Brevet FR3023607A1 — publié le 20160115

L'invention concerne un module de refroidissement, notamment pour véhicule automobile, le module étant muni de moyens d'occultation d'air. Dans ce domaine, il est connu des modules de refroidissement comprenant au moins deux échangeurs de chaleur, un premier échangeur ayant pour fonction de refroidir un circuit annexe du véhicule, tel qu'un dispositif de climatisation ou un dispositif de refroidissement d'air de suralimentation, par l'intermédiaire d'une boucle, dite basse température, et un deuxième échangeur de chaleur, nécessaire au refroidissement du moteur du véhicule. Ils sont disposés en face avant du véhicule pour être traversés par un flux d'air passant à travers la calendre. Ils comprennent un faisceau d'échange de chaleur parcouru par le fluide à refroidir et traversé par l'air provenant de la calendre. Pour former un module compact, les deux échangeurs sont assemblés et alignés en série l'un à la suite de l'autre pour qu'un flux d'air circule successivement dans les deux échangeurs. Le module est disposé dans le véhicule de sorte que l'air circule d'abord dans le premier échangeur puis dans le deuxième échangeur de chaleur, en raison des besoins de refroidissement de chacun. Cependant, ce type de module ne permet pas de dissocier le refroidissement des deux échangeurs. Ceci représente un inconvénient car, il peut être souhaitable dans certaines situations, d'éviter de refroidir le moteur afin qu'il chauffe plus rapidement, notamment lors de son démarrage. Parallèlement, la circulation d'air dans le module est pénalisant pour l'aérodynamisme du véhicule. En effet l'air qui s'engouffre sous le capot du véhicule dans le module de refroidissement à l'intérieur du véhicule oppose une résistance supplémentaire au déplacement du véhicule. Il est donc d'autant plus dommageable de laisser l'air traverser tout le module lorsqu'il n'y a pas de besoin de refroidissement au niveau du second échangeur. Dans le brevet FR0904647, un module de refroidissement comprend des moyens d'occultation agencés entre les deux échangeurs de chaleur afin d'empêcher le refroidissement du deuxième échangeur de chaleur et obtenir ainsi un chauffage du moteur plus rapide. Les moyens d'occultation décrits sont constitués d'un empilement de volets mobiles, tels des stores vénitiens, qui sont orientables entre une première position qui bloque le flux d'air et une deuxième position qui le laisse passer. En outre, le module comprend une conduite de guidage du flux d'air afin d'éviter un refroidissement non voulu du second échangeur par de l'air qui passerait autour du module. Néanmoins, un tel module a l'inconvénient de ne pas refroidir correctement le premier échangeur de chaleur lorsque les volets sont fermés. En effet, dans cette situation, le flux d'air à travers le premier échangeur est limité car il est bloqué par les volets et la conduite de guidage. L'invention a donc pour objectif d'améliorer les choses et propose à cette fin un module de refroidissement, notamment pour véhicule automobile, le module comprenant un échangeur de chaleur amont et un échangeur de chaleur aval agencés en série selon le sens de circulation d'un flux d'air les traversant, ledit module étant configure pour autoriser un écoulement d'air de manière sensiblement étanche entre lesdits échangeurs, le module comprenant en outre des moyens d'occultation disposés entre l'échangeur de chaleur amont et l'échangeur de chaleur aval, les moyens d'occultation étant configurés pour contrôler le passage du flux d'air de l'échangeur de chaleur amont vers l'échangeur de chaleur aval, d'une configuration bloquant le flux d'air à une configuration laissant passer le flux d'air, le module étant en outre configure pour permettre une évacuation d'air en aval de l'échangeur de chaleur amont lorsque les moyens d'occultation bloquent au moins partiellement le flux d'air. On propose donc, selon l'invention, une solution qui permet de maintenir en permanence un flux d'air en aval de l'échangeur amont. Ainsi, bien que d'une part les moyens d'occultation bloquent le flux d'air en amont de l'échangeur aval, et d'autre part que l'écoulement d'air est sensiblement étanche entre les deux échangeurs, on obtient une circulation suffisante du flux d'air à travers l'échangeur amont. Par conséquent, le refroidissement de l'échangeur amont est amélioré et performant. Selon