EP2042704B1 - Boîte de dégazage pourvue d'un tube plongeur et d'une chambre de tranquilisation - Google Patents

Boîte de dégazage pourvue d'un tube plongeur et d'une chambre de tranquilisation Download PDF

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EP2042704B1
EP2042704B1 EP08290903A EP08290903A EP2042704B1 EP 2042704 B1 EP2042704 B1 EP 2042704B1 EP 08290903 A EP08290903 A EP 08290903A EP 08290903 A EP08290903 A EP 08290903A EP 2042704 B1 EP2042704 B1 EP 2042704B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
chamber
liquid
outlet
degassing box
degassing
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08290903A
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German (de)
English (en)
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EP2042704A1 (fr
Inventor
Sylvain Merour
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tristone Flowtech Solutions SNC TFS
Original Assignee
Trelleborg Fluid and Acoustic Solutions
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Filing date
Publication date
Application filed by Trelleborg Fluid and Acoustic Solutions filed Critical Trelleborg Fluid and Acoustic Solutions
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028—Deaeration devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs

Definitions

  • the present invention generally relates to liquid degassing boxes of liquid circulation circuit.
  • the invention more particularly relates to a box for degassing liquid from a liquid circulation circuit, in particular an internal combustion engine cooling circuit, said box comprising a closed enclosure delimiting at least two communicating chambers which comprise, one, said first plenum chamber, at least one liquid supply inlet, said supply inlet being in the form of a plunger tube opening at the bottom of said first chamber, the other, said second chamber, at least a liquid discharge outlet outside the degassing box, said exhaust outlet being formed in the bottom face of said second chamber.
  • the degassing box is an important part of the cooling system. Indeed, it ensures the separation of gases, in particular air, which is in solution in the liquid and whose presence in the cooling circuit is detrimental to its proper operation.
  • This degassing box by its reservoir function, also constitutes a reserve capacity to compensate for the losses by micro-leaks of the circuit, in particular by lack of sealing of the various connections whose circuit is provided. It also constitutes an expansion volume capable of absorbing the expansions of the coolant as a function of the temperature and pressure conditions. It is also used for filling the circuit and checking the level of the coolant. Finally, it ensures the loading and the pressurization of the cooling circuit, this pressurization being regulated by a shutter plug acting as a calibrated valve.
  • the degassing function of such a degassing box playing the role of expansion tank and degassing, has been widely explored.
  • the separation of the gaseous and liquid phases is done under the effect of gravity, the buoyancy of Archimedes causing the lighter gases to rise above the liquid to the surface of the latter. in the upper part of the tank as illustrated in particular by the patent application WO 2004/001204 .
  • the degassing boxes are therefore all provided with an enclosure defining, on the one hand, a gaseous phase corresponding to the space left free and containing air in the upper part of the enclosure, and, on the other hand, part, a liquid phase, corresponding to the lower part of the enclosure.
  • Document is known FR 2.866.064 , belonging to the applicant, a degassing box as described above which comprises a plenum and a plunger opening at the bottom of the plenum so as to limit the emulsion of the incoming liquid and to promote degassing said liquid.
  • the plenum inside which opens the plunger tube, has several functions. It makes it possible to prevent the liquid leaving the enclosure from the evacuation outlet, also called the loading port of the circuit, from being in a state of excessive turbulence. It also makes it possible to avoid the opening of the opening of the plunger tube as a result of the movements of the liquid caused by an acceleration of the vehicle during the driving of the latter and consequently a suction of air.
  • dip tube limits the emulsion of the liquid entering the upper part of the degassing box. Indeed, without a dip tube, the liquid, on the one hand, would lead directly into the gaseous phase located in the upper part of the degassing box, and, on the other hand, fall in the lower part with a cascade effect, which cause the emulsion of the liquid.
  • the incoming liquid passes from the plenum to the outlet evacuation of the second chamber by overflow of the plenum.
  • the liquid supply of the second chamber by overflow of the plenum requires a large volume of liquid in the degassing box to ensure that the discharge outlet is permanently fed with liquid even when the box of degassing is inclined under normal vehicle operating conditions or when the degassing box is shaken.
  • the liquid that passes into the second chamber is partially charged with gas, which decreases the degassing efficiency of the degassing box.
  • the present invention aims to limit the volume of liquid in the degassing box, while ensuring, on the one hand, the continuous supply of the exhaust outlet of the second chamber and, on the other hand, a effective degassing of the liquid within the degassing box.
