Brevet FR3072452A1 — publié le 20190419

Echangeur de chaleur avec dispositif d'obturation glissant des passages d'air La description a notamment pour objet un échangeur de chaleur, en particulier un refroidisseur d'air de suralimentation. Dans le domaine des véhicules automobiles, le gaz de suralimentation à destination du moteur est refroidi par un échangeur de chaleur communément nommé refroidisseur de gaz de suralimentation ou refroidisseur d'air de suralimentation (RAS). Certains de ces refroidisseurs, io ci-après nommés RAS à air, sont refroidis par de l'air. Les RAS à air comprennent un faisceau de conduits dans lesquels circulent un gaz de suralimentation comprenant des polluants, le gaz de suralimentation de ces conduits étant refroidi par de l'air circulant dans des passages d'air situés entre les conduits de circulation de gaz de 15 suralimentation. Sous certaines conditions de l'air ambiant, une partie du gaz de suralimentation et des polluants se condense, créant ainsi de la corrosion sur l'intérieur des conduits du RAS à air. Plusieurs problèmes sont liés à cette condensation : les conduits du RAS à air se percent, la combustion du gaz dans le moteur est mise en défaut 20 pouvant causer un arrêt du moteur. Une solution connue est de traiter la surface du RAS à air pour les aspects corrosion des conduits, mais elle n'est pas efficace sur les perturbations de combustion dans le moteur. L'invention vise donc à résoudre le problème de condensation en 25 régulant l'efficacité thermique de l'échangeur de chaleur en adaptant la section de passage des passages d'air de refroidissement à l'aide d'un dispositif d'obturation glissant des passages d'air. L'invention se rapporte notamment à un échangeur de chaleur comprenant un faisceau d'échange de chaleur comprenant un empilement alterné de conduits de circulation d'un fluide à refroidir et de passages d'air caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur comprend un dispositif d'obturation glissant des passages d'air. Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'obturation glissant 5 comprend une grille fixe et une grille mobile montée glissante par rapport à la grille fixe. Selon un aspect de l'invention, l'échangeur de chaleur comprend un système de commande de la grille mobile, par exemple de type came. Selon un aspect de l'invention, la grille mobile comprend une oreille de io fixation pour sa fixation à un bras de commande. Selon un aspect de l'invention, la grille mobile comprend des lumières de guidage. Selon un aspect de l'invention, les lumières de_ guidage de forme oblongue. 15 Selon un aspect de l'invention, les parties latérales des lumières de guidage sont planes. Selon un aspect de l'invention, les parties latérales des lumières de guidage sont arquées. Selon un aspect de l'invention, les lumières de guidage sont en forme de 20 haricot. Selon un aspect de l'invention, la grille fixe comprend une plaque fixe. Selon un aspect de l'invention, la grille fixe comprend des protubérances, apte à coopérer avec les lumières de guidage de la grille mobile, les lumières de guidage définissant la trajectoire de déplacement de la grille 25 mobile par rapport à la grille fixe. Selon un aspect de l'invention, chaque protubérance comprend un corps surmonté d'une collerette formant un épaulement ménageant une surface de glissement pour la grille mobile. Selon un aspect de l'invention, les collerettes des protubérances sont accolées à la plaque de la grille fixe. Selon un aspect de l'invention, la grille fixe est fixée sur l'échangeur de chaleur et comprend des plots, ces plots définissant la distance 5 d'écartement entre la grille fixe et le faisceau d'échange. Selon un aspect de l'invention, les passages d'air du faisceau d'échange comportent des intercalaires. Selon un aspect de l'invention, les plots sont creux et permettent la fixation de la grille fixe au faisceau d'échange, par exemple par io l'intermédiaire de griffes s'accrochant à un intercalaire des passages d'air. Selon un aspect de l'invention, la grille fixe comprend des fenêtres situées en regard des passages d'air du faisceau d'échange de chaleur. Selon un aspect de l'invention, la grille mobile comprend des ouvertures et des bandes d'obturation agencées de manière à ce que les ouvertures 15 puisse laisser passer un flux d'air au travers des fenêtres et des passages d'air lorsque la grille mobile est dans une position ouverte, et de manière à ce que les bandes d'obturation puisse obturer partiellement des fenêtres lorsque la grille mobile est dans une position intermédiaire et/ou totalement les fenêtres lorsque la grille mobile est dans