[0001] L'invention se rapporte à un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule
automobile.
[0002] L'invention concerne plus particulièrement un radiateur de refroidissement du type
comportant un faisceau de tubes en échange thermique avec de l'air et dans lesquels
circule le liquide de refroidissement d'un moteur. Pour des raisons de performance
thermique, il est parfois nécessaire de réaliser plusieurs passages du liquide dans
le faisceau d'échangeurs de chaleur du radiateur. Un tel radiateur comporte un orifice
d'entrée et un orifice de sortie pour le liquide caloporteur.
[0003] Pour permettre au fluide d'effectuer au moins deux passages en sens inverses dans
le faisceau de tubes, les orifices d'entrée et de sortie doivent être écartés l'un
de l'autre. En particulier, lorsque le radiateur et du type dans lequel le liquide
effectue trois passages (circulation dite "en Z"), les deux orifices doivent être
disposés de façon diamétralement opposée par rapport à la partie centrale du radiateur.
C'est-à-dire que l'orifice d'entrée est situé d'un côté de la partie supérieure du
radiateur, tandis que l'orifice de sortie est situé dans la partie inférieure et de
l'autre côté du radiateur. Des embouts montés respectivement sur les orifices d'entrée
et de sortie assurent l'arrivée et l'évacuation du liquide de refroidissement.
[0004] Cependant, cette disposition des embouts peut poser des problèmes. En effet, les
espaces sous le capot peuvent s'avérer trop restreints pour les embouts d'entrée et/ou
de sortie. Par ailleurs, pour pallier le mauvais positionnement relatif des embouts
d'entrée et de sortie, il est connu d'utiliser des conduites ou "Durits" qui longent
le radiateur. Cependant, cette solution n'est pas satisfaisante en terme de prix,
de masse et d'encombrement.
[0005] Un autre problème posé par les radiateurs décrits ci-dessus est leur encombrement
important dans la direction verticale.
[0006] Un but de la présente invention est de proposer un radiateur de refroidissement d'un
moteur de véhicule automobile, palliant tout ou partie des inconvénients de l'art
antérieur relevés ci-dessus.
[0007] Ce but est atteint par le fait que le radiateur de refroidissement d'un moteur de
véhicule automobile comporte un orifice d'entrée pour liquide caloporteur vers un
faisceau de tubes en échange thermique avec de l'air, le liquide effectuant au moins
deux passages en sens opposés dans le faisceau, et un orifice de sortie du liquide
ayant circulé dans le faisceau, les orifices d'entrée et de sortie étant situés à
proximité d'un même plan qui est sensiblement parallèle à la direction de circulation
du liquide dans le faisceau et perpendiculaire au plan de ce faisceau, les deux orifices
étant situés, au moins en partie, dans le prolongement longitudinal d'une même portion
de faisceau dans laquelle le liquide circule dans un sens déterminé.
[0008] Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques
suivantes :
- l'orifice d'entrée pour le liquide caloporteur étant situé dans une boîte à eau d'entrée
rapportée sur le faisceau de tubes, le radiateur comportant au moins une cloison de
guidage située dans la boîte à eau d'entrée, la cloison de guidage étant agencée pour
empêcher le passage direct du liquide de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortie
ou en un seul passage à travers le faisceau,
- l'orifice de sortie pour le liquide caloporteur étant situé dans une boîte à eau de
sortie rapportée sur le faisceau, les boîtes à eau d'entrée et de sortie étant situées
respectivement aux deux extrémités du faisceau, le liquide effectuant trois passages
dans le faisceau, une première face de la cloison guidant le liquide de façon qu'il
pénètre dans le faisceau de manière déportée par rapport aux orifices d'entrée et
de sortie, la seconde face la cloison assurant le guidage du liquide lors du changement
de sens entre les second et troisième passages,
- l'orifice de sortie pour le liquide caloporteur est situé dans une boîte à eau de
sortie rapportée sur le faisceau de tubes, les boîtes à eau d'entrée et de sortie
étant situés au niveau d'une même extrémité du faisceau, la cloison de guidage séparant
les boîtiers d'entrée et de sortie de façon que le liquide effectue deux passages
en sens inverses dans le faisceau,
- la boîte à eau d'entrée est située dans la partie supérieure du radiateur, la cloison
de guidage étant inclinée d'une part selon une première direction sensiblement parallèle
au plan contenant le faisceau et d'autre part selon une seconde direction sensiblement
perpendiculaire au plan contenant le faisceau, de façon à limiter la hauteur de la
boîte à eau d'entrée,
- la cloison de guidage est fixée par encliquetage et/ou sertissage dans la boîte à
eau d'entrée,
- la cloison de guidage est maintenue dans la boîte à eau d'entrée d'une part par des
moyens de butée formés dans la boîte à eau d'entrée et, d'autre part, par des moyens
de sertissage de la boîte à eau d'entrée sur le faisceau du radiateur,
- la cloison de guidage a une section transversale sensiblement en forme de U inversé
dont les extrémités des deux branches parallèles sont maintenues par les moyens de
sertissage de l'extrémité inférieure de la boîte à eau d'entrée sur l'extrémité supérieure
du faisceau,
- la base du U formé par la section transversale de la cloison de guidage comporte des
nervures ou creux prévus pour coopérer en butée avec des creux ou nervures de formes
complémentaires formés sur les parois internes de la boîte à eau d'entrée.