différents modes de réalisation de l'invention, les caractéristiques complémentaires suivantes pourront être prises ensemble ou séparément : le module comprend un ou des volets de décharge configurés pour contrôler l'évacuation d'air provenant de l'échangeur de chaleur amont directement vers l'extérieur du module, le ou les volets de décharge sont configurés pour bloquer l'évacuation d'air vers l'extérieur du module de refroidissement, lorsque les moyens d'occultation laissent passer le flux d'air, les moyens d'occultation comprennent un ou plusieurs organes d'occultation et une armature de support desdits organes d'occultation, ladite armature est configurée pour guider l'air entre lesdits échangeurs, les volets de décharge sont disposés au moins sur un coté de ladite armature, les moyens d'occultation comprennent un écran déroulable, les organes d'occultation comprennent des volets mobiles superposés disposés entre l'échangeur de chaleur amont et l'échangeur de chaleur aval, chaque volet est configuré pour être mobile entre deux positions, une première position dans laquelle le volet est destiné à être sensiblement orthogonale au flux d'air pour s'opposer à son écoulement, et une deuxième position dans laquelle le volet est destiné à être sensiblement parallèle au flux d'air pour le laisser passer, l'espace entre les volets est un multiple de l'espace séparant des tubes de l'un au moins des échangeurs de chaleur, les moyens d'occultation sont configurés pour que tout ou partie des volets mobiles puisse occuper une position permettant ladite évacuation d'air, les moyens d'occultation comprennent au moins deux zones dans laquelle lesdits volets sont disposés, les volets des deux zones étant actionnables de façon indépendante, l'échangeur de chaleur aval est un radiateur de refroidissement, dit haute température, destiné à refroidir une boucle d'échange de chaleur comprenant un moteur, l'échangeur de chaleur aval est un évaporateur d'un circuit de climatisation destiné à refroidir l'air d'un habitacle d'un véhicule automobile, l'échangeur de chaleur amont est un radiateur de refroidissement, dit basse température, destiné à refroidir une boucle d'échange de chaleur annexe, ledit module comprend un moto-ventilateur apte à faire circuler l'air dans le module, le moto-ventilateur est disposé en aval de l'échangeur de chaleur aval, le moto-ventilateur étant configuré pour aspirer l'air à travers le module. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter, et qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures : - la figure 1 est une vue en perspective illustrant un module de refroidissement conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective des éléments séparés d'un mode de réalisation du module de refroidissement de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe de côté du module de refroidissement dans une première configuration ; - la figure 4 est une vue en coupe de côté d'un mode de réalisation du module de refroidissement dans une deuxième configuration avec des volets de décharge dans une première position ; - la figure 5 est une vue en coupe de côté d'un mode de réalisation du module de refroidissement dans une deuxième configuration avec les volets de décharge dans une deuxième position. Comme illustré aux figures 1 à 3, l'invention concerne un module de refroidissement 1, notamment pour véhicule automobile. Le module 1 comprend un échangeur de chaleur amont 2 et un échangeur de chaleur aval 3 agencés en série selon le sens de circulation d'un flux d'air F les traversant. Autrement dit, le module 1 est configuré pour être disposé sur un support, tel que le châssis d'un véhicule, de sorte que l'échangeur de chaleur amont 2 soit traversé par un flux d'air F en premier et l'échangeur de chaleur aval 3 en deuxième. Sur les figures 1 et 2, l'échangeur de chaleur amont 2 est au premier plan et l'échangeur de chaleur aval 3 est dans un plan situé derrière. Ici, l'échangeur de chaleur amont 2 est un radiateur de refroidissement, dit basse température, servant à refroidir un liquide de refroidissement d'une boucle d'échange de chaleur, dite basse température, comprenant, notamment, un condenseur de climatisation et/ou un refroidisseur d'air de suralimentation. L'échangeur de chaleur aval 3 est un radiateur de refroidissement haute température destiné à refroidir un liquide de refroidissement d'une boucle d'échange