Brevet FR2918624A1 — publié le 20090116

Réservoir d'eau de lavage des surfaces vitrées d'un véhicule automobile La présente invention concerne un réservoir de d'eau de lavage pour les surfaces vitrées d'un véhicule automobile et se rapporte plus particulièrement à un perfectionnement apporté à un dispositif de réchauffage de cette eau à partir des calories provenant d'une source telle que la boîte de dégazage du circuit de refroidissement de ce véhicule. De manière classique, la projection de l'eau de lavage sur le pare-brise ou les projecteurs d'un véhicule est assurée par un ou plusieurs moyens de pulvérisation, du type gicleur, alimentés en eau de lavage contenue dans un réservoir approprié par une pompe d'alimentation. L'eau de lavage contient habituellement une quantité d'alcool en proportion élevée. En dépit toutefois de la présence de cet additif, la qualité du lavage reste médiocre. Pour améliorer cette qualité, il est connu de réchauffer l'eau de lavage. Ce réchauffage permet également de diminuer la proportion d'alcool dans le mélange et, ainsi, de contribuer à la préservation de l'environnement. Comme le rappelle le brevet FR 2 884 477, on connaît des dispositifs lave-vitres dans lesquels le réchauffage de l'eau de lavage est réalisé au moyen de résistances électriques chauffantes, placées à divers endroits dans le circuit parcouru par cette eau. La présence de ces résistances électriques accroît la consommation d'énergie du véhicule et nécessite la fourniture d'un composant supplémentaire. On a également proposé, pour éviter à la fois une consommation d'énergie supplémentaire et l'adjonction d'autres composants, une solution particulière décrite dans la demande de brevet allemand DE 41 03 523, qui envisage un réservoir d'eau de lavage dont les moyens de chauffage comprennent une paroi commune, formant surface d'échange thermique, entre le réservoir d'eau et un vase d'expansion ou boîte de dégazage du circuit réservé au liquide de refroidissement du moteur du véhicule. Cette solution, dans laquelle le réservoir d'eau de lavage et le vase d'expansion sont juxtaposés et en contact direct, n'est pas non plus totalement satisfaisante du fait que la surface d'échange thermique entre le liquide de refroidissement et l'eau de lavage est limitée à une face latérale de la boîte de dégazage, ce qui conduit à un échange de calories entre ces fluides qui est à la fois insuffisant pour élever de façon température de l'eau de lavage et risque de perturber le bon fonctionnement en continu du liquide de refroidissement du moteur, suite à chaque prélèvement de l'eau de lavage effectué dans le réservoir qui la contient. Une autre solution, dans laquelle on prélève les calories nécessaires à l'élévation de la température de l'eau de lavage contenue dans un réservoir logé dans le compartiment moteur du véhicule à partir de la boîte de dégazage de son circuit de refroidissement, est décrite dans la demande de brevet français FR 2 875 763 au nom de la Demanderesse. Dans ce cas, le réservoir entoure au moins partiellement la boîte de dégazage en ménageant entre eux un espace de séparation d'épaisseur déterminée, dans lequel est intégré un corps creux à double cloison, le cas échéant placé sous vide, délimitant un volume fermé sur lui-même, tel que le transfert thermique de la boîte vers le réservoir s'effectue de façon très progressive et sans à coups. Un tel agencement se révèle particulièrement adapté, en permettant notamment un prélèvement des calories à partir de la boîte de dégazage effectué dans des conditions autorisant à la fois de réchauffer efficacement l'eau de lavage contenue dans le réservoir d'alimentation des gicleurs associés aux balais d'essuie appropriée la par ailleurs glace, sans introduire par ailleurs de variations brusques dans l'équilibre réalisé avec le liquide présent dans le circuit de refroidissement du moteur intégrant la boîte de dégazage, évitant en particulier de créer des perturbations et le cas échéant des avaries sur ce dernier, comme explicité en détail dans le brevet français précité. La présente invention propose un perfectionnement apporté à une disposition de ce genre, permettant d'atteindre rapidement et de maintenir une température élevée du liquide de lavage à l'intérieur