[0009] D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description
ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue schématique, de face et en coupe selon un plan vertical,
d'un radiateur conforme à un premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 représente une vue schématique de dessus du radiateur de la figure 1,
- la figure 3 représente une section schématique du radiateur selon la ligne BB des
figures 1 et 2,
- la figure 4 représente une vue schématique de dessus de l'espace d'un véhicule situé
sous le capot, illustrant un exemple d'implantation du radiateur de la figure 1,
- la figure 5 représente une section schématique, correspondant à la ligne BB des figures
1 et 2, d'un second mode de réalisation d'un radiateur selon l'invention,
- la figure 6 représente une section schématique, correspondant à la ligne BB des figures
1 et 2, d'un troisième mode de réalisation d'un radiateur selon l'invention,
- la figure 7 représente une section schématique, correspondant à la ligne BB des figures
1 et 2, d'un quatrième mode de réalisation d'un radiateur selon l'invention,
- la figure 8 représente une vue schématique de face et en coupe selon un plan vertical,
d'un radiateur conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention.
[0010] L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 à 3. Le radiateur
1 comporte une partie centrale constituée d'un faisceau 7 de tubes dans lesquels circule
le liquide caloporteur de refroidissement du moteur d'un véhicule. Les tubes sont
en échange thermique avec l'air extérieur de façon à constituer un échangeur de chaleur
du type liquide/air. Les tubes, qui ne sont pas représentés aux figures par soucis
de simplification, sont orientés verticalement.
[0011] L'extrémité supérieure du faisceau 7 de tubes est coiffée d'une boîte 6 à eau d'entrée
comportant un orifice 2 d'entrée pour le liquide de refroidissement. L'extrémité inférieure
du faisceau est refermée quant à elle par une boîte 8 à eau de sortie pourvue d'un
orifice 4 de sortie pour le liquide ayant circulé dans le faisceau 7.
[0012] Les orifices d'entrée 2 et de sortie 4 peuvent être délimités respectivement par
deux embouts 12, 14 de raccordement. Comme représenté aux figures 2 et 3, les deux
embouts 12, 14 peuvent être sensiblement perpendiculaires au plan du radiateur, de
façon à faire saillie d'un même côté du radiateur 1.
[0013] Les orifices d'entrée 2 et de sortie 4 sont situés à proximité d'un même plan vertical
sensiblement perpendiculaire au plan formé par le faisceau 7, de préférence dans le
prolongement (d'un côté ou de l'autre) d'une même portion de faisceau dans laquelle
le fluide circule dans un sens déterminé. Par ailleurs, la boîte à eau 6 d'entrée
comporte une cloison 5 de guidage située sous l'orifice 2 d'entrée. La cloison 5 de
guidage est faiblement inclinée par rapport à un plan horizontal et perpendiculaire
au plan du radiateur 1. Plus précisément, la cloison 5 est inclinée vers le bas en
s'éloignant de l'orifice 2 d'entrée, pour déporter l'entrée du liquide dans le faisceau
7 par rapport à cet orifice 2.
[0014] De cette façon, le liquide effectue un premier passage P1 de haut en bas dans une
première portion du faisceau 7 de tubes. Le liquide est ensuite guidé par le boîtier
8 de sortie de pour qu'il change son sens et effectue un deuxième passage P2 de bas
en haut. La cloison 5 et la boîte 6 d'entrée d'eau guident ensuite le liquide pour
assurer un changement de sens vers un troisième passage P3 de haut en bas. Le liquide
ressort ensuite par l'orifice 4. C'est-à-dire que le radiateur 1 est du type à circulation
dite "en Z".