de chaleur comprenant un moteur du véhicule. L'air qui traverse cet échangeur aval 2 refroidit le liquide de refroidissement du moteur. Selon une variante de réalisation, non représentée sur les figures, l'échangeur de chaleur aval est un évaporateur d'un circuit de climatisation destiné à refroidir l'air de l'habitacle du véhicule automobile. Cette variante de réalisation du module de refroidissement est particulièrement adaptée aux véhicules automobiles électriques. Lesdits échangeurs 2, 3 comprennent, par exemple, un faisceau d'échange de chaleur et des collecteurs disposés latéralement de part et d'autre du faisceau. Le faisceau est traversé par le flux d'air F. Il comprend des tubes parallèles les uns aux autres, débouchant dans les collecteurs, pour la circulation du liquide de refroidissement. Le module 1 est configuré pour autoriser un écoulement d'air de manière sensiblement étanche entre lesdits échangeurs, c'est-à-dire que l'échangeur de chaleur amont 2 et l'échangeur de chaleur aval 3 sont assemblés l'un à autre de sorte que l'échangeur de chaleur aval 3 ne soit pas directement traversé par de l'air venant de l'extérieur du module. Autrement dit, le flux d'air traversant l'échangeur de chaleur aval 3 est issu du flux d'air F traversant l'échangeur de chaleur amont 2. Pour faciliter le passage d'un flux d'air dans le module 1, notamment lorsque le véhicule est à l'arrêt, le module comprend un moto-ventilateur 5 apte à faire circuler l'air dans le module 1. Comme illustré sur les figures 2, le moto-ventilateur 5 est disposé en aval de l'échangeur de chaleur aval 3, le moto-ventilateur 5 étant configuré pour aspirer l'air depuis une entrée d'air du véhicule, qui est de préférence définie par sa calendre. Le module 1 comprend en outre des moyens d'occultation 4 disposés entre l'échangeur de chaleur amont 2 et l'échangeur de chaleur aval 3. Les moyens d'occultation 4 contrôlent le passage du flux d'air F de l'échangeur de chaleur amont 2 vers l'échangeur de chaleur aval 3. A cette fin, les moyens d'occultation 3 peuvent passer d'une configuration bloquant le flux d'air à une configuration laissant passer le flux d'air. Les moyens d'occultation 3 comprennent un ou plusieurs organes d'occultation et une armature 8 (représentée sur les figures 2 et 3) de support desdits organes d'occultation, ladite armature 8 étant configurée pour guider l'air entre lesdits échangeurs 2, 3. Dans une première variante de réalisation représentée sur les figures 2 à 5, les organes d'occultation comprennent des volets mobiles 6 superposés disposés entre l'échangeur de chaleur amont 2 et l'échangeur de chaleur aval 3. Chaque volet 6 présente une face frontale, le volet 6 étant configuré pour être mobile entre deux positions, une première position dans laquelle la face frontale est destinée à être sensiblement orthogonale au flux d'air F pour s'opposer à son écoulement, et une deuxième position dans laquelle la face frontale est destinée à être sensiblement parallèle au flux d'air F pour le laisser passer. La première position des volets 6 est représentée sur la figure 4, et la deuxième position des volets 6 est représentée sur les figures 3 et 5. De préférence, l'espace entre les volets 6 est un multiple de l'espace séparant les tubes 9 de l'un au moins des échangeurs de chaleur afin de disposer chaque volet 6 sur un même plan qu'un tube 9, lorsque sa face frontale est parallèle au flux d'air F, comme le montre la figure 3. Ainsi, le flux d'air F est orienté par les volets 6 vers les tubes 9 dans une direction favorable à une diminution des pertes de charges grâce à l'effet Venturi. Les échangeurs amont et aval pourront présenter le même espacement entre les tubes pour améliorer encore un tel effet. Les volets mobiles 6 peuvent en outre être mis dans des positions intermédiaires entre les première et deuxième positions afin de ne laisser passer qu'une partie du flux F dans l'échangeur aval 3. Les volets mobiles 6 sont faits, par exemple, d'un matériau textile, et leur orientation est actionnée par des moyens de commande non représentés. Ils sont maintenus à l'armature des moyen d'occultation 4 par une liaison filaire et/ou à triangle servant à l'actionnement des volets. Un actionnement dynamique est aussi possible. Dans une seconde variante de réalisation, non représentée sur les figures, les moyens d'occultation comprennent un écran déroulable entre les