Brevet FR3027374A1 — publié le 20160422

Dispositif assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique L'invention concerne un dispositif permettant d'assurer une circulation d'air à travers un échangeur thermique, notamment au sein d'un véhicule automobile. Actuellement, L'architecture d'une face avant d'un véhicule automobile est de plus en plus contrainte du fait du 10 porte-à-faux avant qui se réduit et du nombre de composants supplémentaires à refroidir. Cela oblige les concepteurs à prévoir des regroupements de fonctions afin de gagner de la place dans ces volumes contraints, tout en minimisant les opérations de montage, d'une part, et, d'autre part, de la 15 logistique d'approvisionnement du poste où est réalisé ledit montage. En particulier, pour optimiser la circulation de l'air à travers le ou les échangeurs thermiques d'un véhicule automobile, qu'ils soient de type air-air, air-eau ou encore air-huile, il est prévu un dispositif de régulation du flux 20 d'air circulant, dispositif comportant des volets mobiles. Ces derniers doivent être actionnés par un système d'entrainement propre. De ce fait, un tel dispositif nécessite un volume dédié important pour loger l'actionneur, les volets en eux-mêmes ainsi qu'un volume libre pour permettre la rotation 25 desdits volets. Il y a donc un intérêt de récupérer ce volume dédié important au sein de la face avant d'un véhicule automobile. Un but de l'invention est de fournir un dispositif assurant la régulation de la circulation d'air à travers un 30 échangeur thermique de volume réduit, simple à monter tout en permettant l'optimisation de la circulation de l'air. Ainsi, le fait que la deuxième hélice soit libre en rotation sur l'arbre moteur et que des moyens d'entrainement et de découplage soient prévu entre les première et deuxième hélice permet de « jouer » sur le recouvrement ou non des pales de la première hélice par les pales de la deuxième hélice afin de réaliser un masque à la circulation d'air à travers l'échangeur thermique de la même manière que le dispositif de régulation du flux d'air comportant des volets mobiles. 10 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront lors de la description ci-après d'un mode de réalisation ainsi que d'une variante. Aux dessins annexés : - la figure 1 est une vue schématique de face 15 illustrant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention dans une première configuration de fonctionnement la figure 2 est une vue schématique de face du dispositif selon l'invention de la figure 1 dans une deuxième 20 configuration de fonctionnement ; - la figure 3 est une vue schématique de face d'une variante de réalisation du dispositif selon l'invention dans une première configuration de fonctionnement ; - les figures 4A et 43 sont des vues schématiques du 25 positionnement de pales des deux hélices du dispositif de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue schématique de face de la, variante du dispositif de la figure 3 dans une deuxième configuration de fonctionnement ; et 30 la figure 6 est une vue schématique du positionnement de pales des deux hélices du dispositif de la figure 5. En référence aux figures 1 et 2, nous allons décrire 5 un mode de réalisation d'un dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention. Le dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention comporte un arbre moteur 5 relié à un système d'entrainement non 10 représenté, comme un moteur électrique d'un groupe moto ventilateur. Le dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention comprend en outre une première hélice 2 montée sur l'arbre moteur 5. Cette première hélice 2 est montée solidaire à rotation sur l'arbre 15 moteur de sorte que ce dernier puisse entrainer la première hélice 2 lorsque l'arbre moteur est lui-même mis en rotation par le système d'entrainement. Le dispositif 1 assurant une circulation d'air travers un échangeur thermique selon l'invention comprend en 20 outre une deuxième hélice 3 montée de manière coaxiale à la première hélice 2. Cette deuxième hélice est montée libre à rotation directement sur l'arbre moteur 5. Ainsi une rotation de l'arbre moteur 5, engendrée par le système d'entrainement, n'entraine pas un mouvement de rotation de la deuxième hélice 25 3. Dans une variante de réalisation, la deuxième hélice 3 est montée libre à rotation sur un moyeu de la première hélice. La première hélice 2 comporte une série de pale d'hélice 22 et la deuxième hélice 3 comprend une série de pales 32. Les deux séries de pales 22 et 32 comportent un même 30 nombre de pales, ici au nombre de dix. D'une manière préférentielle, les pales des deux séries sont similaires d'un point de vue forme. D'autre part, le dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention comprend des moyens de découplage et d'entrainement 4 positionnés entre la première hélice 2 et la deuxième hélice 3. Ces moyens de découplage et d'entrainement 4 assurent un entrainement de la deuxième hélice 3 par la première hélice 2 5 tout en permettant un découplage entre les deux hélices 2 et 3. Ainsi, le dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention peut fonctionner dans une configuration des deux hélices 2 et 3 comprise entre une première configuration illustrée à la 10 figure 1 et une deuxième configuration illustrée à la figure 2. Dans la première configuration illustrée à la figure 1, les moyens de découplage et d'entrainement du dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur 15 thermique selon l'invention maintiennent la deuxième hélice 3 décalée par rapport à la première hélice de sorte à former un masque en forme de disque de la taille d'un diamètre des deux hélices 2 et 3 : les pales 32 de la deuxième hélice 2 sont positionnées entre les pales 22 de la première hélice 2 selon 20 une vue de face. Ainsi une surface de passage de l'air dans ce masque est réduite. Généralement, cette première configuration survient lorsque l'arbre moteur 5 est à l'arrêt, c'est-à-dire que le groupe moto ventilateur associé est à inactif. Dans la deuxième configuration illustrée à la figure 25 2, les moyens de découplage et d'entrainement 4 du dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention permettent un positionnement de la deuxième hélice 3 en superposition par rapport à la première hélice 2. Vue de face, le dispositif 1 assurant une 30 circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention semble présenter une unique hélice classique. Cette deuxième configuration se