une position fermée, par 20 glissement de la grille mobile par rapport à la grille fixe. Selon un aspect de l'invention, chaque fenêtre est apte à coopérer avec une ouverture de forme et de superficie sensiblement similaire à ladite fenêtre correspondante. Selon un aspect de l'invention, la grille mobile comprend une plaque 25 mobile comportant les ouvertures. Selon un aspect de l'invention, les parties de la plaque mobile entre les ouvertures définissent des bandes d'obturation. Selon un aspect de l'invention, le faisceau d'échange est de forme sensiblement parallélépipédique. Selon un aspect de l'invention, le faisceau d'échange comprend une première face latérale assujettie à une boîte d'entrée, une deuxième face latérale assujettie à une boîte de sortie, les conduits débouchant dans les boîtes d'entrée et de sortie. 5 Selon un aspect de l'invention, le faisceau d'échange comprend une face longitudinale comprenant des entrées pour les passages d'air et perpendiculaire aux premières et deuxièmes faces latérales, le dispositif d'obturation glissant étant disposé en regard de ladite face longitudinale. Selon un aspect de l'invention, le faisceau d'échange comprend dans son empilement et en ses deux extrémités deux joues de renfort, le dispositif d'obturation glissant étant fixé auxdites joues de renfort, par exemple au moyen de clips. Selon un aspect de l'invention, la grille fixe comprend des clips de fixation aux joues de renfort du faisceau d'échange. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 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 : la figure 1 représente un échangeur de chaleur comprenant un dispositif d'obturation glissant en position fermée, la figure 2 représente un échangeur de chaleur comprenant un dispositif d'obturation glissant en position ouverte, - le figure 3 représente un faisceau d'échange d'un échangeur de chaleur les figures 4A et 4B illustrent une grille fixe du dispositif d'obturation glissant, les figures 5A et 5B illustrent une grille mobile du dispositif d'obturation glissant, la figure 6 représente la position de la grille mobile par rapport à la grille fixe lorsque le dispositif d'obturation glissant en position ouverte, la figure 7 représente la position de la grille mobile par rapport à la grille fixe lorsque le dispositif d'obturation glissant en position fermée, 5 - la figure 8A représente une vue schématique d'un moyen de maintien de la grille mobile à la grille fixe, - la figure 8B représente une vue schématique d'une protubérance de la grille fixe, - la figure 8C représente une vue schématique d'une 10 protubérance de la grille fixe coopérant avec une lumière de guidage de la grille mobile, - la figure 9 représente un dispositif d'obturation glissant fixé sur un faisceau d'échange de chaleur, - la figure 10A représente en transparence un faisceau 15 d'échange dont le dispositif d'obturation glissant est fixé au faisceau d'échange par des griffes, la figure 10B représente un détail d'un plot de la grille fixe et d'une griffe, la figure 11 illustre la fixation du dispositif d'obturation 20 glissant à une joue du faisceau d'échange par des clips, - la figure 12 illustre l'écartement entre le dispositif d'obturation glissant et le faisceau d'échange, la figure 13 illustre un exemple de système de commande du dispositif d'obturation glissant. 25 Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque élément mentionné dans le cadre d'un mode de réalisation ne concerne que ce même mode de réalisation, ou que des caractéristiques de ce mode de réalisation s'appliquent seulement à ce mode de réalisation. Les figures 1 et 2 représentent un échangeur de chaleur 1 comprenant un dispositif d'obturation glissant 2. L'échangeur de chaleur 1 comprend un faisceau d'échange 6 de forme 5 sensiblement parallélépipédique. L'échangeur de chaleur 1 comprend une boîte d'entrée 5 et une boîte de sortie 4. Des conduits 61 de circulation pour un fluide à refroidir débouchent dans les boîtes d'entrée 5 et de sortie 4. Ces conduits sont visibles sur la figure 3. io Le dispositif d'obturation glissant 2 est fixé sur une face du faisceau d'échange 6. En particulier, le dispositif d'obturation glissant 2 est fixé sur la face longitudinale 7 du faisceau d'échange 6. Comme illustré sur la figure 3, le faisceau d'échange 6 comprend un 15 empilement alterné de conduits 61 de circulation d'un fluide à refroidir et de passages d'air 62. Le faisceau d'échange 6 comprend une première face latérale 9 et une deuxième face latérale 8. La première face latérale 9 est la face du faisceau d'échange qui est 20 assujettie à la boîte d'entrée 5 sur les