Brevet FR2985559A1 — publié le 20130712

Dispositif de purge de gaz contenu dans une canalisation fonctionnant sur une plage angulaire Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine de la purge de gaz depuis une canalisation, notamment d'un circuit de refroidissement de moteur d'entraînement de véhicule. L'invention a pour objet plus particulièrement un dispositif de purge de gaz contenu dans une canalisation, comprenant un corps de conduite destiné à être monté le long de la canalisation et un purgeur solidaire du corps de conduite et laissant échapper du gaz vers l'extérieur du corps de conduite. Elle concerne aussi un circuit de circulation d'un liquide et un véhicule automobile. État de la technique Les dispositifs de purge sont utilisés pour évacuer des gaz tels que de l'air emprisonnés dans une canalisation d'un circuit de circulation d'un liquide. Il s'agit notamment, dans le domaine de l'automobile, de purger l'air contenu dans un circuit de refroidissement d'un moteur d'entraînement du véhicule, notamment pendant ou après une intervention sur le circuit. Un dispositif de purge doit nécessairement être implanté en un point haut du circuit (ou d'une branche du circuit) et en partie haute de la canalisation, afin d'échapper le gaz contenu dans le circuit. 2 9 8 5 5 5 9 2 La présence de gaz dans le circuit en effet altère souvent l'efficacité de fonctionnement du circuit, ainsi que la fiabilité de certains composants du circuit tels que la pompe de mise en circulation. 5 Les dispositifs de purge connus sont conçus pour être montés selon une orientation prédéterminée adaptée pour conférer un fonctionnement optimum. Certains dispositifs de purge sont agencés de sorte que leur purgeur doive être orienté verticalement, et d'autres dispositifs de purge horizontalement. En dehors de cette orientation prédéterminée, le 10 fonctionnement de la purge se trouve immédiatement dégradé, voire impossible. À titre d'exemple, les documents EP732530B1 et US4381928A divulguent des dispositifs de purge qui comportent un corps de conduite 15 destiné à être monté sur la canalisation à purger et surmonté d'une cheminée munie sur l'un de ses côtés d'un purgeur orienté sensiblement horizontalement. Mais, ces dispositifs ne sont pas satisfaisants car, en raison du fait qu'ils ne sont pas implantés dans le flux de la canalisation et de la présence de la cheminée, ils sont trop encombrants. 20 Pour limiter l'encombrement, il a déjà été imaginé un dispositif de purge avec un corps de conduite destiné à être monté le long de la canalisation et un purgeur solidaire du corps de conduite et échappant du gaz vers l'extérieur du corps de conduite, s'affranchissant de présence gênante de 25 cheminée. Le purgeur au contraire comprend une tubulure d'échappement débouchant directement à l'intérieur du corps de canalisation. La solution connue consiste à prévoir que la tubulure rectiligne d'échappement soit orthogonale au corps de conduite, orientée sur l'axe de révolution du corps de conduite globalement tubulaire de 30 section circulaire. En dehors d'une orientation verticale de la tubulure d'échappement, le fonctionnement du dispositif de purge se trouve dégradé en raison de l'impossibilité d'évacuer la totalité de l'air dans le circuit. Par exemple en plaçant la tubulure d'échappement horizontalement, plus de la moitié du volume de la canalisation au niveau du raccord au dispositif de purge est occupée par des gaz emprisonnés. Il ressort de ce qui précède que les purges actuelles ne confèrent aucune souplesse d'utilisation dans la manière d'implantation, ce qui peut s'avérer préjudiciable en pratique. C'est particulièrement le cas dans le domaine automobile où la place disponible pour l'implantation et la manipulation du dispositif de purge est de plus en plus réduite en raison de l'encombrement croissant des organes implantés à bord du véhicule. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de purge de gaz contenu dans une canalisation qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus. Un premier objet de l'invention consiste à fournir un dispositif de purge améliorant la souplesse d'implantation. Un deuxième objet de l'invention consiste à fournir un dispositif de purge permettant, indépendamment de l'implantation, de produire un fonctionnement optimal. Un troisième objet de l'invention consiste à fournir un dispositif de purge présentant un encombrement et un coût réduits. Un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de purge de gaz 30 contenu dans une canalisation, comprenant un corps de conduite destiné à être monté le long de la canalisation et un purgeur solidaire du corps de conduite et laissant échapper du gaz vers l'extérieur du corps de conduite. Le dispositif de purge est configuré de sorte que le purgeur laisse échapper sensiblement la totalité du gaz contenu dans la canalisation indépendamment de l'orientation prise par le corps de conduite parmi une plage angulaire y d'amplitude donnée autour d'un axe sensiblement horizontal. La section du corps de conduite peut présenter deux segments droits formant un angle Ô tel que Ô=180- y, les segments se terminant au niveau de la liaison du corps au purgeur. Le purgeur peut s'étendre au moins sensiblement parallèlement à l'un des deux segments. Le dispositif de purge peut être configuré de sorte que le purgeur soit positionné dans une partie la plus haute du corps de conduite quelle que soit son orientation dans ladite plage angulaire. Le purgeur peut comprendre une sortie d'échappement de gaz située au-dessus d'un plan sensiblement horizontal passant par le point le plus haut du corps de conduite quelle que soit son orientation dans ladite plage angulaire. Le purgeur peut comprendre une tubulure d'échappement ayant au moins une paroi agencée tangentiellement, sans rupture angulaire, avec une paroi du corps de conduite. La tubulure d'échappement peut être orientée globalement tangentiellement à une paroi du corps de conduite. Le corps de conduite peut présenter, dans le plan de coupe perpendiculaire audit axe horizontal, une section en forme d'arc outrepassé prolongé tangentiellement à une extrémité par une paroi de la 30 tubulure d'échappement. Un deuxième aspect de l'invention concerne un circuit de circulation d'un liquide, par exemple un circuit de refroidissement de moteur, qui comprend au moins un tel dispositif de purge de gaz, monté le long d'une canalisation en un point haut du circuit de circulation. Un troisième aspect de l'invention concerne un véhicule automobile comprenant un tel circuit de circulation d'un liquide, notamment pour refroidir un moteur d'entraînement du véhicule. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de purge selon l'invention, à l'état monté sur une canalisation, - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective à l'état non monté du dispositif de la figure 1, respectivement le purgeur étant orienté horizontalement et verticalement, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe, suivant un plan perpendiculaire à l'axe de la canalisation, du dispositif des figures précédentes, respectivement le purgeur étant orienté horizontalement et verticalement, - et la figure 6 illustre le principe de variantes de dispositifs de purge selon l'invention. Description de modes préférentiels de l'invention Les figures 1 à 5 représentent un mode préféré de l'invention, avec un exemple de dispositif de purge 10 assurant la purge de gaz contenu dans 2 9 8 5 5 5 9 6 une canalisation, notamment de l'air contenu dans une canalisation d'un circuit de refroidissement d'un moteur équipant un véhicule par exemple de type automobile. Le dispositif de purge 10 comprend principalement un corps de conduite 11 destiné à être monté le long de la canalisation 5 12 et un purgeur 13 solidaire du corps de conduite 11 et laissant échapper du gaz vers l'extérieur du corps de conduite 11. Le purgeur 13 peut être d'un seul tenant avec le corps de conduite 11 (ce qui est le cas sur les figures) ou mobile par rapport à ce dernier, en 10 fonction de la conception du dispositif 10. D'autre part, il peut s'agir d'un purgeur automatique ou d'un purgeur ne fonctionnant que par une action de l'utilisateur. Dans le premier cas, un mécanisme à flotteur peut être prévu pour assurer automatiquement la fermeture du purgeur