Brevet FR2933041A1 — publié le 20100101

ENSEMBLE COMPORTANT UN ECHANGEUR THERMIQUE BASCULANT [0001] L'invention porte sur un ensemble comportant un échangeur thermique, la structure le supportant, et leur moyen de liaison. Elle a trait au domaine de la disposition ou du montage des radiateurs et plus généralement des échangeurs thermiques, en particulier dans les véhicules. Elle trouve son application préférentielle dans le montage d'un refroidisseur d'air de suralimentation sur la structure d'un véhicule automobile. [0002] Les échangeurs thermiques sont des dispositifs bien connus permettant de refroidir ou de réchauffer un fluide, liquide ou gaz, par échange thermique avec un second fluide. [0003] Dans un véhicule automobile on peut citer, à titre d'exemple de et façon non exhaustive, l'échangeur air/liquide servant à abaisser la température du liquide de refroidissement du moteur (échangeur généralement appelé � radiateur �), l'échangeur d'un circuit de climatisation (condenseur), ou encore un échangeur permettant le refroidissement de l'air admis dans un moteur suralimenté, dit refroidisseur d'air de suralimentation. [0004] Un échangeur, en particulier s'il est lié au moteur ou l'un de ses organes périphériques par un conduit ou une liaison mécanique, peut être soumis à des efforts vibratoires. Afin de limiter la transmission de ces vibrations dans la structure du véhicule, et donc potentiellement dans l'habitacle du véhicule, il est connu de monter un tel échangeur à l'aide de fixations élastiques, notamment des plots filtrants par exemple en caoutchouc. De tels plots sont bien connus dans l'art antérieur, le brevet français FR2822125 en décrit par exemple un mode de réalisation. [0005] Par ailleurs, pour assurer la circulation d'un fluide du moteur (ou d'un dispositif périphérique monté solidairement sur le moteur) vers l'entrée ou l'une des entrées de l'échangeur, ainsi que de l'échangeur vers le moteur ou l'un de ses périphériques, il est connu de le faire à l'aide d'une conduite ou d'un raccord souple, qui est ainsi branché sur un port d'entrée ou de sortie de l'échangeur. Cependant si l'on fait circuler un fluide sous pression (par exemple de l'air de suralimentation dans un refroidisseur d'air de suralimentation), la conduite souple peut devenir rigide, et forme donc une liaison rigide entre l'échangeur et le moteur. En outre, cela peut limiter l'efficacité des moyens de filtrage vibratoire. [0006] Plus particulièrement, dans le cas d'un gaz sous pression, le circuit permettant l'introduction du gaz dans l'échangeur ou sa sortie de l'échangeur peut comporter un conduit appelé durite à ondes ou soufflet à ondes, qui consiste essentiellement en un soufflet déformable, pouvant être par exemple constitué d'un matériau souple ou élastique du type caoutchouc ou silicone. Sous l'effet de la pression, un tel raccord gonfle, tend à s'allonger et se durcit. Ainsi, l'échangeur fixé rigidement sur la structure est soumis à un effort statique important. Même s'il est monté sur des plots filtrants, ces derniers sont contraints par l'effort subi et ne peuvent jouer correctement leur rôle de filtrage. [0007] Ainsi, les vibrations ne sont plus filtrées, et peuvent être transmises à la structure du véhicule et perturber le confort acoustique ou vibratoire pour son utilisateur. [0008] La présente invention a donc pour but d'assurer une fixation optimisée permettant la suppression des efforts statiques et évitant ainsi la mise sous contrainte des plots filtrants, généralement à l'origine de transmissions vibratoires entre un échangeur et la structure qui le porte. [0009] Plus précisément, l'invention concerne donc un ensemble comportant une structure sur laquelle est monté, via un moyen de liaison assurant un filtrage vibratoire, un échangeur thermique muni d'un port adapté au branchement d'un conduit souple, caractérisé en ce que, le port étant tel qu'un conduit souple branché sur ce port tend à s'allonger selon un axe d'allongement, le moyen de liaison possède un degré de liberté permettant un mouvement de basculement de l'échangeur autour d'un axe de basculement sensiblement orthogonal à cet axe d'allongement. [0010] Dans la présente invention, la solution à ces problèmes consiste donc en un dispositif de fixation d'un échangeur permettant le filtrage des vibrations subies par l'échangeur, et assurant un certain degré de liberté pour laisser les soufflets ou autres conduits souples s'allonger librement sans que ceux-ci ne génère d'effort statique, ce qui est