccordement (7) de la partie inférieure (2) du vase d'expansion au circuit de liquide de refroidissement (B). 9. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une partie inférieure (2) du vase d'expansion est rapportée, notamment par soudure, sous une partie supérieure du vase d'expansion formée d'une seule pièce (1) avec une partie inférieure du réservoir, et rapportée à une partie supérieure (3) du réservoir percée pour former un passage notamment étanche (4) pour une tubulure de remplissage (5) du vase d'expansion en liquide de refroidissement (B).