Brevet FR2918619A1 — publié le 20090116

Perfectionnement aux dispositifs de réchauffage de l'eau d'un lave glace pour véhicule automobile. La présente invention est relative à un perfectionnement apporté aux dispositifs permettant d'assurer le réchauffage de l'eau utilisée dans un véhicule automobile pour le lavage de certaines de ses surfaces vitrées, notamment de la glace de son pare brise avant ou de sa lunette arrière, ou encore d'autres surfaces telles que les glaces des projecteurs de lumière ou éventuellement des rétroviseurs extérieurs. L'invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif de ce genre ayant fait l'objet du brevet français FR 2 875 763 au nom de la Demanderesse, selon lequel ce dispositif comporte, montés dans le compartiment moteur du véhicule, d'une part une boîte de dégazage sous pression, faisant partie du circuit de refroidissement de ce moteur, et d'autre part au moins un réservoir d'eau de lavage, ce réservoir étant associé à une pompe de circulation prélevant l'eau dans celui-ci et la délivrant à des gicleurs de distribution et de répartition sur les surfaces vitrées à nettoyer, et se caractérise en ce que le réservoir entoure au moins partiellement la boîte de dégazage en ménageant entre eux un espace de séparation d'épaisseur déterminée, et en ce que, dans cet espace, est intégré un corps creux à double cloison, délimitant un volume isolant thermique, fermé sur lui-même. La présence de ce corps creux faisant fonction d'isolant thermique, disposé entre la boîte de dégazage et le réservoir de liquide de lavage, limite très sensiblement la vitesse avec laquelle s'effectue le transfert des calories de cette boîte vers le réservoir de sorte que le circuit de refroidissement dans lequel est montée cette boîte ne subit aucun choc thermique brutal, ce transfert des calories de la boîte vers le réservoir étant progressif et continu. De préférence et selon une autre caractéristique du dispositif conforme à ce brevet antérieur, le corps creux isolant thermique, fermé sur lui-même, logé dans l'espace intermédiaire, constitue une enceinte placée sous vide. On sait que le refroidissement du moteur et de divers accessoires directement liés à celui-ci s'effectue, dans un véhicule automobile, au moyen d'un circuit de refroidissement rempli d'un liquide approprié, usuellement de l'eau additionnée d'un produit propre à limiter dans une certaine mesure sa vaporisation, ce circuit traversant notamment la culasse du moteur par des tubulures où l'eau est admise sous pression depuis une pompe de circulation, des piquages et canalisations de liaison mettant ce circuit en communication avec un radiateur devant lequel tourne un ventilateur dont la mise en route est commandée dès que la température dans le circuit atteint un seuil prédéterminé. Sur ce circuit de refroidissement, présent sur tout véhicule automobile, il est nécessaire de prévoir un volume libre en communication avec lui, confiné dans un ensemble clos, qu'il est convenu d'appeler boîte de dégazage et dont le rôle est d'assurer la séparation du liquide et de sa vapeur, le cas échéant de la fraction des gaz de combustion et de l'air extérieur qui se sont introduits dans le circuit lors du fonctionnement du moteur ou à l'occasion du remplissage de ce circuit avec le liquide qu'il contient. Cette boîte de dégazage assure une fonction essentielle pour la régulation et la mise en sécurité du circuit de refroidissement, en particulier en abaissant le niveau de gaz contenu dans ce circuit à une valeur limite fixée par le tarage correspondant d'une soupape d'échappement, la présence d'une quantité de gaz trop importante pouvant avoir des conséquences graves sur le fonctionnement satisfaisant du circuit comme par exemple conduire à désamorcer la pompe de circulation, à endommager la culasse du moteur en cas de refroidissement insuffisant, plus encore, si la circulation du liquide n'atteint pas un débit approprié, à créer des phénomènes de cavitation qui peuvent dégrader certaines pièces essentielles, ou enfin à accroître les rejets d'eau vers l'extérieur par un orifice de trop plein prévu sur le circuit, ces divers effets étant la conséquence d'une présence de gaz excessive. Le rôle déterminant de la boîte de dégazage exige cependant, pour que celle-ci atteigne l'efficacité requise, non seulement qu'elle soit localisée