d'une partie du réservoir, en évitant une consommation d'énergie supplémentaire et l'adjonction d'autres composants, sans pour autant nuire au bon fonctionnement du circuit de refroidissement du moteur. A cet effet, l'invention a pour objet un réservoir d'eau de lavage de surfaces vitrées d'un véhicule automobile, pourvu d'une double cloison d'isolation, avec une chambre principale comportant dans sa partie supérieure au moins un orifice de remplissage de l'eau et une chambre auxiliaire comportant dans sa partie inférieure auxiliaire dégazage au moins un orifice de pompage, cette chambre présentant une paroi commune avec une boîte de prévue dans le circuit du liquide de refroidissement du moteur du véhicule, cette paroi s'étendant au moins partiellement autour de la boîte de manière à assurer le chauffage de l'eau contenue dans la chambre auxiliaire, les deux chambres communiquant l'une avec l'autre par un passage prévu dans la partie inférieure de la double cloison afin de permettre le remplissage de la chambre auxiliaire à partir de la chambre principale, caractérisé par le fait que les deux chambres communiquent en outre l'une avec l'autre par un passage d'air prévu à la partie supérieure de la chambre auxiliaire de manière à permettre l'échappement de l'air contenu dans celle-ci vers la chambre principale, lors du remplissage du réservoir. Grâce à la conception du réservoir entourant au moins partiellement le corps de réchauffage et comportant deux chambres, l'une dite principale contenant la majeure partie de l'eau du réservoir, l'autre dite auxiliaire, en vue du chauffage dans cette dernière d'une faible quantité de liquide de lavage, et à l'absence de communication directe de la chambre auxiliaire avec l'air libre à l'extérieur du réservoir, on accroît la température du liquide destiné au lavage, prélevé dans cette chambre auxiliaire, sans nuire au bon fonctionnement du circuit de refroidissement du moteur du véhicule. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le passage d'échappement de l'air de la chambre auxiliaire vers la chambre principale est défini par un canal de liaison, associé à des moyens d'obstruction permettant d'empêcher simultanément la circulation de l'eau de lavage de cette chambre principale vers la chambre auxiliaire par ce canal. Ainsi, la présence de ce canal permet un remplissage aisé et rapide de la chambre auxiliaire par échappement de l'air à travers ce canal, son association avec des moyens d'obstruction permettant d'empêcher une circulation de l'eau en sens inverse entre les deux chambres, circulation qui ne permettrait pas d'obtenir et de maintenir la température recherchée, plus élevée, dans la chambre auxiliaire. Parallèlement, ces moyens d'obstruction empêchent la circulation de l'eau entre les chambres lors d'une forte inclinaison du véhicule, notamment lors du passage de celui-ci sur des obstacles tels que des dos d'âne , ou encore en cas d'accélérations ou de freinages notables, qui créent des perturbations, appelées mouvements de déjaugeage, à l'intérieur du réservoir. L'invention sera mieux comprise à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue en coupe du réservoir de liquide conforme à l'invention, illustrant notamment le passage d'air prévu au droit de la double cloison qui sépare le réservoir d'eau de lavage de la boîte de dégazage; La figure 2 est une vue partielle en perspective, prise de dessus de la pièce supérieure du réservoir ; La figure 3 est une vue partielle en perspective, prise par le dessus de la pièce intermédiaire du réservoir ; La figure 4 est une vue partielle en perspective, prise par le dessus de la pièce inférieure du réservoir ; Comme exposé ci-dessus, l'invention a pour objet un dispositif permettant le réchauffage du liquide de lavage contenu dans un réservoir équipant un véhicule automobile, ce liquide, usuellement de l'eau éventuellement mélangée avec un additif approprié tel qu'une faible quantité d'alcool ou produit nettoyant similaire, étant plus particulièrement destiné à être projeté et pulvérisé sur les vitres du pare brise avant ou de la lunette arrière ou sur les projecteurs ou autre paroi vitrée du véhicule au moyen de gicleurs ou analogues, disposés en regard des balais d'essuie glace équipant la surface à nettoyer, ce réchauffage étant réalisé à partir de calories provenant de la boîte de dégazage du circuit de refroidissement du moteur du véhicule. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble le dispositif auquel se rapporte l'invention, lequel comporte principalement un réservoir 2, apte à contenir de l'eau de lavage pour les surfaces vitrées (non représentées) d'un véhicule automobile, la quantité d'eau introduite dans ce réservoir par un bouchon de remplissage 3 prévu à la partie supérieure de celui-ci, représentant un volume de l'ordre de 1 à 8 litres, généralement de 3 à 6 litres, selon les types de véhicule. Comme déjà décrit de façon détaillée dans le brevet français FR 2 875 763 au nom de la Demanderesse, le réservoir 2 est aménagé de manière à entourer au moins partiellement une boîte de dégazage 4, usuellement à profil sphérique, montée dans le circuit de refroidissement du moteur de ce véhicule, le liquide en circulation étant généralement additionné d'un produit propre à limiter sa tension superficielle. Un bouchon amovible (non représenté), exempt de tout contact avec le réservoir 2, permet le remplissage de ce circuit avec ce liquide, le volume de celui-ci variant, selon le type du véhicule, mais restant généralement compris entre 1,5 et 3 litres. La quantité résiduelle de gaz provenant, soit d'une fraction vaporisée de ce liquide dans le circuit de refroidissement lui-même, soit de la combustion du carburant dans le moteur, soit encore de l'air extérieur emprisonné dans le circuit lors de son remplissage, surmonte le niveau du liquide dans la boîte de dégazage qui comporte de façon classique une soupape de sécurité (non représentée). Le circuit est par ailleurs muni d'un orifice de trop plein, limitant la quantité de liquide enfermé dans celui-ci à l'occasion de sa mise à niveau initiale ou de son ajustement ultérieur. Le détail du reste de ce circuit, en particulier de sa tubulure de circulation du liquide dans la culasse du moteur et de sa liaison avec le radiateur n'est pas fourni ici, dans la mesure où il n'importe pas directement à l'invention, ces dispositions étant classiques et mises en oeuvre sur tous les véhicules automobiles actuels. La boîte de dégazage 4 assure ainsi la séparation entre le liquide et sa vapeur, ou d'autres produits gazeux, voire l'air présent ou introduit dans le circuit de refroidissement lors de son remplissage, la température à l'intérieur de cette boîte étant plus ou moins rapidement amenée, dès que le moteur fonctionne, à une valeur généralement comprise entre 60 le véhicule concerné. Conformément à l'invention décrite antérieur de la Demanderesse précité, la boîte de dégazage 4 est séparée du réservoir 2 qui l'entoure sur une fraction relativement substantielle de sa surface par une paroi délimitant un corps creux à double cloison 5, fermé sur lui-même, le cas échéant placé sous vide et qui assure un isolement thermique convenable entre la boîte et le réservoir, tout en permettant de contrôler le transfert des calories de l'une vers l'autre en élevant de façon significative la température de cette eau à l'intérieur du réservoir mais dans des conditions telles que le fonctionnement du circuit de refroidissement du moteur ne soit pas perturbé. Dès lors, si l'eau de lavage contenue dans le réservoir 2 est ainsi progressivement portée à une température satisfaisante telle que ses propriétés nettoyantes soient sensiblement améliorées, en permettant d'éliminer plus efficacement les salissures déposées et collées sur les surfaces vitrées contre lesquelles cette eau, prélevée dans le réservoir, est projetée sous pression par des gicleurs disposés en regard des balais qui se déplacent en contact avec ces surfaces, on constate cependant que cette amélioration peut être encore plus importante si la température de l'eau est plus élevée, avec dans ce cas une réduction corrélative de la quantité d'alcool ou autre additif ajouté à cette eau de lavage dans le réservoir pour accroître son pouvoir nettoyant. Dans ce but, une amélioration consiste à subdiviser l'intérieur du réservoir 2 en deux chambres séparées, respectivement une chambre principale 6 dont le volume est pratiquement égal à celui du réservoir et une chambre auxiliaire 7, de volume très