[0015] La figure 4 illustre un exemple d'implantation du radiateur 1 décrit ci-dessus dans
le compartiment moteur d'un véhicule automobile. Le radiateur 1 est situé à l'avant
d'un moteur 3, et sous un élément 11 de structure transversal avant. Le moteur 3 et
un dispositif 17 d'admission d'air sont situés entre deux éléments 15, 16 de structure
longitudinaux. En se référant à la figure 4, on constate que les embouts d'entrée
12 et de sortie 14 sont situés sensiblement dans un même plan vertical et perpendiculaire
au plan du radiateur 1, à un endroit présentant suffisamment d'espace pour ne pas
interférer avec le moteur 3. De plus, dans cette configuration, il n'est pas nécessaire
de prévoir une conduite qui s'étend le long du radiateur 1.
[0016] Comme représenté à la figure 5, la cloison 5 de guidage peut présenter une section
transversale sensiblement en forme de U inversé. La cloison 5 est maintenue dans sa
partie supérieure par des épaulements 9 empêchant son déplacement vers le haut.
[0017] Les extrémités inférieures des deux branches parallèles du U formé par la cloison
5 sont bloquées entre l'extrémité inférieure de la boîte à eau 6 et l'extrémité supérieure
du faisceau 7. L'extrémité supérieure du faisceau 7 possède, par exemple, un rebord
10 qui est serti sur la base de la boîte à eau 6.
[0018] Bien entendu, la cloison 5 de guidage peut être fixée dans la boîte 6 à eau par tout
autre moyen approprié, par exemple par soudage.
[0019] La figure 6 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle la cloison 5
de guidage est inclinée selon deux directions distinctes. C'est à dire que la cloison
5 est inclinée non seulement selon une première direction D1 sensiblement parallèle
au plan du faisceau 7 (cf. figure 1), mais également selon une seconde direction D2
sensiblement perpendiculaire au plan du faisceau 7. Selon l'invention, cette forme
de la cloison 5 peut être envisagée indépendamment du positionnement relatif des orifices
d'entrée 2 et de sortie 4.
[0020] Dans l'exemple représenté, la cloison 5 est inclinée vers le bas dans la direction
dans laquelle les embouts 12 font saillie par rapport au plan du faisceau 7. De plus,
le bord inférieur de la cloison 5 coïncide sensiblement avec l'extrémité supérieure
du faisceau 7.
[0021] De cette façon, le boîtier 6 de sortie d'eau présente une hauteur H2 réduite par
rapport à la hauteur H1 des modes de réalisation des figures 3 et 5. En effet, la
cloison 5 inclinée permet de ménager dans l'épaisseur de la boîte 6 et/ou de l'embout
12 d'entrée un espace 18 réduit pour permettre au liquide de changer de sens entre
deux passages dans le faisceau 7.
[0022] Comme représenté à la figure 7, la cloison 5 inclinée dans les deux directions peut
également avoir une section transverse en forme de U. De même, la cloison 5 peut être
fixée de façon analogue à celle décrite ci-dessus en référence à la figure 5 (les
éléments identiques à ceux décrits ci-dessus sont désignés par les mêmes références
numériques).
[0023] La figure 8 illustre un radiateur 1 selon une autre variante de réalisation de l'invention.
Le radiateur 1 illustré à la figure 8 est du type à circulation "en U". C'est-à-dire
que le liquide effectue uniquement deux passages P1, P2 en sens opposés.
[0024] L'extrémité supérieure du faisceau 7 est refermée par un boîtier 6 d'eau d'entrée
et un boîtier 8 d'eau de sortie comportant respectivement les orifices d'entrée 2
et de sortie 4. L'extrémité inférieure du faisceau 7 est refermée quant à elle par
un boîtier 17 intermédiaire. Le radiateur 1 comporte une cloison 5 de guidage qui
sépare les boîtiers d'entrée 6 et de sortie 8. La cloison 5 est inclinée vers le bas
et son extrémité inférieure coïncide sensiblement avec le milieu du bord supérieur
du faisceau 7. Les deux orifices 2, 4 peuvent ainsi être proches l'un de l'autre tout
en assurant deux passages P1, P2 dans le faisceau 7 pour le liquide.