avec précision au-dessus du niveau de la culasse et du radiateur, mais encore que la montée en température du liquide dans le circuit de refroidissement soit relativement rapide, de l'ordre de 15 minutes pour atteindre 60 à 80 dans un moteur diesel, également les mêmes valeurs mais en 5 minutes seulement pour un moteur à essence, avec un volume de liquide généralement compris entre 1,5 et 3 litres, et que cette température soit en permanence maintenue au voisinage immédiate de ces niveaux, sans à coups notables. Or, comme exposé dans ce brevet, il s'avère que si, en fonctionnement, se produit une perte sensible et brutale de calories au niveau de la boîte de dégazage, conduisant à une baisse de pression dans le circuit et à un accroissement corrélatif de la vaporisation du liquide, les inconvénients précités qui apparaissent immédiatement, risquent de provoquer un refroidissement insuffisant de la culasse et des autres parties du véhicule intéressées par le circuit, avec le risque maximal de provoquer la rupture du moteur et l'immobilisation immédiate du véhicule, entraînant des coûts de réparation excessifs. Cependant, du fait même de ce transfert contrôlé et progressif des calories de la boîte de dégazage vers le réservoir d'eau de lavage, réalisé conformément aux dispositions caractéristiques de la solution proposée par le brevet français FR 2 875 763 précité, l'élévation de température dans ce réservoir est parfois insuffisante, à tout le moins trop lente, pour assurer un nettoyage efficace de la surface vitrée sur laquelle cette eau est projetée sous pression par des gicleurs associés à des balais qui portent contre cette surface et qui sont animés d'un mouvement d'oscillation ou de translation approprié. Le perfectionnement selon la présente invention vise à accroître l'élévation de la température de l'eau de lavage fournie aux gicleurs en provenance du réservoir de liquide disposé de manière à entourer au moins partiellement la boîte de dégazage qui fournit à ce réservoir les calories nécessaires, sans que cet accroissement ait une incidence négative sur le fonctionnement de cette boîte dans le circuit de refroidissement du moteur. A cet effet, le dispositif de réchauffage perfectionné selon l'invention, comportant d'une part, une boîte de dégazage sous pression faisant partie du circuit de refroidissement du moteur et d'autre part, un réservoir d'eau de lavage comportant une chambre principale, ce réservoir étant associé à une pompe de circulation prélevant l'eau et la délivrant à des gicleurs de distribution et de répartition sur les surfaces vitrées du véhicule, la boîte et le réservoir étant au moins en partie séparés par un corps creux à double cloison délimitant entre eux un volume isolant thermique fermé sur lui-même, se caractérise en ce qu'il comporte une chambre auxiliaire, de faible volume comparé à celui de la chambre principale du réservoir avec laquelle elle est en communication permanente, cette chambre auxiliaire étant logée entre la boîte de dégazage et le corps creux du côté opposé de celui-ci par rapport à la chambre principale, cette chambre auxiliaire étant en contact direct avec la paroi externe de la boîte de dégazage. Grâce à ces dispositions, la faible quantité d'eau de lavage introduite dans la chambre auxiliaire à partir de la chambre principale du réservoir, est très rapidement amenée, du fait de son volume réduit, à la température de la boîte de dégazage elle-même par suite du contact direct de cette chambre auxiliaire avec cette dernière, sans perturber le bon fonctionnement du circuit de refroidissement du moteur et en particulier sans occasionner un refroidissement brutal du liquide présent dans celui-ci. Notamment, le faible volume d'eau dans la chambre auxiliaire est quasi immédiatement porté à la température de la boîte de dégazage, soit à une valeur largement supérieure à celle de l'eau dans la chambre principale du réservoir, de sorte qu'une fois prélevée pour être distribuée aux gicleurs, elle permette un nettoyage plus efficace des surfaces vitrées, cette eau étant en outre renouvelée en permanence dans la chambre auxiliaire grâce à la communication permanente établie entre celle-ci et la chambre principale. A noter que, pour améliorer encore l'élévation rapide de la température du plus faible volume d'eau dans la chambre auxiliaire, et