deux échangeurs de chaleur, l'écran permettant de bloquer le passage du flux d'air. La portion d'écran déroulée définit la dimension de l'ouverture laissant passer le flux d'air. Lorsque l'écran est déroulé sur la surface entière entre les deux échangeurs, il bloque de manière sensiblement complète le flux d'air circulant vers l'échangeur de chaleur aval 3. L'écran peut notamment être fait d'un matériau textile, qui est facilement enroulable et déroulable. Le module 1 est en outre configuré pour maintenir une évacuation d'air en aval de l'échangeur de chaleur amont, lorsque les moyens d'occultation bloquent le flux d'air F. A cette fin, dans un premier mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, le module comprend un ou des volets de décharge 7 permettant de contrôler l'évacuation d'air directement vers l'extérieur du module. Le ou les volets de décharge 7 sont disposés sur au moins un coté de ladite armature 8, ici sur le côté inférieur du module 1. Les volets de décharge 7 sont configurés pour être mobiles entre deux positions, une première position dans laquelle l'air peut sortir directement vers l'extérieur du module 1, et une deuxième position dans laquelle les volets de décharge 7 peuvent bloquer l'évacuation d'air vers l'extérieur du module de refroidissement. Les volets de décharge 7 sont dans la deuxième position lorsque les moyens d'occultation 4 laissent passer sensiblement tout le flux d'air F vers l'échangeur de chaleur aval. Les volets de décharge 7 sont représentés dans la première position sur la figure 4 et dans la deuxième position sur la figure 5. Les volets de décharges 7 peuvent également être positionnés dans ladite deuxième position lorsque les volets mobiles 6 des moyens d'occultation 4 sont dans ladite première position, de sorte que lesdits moyens d'occultation et lesdits volets de décharge s'opposent à l'écoulement d'air à travers le module 1. Il devient ainsi possible de contrôler l'écoulement de l'air à travers l'échangeur amont 2 en fonction du besoin de refroidissement de ce dernier. Dans un deuxième mode de réalisation, correspondant à la figure 3, les moyens d'occultation 4 sont configurés pour que les volets mobiles 6 puissent occuper une position permettant l'évacuation d'air. Ainsi, les volets mobiles 6 des moyens d'occultation 4 de la seconde variante de réalisation, sont positionnés pour avoir une circulation d'air résiduelle vers l'échangeur de chaleur aval 3. Autrement dit, ces volets mobiles 6 sont dans une position intermédiaire, entre la première et la deuxième position, pour bloquer une partie du flux d'air F, et laisser passer l'autre partie pour garder un flux d'air à travers l'échangeur de chaleur amont 2. De préférence, le flux d'air qui passe est suffisamment faible pour éviter de refroidir l'échangeur de chaleur aval 3. Dans ce mode de réalisation, les volets de décharge sont absents. Pour limiter les problèmes potentiels de choc thermique au niveau des extrémités des tubes 9 avec les collecteurs de fluide, les sections découvertes des échangeurs de chaleur 2, 3 sont positionnées à une distance minimale de ces collecteurs, idéalement au centre du faisceau de tubes 9. Les sections découvertes de l'échangeur de chaleur sont les éléments de l'échangeur qui sont exposés au flux d'air lorsque les volets sont dans une position qui laisse passer le flux d'air (F). Autrement dit, il existe d'autres moyens d'occultation qui protègent lesdites extrémités des tubes 9 du flux d'air (F). Ces autres moyens d'occultation sont par exemple l'armature 8 de support des volets mobiles 6. Dans un troisième mode de réalisation, non représenté sur les figures, les volets mobiles des moyens d'occultation sont disposés sur au moins deux zones disposées côte-à-côte, les volets des deux zones adjacentes étant actionnables de façon indépendante. Ainsi, une seule des deux zones peut être utilisée pour permettre l'évacuation d'air, la deuxième zone étant dans une configuration bloquant le passage d'air. Ce mode de réalisation permet ainsi une évacuation d'air résiduelle vers l'extérieur, tout en gardant un flux d'air restreint vers l'échangeur aval et concentré sur une zone plus petite. En effet, une zone plus petite que la surface entière de l'échangeur aval sera exposée au flux d'air dans ce cas, car seule une des deux zones laisse passer l'air, l'autre zone bloquant une partie du flux d'air (F). En