Brevet FR3063456A1 — publié le 20180907

L'invention a pour objet une unité de refroidissement pour face avant de véhicule automobile. Le fonctionnement normal d'un véhicule automobile nécessite l'apport et le captage d'une importante quantité d'air, pour l'alimentation en air du moteur ou d'un de ses éléments tels que le turbocompresseur, ou pour le refroidissement d'un élément du moteur ou de l'habitacle du véhicule. Cette importante quantité d'air est captée par la face avant du véhicule. Une partie du flux d'air ainsi capté est amenée à traverser un système de refroidissement, également appelé « unité de refroidissement », io disposé entre la face avant du véhicule et le moteur du véhicule, avant d'être admise dans le moteur pour permettre la combustion du carburant. Le module de traitement thermique comporte notamment des échangeurs de chaleur formant partie d'une boucle thermique de climatisation de l'habitacle et un radiateur de refroidissement du moteur. 15 Un inconvénient majeur de ces unités de refroidissement réside dans le fait qu'une partie de l'air arrivant par l'orifice d'entrée ne passe pas par le ou les échangeurs de chaleur et se dissipe spontanément dans le compartiment moteur. Un tel inconvénient impose alors de prévoir des échangeurs de 20 chaleur relativement volumineux afin d'assurer un échange thermique approprié aux performances de refroidissement souhaitées dans les boucles de circulation passant par ces échangeurs de chaleur. Un autre inconvénient des unités de refroidissement connues réside dans le fait que les échangeurs de chaleur disposés dans l'unité de 25 refroidissement sont difficilement accessibles. La moindre opération sur l'un quelconque des éléments composant cette unité de refroidissement nécessite en effet de démonter au moins la portion supérieure du boîtier. La présente invention vise à améliorer la situation. A cet effet, l'invention a pour objet une unité de refroidissement pour une 3063456 2 face avant de véhicule automobile, l'unité comportant un boîtier et au moins un échangeur de chaleur monté sur dans le boîtier, le boîtier comprenant : - un cadre de logement d'un dispositif de régulation d'entrée d'air muni d'au moins un volet mobile, dit cadre avant, 5 - un capot, dit capot arrière, ledit cadre et ledit capot étant fixés de manière amovible l'un à l'autre, le boîtier délimitant un volume fermé et comprenant des éléments de jonction amovible pour permettre sélectivement un montage ou un démontage dudit au moins un échangeur dans le boîtier selon au moins deux directions de io montage ou démontage différentes. Grâce à l'unité selon la présente invention, les fuites autour du ou des échangeurs sont limitées, ce qui permet d'en améliorer l'efficacité et de réduire les dimensions du ou des échangeurs de chaleur, diminuant de ce fait l'encombrement et le poids de l'unité de refroidissement. Le boîtier 15 délimitant un volume fermé est configuré de façon modulaire, à savoir qu'il est constitué d'un ensemble de modules ou éléments juxtaposables combinables à d'autres éléments de même nature ou concourant à une même fonction. Le boitier est associé à un support pour permettre l'implémentation et la juxtaposition des échangeurs de chaleur ainsi que 20 d'autres éléments tels un ensemble de volets pilotés, un groupe moto- ventilateur, etc. de manière étanche. Le boitier permet donc un montage ou un démontage dudit au moins un échangeur dans le boîtier selon au moins deux directions de montage ou démontage différentes à savoir une direction longitudinale, une direction 25 transversale et/ou une direction verticale, et ce indépendamment des autres échangeurs de chaleur ou autres éléments tels que le groupe moto-ventilateur, etc. De plus, l'accès aux échangeurs de chaleur que comportent l'unité de refroidissement est facilité, ce qui simplifie les opérations de maintenance à 3063456 3 effectuer sur ces échangeurs de chaleur tout au long de la vie du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capot arrière comprend un logement pour un groupe moto-ventilateur de mise en mouvement d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend au 5 moins un élément de jonction amovible entre le cadre avant et le capot arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend au moins un couvercle de connexion entre le cadre avant et le capot arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend un seul couvercle, un élément de jonction amovible entre le cadre avant et le capot arrière, un élément de jonction amovible entre le couvercle et le cadre avant et un élément de jonction amovible entre le couvercle et le capot arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend deux couvercles, dits premier et deuxième couvercle, un élément de jonction amovible entre le cadre avant et le premier couvercle, un élément de jonction amovible entre le cadre avant et le deuxième couvercle, un élément de jonction amovible entre le premier couvercle et le capot arrière et un élément de jonction amovible entre le deuxième couvercle et le capot arrière. Selon une autre caractéristique de l'invention, le boîtier comprend des organes de fixation de l'unité à une poutre du véhicule automobile. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité comprend un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule et/ou un condenseur d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation du véhicule et/ou un évaporateur du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation et/ou un sous-refroidisseur du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation. L'invention a également pour objet une structure pour face avant de véhicule automobile, comprenant une unité de refroidissement telle que 3063456 4 décrite précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 illustre une vue éclatée d'une unité de refroidissement selon la présente invention ; - la figure 2 illustre une vue schématique en coupe transversale d'un boîtier de l'unité de la figure 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 10 - la figure 3 illustre une vue schématique en coupe transversale d'un boîtier de l'unité de la figure 1 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 illustre une vue schématique en coupe transversale d'un boîtier de l'unité de la figure 1 selon un troisième mode de 15 réalisation de l'invention ; et - la figure 5 illustre une vue schématique en coupe transversale d'un boîtier de l'unité de la figure 1 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. L'invention a pour objet une unité de refroidissement pour face avant de 20 véhicule automobile. En référence à la figure 1, l'unité de refroidissement 1 comprend un boîtier 2 dans lequel est encapsulé au moins un échangeur de chaleur (trois échangeurs de chaleur sur la figure 1). Par encapsulé, on entend que le ou les échangeurs de chaleur sont compris dans le boîtier 2 de manière 25 étanche sans avoir de fuite d'air autour du ou des échangeurs de chaleur. Le boîtier 2 comprend un cadre 3 de logement d'un dispositif de régulation d'entrée d'air muni d'au moins un volet mobile 4, dit cadre avant 3. 3063456 5 Le boîtier 2 comprend également un capot 5, dit capot arrière. Sur la figure 1, le dispositif de régulation d'entrée d'air 4 comprend une partie supérieure 6 de volets mobiles et une partie inférieure 7 de volets mobiles. 5 Sur la figure 1, les trois échangeurs de chaleur encapsulés dans le boîtier 2 sont respectivement un radiateur 8, un condenseur 9 et un évaporateur 10. Comme visible sur la figure 1, le capot arrière 5 comprend un groupe moto-ventilateur 11 de mise en mouvement d'air, afin d'aspirer l'air dans le 10 véhicule automobile. Le boîtier 2 comprend sur le mode de réalisation de la figure 1 un couvercle supérieur 10 de connexion du cadre avant 3 et du capot arrière 5. Le couvercle supérieur 10 est conformé pour couvrir le cadre avant 3, les trois échangeurs 8, 9 et 10, et le capot arrière 5. 15 Dans sa position installée dans le véhicule automobile, le boîtier 2 est disposé de sorte que le cadre 3 soit disposé en avant, tandis que le capot 4 est disposé en arrière, relativement à un sens d'entrée d'un flux d'air F dans le boîtier. Le flux d'air F est principalement parallèle à une direction longitudinale du 20 véhicule automobile, notée X. Une direction transversale est notée Y. Une direction verticale est notée Z. Le boîtier 2 s'étend donc selon une direction longitudinale (X), transversale (Y) et verticale (Z), par exemple par rapport aux axes du 25 véhicule, une fois monté. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cadre avant 3 et le capot arrière 4 sont fixés de manière amovible l'un à l'autre. 3063456 6 Le boîtier 2 délimite un volume fermé, V, dans lequel sont disposés les échangeurs de chaleur (plus particulièrement visible sur les figures 2 à 5). Le boîtier 2 est configuré de façon modulaire pour permettre un montage et un démontage d'au moins l'un des échangeurs selon la direction 5 longitudinale X, la direction transversale Y, la direction verticale Z, ou une combinaison de ces directions, comme il va être détaillé. Comme visible sur les figures, le boîtier 2 comprend au moins un élément de jonction amovible. L'élément de jonction amovible est par exemple un cordon d'étanchéité io sans joint muni de deux doigts qui coopèrent l'un avec l'autre, connu en soi. Comme il ressort de la figure 1, le boîtier comprend des organes 20 de fixation de l'unité 1 à une poutre du véhicule automobile, non illustrée. En référence à la figure 2, le volume fermé est délimité uniquement par le cadre avant 3 et le capot arrière 5. 