présente lorsque l'arbre moteur 5 est entrainé en rotation, c'est-à-dire lorsque le groupe moto ventilateur est actif. Dans cette situation, la pression aéraulique que subissent les première et deuxième hélices agit sur les moyens de découplage et d'entrainement 4 pour mettre les première 2 et deuxième 3 hélice en superposition l'une par rapport à l'autre. Dans un mode de réalisation, les moyens de découplage et d'entrainement 4 comportent un système de liaison deformable, et éventuellement amortissant, de la deuxième hélice 3 à la première hélice 2. Ce système deformable comprend au moins un ressort 4. Comme illustré aux figures 1 et 2, le système deformable comporte une série de ressorts, ici au nombre de quatre. Chaque ressort 4 est positionné entre une pale 32 de la deuxième hélice et une pale 22 de la première hélice adjacente à la pale 32 considérée. Ici, les ressorts 4 de la série de ressorts sont des ressorts positionnés de manière tangentielle. Ce sont, en outre, des ressorts de compression. Dans une variante de réalisation, le système deformable comprend un ressort axial comprenant une spirale plate. En référence aux figures 3 à 6, nous allons décrire une variante de réalisation d'un dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention. De manière similaire que pour le dispositif 1 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention précédemment décrit, le dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention selon cette variante de réalisation comporte un arbre moteur 5 relié à un système d'entrainement non représenté, comme un moteur électrique d'un groupe moto ventilateur. Le dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention comprend en outre une première hélice 20 montée sur l'arbre moteur 5. Cette première hélice 20 est montée solidaire à rotation sur l'arbre moteur 5 de sorte que ce dernier puisse entrainer la première hélice 20 lorsque l'arbre moteur est lui-même mis en rotation par le système d'entrainement. Le dispositif 10 assurant une circulation d'air travers un échangeur thermique selon l'invention comprend en 5 outre une deuxième hélice 30 montée de manière coaxiale à la première hélice 20. Cette deuxième hélice 30 est montée libre à rotation directement sur l'arbre moteur 5. Ainsi une rotation de l'arbre moteur 5, engendrée par le système d'entrainement, n'entraine pas un mouvement de rotation de la 10 deuxième hélice 30. Dans une variante de réalisation, la deuxième hélice 30 est montée libre à rotation sur un moyeu de la première hélice 20. La première hélice 20 comporte une série de pales présentant chacune un bord d'attaque 21 qui fait face à une 15 circulation de l'air 6 qui engendre une pression aéraulique au sein du dispositif 10 assurant une circulation d'air travers un échangeur thermique selon l'invention. Cette configuration de la première hélice 20 forme un masque qui est un élément des moyens de découplage et d'entrainement du 20 dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention. De même, la deuxième hélice 30 comprend une série de pales présentant chacune un bord d'attaque 31 face à la circulation de l'air 6. Le bord d'attaque 31 est incliné par rapport au bord d'attaque 21 de 25 sorte à former avec ce bord d'attaque 21 une ouverture 11 entre les deux pales des première 20 et deuxième 30 hélices, ouverture dans laquelle s'engouffre la circulation d'air 6 qui glisse alors le long du masque de la première hélice 20. La pression aéraulique ainsi engendrée va écarter la deuxième 30 hélice 30 de la première hélice 20 en augmentant l'ouverture 11. Lorsque le groupe moto ventilateur est inactif, l'arbre moteur 5 ne tournant pas, le dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention est dans la première configuration illustrée à la figure 3. Dans cette configuration, la deuxième hélice 30 est décalée par rapport à la première hélice 20 de sorte à former un masque en forme de disque de la taille d'un diamètre des deux hélices 20 et 30 : les pales de la deuxième hélice 20 sont positionnées entre les pales de la première hélice 20 selon une vue de face. Ainsi une surface de passage de l'air dans ce masque est réduite. Lorsque le groupe moto ventilateur est actif, l'arbre moteur 5 est alors en rotation entrainant la première hélice 20, cette dernière « rattrape » l'ouverture 11, en ce que l'ouverture 11 se réduit jusqu'à ce que la première hélice 20 viennent entrainer la deuxième hélice 30, le masque de la première hélice 20 venant en appui sur la deuxième hélice 30. Le dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention est alors dans la deuxième configuration illustrée en figure 5. Dans cette configuration, la deuxième hélice 30 est en superposition par rapport à la première hélice 20. Vue de face, le dispositif 10 assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique selon l'invention semble présenter une unique hélice classique. Bien entendu, il est possible d'apporter à l'invention de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS1. Dispositif (1 ;10) assurant une circulation d'air à travers un échangeur thermique comportant un arbre moteur (5), une première hélice (2 ;20) montée de manière solidaire en rotation sur l'arbre moteur, et une deuxième hélice (3 ;30) montée coaxialement par rapport à la première hélice, caractérisé en ce que la deuxième hélice étant montée libre à rotation par rapport à l'arbre moteur, le dispositif comporte des moyens de découplage et d'entrainement (4 ; 11,21,31) de la deuxième hélice par la première hélice agencés de sorte à créer un masque à la circulation d'air à travers l'échangeur thermique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de découplage et d'entrainement comportent un système de liaison deformable (4) entre les première et deuxième hélices. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de liaison deformable est en 20 outre un système amortissant. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le système de liaison deformable comporte au moins un ressort. 5. Dispositif selon la revendication 4, 25 caractérisé en ce que le au moins un ressort est positionné tangentiellement entre la première et la deuxième hélice. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le au moins un ressort est positionné de manière axiale entre la première et la deuxième hélice. 30 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de découplage et d'entrainement comportent un masque de la première hélice agencée de sorte à venir en appui sur la deuxième hélice.