Brevet FR3097943A1 — publié le 20210101

Description Titre de l'invention : Dispositif de régulation d'un flux d'air pour une entrée d'air de véhicule automobile [0001] L'invention a pour objet un dispositif de régulation d'un flux d'air pour une entrée d'air d'un véhicule automobile et plus précisément ainsi qu'un véhicule automobile, et notamment un véhicule automobile électrique comprenant un tel dispositif de régulation d'entrée d'air. [0002] De manière générale, un véhicule automobile comprend une entrée d'air se présentant sous la forme d'une ouverture située sur la face avant dudit véhicule automobile. L'air entrant est utilisé pour permettre un échange de chaleur entre celui-ci et le système de refroidissement du véhicule automobile, ledit système de refroidissement étant situé à proximité de la face avant dudit véhicule. Plus précisément, l'air qui pénètre dans le compartiment moteur du véhicule automobile est guidé vers le système de refroidissement dudit véhicule automobile pour permettre un échange thermique entre l'air entrant et l'échangeur de chaleur du système de refroidissement. H est important de minimiser les déperditions du flux d'air entre l'entrée d'air et l'échangeur de chaleur. En effet, tout flux d'air pénétrant à l'intérieur du véhicule, et s'échappant vers le compartiment moteur avant d'avoir contribué à l'échange de chaleur à l'intérieur du véhicule automobile, influence de manière négative le coefficient de résistance à l'air dudit véhicule automobile. [0003] Il est connu d'utiliser des guides d'air se présentant sous la forme d'un conduit géné- ralement en plastique ou autre matériau flexible reliant l'entrée d'air au système de refroidissement. [0004] Dans le cadre d'un véhicule électrique, le dispositif de régulation d'entrée d'air peut comprendre un conduit d'air agencé en aval du système de refroidissement et conçu pour guider le flux d'air vers l'extérieur du véhicule. Un tel conduit peut s'avérer avantageux pour générer un effet venturi en aval de l'unité de refroidissement de sorte qu'un plus grand débit d'air puisse passer au travers du système de refroidissement améliorant ainsi le rendement thermique. [0005] Un tel conduit présente cependant certains inconvénients. En effet, lors qu'un véhicule électrique est à l'arrêt et branché à une station, ou borne électrique, afin de recharger la batterie, le groupe moto ventilateur du système de refroidissement est activé afin d'assurer un refroidissement de la batterie et éviter que celle-ci ne surchauffe. Toutefois un tel fonctionnement génère des nuisances sonores pour l'utilisateur. [0006] La présente invention cherche à surmonter cet inconvénient et propose un dispositif 2 de régulation d'un flux d'air pour une entrée d'air de véhicule automobile, comprenant un boiticr comprenant un ensemble de parois définissant un canal d'écoulement pour l'écoulement d'un flux d'air, dans lequel notamment est agencé une unité de refroidissement comprenant au moins un échangeur de chaleur et un groupe moto-ventilateur, caractérisé en ce que le boitier comprend au sein du canal d'écoulement, une cloison permettant de guider le flux d'air comprenant des moyens d'absorption acoustique agencé de manière à limiter au moins partiellement la propagation des nuisances sonores vers l'extérieur du conduit. [0007] Les nuisances sonores ainsi générées lors des phases de charge de la batterie sont contenues à l'intérieur du véhicule et ne peuvent plus être perçues à l'extérieur du véhicule. [0008] Selon un aspect de l'invention, le dispositif de régulation permettant une réduction du rayonnement acoustique comprend un volet agencé au sein du canal d'écoulement en aval de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0009] Selon un aspect de l'invention, le volet est de type tambour ou coulissant. [0010] Selon un aspect de l'invention, le canal d'écoulement comprend une entrée et une sortie, ladite sortie étant composée d'au moins deux conduits distincts, le volet étant apte à obturer chacun desdits conduits. [0011] Selon un aspect de l'invention, un dispositif d'obturation comprenant un ensemble de volets d'obturation aptes à pivoter en rotation de manière à faire varier le débit de flux d'air, est agencé dans le canal d'écoulement en amont