figures 1 et 2. La deuxième face latérale 8 est la face du faisceau d'échange qui est assujettie à la boîte de sortie 4 sur les figures 1 et 2. En particulier, les faces latérales 8 et 9 sont assujetties aux boîtes de sortie 4 et d'entrée 5 au moyen de brides de fixation 50 comprenant par 25 exemple des pattes de sertissage pour la fixation des boîtes de sortie 4 et d'entrée 5. La face longitudinale 7 est la face du faisceau d'échange 6 qui comprend des entrées pour les passages d'air 62 et qui est perpendiculaire aux premières et deuxièmes faces latérales 9 et 8. La face longitudinale 7 est de forme sensiblement rectangulaire. Comme illustré en figure 2, le dispositif d'obturation glissant 2 comprend des fenêtres 24 situées en vis-à-vis des passages d'air 62. Le faisceau d'échange 6 comprend dans son empilement et en ses deux 5 extrémités opposées deux joues de renfort 3. Une des joues de renfort 3 est visible sur les figures 1 et 2. Le dispositif d'obturation glissant 2 permet d'ouvrir et de fermer totalement ou partiellement des fenêtres 24 pour ouvrir et obturer totalement ou partiellement les passages d'air 62 du faisceau d'échange 6. 10 Avantageusement, et comme illustré sur la figure 3, les conduits 61 comprennent des ailettes 13 pour favoriser les échanges thermiques entre l'air circulant dans les passages d'air et le fluide à refroidir circulant dans les conduits 61. Le dispositif d'obturation glissant 2 comprend une grille fixe 20 et une 15 grille mobile 21 montée glissante par rapport à la grille fixe 20. La grille fixe 20 est illustrée sur les figures 4A et 4B. La grille fixe 20 comprend une plaque 200 comportant des fenêtres 24. Avantageusement les fenêtres 24 sont sensiblement rectangulaires. De préférence, la largeur des fenêtres 24 est sensiblement identique à la 20 hauteur des passages d'air 62, la hauteur des passages d'air 62 correspondant à l'espace entre deux conduits 61, dans l'empilement alterné de conduits 61 et de passages d'air 62. La grille fixe 20 comprend des clips 30 permettant sa fixation aux joues de renfort 3 de l'échangeur 1. 25 La plaque 200 de la grille fixe 20 est de forme sensiblement rectangulaire. De manière avantageuse la longueur et la largeur de la plaque 200 est sensiblement identique à la longueur et la largeur de la face longitudinale 7 du faisceau d'échange 6. La grille fixe 20 comprend des plots 26. Les plots 26 permettent de garantir une distance prédéfinie entre la grille 5 fixe 20 et la face longitudinale 7 du faisceau d'échange 6 lorsque la grille fixe 20 est fixée sur l'échangeur 1. Avantageusement, les plots 26 sont creux et permettent la fixation de la grille fixe 20 au faisceau d'échange 6, comme illustré sur les figures 10A et 10B. 10 La grille fixe 20 comprend des protubérances 23. Les protubérances 23 font saillies du côté opposé de la plaque 200 par rapport aux plots 26. Les protubérances 23 comprennent des trous 27 pour le passage de moyens de solidarisation, par exemple des rivets ou des clips sapins, permettant la solidarisation de la grille mobile 21 à la grille fixe 20. 15 Cette solidarisation doit permettre un montage mobile de la grille 21 sur la grille fixe 20. La grille mobile 21 est illustrée sur les figures 5A et 5B. La grille mobile 21 est sensiblement plane. La grille mobile 21 comprend des orifices 25 pour le passage de moyens 20 de fixation permettant la fixation de la grille fixe 20 au faisceau d'échange 6. La grille mobile 21 comprend des lumières de guidage 22 aptes à coopérer avec les protubérances 23 de la grille fixe 20. La grille mobile 21 comprend une oreille de fixation 14 pour sa fixation à un bras de commande 41. 25 La grille mobile 21 comprend des ouvertures 16 et des bandes d'obturation 18. Sur les figures 6 et 7, la grille fixe 20 est représentée de couleur grise, la grille mobile 21 est représentée de couleur blanche afin de pouvoir les distinguer. Comme visible sur la figure 6, les ouvertures 16 et les bandes d'obturation 18 de la grille mobile sont agencées de manière à ce que les 5 ouvertures 16 puissent laisser passer un flux d'air au travers des fenêtres 24 lorsque le dispositif d'obturation glissant 2 est dans une position ouverte, plus précisément lorsque la grille mobile 21 du dispositif d'obturation glissant 2 est en position ouverte. Les ouvertures 16 de la grille mobile 21 et les fenêtres 24 de la grille fixe 20 sont en regard les unes par rapport aux autres. Les bandes d'obturation 18 de la grille mobile 21 n'obturent pas les fenêtres 24 de la grille fixe 20. Les orifices 25 sont en regard des plots 26 creux. Les orifices 25 de la grille mobile 21 permettent le passage de moyens de fixation dans les plots 26 creux. 