Brevet FR3125088A1 — publié le 20230113

L’invention concerne un module (1) d’échange de chaleur de véhicule automobile, comportant trois échangeurs de chaleur disposés selon deux échangeurs amont (3, 5) et un échangeur aval (2) de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air atteint d’abord les échangeurs amont avant d’atteindre l’échangeur aval, les échangeurs amont étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont de sorte que cet air passant par la fenêtre (6) atteint l’échangeur aval.. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Module d’échange de chaleur de véhicule automobile La présente invention concerne un module d’échange de chaleur de véhicule automobile. Les véhicules automobiles sont habituellement équipés de plusieurs échangeurs de chaleur. En particulier, ils comprennent au moins un échangeur de refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile. Ils comprennent en outre fréquemment plusieurs autres échangeurs supplémentaires tels qu'un condenseur faisant partie du circuit de climatisation de l'habitacle du véhicule ou un refroidisseur de l'air de suralimentation. Ces échangeurs sont fréquemment assemblés pour constituer un ensemble de plusieurs échangeurs appelé module d'échange de chaleur. L'invention a pour but d’optimiser le fonctionnement de ces échangeurs dans différentes situations de fonctionnement. La présente invention a ainsi pour objet un module d’échange de chaleur de véhicule automobile, comportant trois échangeurs de chaleur disposés selon deux échangeurs amont et un échangeur aval de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air atteint d’abord les échangeurs amont avant d’atteindre l’échangeur aval, les échangeurs amont étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont de sorte que cet air passant par la fenêtre atteint l’échangeur aval. L’invention permet ainsi d’optimiser le fonctionnement des échangeurs dans différentes situations, comme mieux expliqué plus bas. Selon l’un des aspects de l’invention, la distance entre les deux échangeurs amont, distance qui représente la largeur de la fenêtre, est comprise entre 3 et 30 mm. Selon l’un des aspects de l’invention, la fenêtre présente une forme rectangulaire, lorsque le module est vu de face. Selon l’un des aspects de l’invention, les échangeurs présentent chacun un contour sensiblement rectangulaire. Selon l’un des aspects de l’invention, la fenêtre s’étend tout le long des deux bords parallèles des échangeurs amont. Selon l’un des aspects de l’invention, la superficie de l’échangeur aval est plus grande que la superficie des échangeurs amont. Selon l’un des aspects de l’invention, les échangeurs sont disposés parallèlement les uns aux autres. Selon l’un des aspects de l’invention, la fenêtre est ouverte en permanence. Autrement dit aucun obturateur ne vient obstruer le passage de l’air dans la fenêtre. En variante, un obturateur est présent dans cette fenêtre afin de permettre de régler le flux d’air qui passe dans cette fenêtre. Selon l’un des aspects de l’invention, l’obturateur comporte un volet mobile, notamment un volet pilotant autour d’un axe de rotation. Selon l’un des aspects de l’invention, cet axe de rotation est situé au sein de la fenêtre. Selon l’un des aspects de l’invention, l’échangeur aval est un condenseur faisant partie d'un circuit de climatisation de véhicule automobile. Selon l’un des aspects de l’invention, l’un des échangeurs amont est un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule. Selon l’un des aspects de l’invention, l’autre des échangeurs amont est un radiateur d'air de suralimentation 5, destiné à refroidir l'air admis dans les chambres de combustion du moteur. Cet échangeur est encore appelé Subcooler en anglais. Selon l’un des aspects de l’invention, le passage de l’air dans la fenêtre entre les deux échangeurs amont s’apparente à une fuite d’air allant frapper l’échangeur aval. Selon l’un des aspects de l’invention, ce passage d’air, ou fuite, peut être utilisé pour optimiser les performances des échangeurs de chaleur. Ainsi en ayant une dimension suffisante de la fenêtre, il est possible de faire passer de l’air frais dans le condenseur afin d’optimiser sa performance. L’invention permet en outre d’évacuer suffisamment de chaleur par exemple lorsque le véhicule monte une côte ou lorsque le véhicule se trouve dans un climat chaud. La fenêtre ne doit pas non plus être trop grande afin de ne pas dégrader la performance des échangeurs amont, en permettant l’arrivée de suffisamment d’air frais sur ces échangeurs. L’invention permet ainsi d’optimiser les performances à la fois des échangeurs amont et de l’échangeur aval. L’invention est particulièrement intéressante dans le cas d’une charge rapide d’un véhicule électrique car la fenêtre n’influence pas la performance du radiateur qui entre en jeu dans cette situation. Dans le cas où un volet mobile est prévu pour fermer ou ouvrir la fenêtre, le volet est en position ouverte dans une situation de recharge des batteries de la voiture électrique. Dans une situation du roulage du véhicule, le volet mobile est en position fermée. Notamment l’un des échangeurs peut être un condenseur faisant partie du circuit de climatisation de l'habitacle du véhicule et l’autre échangeur étant un refroidisseur de l'air de suralimentation. Un troisième échangeur peut être prévu, par exemple un radiateur. D’autres échangeurs sont possibles, avec d’autres combinaison. L’invention a encore pour objet un procédé pour réguler le flux d’air dans un module décrit plus haut, notamment en fermant ou en ouvrant un volet mobile en fonction d’une commande provenant du véhicule automobile. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : est une vue schématique d’un module d’échangeur de chaleur selon un exemple de l’invention, en vue de face, représente schématiquement et partiellement, selon une coupe verticale, le module de la , représente schématiquement et partiellement, selon une coupe horizontale, un module selon un autre exemple de réalisation de l’invention, le volet en position ouverte, représente schématiquement et partiellement, selon une coupe horizontale, le module de la , le volet en position fermée. On a représenté sur les figures 1 et 2, un module d’échange de chaleur 1 conforme à l’invention, comportant des échangeurs de chaleur. Dans l'exemple représenté, parmi les échangeurs de chaleurs de chaleur figurent un condenseur 2 faisant partie d'un circuit de climatisation de véhicule automobile, un radiateur de refroidissement 3 du moteur du véhicule ayant deux boîtes collectrices. Un troisième échangeur de chaleur est un radiateur d'air de suralimentation 5, destiné à refroidir l'air admis dans les chambres de combustion du moteur. Bien entendu, ces exemples d’échangeurs ne sont pas limitatifs et le module d'échange de chaleur 1 pourrait comporter d'autres composants ou des composants supplémentaires. Un groupe moto-ventilateur, non représenté, est prévu pour permettre de forcer la circulation de l'air à travers le condenseur 2 et le radiateur 3. Le radiateur d'air de suralimentation 5 et le radiateur 3 sont placés sur un même plan, en vis-à-vis du condenseur 2. La flèche F sur la figure matérialise le sens de circulation de l’air de l’extérieur vers l’intérieur du véhicule. Le module d’échange de chaleur 1 comprend ainsi deux échangeurs amont, ici les échangeurs 3 et 5, et un échangeur aval, ici l’échangeur 2, de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air F atteint d’abord les échangeurs amont 3 et 5 avant d’atteindre l’échangeur aval 2, les échangeurs amont 3 et 5 étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre 6 pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont 3 et 5 de sorte que cet air passant par la fenêtre atteint l’échangeur aval 2. La distance D entre les deux échangeurs amont 3 et 5, distance qui représente la largeur de la fenêtre 6, est comprise entre 3 et 30 mm. La fenêtre 6 présente une forme rectangulaire, lorsque le module 1est vu de face. Les échangeurs 2, 3 et 5 présentent chacun un contour sensiblement rectangulaire. La fenêtre 6 s’étend tout le long des deux bords 7 parallèles des échangeurs amont 3 et 5. La superficie de l’échangeur aval 2 est plus grande que la superficie respective des échangeurs amont 3 et 5. Les échangeurs 2, 3 et 5 sont disposés parallèlement les uns aux autres. La fenêtre 6 est ouverte en permanence. Autrement dit aucun obturateur ne vient obstruer le passage de l’air dans la fenêtre. En variante, comme illustré sur les figures 3 et 4, un obturateur 9 est présent dans cette fenêtre 6 afin de permettre de régler le flux d’air qui passe dans cette fenêtre. L’obturateur 9 comporte un volet mobile 10, ici un volet pilotant autour d’un axe de rotation 11. Cet axe de rotation 11 est situé au sein de la fenêtre 6. Sur la , le volet 10 est en position ouverte laissant passer l’air fais. Sur la , le volet 10 est en position fermée ne laissant pas passer l’air fais à travers la fenêtre 6. Le passage de l’air dans la fenêtre entre les deux échangeurs amont 3 et 5 s’apparente à une fuite d’air allant frapper l’échangeur aval. Ce passage d’air, ou fuite, peut être utilisé pour optimiser les performances des échangeurs de chaleur. Ainsi en ayant une dimension suffisante de la fenêtre 6, il est possible de faire passer de l’air frais dans le condenseur afin d’optimiser sa performance. L’invention permet en outre d’évacuer suffisamment de chaleur par exemple lorsque le véhicule monte une côte ou lorsque le véhicule se trouve dans un climat chaud. La fenêtre 6 ne doit pas non plus être trop grande afin de ne pas dégrader la performance des échangeurs amont, en permettant l’arrivée de suffisamment d’air frais sur ces échangeurs. L’invention permet ainsi d’optimiser les performances à la fois des échangeurs amont et de l’échangeur aval. L’invention est particulièrement intéressante dans le cas d’une charge rapide d’un véhicule électrique car la fenêtre n’influence pas la performance du radiateur qui entre en jeu dans cette situation. Dans le cas où un volet mobile 10 est prévu pour fermer ou ouvrir la fenêtre, le volet est en position ouverte dans une situation de recharge des batteries de la voiture électrique. Dans une situation du roulage du véhicule, le volet mobile est en position fermée. Module (1) d’échange de chaleur de véhicule automobile, comportant trois échangeurs de chaleur disposés selon deux échangeurs amont (3, 5) et un échangeur aval (2) de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air atteint d’abord les échangeurs amont avant d’atteindre l’échangeur aval, les échangeurs amont étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont de sorte que cet air passant par la fenêtre (6) atteint l’échangeur aval. Module selon la revendication précédente, dans lequel la distance entre les deux échangeurs amont, distance qui représente la largeur de la fenêtre, est comprise entre 3 mm et 30 mm. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la fenêtre (6) présente une forme rectangulaire, lorsque le module est vu de face. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la fenêtre (6) est ouverte en permanence. Module selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel un obturateur (9) est présent dans cette fenêtre (6) afin de permettre de régler le flux d’air qui passe dans cette fenêtre. Module selon la revendication précédente, dans lequel l’obturateur comporte un volet mobile (10). Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’échangeur aval (2) est un condenseur faisant partie d'un circuit de climatisation de véhicule automobile. Module selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’un des échangeurs amont est un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule et l’autre des échangeurs amont est un radiateur d'air de suralimentation (5), destiné à refroidir l'air admis dans les chambres de combustion du moteur.