15 Le boîtier 2 comprend au moins un élément de jonction amovible entre le cadre avant 3 et le capot arrière 5. Sur la figure 2, le boîtier 2 comprend deux éléments de jonction amovible entre le cadre avant 3 et le capot arrière 5. Le premier élément de jonction amovible, 12, est disposé en partie 20 supérieure, tandis que l'autre élément de jonction amovible 13 est disposé en partie inférieure. Par partie supérieure, on entend partie à proximité du capot du véhicule, par opposition à la partie inférieure, qui s'entend comme à proximité du plancher du véhicule. Autrement dit, la partie supérieure correspond à la 25 partie la plus haute de l'unité de refroidissement 1 selon la direction verticale (Z) et par analogie, la partie inférieure correspond à la partie la plus basse de l'unité de refroidissement 1 selon la direction verticale (Z). Du fait que les éléments de jonction sont amovibles, il est possible de 3063456 7 désolidariser de façon réversible le cadre avant 3 du capot arrière 5, ce qui permet l'accès aux échangeurs de chaleur dans le boîtier 2. Selon la configuration de la figure 2, il est possible de monter et démonter les échangeurs de chaleur, si seul l'un des éléments de jonction 5 amovible est détaché, soit selon la direction Z soit selon une combinaison des directions Z et X (par pivotement de l'échangeur). En référence à la figure 3, le volume fermé est délimité uniquement par le cadre avant 3, le capot arrière 5 et un couvercle de connexion 14 du cadre avant 3 et du capot arrière 5. o Le couvercle de connexion 14 est dit couvercle inférieur 14. Sur la figure 3, le boîtier 2 comprend un élément de jonction amovible supérieur 12 entre le cadre avant 3 et le capot arrière 5, un élément de jonction amovible inférieur 13 entre le couvercle inférieur 14 et le cadre avant 3 et un élément de jonction amovible inférieur 13' entre le couvercle 15 inférieur 14 et le capot arrière 5. Le couvercle inférieur 14 s'étend selon la direction X, orthogonalement au cadre avant 3 et au capot arrière 5. Les éléments de jonction inférieurs 15 et 16 sont avantageusement solidaires des extrémités du couvercle inférieur 14. 20 Du fait que les éléments de jonction 12, 13 sont amovibles, il est possible de désolidariser de façon réversible le cadre avant 3, le capot arrière 5 et le couvercle inférieur 14, ce qui permet l'accès aux échangeurs de chaleur dans le boîtier 2. Autrement dit, le boîtier 2 comprend des éléments de jonctions 12, 13 amovibles de manière à pouvoir configurer l'unité de 25 refroidissement 1, notamment le boitier 2, et accéder ainsi aux échangeurs de chaleur selon une direction X, Y ou Z selon les contraintes, par exemple de nature stérique, et les besoins du module de face avant. Selon la configuration de la figure 3, il est possible de monter et démonter les échangeurs de chaleur : 3063456 8 - si les deux éléments de jonction amovible inférieurs 13, 13' sont détachés, selon la direction Z (par le bas), - si l'un des éléments de jonction amovible 12, 13, 13', est détaché, soit selon la direction Z soit selon une combinaison des directions Z et X 5 (par pivotement de l'échangeur). En référence aux figures 4 et 5, le volume fermé est délimité uniquement par le cadre avant 3, le capot arrière 5 et deux couvercles de connexion du cadre avant 3 et du capot arrière 5. Le premier couvercle de connexion est dit couvercle inférieur 14. o Le deuxième couvercle de connexion est le couvercle supérieur 10. Le couvercle supérieur 10 et le couvercle inférieur 14 s'étendent parallèlement à la direction X sur le mode de réalisation de la figure 4 et parallèlement à la direction X et à la direction Z sur le mode de réalisation de la figure 5. 15 Sur les figures 4 et 5, le boîtier 2 comprend : - deux éléments de jonction amovible supérieurs 12, 12' entre respectivement le cadre avant 3 et le couvercle supérieur 10, et le couvercle supérieur 10 et le capot arrière 5, et - deux éléments de jonction amovible inférieurs 13, 13' respectivement 20 entre le couvercle inférieur 14 et le cadre avant 3 et le couvercle inférieur 14 et le capot arrière 5. Les éléments de jonction supérieurs (respectivement inférieurs) sont avantageusement solidaires des extrémités du couvercle supérieur (respectivement inférieur). 25 Du fait que les éléments de jonction sont amovibles, il est possible de désolidariser de façon réversible le cadre avant 3, le capot arrière 5, le couvercle inférieur 14, et le couvercle supérieur 10, ce qui permet l'accès aux échangeurs de chaleur dans le boîtier 2. 3063456 9 Selon les configurations des figures 4 et 5, il est possible de monter et démonter les échangeurs de chaleur : - si les deux éléments de jonction amovible inférieurs ou les deux éléments de jonction amovible supérieurs sont détachés, selon la 5 direction Z par le bas (respectivement par le haut), - si l'un des éléments de jonction amovible est détaché, soit selon la direction Z soit selon une combinaison des directions Z et X (par pivotement de l'échangeur), et - si les deux éléments de jonction amovibles associés au cadre avant, o ou les deux éléments de jonction amovibles associés au capot arrière sont détachés, selon la direction X. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation illustrés. Par exemple, il est possible de prévoir, en plus ou en remplacement des 15 couvercles inférieur et supérieur, un ou deux couvercles latéraux s'étendant selon la direction Y entre le cadre avant 3 et le capot arrière 5. On note que le couvercle supérieur n'est pas conformé pour servir de capot du véhicule automobile ni ne peut contribuer à fermer le capot du véhicule. 20 On note également que, dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles, les modes de réalisation décrits peuvent être combinés entre eux. L'unité selon la présente invention comprenant un boîtier pour encapsuler les échangeurs de chaleur, les fuites d'air sont limitées, ce qui permet de réduire la taille des échangeurs de chaleur tout en améliorant le coefficient 25 de performance thermique du véhicule, et de diminuer l'émission de CO2 du véhicule automobile. Le boîtier selon l'invention étant modulaire, c'est-à-dire que les éléments le constituant (le cadre avant, le capot arrière, éventuellement le ou les 3063456 10 couvercles) sont détachables de façon réversible, l'accès aux échangeurs est facilitée tout au long de la vie du véhicule, que ce soit pour l'assemblage en première monte ou l'assemblage et le désassemblage lors d'opération de maintenance du véhicule, ou pour une deuxième monte. 5 L'invention a également pour objet une structure pour face avant de véhicule automobile, comprenant l'unité de refroidissement 1. Le support comprend la poutre solidaire de l'unité de refroidissement. La poutre est avantageusement, une traverse inférieure, une traverse supérieure, ou un montant latéral du support. io Le support comprend éventuellement une poutre anti-parechoc. REVENDICATIONS1. Unité de refroidissement (1) pour face avant de véhicule automobile, l'unité de refroidissement (1) comportant un boîtier (2) et au moins un échangeur de chaleur (8, 9, 10) compris dans le boîtier (2), le boîtier (2) comprenant : - un cadre (3) de logement d'un dispositif de régulation d'entrée d'air (4) muni d'au moins un volet mobile, dit cadre avant, - un capot (5), dit capot arrière, o ledit cadre et ledit capot étant fixés de manière amovible l'un à l'autre, le boîtier (2) délimitant un volume fermé (V) et comprenant des éléments de jonction amovible (12,13) pour permettre sélectivement un montage ou un démontage dudit au moins un échangeur dans le boîtier (2) selon au moins deux directions de montage ou démontage différentes. 15 2. Unité de refroidissement selon la revendication 1, dans laquelle le capot arrière (5) comprend un logement pour un groupe moto-ventilateur (11) de mise en mouvement d'air. 3. Unité de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le boîtier (2) comprend au moins un élément de jonction 20 amovible (12, 13) entre le cadre avant (3) et le capot arrière (5). 4. Unité de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le boîtier (2) comprend au moins un couvercle de connexion (10, 14) du cadre avant (3) et du capot arrière (5). 5. Unité de refroidissement selon la revendication 4, dans laquelle le 25 boîtier (2) comprend un seul couvercle (14), un élément de jonction amovible (12) entre le cadre avant (3) et le capot arrière (5), un élément de jonction amovible (13) entre le couvercle (14) et le cadre avant (3) et un élément de jonction amovible (13') entre le couvercle (14) et le capot arrière (5). 3063456 12 6. Unité de refroidissement selon la revendication 4, dans laquelle le boîtier (2) comprend deux couvercles (10, 14), dits premier et deuxième couvercle, un élément de jonction amovible (12) entre le cadre avant (3) et le premier couvercle (10), un élément de jonction amovible (13) entre le 5 cadre avant (3) et le deuxième couvercle (14), un élément de jonction amovible (12') entre le premier couvercle (10) et le capot arrière (5) et un élément de jonction amovible (13') entre le deuxième couvercle (14) et le capot arrière (5). 7. Unité de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, o dans laquelle le boîtier (2) comprend des organes de fixation (20) de l'unité (1) à une poutre du véhicule automobile. 8. Unité de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, comprenant un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule et/ou un condenseur d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation du 15 véhicule et/ou un évaporateur du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation et/ou un sous-refroidisseur du dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation. 9. Structure pour face avant de véhicule automobile, comprenant une unité de refroidissement (1) selon l'une des revendications précédentes. 20