lorsque le liquide dans la canalisation atteint un niveau déterminé. Dans le 15 deuxième cas, le purgeur 13 peut être équipé d'un bouchon d'obturation 14 dont l'actionnement manuel assure la purge proprement dite. Ainsi, le corps de conduite 11 délimite une cavité 15 interne destinée à être mise en communication avec la canalisation 12, le purgeur solidaire 20 du corps de conduite 11 laissant évacuer du gaz présent dans la cavité 15 vers l'extérieur du dispositif 10. Le corps de conduite 11 adopte notamment une forme générale tubulaire ayant un axe de révolution X aligné sur la canalisation 12 de part et d'autre du corps de conduite 11. Ce dernier comprend donc deux ouvertures 16 en regard l'une de l'autre 25 selon l'axe X, respectivement pour l'entrée et la sortie de fluide dans le dispositif 10. La cavité 15 est de ce fait en communication avec la canalisation 12 au niveau des deux ouvertures, toutefois une solution à une seule ouverture pourrait être envisagée. Chacune des ouvertures 16 est par exemple aménagée au niveau d'un manchon 17 destiné à se 30 monter sur une extrémité de canalisation 12, par l'intermédiaire d'une bague de montage 18 du dispositif 10. Une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait d'avoir imaginé un dispositif de purge 10 configuré, contrairement aux solutions précédemment mentionnées, de sorte que le purgeur 13 laisse échapper sensiblement la totalité du gaz contenu dans la canalisation 12 indépendamment de l'orientation prise par le corps de conduite 11 parmi une plage angulaire d'amplitude y donnée autour de l'axe X lorsqu'il est orienté sensiblement horizontalement, la plage angulaire ayant par exemple une amplitude de 90°. En référence plus particulièrement aux figures 4 et 5, la section du corps de conduite 11, dans un plan de coupe perpendiculaire audit axe X sensiblement horizontal, présente deux segments droits 19, 20 se terminant au niveau de la liaison du corps de conduite 11 au purgeur 13 et formant entre eux un angle Ô égal à 90 degrés de sorte que l'amplitude angulaire y de positionnement du corps soit de 90 degrés. De manière générale et indépendamment de la valeur adoptée par l'angle Ô, les angles y et Ô sont complémentaires tel que Ô=180- y. La figure 6 illustre des variantes où l'angle Ô est différent de 90 degrés. Les figures 4 et 5 illustrent le dispositif de purge 10 dans des configurations d'orientation différentes, correspondant respectivement aux butées de la plage angulaire d'orientation possible autour de X. L'angle Ô étant de 90 degrés, la plage angulaire y est également égale à 90 degrés. Sur la figure 4, le purgeur 13 est globalement orienté horizontalement tandis que sur la figure 5 il est globalement orienté verticalement. Les figures illustrent le fait que le purgeur 13 s'étend avantageusement 30 au moins sensiblement de manière parallèle au segment 19 mentionné ci-dessus. Le segment 19 est destiné à être positionné vers le dessus du dispositif de purge 10 lorsque le corps 11 est à la limite de sa plage angulaire d'orientation telle que le purgeur 13 est horizontal. Le purgeur 13 comprend notamment une tubulure d'échappement 21 ayant au moins une paroi 22 agencée tangentiellement, sans rupture angulaire, c'est-à- dire dans le prolongement, avec la paroi du corps de conduite 11 correspondant au segment droit 19. Ainsi, la tubulure d'échappement 21 est orientée globalement tangentiellement à la paroi du corps de conduite 11 qui correspond au segment 19. La tubulure 21 débouche dans la cavité 15 délimitée par le corps 11 au niveau de la liaison entre le purgeur 13 et le corps 11 et comprend à son extrémité opposée une sortie d'échappement de gaz 23 sur laquelle est monté le bouchon d'obturation 14. La paroi 22 est agencée dans le prolongement, sans formation d'angle, du segment droit 19, à la manière d'un méplat tant intérieur qu'extérieur. Un tel agencement permet que le purgeur 13 soit positionné dans une partie la plus haute du corps de conduite 11 quelle que soit son orientation dans la plage angulaire y : même en position horizontale du purgeur 13 (qui correspond dans l'exemple à la situation la plus critique car il correspond