selon une caractéristique additionnelle de l'invention, on peut envisager de faire comporter à la paroi externe de la boîte de dégazage qui délimite une partie de la chambre auxiliaire un amincissement de son épaisseur, de manière à faciliter et accroître le transfert des calories à travers cette paroi de la boîte vers la chambre. En variante, on peut prévoir que la surface de la paroi externe de la boîte de dégazage, qui délimite une partie de la chambre auxiliaire, comporte des saillies ou des ailettes consécutives, de façon à augmenter la surface d'échange avec l'eau de lavage dans la chambre auxiliaire et élever plus rapidement sa température. En règle générale, l'invention s'applique dans les meilleures conditions lorsque le volume d'eau de lavage dans le réservoir est compris entre 1 et 8 litres selon le type du véhicule, de préférence entre 3 et 6 litres, le volume largement plus faible de la chambre auxiliaire étant de l'ordre de 20 à 200 cc. Selon une caractéristique particulière, la communication entre la chambre principale et la chambre auxiliaire du réservoir s'effectue par un passage prévu en partie basse de ce réservoir à travers la double cloison du corps creux délimitant le volume isolant thermique, ce passage étant de préférence légèrement surélevé par rapport au fond du réservoir de manière à éviter son colmatage éventuel par de possibles dépôts ou particules solides, présents dans ce réservoir et qui reposent ou flottent au dessus du fond de celui-ci. Selon une autre caractéristique avantageuse, la chambre auxiliaire comporte également, en regard de l'orifice de sortie du passage qui débouche dans cette chambre, un déflecteur, dont le rôle est d'éviter que le débit de l'eau de principale qui est à en alimentant la lavage contenue dans la chambre relativement plus basse température, chambre auxiliaire, ne vienne immédiatement et directement en contact avec la paroi externe de la boîte de dégazage qui délimite en partie cette chambre auxiliaire, en créant un choc thermique préjudiciable, du fait de la température plus élevée de cette paroi. Ce déflecteur permet également que les éventuels dépôts ou particules solides, stagnant, voire flottant dans le fond du réservoir dans la chambre principale, qui pourraient être introduits dans la chambre auxiliaire à travers le passage de communication en dépit de la position légèrement surélevée de celui-ci, ne soient directement projetés sur la paroi externe de la boîte de dégazage, en protégeant ainsi cette dernière. Avantageusement, la chambre auxiliaire comporte aussi un canal sensiblement vertical pour l'évacuation de l'air introduit lors du remplissage de celle-ci, vers la chambre principale du réservoir. De préférence, le canal d'évacuation de l'air s'étend contre la double cloison ou est intégré dans celle-ci. Selon une autre caractéristique également, le canal d'évacuation de l'air est agencé de manière à déboucher dans une chicane de communication avec la chambre principale. En outre et de manière à éviter que l'eau de lavage contenue dans la chambre auxiliaire ne soit renvoyée dans la chambre principale par le canal d'évacuation de l'air, ce canal est avantageusement pourvu de moyens d'obstruction, perméables à l'air et imperméables à l'eau, du genre d'une membrane ou encore d'un organe mobile du type clapet, bille ou flotteur. D'autres avantages et caractéristiques d'un perfectionnement au dispositif de réchauffage de l'eau de lavage des surfaces vitrées d'un véhicule automobile, établi conformément à l'invention, apparaîtront encore 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 transversale du dispositif de réchauffage. - Les Figures 2, 3 et 4 sont des vues en perspective partielle des diverses pièces entrant dans la réalisation du dispositif et dont l'assemblage réalise l'ensemble illustré sur la Figure 1. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne dans son ensemble le dispositif de réchauffage considéré, 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, 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. Le volume de liquide dans le circuit de refroidissement varie également selon le type de véhicule, mais est généralement compris entre 1,5 et 3 litres. Cette boîte de dégazage 4 assure notamment la séparation entre le liquide et sa vapeur, ou d'autres produits gazeux, voire l'air présent ou introduit dans ce circuit 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 et 80 , selon le type de véhicule. Conformément à l'invention décrite dans ce brevet antérieur, la boîte de dégazage 4 est séparée du réservoir 2 qui l'entoure sur une fraction substantielle de sa surface, par un corps creux à double paroi 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 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 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 contre 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. Conformément à l'invention, on réalise cette amélioration en associant au réservoir 2 une petite chambre auxiliaire. Le réservoir comporte ainsi une chambre principale 6 de grand volume, associée à une chambre auxiliaire 7, de volume très largement plus limité, de l'ordre de 20 à 200 cc seulement, cette chambre auxiliaire 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 cette chambre auxiliaire 7. La chambre auxiliaire 7 communique directement avec la chambre principale 6 par un passage 8 prévu dans la partie inférieure de la double cloison de séparation 5. Ce passage 8 peut consister en un simple perçage traversant de façon étanche cette double cloison ou résulter d'une ouverture venue de fabrication en conformant le corps creux isolant thermique à cet effet. Au droit de ce passage 8, les deux parties de la double cloison 5 peuvent se réunir pour permettre d'y créer un simple trou de communication entre les deux chambres. Ce passage 8 est de préférence ménagé de manière à être légèrement surélevé par rapport au fond du réservoir 2 afin d'éviter son colmatage éventuel par de possibles dépôts ou particules solides, présents dans ce réservoir et qui reposent ou flottent au dessus de ce fond. Avantageusement, la chambre auxiliaire 7 comporte également, 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 externe 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 ou au dessus du fond du réservoir dans la chambre principale 6, qui pourraient être introduits dans la chambre auxiliaire 7 à travers le passage de communication 8 en dépit de la position légèrement surélevée de celui-ci, ne soient directement projetés sur la paroi de la boîte de dégazage 4, en protégeant ainsi cette dernière. Pour améliorer encore l'élévation rapide de la température du volume d'eau dans la chambre auxiliaire, la partie de la paroi externe de la boîte de dégazage 4 en contact avec la chambre auxiliaire, peut comporter un amincissement de son épaisseur (non figuré sur le dessin), de manière à faciliter et accroître le transfert des calories de la boîte vers la chambre. En variante, on peut prévoir que la surface de la paroi externe de la boîte de dégazage 4 qui délimite une partie de la chambre auxiliaire 7, comporte des protubérances ou ailettes consécutives 4a comme illustré sur le détail agrandi de la Figure 1, afin, dans ce cas, d'augmenter la surface d'échange avec l'eau de lavage dans la chambre auxiliaire 7 et élever ainsi plus rapidement sa température. Cette chambre auxiliaire 7 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. La chambre auxiliaire 7 comporte enfin un canal 10 d'évacuation de l'air éventuellement présent ou introduit lors de son remplissage par l'eau de lavage, ce canal 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 la chambre principale 6 du réservoir 2, de telle sorte que cet air soit renvoyé vers cette dernière. Avantageusement, le canal 10 comporte des moyens (non représentés), permettant l'échappement de l'air tout en interdisant le passage de l'eau de lavage de la chambre auxiliaire 7 vers la chambre principale 6, ces moyens pouvant consister, selon le cas, en une membrane perméable à l'air et imperméable à l'eau, ou en un élément mécanique mobile, du genre clapet, bille ou flotteur. L'invention permet ainsi, grâce à l'utilisation d'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, d'assurer que l'eau contenue dans cette chambre auxiliaire, en contact direct avec la boîte de dégazage 4, soit quasi immédiatement portée à une température proche 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, en assure 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. Au fur et à mesure que l'eau de lavage est ainsi prélevée dans la chambre auxiliaire 7, elle est immédiatement remplacée à partir de l'eau présente dans la