le cas lorsque leur longueur est imposée par la pression ou les débattements du moteur. Le fait de laisser l'échangeur basculer permet l'allongement des soufflets sous pression. Les soufflets prennent alors une forme un peu plus longue, mais dans ce cas, il n'y a plus d'effort statique appliqué à l'échangeur. Notons que l'axe d'allongement des soufflets est généralement l'axe de branchement du conduit, ou l'axe d'arrivée du conduit sur l'échangeur. Ainsi, selon l'invention, lors de la mise en pression des conduits souples ou des soufflets, leur gonflement induit un léger basculement de l'échangeur, au lieu de se traduire par un effort si l'échangeur était fixé rigidement sur la structure d'un véhicule. [0011] Selon diverses variantes de l'invention le moyen de liaison peut comporter un unique plot élastique, plusieurs plots élastiques alignés, ou une liaison pivot comportant au moins un téton ou un petit axe pouvant pivoter dans un orifice. [0012] Le mouvement de basculement de l'échangeur thermique peut dans une variante être guidé par un moyen de guidage, par exemple un élément formant glissière porté par la structure (respectivement l'échangeur) et un élément pouvant se translater dans la glissière porté par l'échangeur (respectivement la structure). [0013] Le débattement de l'échangeur peut en outre être limité par un moyen de limitation du débattement de l'échangeur, par exemple un élément souple porté par l'échangeur pouvant venir buter sur la structure, directement ou indirectement. La limitation du débattement peut notamment être réalisée dans la direction de l'axe d'allongement des conduits, mais aussi verticalement. [0014] Dans l'application préférentielle de l'invention, l'échangeur est un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur à combustion. Le bénéfice de l'invention sera typiquement utilisé si un conduit souple est monté sur le port de l'échangeur thermique, ce conduit souple pouvant notamment être un soufflet à ondes. [0015] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0016] La figure 1 présente un ensemble selon l'invention dans un premier mode de réalisation, selon une vue schématique en trois dimensions [0017] La figure 2 présente schématiquement un ensemble selon le premier mode de réalisation de l'invention, sans effort appliqué sur l'échangeur. [0018] La figure 3 présente schématiquement un ensemble selon le premier mode de réalisation de l'invention, avec un allongement induit par la pression dans les soufflets, se traduisant par un léger basculement de l'échangeur. [0019] La figure 4 présente schématiquement un ensemble selon un second mode de réalisation de l'invention. [0020] La figure 5 et la figure 6 présentent un ensemble selon l'invention muni d'un système de guidage et d'un moyen de limitation du débattement. [0021] Sur la figure 1, une structure 1 supporte via un moyen de liaison 2 un échangeur thermique 3. L'échangeur 3 comporte un port 4, sur lequel un conduit souple 5, par exemple un soufflet à ondes, est branché. Sous l'effet d'un fluide sous pression, le conduit souple 5 peut se raidir et s'allonger, engendrant un basculement de l'échangeur 3, au niveau du port 4 et selon un axe d'allongement A. Dans le mode de réalisation ici représenté, le moyen de liaison 2 est constitué de deux plots élastiques 21 et 22 qui ont un rôle de filtrage antivibratoire entre l'échangeur 3 et la structure 1, et dont l'alignement matérialise l'axe de basculement B. Sous l'effet de l'allongement du conduit souple 5, l'échangeur 3 va ainsi pouvoir basculer, c'est-à-dire subir une légère rotation autour de l'axe B. L'axe B, déterminé ici par l'alignement des plots élastiques est donc préférentiellement positionné sensiblement orthogonalement par rapport à l' d'allongement A. [0022] Dans une variante ici non représentée, les deux plots élastiques peuvent être remplacés par un plot unique ou par un alignement de trois plots ou plus. [0023] Sur les figures 2 et 3, on peut observer deux états de l'ensemble selon qu'un allongement du conduit souple est présent (figure 3) ou non (figure 2). L'allongement du conduit selon l'axe A (axe considéré ici sensiblement invariant entre la figure 2 et la figure 3, bien que dans certaines configurations il pourrait en toute rigueur évoluer) provoque un basculement visible sur la figure 3 de l'échangeur 3 par rapport à la structure 1, par déformation des plots élastiques formant la liaison 2. [0024] Sur la figure 4, un autre mode de réalisation de l'invention est représenté. Ici, la liaison 