de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0012] Selon un aspect de l'invention, l'unité de refroidissement est inclinée par rapport au dispositif d'obturation. [0013] Selon un aspect de l'invention, la cloison correspond à une des parois définissant le canal d'écoulement de manière à n'avoir qu'un unique canal d'écoulement. [0014] Selon un aspect de l'invention, la cloison est agencée au sein du canal d'écoulement de manière à diviser le canal d'écoulement en deux sous-conduits. [0015] Selon un aspect de l'invention, dans lequel le moyen d'absorption acoustique correspond à un revêtement fait d'un matériau d'isolation acoustique constitué de différentes fibres tissées ou non-tissées ou d'une mousse. [0016] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique correspond à une plaque perforée pliée ou deux plaques perforées, faites d'un matériau plastique rigide, définissant un volume interne et un matériau d'isolation acoustique constitué de différentes fibres tissées ou non-tissées ou d'une mousse étant agencé au sein du volume interne. [0017] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique comprend une ou plusieurs cavités fonctionnant comme résonateur d'Helmholtz. 3 [0018] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique est agencé en amont de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0019] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique est agencé en amont et en aval de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0020] Selon un aspect de l'invention, la cloison présente un bord de fuite rétréci par rapport au bord d'attaque par rapport à l'écoulement du flux d'air. Ceci permet d'avoir un profil aérodynamique. [0021] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique est agencé en aval de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0022] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique est agencé en amont de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0023] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique est agencé en amont et en aval de l'unité de refroidissement par rapport à l'écoulement du flux d'air. [0024] Selon un aspect de l'invention, le moyen d'absorption acoustique comprend un re- vêtement fait d'un matériau tissé ou non-tissé constitué de différentes fibres ou d'une mousse. [0025] Selon un aspect de l'invention, le conduit comprend une ou plusieurs cavités fonc- tionnant comme résonateur d'Helmholtz. [0026] Selon un aspect de l'invention, le conduit est fait d'un matériau d'absorption acoustique tel que du polyester, de la laine de roche ou encore tout autre polymère ayant des fibres de verre ou des fibres de chanvre. [0027] L'invention concerne également un véhicule comprenant un tel dispositif de ré- gulation d'un flux d'air pour une entrée d'air selon l'invention. [0028] 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 : [0029] La [fig.1] illustre un dispositif de régulation d'un flux d'air selon une vue de profil, [0030] la [fig.2] illustre de manière schématique le canal d'écoulement du dispositif de ré- gulation d'un flux d'air de la figure 1 selon une vue en perspective, [0031] la [fig.3] illustre de manière schématique un moyen d'absorption acoustique. [0032] 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 référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations [0033] La figure 1 illustre un module de face avant pour une entrée d'air d'un véhicule au- tomobile selon l'invention. Le module de face avant s'étend selon une direction longi- tudinalc (X), transversale (Y) et verticale (Z), par exemple par rapport aux axes d'un véhicule, lorsque le module de face avant est installé dans un véhicule automobile. [0034] Le module de face avant comprend un dispositif de régulation 2 d'un flux d'air selon l'invention comprend un boîtier 3, comprenant un ensemble de parois définissant un volume interne et ainsi un canal d'écoulement 4 pour l'écoulement d'un flux d'air avec une entrée 20 et une sortie 22. Le canal d'écoulement 4 est réalisé en matériau flexible afin d'absorber les vibrations du véhicule lorsque celui-ci roule, et en matériau suffisamment résistant afin de porter des éléments tels que des échangeurs de chaleur, certains plastiques par exemple en polypropylène ou en polyamide-6 