à la position la plus basse du purgeur), le purgeur est sensiblement dans le même plan horizontal que le segment droit 19 qui matérialise la partie la plus haute du corps 11. Autrement dit, la sortie d'échappement 23 est incluse ou située au-dessus d'un plan sensiblement horizontal C passant par le point le plus haut du corps de conduite 11 quelle que soit son orientation dans la plage angulaire y. L'axe de sortie du purgeur est parallèle au plan C. Le point le plus haut étant défini par rapport au corps 11 et non dans un repère absolu, celui-ci peut varier suivant l'orientation de même que le plan C passant par ce point, en fonction de la forme du corps 11 et de son orientation angulaire. Le point le plus haut correspond au point le plus haut de la face interne du corps, du côté de la cavité. Il reste possible de parvenir au résultat recherché en s'affranchissant de l'aménagement du segment droit 20, seul le segment droit 19 peut éventuellement suffire. Par conséquent, lorsque le corps de conduite 11 adopte une configuration où la sortie d'échappement 23 est située dans le plan sensiblement horizontal C (voir figure 4), la droite D incluse dans le plan de coupe perpendiculaire à l'axe X sensiblement horizontal et passant par la liaison purgeur/corps de conduite et par l'axe X, forme un angle par rapport à une droite verticale E inférieur à 90 degrés et correspondant à environ la moitié de la plage angulaire y donnée. Sur la figure 4, cet angle est de 45 degrés et la plage angulaire y est de 90 degrés. D'autre part, toujours lorsque le corps de conduite 11 adopte une configuration où la sortie d'échappement 23 est située dans le plan sensiblement horizontal C (voir figure 4), le raccordement entre le point le plus haut du corps de conduite 11 (correspondant ici à l'extrémité du segment droit 19) et la sortie d'échappement 23 du purgeur 13 est entièrement disposé au-dessus du plan sensiblement horizontal C. Il s'agit notamment du raccordement considéré dans le plan de coupe perpendiculaire à l'axe X orienté sensiblement horizontalement. De manière générale, il sera pris soin de prévoir que ce raccordement entre la sortie 23 du purgeur 13 et le point haut du corps 11 ne présente aucune inflexion intérieure, du côté de la cavité 15, lorsque le purgeur 13 est dans sa position la plus basse possible de la plage angulaire possible, pour éviter tout emprisonnement de gaz dans cette position. Une inflexion est définie ici par une forme en relief, en saillie, tel qu'un renflement ou un bossage en coupe, une convexité. 2 9 8 5 5 5 9 10 Dans la variante particulière illustrée sur toutes les figures, le corps de conduite 11 présente, dans le plan de coupe perpendiculaire à l'axe X disposé à l'horizontale, une section en forme d'arc outrepassé prolongé tangentiellement à une extrémité par la paroi 22 de la tubulure 5 d'échappement 21. Le segment droit 20 peut être absent éventuellement. En référence à la figure 6, le principe qui vient d'être décrit précédemment dans le cas particulier où l'angle Ô entre les segments qui se terminent au niveau de la liaison du corps 11 au purgeur 13 est de 90 10 degrés, peut être étendu à n'importe quelle valeur de l'angle Ô. La figure 6 illustre ainsi deux exemples dans lesquels les prolongements des deux segments droits 19, 20 se croisent au niveau de points respectivement A et B, la valeur de l'angle Ô étant d'environ 120 degrés 15 dans le cas du point A et de 30 degrés environ dans le cas du point B. La droite incluse dans le plan de coupe perpendiculaire à l'axe X sensiblement horizontal et passant par la liaison purgeur/corps (point A) de conduite et par l'axe X, forme un angle a par rapport à une droite 20 verticale E d'environ 30 degrés. La plage angulaire y donnée correspond au double de l'angle a, soit 60 degrés. La droite incluse dans le plan de coupe perpendiculaire à l'axe X sensiblement horizontal et passant par la liaison purgeur/corps (point B) 25 de conduite et par l'axe X, forme un angle 13 par rapport à la droite verticale E d'environ 60 degrés selon le sens de rotation horaire. La plage angulaire y (figure 4) donnée correspondant au double de l'angle 13, soit 120 degrés. 