  • the invention relates to a liquid-circulation circuit liquid degassing box, in particular an internal combustion engine cooling circuit, said box comprising a closed enclosure delimiting at least two communicating chambers which comprise, one, said first plenum chamber, at least one liquid supply inlet, said supply inlet being in the form of a plunger tube opening at the bottom of said first chamber, the other, said second chamber, at least one liquid discharge outlet outside the degassing box, said discharge outlet being formed in the bottom face of said second chamber, characterized in that said first plenum comprises at least one outlet of liquid opening into said second chamber and disposed at a low point of said first plenum, said at least one exit being located in the immediate vicinity, on the one hand, the outlet of the dip tube in said first chamber and, secondly, the liquid discharge outlet of the second chamber outside the degassing box.
  • outlet of the plenum and the discharge outlet of the degassing box being disposed, on the one hand, in the immediate vicinity of one another and, on the other hand, at the bottom of the degassing box , said outlets are continuously immersed even when the degassing box is inclined during operation of the vehicle or during shaking. It is thus not necessary to have a large volume of liquid in the degassing box to ensure that the discharge outlet is continuously supplied with liquid by the outlet of the plenum, which allows a reliable operation of the engine cooling circuit.
  • the outlet of the plunger tube is also immersed permanently, which reduces the risk of liquid emulsion and promotes degassing said liquid, without the need to provide a large volume of liquid.
  • the volume of liquid in the degassing box can be reduced compared to a degassing box of the state of the art, while ensuring, on the one hand, the continuous supply of the exhaust outlet of the degassing box and, on the other hand, effective degassing of the liquid within the degassing box.
  • said first plenum chamber which has a cross section of dimension smaller than the cross section of the second chamber, affects the shape of a column.
  • the first plenum chamber is thus dimensioned so that the level of the liquid in said first plenum chamber is greater than the level of liquid in the second chamber which is provided with the exhaust outlet, which promotes the continuity of the liquid supply of the exhaust outlet of the second chamber.
  • the plenum-shaped plenum is filled with a small volume of liquid, which favors the immersed retention of said outlet of the plunger tube and the outlet of the chamber of tranquilization.
  • the first and the second chambers are suitable to communicate with each other by overflow of the contents of the first chamber to the second chamber, the partition wall between the first and the second chamber being equipped, on the side of the second chamber, means for deflecting the liquid from an overflow of the content of the first chamber to the second chamber, these deflection means imposing the liquid poured into said second chamber, a circulation path inside the second chamber, before evacuation of said second chamber through the orifice discharge.
  • the outlet of the dip tube in the first chamber, formed by the free end of said dip tube is beveled, the bevel being oriented in a direction opposite to that leading to the exit of said first still room.
  • the beveled shape of the outlet of the plunger tube makes it possible to generate in the first plenum chamber a laminar and homogeneous liquid flow promoting the circulation of the liquid.
  • the particular orientation of said bevel, in the opposite direction to the outlet of the first plenum chamber makes it possible to circulate the liquid in the plenum and thus to improve the degassing of said liquid.
  • the plunger tube is provided at the top with an additional fluid supply orifice of the first chamber.
  • said first plenum comprises at least one other liquid supply inlet, called lower supply inlet, located in the lower part of said first plenum chamber.
  • said lower feed inlet opens into the first chamber at the same level as the outlet of the dip tube and, preferably, substantially to the right of the outlet of the dip tube.
  • At least a portion of the contour of the outlet of the plenum chamber is delimited by the bottom face of the degassing box.
  • the liquid outlet of the first chamber, opening into the second chamber is formed by a calibrated drain orifice maintaining the level of the liquid in the first chamber above the level of the outlet of the first chamber. dip tube in said first chamber.
  • the degassing box is formed by assembling two superposed parts.
  • a liquid degassing box 1 of liquid circulation circuit in particular of internal combustion engine cooling circuit.
  • Said degassing box 1 comprises a closed chamber delimiting at least a first chamber 2 and a second chamber 3.
  • the body of the degassing box 1 is composed of an outer envelope, preferably of substantially spherical or cylindrical shape with a spherical bottom. This body is formed of two half-shells 1A, 1B assembled by a joint plane generally coincides with the horizontal in the mounted state of the degassing box 1.
  • the degassing box body 1 further comprises walls and / or portions of walls made in one piece with said envelope and serving to delimit said chambers 2, 3.
  • the first chamber 2 has a liquid supply inlet 4, called the upper supply inlet.
  • Said feed inlet 4 is in the form of a dip tube 7 opening at the bottom of said first plenum chamber 2.