se prêtent à une telle utilisation. Autrement dit, le boitier 3 correspond à une enveloppe, ou encore une gaine définissant un canal d'écoulement 4 pour un flux d'air. [0035] Le module de face avant d'un flux d'air, autrement dit le dispositif de régulation d'un flux d'air, comprend en outre un bloc thermique 6. Le bloc thermique 6 comprend au moins un échangeur de chaleur destiné à permettre un échange thermique entre le flux d'air et le fluide circulant au sein de l'échangeur de chaleur. Tel qu'illustré en figure 1, le bloc thermique 6 comprend ici un premier et un second échangeur de chaleur 8, 10. Le premier échangeur de chaleur 8 correspond par exemple à un condenseur tandis que le second échangeur de chaleur 10 correspond par exemple à un radiateur. Le bloc thermique 6 comprend en outre un groupe moto-ventilateur 12 correspondant à un ventilateur avec des pâles et un moteur associé de manière à pouvoir aspirer et relâcher un flux d'air à travers le module de face avant, et ce même lorsque le véhicule 1 est à l'arrêt. Le bloc thermique 6 comprend également un cadre porteur 62, correspondant à une structure rigide, plus précisément un cadre rigide en plastique avec quatre montants délimitant une surface dans laquelle sont agencés les échangeurs de chaleur 8,10 et ledit groupe moto-ventilateur 12. Afin de garantir la continuité du canal d'écoulement 4, le boîtier 3 est fixé de manière étanche au cadre porteur 62. Autrement dit le cadre porteur 62 assure la continuité du canal d'écoulement 4, ou en d'autres termes, le cadre porteur correspond à une partie du canal d'écoulement 4 [0036] Le module de face avant selon l'invention peut comprendre en outre un dispositif d'obturation 14 comprenant un ensemble de volets d'obturation 18 aptes à pivoter en rotation de manière à faire varier le débit du flux d'air, ledit dispositif d'obturation 14 est agencé dans le canal d'écoulement 4 en amont du bloc thermique 6 par rapport à l'écoulement du flux d'air. Le dispositif d'obturation 14 comprend en outre un cadre support présentant des paliers de manière à porter les volets d'obturation 18. [0037] Chaque volet d'obturation 18 comprend un axe de rotation se matérialisant par un tourillon qui est inséré dans les paliers du cadre support. Les axes de rotation peimettent aux volets d'obturation 18 de passer d'une configuration d'ouverture à une configuration de fermeture. La configuration d'ouverture, ou autrement dit ouvrir un volet d'obturation 18, revient à placer (par rotation) les volets d'obturation 18 de manière à ce qu'ils s'opposent le moins possible au passage du flux d'air tout en l'orientant de manière appropriée. Comme illustré sur la figure 1, dans la configuration d'ouverture, les volets d'obturation 18 sont agencés dans une position horizontale, en d'autres termes ils s'étendent selon une direction longitudinale (X) et transversale (Y), et assurent ainsi que le débit pour le flux d'air soit maximal, l'entrée d'air 20 d'air étant dégagée. La configuration de fermeture, ou autrement dit fermer un volet d'obturation 18, revient à placer les volets d'obturation 18 de manière à ce qu'ils s'opposent par leur surface frontale au maximum à l'écoulement du flux d'air F, en coopération avec les autres volets d'obturation 18. Dans cette configuration, les volets d'obturation 18 sont agencés dans une position verticale, autrement dit ils s'étendent selon une direction transversale (Y) et verticale (Z), et assurent ainsi que le débit du flux d'air soit minimal voire nul, rentrée d'air 20 d'air étant obturée. Bien évidemment, les volets d'obturation 18 sont aptes à adopter toute position intermédiaire entre ces deux configurations. [0038] Selon l'invention, le boitier 3 comprend au sein du canal d'écoulement 4, au moins une cloison permettant de guider le flux d'air, cette cloison comprend un ou des moyens d'absorption acoustique 70, autrement dit des moyens d'insonorisation ou encore des isolants acoustiques, assurant ainsi la suppression, ou du moins la limitation de la propagation, de bruit et nuisances sonores vers l'extérieur du module de face avant, et du véhicule, lorsque le dispositif de régulation 2 est monté dans un véhicule automobile. [0039] Un premier moyen d'absorption acoustique 70 correspond à un matériau