chambre principale 6, qui remplit en permanence cette chambre auxiliaire par l'orifice de communication 8, en même temps que l'air éventuellement introduit est éliminé par le canal 10 et renvoyé par l'extrémité ouverte 11 et la chicane 12 vers cette chambre principale. Avantageusement, l'ensemble du dispositif de réchauffage est formé de trois éléments superposés, assemblés mutuellement, ces éléments pouvant être obtenus par usinage ou de préférence par moulage. Ces trois éléments sont repérés sur les Figures 2 à 4 sous les références A, B, C, les pièces A et B réalisant par leur assemblage la majeure partie de la chambre principale 6 du réservoir 2 et, selon deux coquilles hémi- sphériques accolées, la boîte de dégazage 4. La pièce C forme, avec la paroi en regard de la coquille inférieure de la boîte de dégazage 4, la chambre auxiliaire 7, munie de la double paroi d'isolation 5 et du canal d'évacuation d'air 10. Les pièces A et B ont un unique plan de joint commun transversal selon lequel elles sont réunies mutuellement par soudure ou autre moyen de liaison étanche, et englobent la pièce C qu'elles entourent. 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 - Dispositif de réchauffage de l'eau de lavage des surfaces vitrées d'un véhicule automobile, comportant d'une part, une boîte de dégazage (4) sous pression faisant partie du circuit de refroidissement du moteur de ce véhicule et d'autre part, un réservoir (2) d'eau de lavage comportant une chambre principale (6), ce réservoir étant associé à une pompe de circulation prélevant l'eau et la délivrant à des gicleurs de distribution et de répartition sur les surfaces vitrées du véhicule, la boîte et le réservoir étant au moins pour partie séparés par un corps creux à double cloison (5) délimitant entre eux un volume isolant thermique fermé sur lui-même, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre auxiliaire (7) , de faible volume comparé à celui de la chambre principale (6) du réservoir (2) avec laquelle elle est en communication permanente par un orifice (8), cette chambre auxiliaire (7) étant logée entre la boîte de dégazage (4) et le corps creux du côté opposé de celui-ci par rapport à la chambre principale (6), cette chambre auxiliaire étant en contact direct avec la paroi externe de la boîte de dégazage. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume d'eau de lavage dans le réservoir (2) est compris entre 1 et 8 litres, le volume de la chambre auxiliaire (7) étant de l'ordre de 20 à 200 cc. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi externe de la boîte de dégazage (4) qui délimite une partie de la chambre auxiliaire (7), comporte un amincissement de son épaisseur. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi externe de la boîte de dégazage (4) qui délimite une partie de la chambre auxiliaire (7), comporte des protubérances ou des ailettes consécutives (4a).5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la communication entre la chambre principale (6) et la chambre auxiliaire (7) s'effectue par un passage (8) prévu en partie basse à travers la double cloison (5) du corps creux délimitant le volume isolant thermique. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le passage de communication (8) est légèrement surélevé par rapport au fond du réservoir (2). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la chambre auxiliaire (7) comporte en regard de l'orifice de sortie du passage de communication (8) qui débouche dans cette chambre, un déflecteur (8a). 8 -Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la chambre auxiliaire (7) comporte un canal (10) sensiblement vertical pour l'évacuation de l'air introduit lors du remplissage de celle-ci vers la chambre principale (6). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le canal (10) d'évacuation de l'air s'étend contre la double cloison (5) ou est intégré dans celle-ci. 10 -Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le canal (10) d'évacuation de l'air est agencé de manière à déboucher dans une chicane de communication (12) avec la chambre principale (6). 11 -Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le canal (8) d'évacuation de l'air est pourvu de moyens d'obstruction, perméables à l'air et imperméables à l'eau, du genre d'une membrane ou d'un organe mobile du type clapet, bille ou flotteur.