largement plus limité, généralement compris entre 20 et 200 cc, cette chambre et 80 , selon dans le brevet auxiliaire étant ménagée dans le réservoir tout en étant disposée du côté opposé de la double cloison de séparation 5, donc en contact direct avec la boîte de dégazage 4 dont une partie de la surface externe délimite ainsi directement cette chambre auxiliaire 7. La chambre auxiliaire 7 communique directement avec la chambre principale 6 par un passage 8 traversant la partie inférieure de la double cloison de séparation 5. Ce passage 8 est de préférence légèrement surélevé par rapport au fond du réservoir 2 de manière à éviter son colmatage éventuel par de possibles dépôts ou particules solides, présents dans ce réservoir et qui reposent au fond de celui-ci. Cette chambre auxiliaire est par ailleurs réunie par un conduit de sortie 9 à au moins une pompe d'aspiration (non représentée), qui aspire le liquide contenu dans cette chambre et alimente les gicleurs des essuie glace. Avantageusement, la chambre auxiliaire 7 comporte, en regard de l'orifice de sortie du passage 8 qui débouche dans cette chambre, un déflecteur 8a, dont le rôle est d'éviter que le débit de l'eau de lavage contenue dans la chambre principale 6, qui est à relativement plus basse température, en alimentant la chambre auxiliaire 7, ne vienne immédiatement et directement en contact avec la paroi de la boîte de dégazage 4 qui délimite cette chambre auxiliaire, en créant un choc thermique préjudiciable, du fait de la température plus élevée de cette paroi. Ce déflecteur 8a permet également que les éventuels dépôts ou particules solides, stagnant, voire flottant dans le fond du réservoir 2 dans la chambre principale 6, qui pourraient être introduits dans la chambre auxiliaire 7 en à travers le passage 8 en dépit de la position légèrement surélevée de celui-ci, ne soient directement projetés sur la paroi de la chambre de dégazage 4, en protégeant ainsi cette dernière. Selon la présente invention, la chambre auxiliaire 7 comporte un passage avec la chambre principale 6, formé d'un canal 10 jouant le rôle d'une cheminée d'évacuation de l'air éventuellement présent ou introduit lors de son remplissage par l'eau de lavage provenant de cette chambre principale, ce canal 10 s'étendant verticalement contre la double cloison 5 ou étant intégré à celle-ci et débouchant à son extrémité supérieure ouverte 11 à l'intérieur d'une chicane 12 prévue dans la paroi 13 qui ferme en regard cette chambre principale 6, de telle sorte que cet air soit expulsé de la chambre auxiliaire et renvoyé vers la chambre principale du réservoir 2. Avantageusement, le canal 10 comporte des moyens d'obstruction (non représentés), permettant l'échappement de l'air, notamment des bulles formées, tout en interdisant le passage de l'eau de lavage de la chambre auxiliaire 7 vers la chambre principale 6. Ces moyens d'obstruction au passage de l'eau de lavage d'une chambre à l'autre sans empêcher l'échappement de l'air entre les deux chambres 6 et 7, peuvent comportent une membrane perméable à l'air et imperméable au liquide, logée dans la double cloison 5 séparant ces chambres lorsque le canal 10 est directement ménagé dans cette double cloison. Cette membrane perméable à l'air et imperméable au liquide peut également être disposée à l'extrémité libre 11 de ce canal. Dans une variante de réalisation (non représentée également), les moyens d'obstruction qui permettent d'empêcher la circulation du liquide de la chambre auxiliaire 7 vers la chambre principale 6 peuvent comporter un organe mobile tel qu'un clapet, une bille, un flotteur ou similaire. Cet organe mobile est avantageusement disposé dans la chambre principale 6 après la sortie du canal 10 et présente de préférence un déplacement asservi au niveau de l'eau à l'intérieur de cette chambre. Il est à noter que, grâce à cette conception, les vapeurs résultant du chauffage de l'alcool contenu dans le l'eau de lavage à température plus élevée de la chambre auxiliaire 7 sont rapidement condensées dans la chambre principale 6, de sorte que toute fuite vers l'extérieur du réservoir 2 est ainsi empêchée. Ces dispositions permettent par ailleurs de maintenir une température élevée de l'eau dans la chambre auxiliaire et de conformer