d'absorption acoustique 72 absorbant les sons. Ce moyen d'absorption acoustique 70 peut être agencé sur les parois du bottier 3 et plus précisement au sein du canal d'écoulement 4. [0040] Le matériau d'absorption acoustique 72 peut correspondre à une couche de mousse en polyuréthane qui possède des pores ouverts et/ou fermés et préférentiellement imprégnée d'un copolymère de vinylidène ou à une couche d'un matériau tissé ou non-tissé tel un feutre, une laine synthétique ou naturelle constituée de différentes fibres ou encore un textile synthétique isolant constitué de polytéréphtalate d'éthylène (PET) et/ ou d'autres fibres synthétiques. La laine synthétique peut par exemple correspondre à de la laine de verre ou de la laine de roche. [0041] Dans un premier mode de réalisation, la cloison correspond à une des parois du bottier 3 définissant le volume interne et le canal d'écoulement 4, et le matériau d'absorption acoustique 72 correspond à un revêtement agencé au sein du canal d'écoulement 4. Ainsi, il n'y a qu'un unique canal d'écoulement 4. [0042] Dans un deuxième mode de réalisation, la cloison comprenant le moyen d'absorption 6 acoustique 70 correspond à une paroi interne au sein du canal d'écoulement 4 comme illustrée en figure 3. Ainsi le canal d'écoulement 4 est divisé en deux sous-conduits d'écoulement 5a,5b. [0043] Un deuxième moyen d'absorption acoustique 70 correspond par exemple à une ou plusieurs cavités 76 fonctionnant comme résonateur d'Helmholtz. Autrement dit le boitier 3 comprend des cavités 76 au sein de ses parois de manière à former des chambres dans lesquelles les nuisances sonores et ondes acoustiques vont être emprisonnées et être atténuées en rebondissant sur les différentes parois de la chambre. Les résonateurs d'Helmholtz, autrement dit les chambres, peuvent être agencés à l'intérieur du canal d'écoulement 4. [0044] Bien évidemment l'invention ne se limite pas à un mode de réalisation et il est possible selon l'invention de prendre chaque moyen d'absorption acoustique 70 individuellement ou de combiner différents moyens d'absorption acoustique 70 dans un dispositif de régulation 1, par exemple comme illustré en figure 2 [0045] En figure 2, le moyen d'absorption acoustique 70 correspond ici à un plaque perforée 80 comprenant des cavités 76, ou des ouvertures, une paroi du l'Initier 3 est agencé à distance de la plaque perforée 80 laissant un espace entre les deux cloisons, et le matériau d'absorption acoustique 72 est agencé au sein de l'espace entre la plaque perforée 80 et la paroi du boitier 3 remplissant l'espace entre la plaque perforée 80 et le boitier 3. Bien évidemment, il est possible d'agencer uniquement la plaque perforée 80 à distance du boitier 3 et les cavités 76 fonctionnent dans ce cas comme résonateurs d'Hehnholtz il est aussi possible de rajouter des parois additionnelles entre la plaque perforée 80 et le boitier 3 de manière à définir des chambres individuelles fonctionnant comme résonateur d'Helmholtz. [0046] Bien évidemment, il est possible d'avoir deux plaques perforée 80 agencées à distance de l'une de l'autre, le matériau d'absorption acoustique 72 étant agencé, ou non, entre les deux plaques perforée 80 remplissant l'espace entre les deux plaques 80. Il est aussi possible de rajouter des parois additionnelles entre les deux plaques perforées 80 de manière à définir des chambres individuelles fonctionnant comme résonateur d'Helmholtz il est aussi possible de rajouter en outre du matériau d'absorption acoustique 72 dans chaque chambre individuelle. [0047] Selon l'invention, la cloison peut correspondre à une plaque perforée 80 pliée, c'est-à-dire repliée ou pliée sur elle-même, et définissant un volume interne avec une paroi du boitier, un matériau d'absorption acoustique 72 étant agencé ou non au sein de ce volume interne [0048] Le boitier 3 telle qu'illustré en figure 1, est réalisée en deux parties, une première partie 3a reliant l'entrée du canal d'écoulement 4, et donc l'entrée 20 du canal découlement 4, où est agencée le dispositif d'obturation 14, à l'unité de refroidissement 6 7 et une deuxième partie 3b reliant l'unité de refroidissement 6 à la sortie du canal d'écoulement 4 et donc à la sortie 22 du canal d'écoulement 4. Les parties 3a, 3b du boitier 3 