  • the liquid supply inlet 4 protrudes outside of said degassing box, in the upper part, to be connected to an element of the engine cooling circuit of the vehicle, such as the radiator of the vehicle.
  • the second chamber 3 comprises an outlet 6 for discharging the liquid outside the degassing box 1. This outlet 6 is formed in the face 12 forming the bottom of said second chamber 3.
  • the first chamber 2 is formed by a partitioning structure comprising a partition wall having a central portion 14 and two so-called lateral portions 15, 16.
  • the partition wall is disposed opposite and at a distance from the dip tube 7.
  • This partition wall vertical appearance, originates on the inner face 12 of the wall of the half-shell 1A lower and extends towards the inner face of the upper half shell 1B.
  • the lateral portions 15, 16 of the partition wall are disposed on either side of the central portion 14 and cooperate with the latter to remotely surround the plunger tube 7 so as to form a column-type chamber around said dip tube 7.
  • said first plenum chamber 2 comprises a liquid outlet 5 opening into said second chamber 3 and disposed at a low point of said first plenum chamber 2.
  • Said outlet 5 is situated in the immediate vicinity, on the one hand, of the outlet 10 of the plunger tube and, on the other hand, of the liquid outlet outlet 6 of the second chamber 3 outside the degassing box. 1. "Immediate vicinity” means that said outlet 5 is located near and substantially at or above the outlet 10 of the plunger tube and the discharge outlet 6.
  • the level, or height is the distance from the bottom face of the degassing box
  • outlets 5, 6 and the outlet 10 of the plunger tube 7 are kept immersed in permanence for a limited volume of liquid in the degassing box.
  • the term "permanently” immersed means that said outlets 5, 6 and outlet 10 of the plunger tube are immersed under the normal operating conditions of the vehicle equipped with said degassing box, as well as during shaking and during operation. complete stopping of said vehicle.
  • the volume of liquid in the degassing box can be reduced compared to a degassing box of the state of the art, while ensuring, on the one hand, the continuous supply of the exhaust outlet of the second chamber and, on the other hand, effective degassing of the liquid within the degassing box.
  • the plunger tube 7 is a bent tube formed of a first portion 17, which extends substantially parallel to the plane of the face 12 forming the bottom of the degassing box 1, and a second portion 18 carrying the outlet 10 which extends substantially parallel to the partition wall of the two chambers 2, 3.
  • Said first plenum chamber 2 which has a cross section smaller in size than the cross section of the second chamber 3, has the shape of a column.
  • Cross section means a section in a plane substantially parallel to the face 12 forming the bottom of the degassing box 1, that is to say in a plane substantially transverse to the vertical axis of the corresponding chamber.
  • the term "column” means a chamber whose height has a value greater than the dimensions of width and length.
  • the liquid outlet 5 from the first chamber 2 to the second chamber 3 is formed at the base of the main portion 14 of the partition wall of the first and second chambers 2, 3.
  • the liquid outlet 5 of the first chamber 2, opening into the second chamber 3 is formed by a calibrated discharge orifice 5 to maintain the level of the liquid in the first chamber 2 above the level of the outlet 10 of the dip tube 7 in said first chamber 2.
  • the outlet 5 of said first plenum chamber 2 has a dimension substantially equal to that of the evacuation outlet 6 of the second chamber 3, and the outlet 5 is turned towards the outlet 6.
  • the exit 5 of the first room 2 of tranquilization does not is not oriented towards the discharge outlet 6, so as to allow a circulation of the liquid leaving the outlet 5 before it is discharged through the outlet 6.
  • Such circulation of the liquid promotes its degassing and the low height of the deflection wall does not prevent the permanent immersion of the outlets 5 and 6.
  • the orifice 5 forming the outlet of the plenum also makes it possible to generate pressure drops which reduce the turbulence of the flow of the liquid from the plenum chamber 2 to the second chamber 3.
  • the first and second chambers 2, 3 are also able to communicate with one another by overflowing the contents of the first chamber 2 towards the second chamber 3.
  • the lateral portions 15, 16 of the separation wall are of decreasing height from the center of the degassing box to the casing of the enclosure of said degassing box, which allows the liquid of the first chamber 2 to overflow over said lateral portions 15, 16 of the partition wall.
  • Such a design of the chamber 2 of tranquilization, allowing an overflow of liquid to the second chamber 3 makes reliable the operation of the degassing box 1 in case of too fast filling of the chamber 2 of tranquilization.
  • the main part 14 does not extend to the ceiling face of the degassing box 1. Alternatively, it could be provided to extend the main portion 14 to the ceiling face of the degassing box.