la chambre principale 6 de sorte que son niveau de remplissage soit maximal, bien supérieur à celui de cette chambre auxiliaire, sans risque de circulation non contrôlée du liquide de lavage entre ces chambres autre que pour réaliser le remplissage de cette chambre auxiliaire 7 dès que l'eau portée à température plus élevée est soutirée de celle-ci par la pompe à travers le conduit de sortie 9 pour être fournie aux gicleurs. De plus, grâce au fractionnement du volume interne du réservoir d'eau de lavage en une chambre principale 6 de grand volume, dans laquelle l'élévation de la température à partir des calories fournies par la boîte de dégazage 4 s'effectue de manière contrôlée, conforme à celle décrite dans le brevet FR 2 878 763, et une chambre auxiliaire 7, de beaucoup plus faible volume, séparée de la chambre principale par la double cloison d'isolement thermique 5, on s'assure que l'eau contenue dans cette chambre auxiliaire, en contact direct avec la boîte de dégazage 4, est quasi immédiatement portée à la température de cette dernière, de sorte que cette eau beaucoup plus chaude, prélevée par la pompe et projetée par les gicleurs sur les surfaces vitrées concernées, peut produire un nettoyage largement plus efficace, tout en permettant de limiter la quantité d'alcool ou autre additif contenu dans cette eau, ce qui constitue un facteur appréciable d'amélioration de l'environnement. Dans l'exemple envisagé, le réservoir d'eau de lavage 2 est formé de trois pièces superposées, représentées en A, B et C aux figures, moulées par injection. Ces pièces constituent respectivement une pièce supérieure A (Figure 2), une pièce intermédiaire B (Figure 3) et une pièce inférieure C (Figure 4) assemblées les unes aux autres par des soudures continues formant des moyens d'étanchéité uniques entre les pièces. Grâce à cette conception, une garniture d'étanchéité supplémentaire, tel qu'un joint ou similaire, n'est pas nécessaire. Ainsi, chambres et corps de réchauffage sont réalisés uniquement à partir de ces trois pièces. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Réservoir (2) d'eau de lavage des surfaces vitrées d'un véhicule automobile, pourvu d'une double cloison d'isolation (5), avec une chambre principale (6) comportant dans sa partie supérieure au moins un orifice de remplissage de l'eau, et une chambre auxiliaire (7) comportant dans sa partie inférieure au moins un orifice de pompage (9), cette chambre auxiliaire présentant une paroi commune avec une boîte de dégazage (4) prévue dans le circuit du liquide de refroidissement du moteur du véhicule, cette paroi s'étendant au moins partiellement autour de la boîte de manière à assurer le chauffage de l'eau contenue dans la chambre auxiliaire, les deux chambres communiquant l'une avec l'autre par un passage (8) prévu dans la partie inférieure de la double cloison (5) afin de permettre le remplissage de la chambre auxiliaire (7) à partir de la chambre principale (6), caractérisé par le fait que les deux chambres (6,7) communiquent en outre l'une avec l'autre par un passage d'air (10,11) prévu à la partie supérieure de la chambre auxiliaire (7) de manière à permettre l'échappement de l'air contenu dans celle-ci vers la chambre principale (6), lors du remplissage du réservoir (2). 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage d'air est défini par un canal (10), associé à des moyens d'obstruction permettant d'empêcher la circulation de l'eau de la chambre auxiliaire (7) vers la chambre principale (6) par ce canal. 3. Réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal (10) comporte une extrémité supérieure ouverte (11) débouchant à l'intérieur d'une chicane (12) prévue dans une paroi (13) qui ferme en regard la chambre principale (6). 4. Réservoir selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé les moyens d'obstruction comportant une membrane perméable à l'air et imperméable à l'eau. 5. Réservoir selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que les moyens d'obstruction comportant un organe mobile tel qu'un clapet, une bille, ou un flotteur. 6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le passage (8) prévu dans la partie inférieure de la double cloison (5) est surélevé par rapport au fond du réservoir (2).