2 entre le support 1 et l'échangeur 3 est réalisée à l'aide de deux petits tétons coaxiaux 23 et 24 qui définissent ainsi l'axe de basculement B. La liaison 2 est par ailleurs telle qu'elle assure un filtrage vibratoire entre l'échangeur 3 et la structure 1. Cela peut être réalisé de diverses façon, par exemple à l'aide de rondelles ou de bagues élastiques 6, d'autant que le basculement de l'échangeur devant être réalisé sur une course relativement faible, le basculement peut alors se faire par déformation en torsion des bagues élastiques 6. [0025] Les figures 5 et 6 représentent un ensemble selon un mode de réalisation comportant un moyen de guidage de l'échangeur 3 pendant son basculement et un moyen de limitation de son débattement. Ces deux éléments peuvent être réalisés de diverses manières bien connues ; elles le sont ici à l'aide d'une articulation élastique supérieure 7 fixée à la structure 1 par deux vis 71 et 72 et un élément souple 9, ici en caoutchouc adhérisé sur la l'articulation élastique 7, qui sert à guider l'échangeur, intègre des butées afin de limiter le débattement de l'échangeur. Dans la configuration ici représentée, la butée contre la structure 1 est réalisée par l'intermédiaire de l'élément 7 qui est interposé entre l'élément 9 et la structure 1. Ici la butée est efficace dans deux directions : d'une part elle limite le mouvement de basculement, mais également le débattement vertical de l'échangeur 3, un mouvement vertical par extension des plots souples suite à une accélération verticale de la structure 1 pouvant se produire. [0026] De nombreuses autres configurations sont envisageables, notamment mettant en jeu un contact direct entre l'élément 9 et la structure 1. Dans une variante non représentée ici, une butée en caoutchouc pouvant être sensiblement sphérique est fixée en partie haute de l'échangeur et directement guidée en translation selon l'axe d'allongement A d'un conduite souple par des parois parallèles à cet axe d'allongement. La butée fixée en partie haute joue alors le rôle d'élément guidé par les parois formant ainsi glissière. [0027] Ainsi, l'ensemble décrit dans l'invention permet de garantir de façon simple l'efficacité antivibratoire d'une liaison souple entre un échangeur et la structure le portant, la liaison n'étant pas saturée par un effort statique subi par l'échangeur. Revendications: 1. Ensemble comportant une structure (1) sur laquelle est monté, via un moyen de liaison (2) assurant un filtrage vibratoire, un échangeur thermique (3) muni d'un port (4) adapté au branchement d'un conduit souple (5), caractérisé en ce que, le port (4) étant tel qu'un conduit souple (5) branché sur ce port (4) tend à s'allonger selon un axe d'allongement (A), le moyen de liaison (2) possède un degré de liberté permettant un mouvement de basculement de l'échangeur (3) autour d'un axe de basculement (B) sensiblement orthogonal à cet axe d'allongement (A). 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de liaison (2) comporte un plot élastique. 3. Ensemble selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moyen de liaison (2) comporte une pluralité de plots élastiques (21, 22) alignés selon une direction parallèle à l'axe de basculement (B). 4. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de liaison (2) comporte une liaison pivot comportant au moins un téton (23) pouvant pivoter dans un orifice. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de guidage (7) du mouvement de basculement de l'échangeur thermique (3). 6. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de guidage (7) comporte au moins un élément formant glissière porté par la structure (1), respectivement l'échangeur (3), et un élément pouvant se translater dans la glissière porté par l'échangeur (3), respectivement la structure (1). 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comporte des moyens de limitation du débattement de l'échangeur (3). 8. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de limitation du débattement comportent moins un élément souple (9) portée par l'échangeur (3) pouvant venir buter sur la structure. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'échangeur (3) est un refroidisseur d'air de suralimentation d'un moteur à combustion. 10. Dispositif comportant un ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes sur lequel est monté un conduit souple (5) sur le port (4) de l'échangeur thermique. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le conduit souple (5) est un soufflet à ondes.