outre, on peut combiner les deuxième et troisième modes de réalisation, afin d'obtenir plusieurs zones de volets mobiles, au moins l'une desdites zones étant munie de volets mobiles capables d'être agencés dans une position intermédiaire pour assurer une évacuation d'air résiduelle.20 REVENDICATIONS1. Module de refroidissement, notamment pour véhicule automobile, le module comprenant un échangeur de chaleur amont (2) et un échangeur de chaleur aval (3) agencés en série selon le sens de circulation d'un flux d'air (F) les traversant, ledit module (1) étant configuré pour autoriser un écoulement d'air de manière sensiblement étanche entre lesdits échangeurs (2, 3), le module comprenant (1) en outre des moyens d'occultation (4) disposés entre l'échangeur de chaleur amont (2) et l'échangeur de chaleur aval (3), les moyens d'occultation (4) étant configurés pour contrôler le passage du flux d'air (F) de l'échangeur de chaleur amont (2) vers l'échangeur de chaleur aval (3), d'une configuration bloquant le flux d'air (F) à une configuration laissant passer le flux d'air (F), le module (1) étant en outre configuré pour permettre une évacuation d'air en aval de l'échangeur de chaleur amont (2) lorsque les moyens d'occultation (4) bloquent au moins partiellement le flux d'air (F). 2. Module selon la revendication 1, dans lequel le module (1) comprend un ou des volets de décharge (7) configurés pour contrôler l'évacuation d'air provenant de l'échangeur de chaleur amont (2) directement vers l'extérieur du module. 3. Module selon la revendication 2 dans lequel le ou les volets de décharge (7) sont configurés pour bloquer l'évacuation d'air vers l'extérieur du module (1) de refroidissement, lorsque les moyens d'occultation (4) laissent passer le flux d'air (F). 4. Module selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les moyens d'occultation (4) comprennent un ou plusieurs organes d'occultation et une armature de support (8) desdits organes d'occultation, ladite armature (8) étant configurée pour guider l'air entre lesdits échangeurs (2, 3). 5. Module selon la revendication 4, dans lequel les volets de décharge (7) sont disposés sur au moins un coté de ladite armature (8). 6. Module selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 dans lequel les organes d'occultation comprennent un écran déroulable. 7. Module selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans lequel les organes d'occultation comprennent des volets mobiles (6) superposés disposés entre l'échangeur de chaleur amont (2) et l'échangeur de chaleur aval (3). 302 3 60 7 11 8. Module selon la revendication 7, dans lequel chaque volet (6) est configuré pour être mobile entre deux positions, une première position dans laquelle le volet (6) est destiné à être sensiblement orthogonale au flux d'air (F) pour s'opposer à son écoulement, et une deuxième position dans laquelle le volet (6) est destiné à être 5 sensiblement parallèle au flux d'air (F) pour le laisser passer. 9. Module selon la revendication 7 ou 8 dans lequel l'espace entre les volets (6) est un multiple de l'espace séparant des tubes (9) de l'un au moins des échangeurs de chaleur (2, 3). 10. Module selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel les 10 moyens d'occultation (4) sont configurés pour que tout ou partie des volets mobiles (6) puisse occuper une position permettant ladite évacuation d'air. 11. Module selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel les moyens d'occultation (4) comprennent au moins deux zones dans lesquelles lesdits volets (6) sont disposés, les volets (6) des deux zones étant actionnables de façon 15 indépendante. 12. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'échangeur de chaleur aval (3) est un radiateur de refroidissement, dit haute température, destiné à refroidir une boucle d'échange de chaleur comprenant un moteur. 20 13. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'échangeur de chaleur aval (3) est un évaporateur d'un circuit de climatisation destiné à refroidir l'air d'un habitacle d'un véhicule automobile. 14. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'échangeur de chaleur amont (2) est un radiateur de refroidissement, dit basse 25 température, destiné à refroidir une boucle d'échange de chaleur annexe. 15. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un moto-ventilateur (5) apte à faire circuler l'air dans le module.