comprennent des moyens de fixation tels que des clips, vis, trous taraudés, etc. de formes complémentaires aux moyens de fixation agencés sur l'unité de refroidissement 6. Les parties 3a,3b peuvent aussi comprendre des moyens de fixation de formes complémentaires de manière à ce que chaque partie 3a,3b puisse se fixer l'une à l'autre. Il est également envisageable d'avoir un boitier 3 en une seule pièce monobloc formant continuité de matière entre l'entrée 20 et la sortie 22 du canal d'écoulement 4. [0049] Selon l'invention, le ou les moyens d'absorption acoustique 70 sont préféren- tiellement agencés au sein du canal d'écoulement 4 dans la partie 3a autrement dit en amont de l'unité de refroidissement 6 par rapport à l'écoulement du flux d'air. Bien évidemment, il est possible d'agencer le ou les moyens d'absorption acoustique 70 en aval de l'unité de refroidissement 6. 11 est aussi possible d'agencer le ou les moyens d'absorption acoustique 70 en amont et en aval de l'unité de refroidissement 6 [0050] Toujours selon l'invention, l'unité de refroidissement 6 est inclinée par rapport au dispositif d'obturation 14. En d'autres termes, les plans médians de l'unité de refroidissement 6 et du dispositif d'obturation 14 forment un angle différent de 0° (non nul), en particulier un angle compris dans un écart entre 10 et 80', plus précisément dans un écart entre 30° et 60°. Un tel agencement permet de diminuer l'encombrement stérique du dispositif de régulation I. [0051] La cloison présente un bord de fuite rétréci par rapport au bord d'attaque par rapport à l'écoulement du flux d'air afin d'avoir un profil plus aérodynamique et favoriser 1' écoulement du flux d'air. 8 REVENDICATIONS[Revendication I] Dispositif de régulation (2) d'un flux d'air pour une entrée d'air de véhicule automobile, comprenant un boitier (3) comprenant un ensemble de parois définissant un canal d'écoulement (4) pour l'écoulement d'un flux d'air, caractérisé en ce que le boitier (3) comprend au sein du canal d'écoulement (4), une cloison permettant de guider le flux d'air comprenant au moins un moyen d'absorption acoustique (70) agencé de manière à limiter au moins partiellement la propagation des nuisances sonores vers l'extérieur du boitier (3). [Revendication 2] Dispositif de régulation (2) selon la revendication 1, dans lequel la cloison correspond à une des parois définissant le canal d'écoulement (4) de manière à n'avoir qu'un unique canal d'écoulement [Revendication 3] Dispositif de régulation (2) selon la revendication 1, dans lequel la cloison est agencée au sein du canal d'écoulement (4) de manière à diviser le canal d'écoulement (4) en deux sous-conduits (5a,5b). [Revendication 4] Dispositif de régulation (2) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen d'absorption acoustique (70) correspond à un revêtement fait d'un matériau d'isolation acoustique (72) constitué de différentes fibres tissées ou non-tissées ou d'une mousse. [Revendication 5] Dispositif de régulation (2) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen d'absorption acoustique (70) correspond à une plaque perforée (80) pliée ou deux plaques perforées (80), faites d'un matériau plastique rigide, définissant un espace interne et un matériau d'isolation acoustique (72) constitué de différentes fibres tissées ou non-tissées ou d'une mousse étant agencé au sein de cet espace interne. [Revendication 6] Dispositif de régulation (2) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen d'absorption acoustique (70) comprend une ou plusieurs cavités (76) fonctionnant comme résonateur d'Helmholtz. [Revendication 7] Dispositif de régulation (2) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen d'absorption acoustique (70) est agencé en amont de l'unité de refroidissement (6) par rapport à l'écoulement du flux d'air [Revendication 8] Dispositif de régulation (2) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen d'absorption acoustique (70) est agencé en amont et en aval de l'unité de refroidissement (6) par rapport à l'écoulement du flux d'air [Revendication 9] Dispositif de régulation (2) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la cloison présente un bord de fuite rétréci par rapport au bord 9 d'attaque par rapport à l'écoulement du flux d'air.