Brevet FR2923594A1 — publié le 20090515

- 1 - DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT D'UN FLUIDE CALOPORTEUR DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine technique du refroidissement d'un fluide 5 caloporteur captant des calories à la traversée de conduites ménagées dans un moteur thermique ou électrique. Elle vise plus particulièrement un dispositif de refroidissement de type air/liquide équipant un véhicule automobile, l'air permettant de refroidir le fluide caloporteur étant 10 l'air ambiant capté généralement au niveau de la calandre du véhicule. ART ANTERIEUR De façon générale, il existe de nombreux dispositifs de refroidissement notamment avec différents étages pour prélever le fluide caloporteur à des températures différentes. 15 Un tel dispositif a notamment été décrit par le Demandeur dans le document FR 2 815 402. Ce document décrit en effet un dispositif de refroidissement comportant une entrée et deux sorties à des niveaux différents. Un tel dispositif comporte une structure 20 monobloc et n'est pas démontable. Ce type de structure peut cependant se révéler problématique sous certaines conditions d'utilisation en générant des chocs thermiques qui peuvent détériorer le dispositif et engendrer des fuites. Un premier objectif de l'invention est donc de compenser des phénomènes de dilatation pour éviter les fuites à la jonction entre deux modules assemblés. On connaît également des dispositifs de refroidissement composés de plusieurs 30 échangeurs disjoints et connectés entre eux par des durites externes. Cependant, ce type de dispositif présente de nombreux inconvénients en termes d'encombrement, de coût d'installation et de maintenance. 25 -2- En effet, de telles durites externes ont une durée de vie limitée et peuvent se détériorer en engendrant des fuites. Ainsi, un second objectif de l'invention est de réaliser un dispositif de 5 refroidissement compact, peu coûteux en supprimant les pièces intermédiaires et robuste dans le temps. EXPOSE DE L'INVENTION 10 L'invention concerne donc un dispositif de refroidissement d'un fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide comportant une entrée et au moins deux sorties agencées à des niveaux différents pour permettre de sur-refroidir le fluide caloporteur. 15 Selon l'invention, le dispositif se caractérise en ce qu'il comporte une structure modulaire d'au moins deux modules, chaque module comportant au moins une sortie et en ce que les deux modules sont reliés hydrauliquement entre eux au moyen d'un embout mâle d'un premier module coopérant par emboîtement avec un embout femelle de forme complémentaire d'un second module. 20 Autrement dit, un tel dispositif de refroidissement peut être assemblé/démonté en au moins deux modules sans nécessiter d'opération de soudure ou la connexion par un jeu de durites externes. Un simple engagement entre l'embout mâle et l'embout femelle permet de relier hydrauliquement les deux modules en série. 25 Avantageusement, les embouts male et femelle des deux modules peuvent être agencés au niveau des faces en regard des deux modules. Ainsi, lorsque l'emboîtement est réalisé entre les deux embouts mâle et femelle, les faces en regard des deux modules, qui peuvent être des faces inférieures et supérieures se rapprochent l'une de l'autre. De cette 30 manière, une fois les deux modules assemblés par emboîtement, les embouts mâle et femelle sont invisibles et ne constituent pas d'excroissance au volume formé par le dispositif de refroidissement. -3- En pratique, les embouts mâle et femelle des deux modules comportent chacun une forme cylindrique. Par conséquent, l'emboîtement des deux modules permet de supprimer deux degrés de mobilité en translation suivant le plan perpendiculaire à la direction d'emboîtement, mais laisse la rotation possible autour de l'axe de cette direction. Ainsi, il est possible de procéder à l'emboîtement des deux modules en effectuant à la fois le mouvement de translation mais également une rotation suivant le même axe si nécessaire. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de refroidissement peut comporter un joint torique au niveau de la jonction entre les embouts mâle et femelle. Un tel joint permet de réaliser une étanchéité formant un contact linéique circulaire respectivement à l'extérieur de l'embout mâle et à l'intérieur de l'embout femelle. Un tel joint torique est généralement agencé à l'intérieur d'une rainure circulaire ménagée à la surface de l'embout mâle. Avantageusement, le module comportant un embout femelle peut comporter un tube s'étendant coaxialement avec l'embout femelle. Ainsi, en fonction de la longueur du tube utilisé, il est possible de prélever le fluide caloporteur dans un premier module dans une zone non perturbée par la sortie principale. En pratique, le dispositif de refroidissement peut comporter des moyens de solidarisation aptes à assujettir en liaison encastrement les deux modules. Un tel moyen de solidarisation peut notamment se présenter sous la forme de clips mais également de vis, de goujon ou de sertissage réversible permettant de désolidariser les deux modules si nécessaire. Selon un mode de réalisation particulier, les deux modules peuvent être séparés par une lame d'air. De cette manière, on réalise un pont thermique entre les deux modules, ce qui confère au dispositif une importante tenue aux chocs thermiques. En effet, les deux modules