[0025] On conçoit donc aisément que le radiateur selon l'invention, tout en étant de structure
simple et peu coûteuse, peut mieux s'adapter aux faibles espaces disponibles lors
de son implantation.
1. Radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile comportant un orifice
(2) d'entrée pour liquide caloporteur vers un faisceau (7) de tubes en échange thermique
avec de l'air, le liquide effectuant au moins deux passages (P1, P2, P3) en sens opposés
dans le faisceau (7), et un orifice (4) de sortie du liquide ayant circulé dans le
faisceau (7), caractérisé en ce que les orifices d'entrée (2) et de sortie (4) sont situés à proximité d'un même plan
qui est sensiblement parallèle à la direction de circulation du liquide dans le faisceau
(7) et perpendiculaire au plan de ce faisceau, les deux orifices étant situés, au
moins en partie, dans le prolongement longitudinal d'une même portion de faisceau
dans laquelle le liquide circule dans un sens déterminé.
2. Radiateur selon la revendication 1, l'orifice (2) d'entrée pour le liquide caloporteur
étant situé dans une boîte (6) à eau d'entrée rapportée sur le faisceau (7) de tubes,
caractérisé en ce qu'il comporte au moins une cloison (5) de guidage située dans la boîte à eau (6) d'entrée,
la cloison (5) de guidage étant agencée pour empêcher le passage direct du liquide
de l'orifice d'entrée (2) à l'orifice de sortie (4) ou en un seul passage à travers
le faisceau (7).
3. Radiateur selon la revendication 2, l'orifice (4) de sortie pour le liquide caloporteur
étant situé dans une boîte (8) à eau de sortie rapportée sur le faisceau (7), les
boîtes à eau d'entrée (6) et de sortie (8) étant situées respectivement aux deux extrémités
du faisceau (7), le liquide effectuant trois passages (P1, P2, P3) dans le faisceau
(7), caractérisé en ce qu'une première face de la cloison (5) guide le liquide de façon qu'il pénètre dans le
faisceau (7) de manière déportée par rapport aux orifices d'entrée (2) et de sortie
(4), la seconde face la cloison (5) assurant le guidage du liquide lors du changement
de sens entre les second (P2) et troisième passages (P3).
4. Radiateur selon la revendication 2, l'orifice (4) de sortie pour le liquide caloporteur
étant situé dans une boîte (8) à eau de sortie rapportée sur le faisceau (7) de tubes,
les boîtes à eau d'entrée (6) et de sortie (8) étant situés au niveau d'une même extrémité
du faisceau (7), caractérisé en ce que la cloison (5) de guidage sépare les boîtiers d'entrée (6) et de sortie (8) de façon
que le liquide effectue deux passages (P1, P2) en sens inverses dans le faisceau (7).
5. Radiateur selon la revendication 2 ou 3, la boîte à eau (6) d'entrée étant située
dans la partie supérieure du radiateur (1), caractérisé en ce que la cloison (5) de guidage est inclinée d'une part selon une première direction (D1)
sensiblement parallèle au plan contenant le faisceau (7) et d'autre part selon une
seconde direction (D2) sensiblement perpendiculaire au plan contenant le faisceau
(7), de façon à limiter la hauteur de la boîte (6) à eau d'entrée.
6. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la cloison (5) de guidage est fixée par encliquetage et/ou sertissage dans la boîte
(6) à eau d'entrée.
7. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la cloison (5) de guidage est maintenue dans la boîte (6) à eau d'entrée d'une part
par des moyens (9) de butée formés dans la boîte (6) à eau d'entrée et, d'autre part,
par des moyens (10) de sertissage de la boîte (6) à eau d'entrée sur le faisceau (7)
du radiateur (1).
8. Radiateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cloison (5) de guidage a une section transversale sensiblement en forme de U inversé
dont les extrémités des deux branches parallèles sont maintenues par les moyens de
sertissage (10) de l'extrémité inférieure de la boîte (6) à eau d'entrée sur l'extrémité
supérieure du faisceau (7).
9. Radiateur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la base du U formé par la section transversale de la cloison (5) de guidage comporte
des nervures ou creux prévus pour coopérer en butée avec des creux ou nervures (9)
de formes complémentaires formés sur les parois internes de la boîte à eau (6) d'entrée.