15 Les protubérances 23 de la grille fixe 20 coopèrent avec les lumières de guidage 22 de la plaque mobile 21. Les protubérances 23 de la grille fixe 20 sont localisées contre une première extrémité des lumières de guidage 22 de la plaque mobile 21. Comme visible sur la figure 7, les bandes d'obturation 18 de la grille 20 mobile 21 obturent totalement les fenêtres 24 de la grille fixe 20 lorsque le dispositif d'obturation glissant 2 est en position fermée, plus précisément lorsque la grille mobile 21 du dispositif d'obturation glissant 2 est en position fermée. Les protubérances 23 de la grille fixe 20 coopèrent avec les lumières de 25 guidage 22 de la plaque mobile 21. Les protubérances 23 de la grille fixe 20 sont localisées contre une deuxième extrémité des lumières de guidage 22 de la plaque mobile 21, opposée à la première extrémité desdites lumières de guidage 22. La figure 8A illustre la solidarisation de la grille mobile 21 avec la grille 10 fixe 20. La grille fixe 20 est transparente sur l'illustration afin de permettre de distinguer le clip sapin 28 qui solidarise de la grille mobile 21 avec la grille fixe 20. 5 Le clip sapin 28 comprend une tête 281 et une tige 282. La tête 281 du clip sapin 28 repose sur la surface externe de la grille mobile 21 mais également sur l'extrémité libre 233 de la protubérance 23 de la grille fixe 20 (figure 8C). La tige 282 du clip sapin 28 est localisée dans le trou 27 de la 10 protubérance 23 de la grille fixe 20 (figures 8C). Comme illustré sur la figure 8B, la protubérance 23 de la grille fixe 20 comprenant un corps 230 surmonté d'une collerette 231 formant un épaulement 235 ménageant une surface de glissement 234 pour la grille mobile 21. 15 L'épaisseur de la collerette 231 permet de garantir un espacement prédéterminé entre la grille mobile 21 et la grille fixe 20. Ainsi, la surface de glisse de la grille mobile 21 sur la grille fixe 21 est limitée aux surfaces de glissement 234 des collerettes de la grille fixe 20. La figure 8C illustre la coopération entre la lumière de guidage 22 de la 20 grille mobile 21 et la protubérance 23 de la grille fixe 20. Le clip sapin 28 n'est pas représenté. Les lumières de guidage 22 de la grille mobile 21 définissant la trajectoire de déplacement de la grille mobile 21 par rapport à la grille fixe 20, en particulier par rapport aux protubérances 23 de la grille fixe 20. 25 De manière avantageuse, le corps 230 d'une protubérance 23 est de forme cylindrique. De manière encore avantageuse, les extrémités d'une lumière de guidage 22 sont arrondis et d'un diamètre légèrement supérieur à celui d'une protubérance 23. Ainsi, une protubérance 23 et les extrémités d'une 11 lumière de guidage sont de forme complémentaire. Sur la figure 8C, la lumière de guidage est en forme de haricot. La lumière de guidage 22 peut être alternativement de forme oblongue, de fer à cheval, en forme de U. 5 Les parties latérales de la lumière de guidage peuvent être planes ou arquées. Toutes les lumières de guidages 22 d'une grille mobile 21 sont de préférence de forme et de taille identique. Toutes les protubérances 23 d'une grille fixe 20 sont de préférence de 10 forme et de taille identique. La figure 9 illustre le positionnement de la grille fixe par rapport au faisceau d'échange de chaleur 6. Les fenêtres 24 de la grille fixe 20 sont en regard des passages d'air 62. Cela permet de laisser passer un flux d'air au travers des fenêtres 24 et des 15 passages d'air 62 lorsque la grille mobile 21 est dans une position ouverte. La figure 10A illustre la fixation de la grille fixe 20 au faisceau d'échange 6 par des griffes 27. L'échangeur de chaleur 6 est illustré en transparente afin de distinguer les griffes 27. Les passages d'air 62 comprennent des intercalaires, de préférence 20 ondulés (non illustré). Les griffes 27 s'accrochent à un intercalaire des passages d'air pour fixer la grille fixe 21 sur le faisceau d'échange 6. La griffe 27 de la figure 10B comprend une extrémité plate 270 qui est localisée dans l'épaisseur de la grille fixe 20, en butée contre le plot creux 25 26 de la grille fixe 20. L'extrémité plate 270 de la griffe 27 est de dimension plus petite qu'un orifice 25 de la grille mobile 21 de manière à ce que l'extrémité plate 270 de la griffe 27 puisse passe à travers d'un orifice 25 de la grille mobile 21 12 lorsque le dispositif d'obturation glissant 2 est en position ouverte. La griffe 27 comprend un harpon 271 apte à s'accrocher à un intercalaire des passages d'air pour permettre la fixation de la grille fixe 20 sur le faisceau d'échange 6. 