30 Ce principe peut être élargi à toute construction où le segment droit 20 est supprimé : la caractéristique importante n'est pas tant l'angle Ô mais réside plutôt dans la position de la liaison du corps 11 au purgeur 13 dans le plan C, position définissable par l'angle formé par la droite passant par l'axe X et par cette liaison, par rapport à la droite verticale E qui passe par l'axe X. La plage angulaire y donnée vaut en effet le double de cet angle. Ainsi, en jouant sur l'angle ô, il est possible de varier l'amplitude y de la plage angulaire pour le corps 11 au cours de laquelle la quasi-totalité des gaz est évacuée par le purgeur 13. L'encombrement du dispositif augmentant en même temps que ô, le choix de ô dépend d'un compromis entre l'encombrement souhaité et la valeur souhaitée de la plage angulaire y. L'invention porte aussi sur un circuit de circulation d'un liquide, par exemple un circuit de refroidissement de moteur, qui comprend au moins un dispositif de purge 10 de gaz tel que décrit précédemment, monté le long d'une canalisation 12 en un point haut du circuit de circulation. Elle concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tel circuit de circulation d'un liquide, notamment pour refroidir un moteur d'entraînement du véhicule. REVENDICATIONS1. Dispositif de purge (10) de gaz contenu dans une canalisation, comprenant un corps de conduite (11) destiné à être monté le long de la canalisation (12) et un purgeur (13) solidaire du corps de conduite (11) et laissant échapper du gaz vers l'extérieur du corps de conduite (11), caractérisé en ce que le dispositif de purge (10) est configuré de sorte que le purgeur laisse échapper sensiblement la totalité du gaz contenu dans la canalisation (12) indépendamment de l'orientation prise par le corps de conduite (11) parmi une plage angulaire d'amplitude (y) donnée autour d'un axe (X) sensiblement horizontal. 2. Dispositif de purge selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section du corps de conduite (11) présente deux segments droits (19, 20) formant un angle (Ô) tel que Ô=180- y, les segments (19, 20) se terminant au niveau de la liaison du corps (11) au purgeur (13). 3. Dispositif de purge selon la revendication 2, caractérisé en ce que le purgeur (13) s'étend au moins sensiblement parallèlement à l'un (19) des deux segments (19, 20). 4. Dispositif de purge selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de purge (10) est configuré de sorte que le purgeur (13) est positionné dans une partie la plus haute du corps de conduite (11) quelle que soit son orientation dans ladite plage angulaire (y). 5. Dispositif de purge selon la revendication 4, caractérisé en ce que le purgeur (13) comprend une sortie d'échappement de gaz (23) située au-dessus d'un plan sensiblement horizontal (C) passant par le point le plus haut du corps de conduite (11) quelle que soit son orientation dans ladite plage angulaire (y). 6. Dispositif de purge selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le purgeur (13) comprend une tubulure d'échappement (21) ayant au moins une paroi (22) agencée tangentiellement, sans rupture angulaire, avec une paroi (19) du corps de conduite (11). 7. Dispositif de purge selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tubulure d'échappement (21) est orientée globalement tangentiellement à une paroi (19) du corps de conduite (11). 8. Dispositif de purge selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps de conduite (11) présente, dans le plan de coupe perpendiculaire audit axe (X) horizontal, une section en forme d'arc outrepassé prolongé tangentiellement à une extrémité par une paroi (22) de la tubulure d'échappement (21). 9. Circuit de circulation d'un liquide, par exemple circuit de refroidissement de moteur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de purge (10) de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, monté le long d'une canalisation (12) en un point haut du circuit de circulation. 10. Véhicule automobile comprenant un circuit de circulation d'un liquide selon la revendication 9, notamment pour refroidir un moteur d'entraînement du véhicule.5