peuvent se dilater librement l'un par rapport à l'autre sans générer des contraintes supplémentaires sur le module avec lequel ils sont assemblés. -4 DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l'appui des figures 1 et 2 représentant deux variantes du dispositif en vue de face, conformément à l'invention. MANIERES DE DECRIRE L'INVENTION Comme déjà évoqué, l'invention concerne un dispositif de refroidissement d'un fluide caloporteur. Tel que représenté aux figures 1 et 2, un tel dispositif de refroidissement (1,11) comporte une entrée (2) connectée généralement par une durite avec une source de chaleur tel un moteur thermique. Il comporte également deux sorties (3,4) agencées à des niveaux différents dans le dispositif de manière à permettre de puiser le fluide caloporteur à des températures différentes en fonction du besoin. Un tel dispositif de refroidissement (1,11) comporte par ailleurs une structure modulaire d'au moins deux modules (5,6) assemblés par emboîtement pour permettre une connexion hydraulique entre les deux modules (5,6). Chaque module (5,6) comporte alors une sortie (3,4) connectée également avec une durite pour relier le dispositif de refroidissement avec un ou plusieurs dispositifs annexes. La connexion hydraulique entre les deux modules (5,6) est par ailleurs réalisée par emboîtement d'un embout mâle (7) positionné sur un premier module (6) dans un embout femelle (8) positionné sur un second module (5). Tel que représenté, ces embouts mâle et femelle (7,8) sont disposés sur respectivement les faces inférieure et supérieure des deux modules (5,6) de manière à positionner les différentes entrées (2) et sorties (3,4) dans un même plan. Cependant, d'autres variantes sont envisageables et l'invention ne se limite pas à cet unique mode de réalisation illustré. -5 La face inférieure (9) du premier module (6) fait alors face à la face supérieure (10) du second module (5) et de cette manière, la zone d'emboîtement entre les deux modules (5,6) est totalement intégrée dans le volume formé par le dispositif de refroidissement (1,11). Par ailleurs, un joint torique (12) peut être agencé sur l'embout mâle (7) de manière à réaliser une étanchéité au niveau de la connexion entre deux modules (5,6). Par ailleurs, une lame d'air (16) permet de réaliser un pont thermique entre les deux modules (5,6) et ainsi d'éviter la formation de chocs thermiques à la jonction entre les deux modules (5,6). Des moyens de solidarisation (14,15) permettent d'immobiliser les deux modules (5,6) en position l'un par rapport à l'autre. Tel que représenté à la figure 1, les moyens de solidarisation (14) peuvent se présenter sous la forme de clips ou de bagues de sertissages amovibles coopérant avec deux portions planes émergeant des faces inférieure (9) et supérieure (10) des deux modules (5,6). Tel que représenté à la figure 2, les moyens de solidarisation (15) peuvent également se présenter sous la forme de vis, de rivets ou analogues qui coopèrent également avec deux portions planes des deux faces en regard (9,10). L'un des deux modules (5) peut également comporter un tube (13) s'étendant coaxialement avec l'embout femelle (8) de manière à capter le fluide caloporteur à l'intérieur du module (5) à une température déterminée.25 - 6 Il ressort de ce qui précède qu'un dispositif de refroidissement conforme à l'invention présente de multiples avantages et notamment : ^ il présente une structure simple modulaire permettant de réaliser une multitude de dispositifs de refroidissement différents à partir d'un nombre restreint de modules standardisés ; ^ il fournit un volume minimum puisque il est dépourvu de connexion extérieure entre deux modules ; ^ il permet de palier aux phénomènes de dilatation pouvant engendrer des fuites à la jonction entre deux modules. Revendications 1. Dispositif de refroidissement (1,11) d'un fluide caloporteur par échange thermique avec un autre fluide comportant une entrée et au moins deux sorties (3,4) agencées à des niveaux différents pour permettre de sur-refroidir le fluide caloporteur, caractérisé en ce j le dispositif (1,11) comporte une structure modulaire d'au moins deux modules (5,6), chaque module (5,6) comportant au moins une sortie (3,4) et en ce que les deux modules (5,6) sont reliés hydrauliquement entre eux au moyen d'un embout male (7) d'un premier module (6) coopérant par emboîtement avec un embout femelle (8) de forme complémentaire d'un second module (5). 2. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les embouts male (7) et femelle (8) des deux modules (5,6) sont agencés au niveau des faces (9,10) en regard des deux modules (5,6). 3. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les embouts male (7) et femelle (8) des deux modules (5,6) comportent chacun une forme cylindrique. 20 4. Dispositif de refroidissement selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un joint torique (12) au niveau de la jonction entre les embouts male (7) et femelle (8). 5. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 25 module (5) comportant un embout femelle (8) comporte un tube (13) s'étendant coaxialement avec l'embout femelle (8). 6. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de solidarisation (14,15) aptes à assujettir en liaison encastrement 30 les deux modules (5,6). 7. Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux modules (5,6) sont séparés par une lame d'air (16).15