5 La figure 11 illustre la fixation du dispositif d'obturation glissant 2 et en particulier de la grille fixe 20, à la joue 3 du faisceau d'échange par des clips 30. La joue 3 comprend des parties de bord relevées 31 qui permettent le blocage de clips 30 de la grille fixe 20 sur la joue 3. Cette fixation de la grille fixe 20 par clips 30 est une fixation amovible au faisceau d'échange de chaleur 6. La figure 12 illustre la distance d'écartement e entre la grille fixe 20 du dispositif d'obturation glissant 2 et la face longitudinale 7 du faisceau d'échange de chaleur 6. 15 Cette distance d'écartement e est prédéfinie par la hauteur h des plots 26 dont l'extrémité libre 261 (figure 10B) est en butée contre la face longitudinale 7 du faisceau d'échange de chaleur 6. Sur la figure 13, l'échangeur de chaleur 1 comprend un système de commande 40 de la grille mobile 21, REVENDICATIONS1. Echangeur de chaleur (1) comprenant un faisceau d'échange de chaleur (6) comprenant un empilement alterné de conduits (61) de circulation d'un fluide à refroidir et de passages d'air (62) caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (1) comprend un dispositif d'obturation glissant (2) des passages d'air (62). 2. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'obturation glissant (2) comprend une grille fixe (20) et une io grille mobile (21) montée glissante par rapport à la grille fixe (20). 3. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un système de commande (40) de la grille mobile (21), par exemple de type came. 4. Echangeur de chaleur (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, 15 caractérisé en ce que la grille mobile (21) comprend des lumières de guidage (22), la grille fixe (20) comprend des protubérances (23), les protubérances (23) de la grille fixe (20) étant apte à coopérer avec les lumières de guidage (22) de la grille mobile (21), les lumières de guidage (22) définissant la trajectoire de déplacement de la grille mobile (21) par 20 rapport à la grille fixe (20). 5. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, chaque protubérance (23) comprenant un corps (230) surmonté d'une collerette (231) formant un épaulement (231) ménageant une surface de glissement (233) pour la grille mobile (21). 25 6. Echangeur de chaleur (1) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la grille fixe (20) est fixée sur l'échangeur de chaleur (1) et comprend des plots (26), ces plots définissant la distance d'écartement (e) entre la grille fixe (20) et le faisceau d'échange (6). 7. Echangeur de chaleur (1) selon la revendication précédente, les 14 passages d'air (62) du faisceau d'échange (6) comportant des intercalaires caractérisé en ce que les plots (26) sont creux et permettent la fixation de la grille fixe (20) au faisceau d'échange (6), par exemple par l'intermédiaire de griffes (27) s'accrochant à un intercalaire des passages d'air (62). 5 8. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, la grille fixe (20) comprenant des fenêtres (24) situées en regard des passages d'air (62) du faisceau d'échange de chaleur (6), la grille mobile (21) comprenant des ouvertures (16) et des bandes d'obturation (18) agencées de manière à ce que les ouvertures (16) puissent laisser passer o un flux d'air au travers des fenêtres (24) et des passages d'air (62) lorsque la grille mobile (21) est dans une position ouverte, et de manière à ce que les bandes d'obturation (18) puisse obturer partiellement des fenêtres (24) lorsque la grille mobile (21) est dans une position intermédiaire et/ou totalement les fenêtres (24) lorsque la grille mobile (21) est dans une 15 position fermée, par glissement de la grille mobile (21) par rapport à la grille fixe (20). 9. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le faisceau d'échange (6) étant de forme sensiblement parallélépipédique et comprenant une première face latérale (9) assujettie à 20 une boîte d'entrée (5), une deuxième face latérale (8) assujettie à une boîte de sortie (4), les conduits (61) débouchant dans les boîtes d'entrée et de sortie (5, 6), une face longitudinale (7) comprenant des entrées pour les passages d'air (62) et perpendiculaire aux premières et deuxièmes faces latérales (9, 8), le dispositif d'obturation glissant (2) étant disposé en regard 25 de ladite face longitudinale (7). 10. Echangeur de chaleur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, le faisceau d'échange (6) comprenant dans son empilement et en ses deux extrémités opposées deux joues de renfort (3) caractérisé en ce que le dispositif d'obturation glissant (2) est fixé auxdites joues de renfort (3), par 30 exemple au moyen de clips (30).