  • the separating wall between the first and the second chamber 2, 3 is also equipped, on the side of the second chamber 3, with deflection means 8 for the liquid coming from an overflow of the contents of the first chamber 2 towards the second chamber 3.
  • deflection means 8 impose on the liquid poured into said second chamber 3, a circulation path inside the second chamber 3 before evacuation of said second chamber 3 through the orifice 6 evacuation.
  • These deflection means are here in the form of fins 8 which are oriented radially to the axis of the column 2. These fins 8 are arranged at the base of the partition wall by pressing on the face 12 forming a bottom .
  • the fins 8 are deflection means in the sense that, when the liquid overflows over the partition wall of the first and second chambers 2, 3 to pass into said second chamber 3, the liquid is not directed directly to the orifice 6 for evacuating the second chamber 3 but is deflected by the fins 8 before reaching the evacuation orifice 6 of the second chamber 3, which makes it possible to break the turbulence of the flow of this liquid.
  • the outlet 10 of the plunger tube 7 in the first chamber, formed by the free end of said plunger tube is beveled. This bevel is oriented in a direction opposite to that leading to the outlet 5 of said first chamber 2 of tranquilization.
  • the plunger tube 7 is provided at the top with an additional orifice 9 for supplying fluid to the first chamber 2 (see FIG. figures 2 and 3 ).
  • the additional orifice 9 is located on the elbow of the plunger tube 7 on the side of the second portion 18 of the plunger tube 7 and substantially at the height of the first portion 17. Due to the presence of this additional orifice 9 opening into the space left free of the enclosure corresponding to the gaseous phase of this chamber, it results the possibility, by means of this flow of liquid, to heat the air contained in the enclosure and thus increase the expansion of the air , which favors the pressurization of the circuit. Furthermore, through this additional orifice, a first degassing phase is obtained, this degassing then being completed when the flow of liquid opens into the chamber through the opening of the plunger tube.
  • said first plenum chamber 2 comprises at least one other liquid supply inlet 11, called the lower supply inlet, located in the lower part of said first plenum chamber 2.
  • Said lower feed inlet 11 protrudes outside of said degassing box so as to be connected to another element of the engine cooling circuit of the vehicle, such as the cylinder head of the vehicle engine.
  • Said lower feed inlet 11 opens into the first chamber 2 at the same level as the outlet 10 of the dip tube 7 and, preferably, substantially to the outlet 10 of the plunger tube 7.
  • the liquid from the inlet 11 of inferior supply will then meet the outlet 10 of the plunger tube 7, which will prevent it from leaving directly through the outlet 5 of the plenum chamber 2, said liquid to bypass the outlet 10 of the plunger tube 7 to reach said outlet 5.
  • the turbulence of the liquid from this inlet 11 are thus reduced and the liquid, which must circumvent the outlet 10 of the plunger tube 7, has time to be degassed.
  • the enclosure of delimitation of the enclosure of the degassing box 1 has a cylindrical shape with a spherical bottom and is preferably constituted by assembling at least two half-shells 1A, 1B connected between they by a plan of joint.
  • the plenum may be molded with the casing of the box 1, in particular the lower half-shell 1A (see figure 1 ).
  • This lower half-shell 1A also comprises, coming from molding, a liquid supply duct forming the so-called lower inlet 11, and an orifice forming the discharge outlet 6.
  • the upper half-shell 1B has, for its part, come from molding, a conduit for supplying liquid from the radiator, forming the so-called upper inlet 4, and an opening 13 for filling made in the form of a threaded end piece projecting from outside the enclosure.
  • This opening 13 is able to be closed by means of a shutter member, such as a plug, equipped with a calibrated valve. This opening 13 serves to fill the liquid circuit and allows pressurization of the circuit.

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Description

  • La présente invention concerne de manière générale les boîtes de dégazage de liquide de circuit de circulation de liquide.
  • L'invention concerne plus particulièrement une boîte de dégazage de liquide de circuit de circulation de liquide, en particulier de circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, ladite boîte comprenant une enceinte fermée délimitant au moins deux chambres communicantes qui comportent, l'une, dite première chambre de tranquillisation, au moins une entrée d'alimentation en liquide, ladite entrée d'alimentation se présentant sous la forme d'un tube plongeur débouchant en partie basse de ladite première chambre, l'autre, dite deuxième chambre, au moins une sortie d'évacuation du liquide à l'extérieur de la boîte de dégazage, ladite sortie d'évacuation étant ménagée dans la face formant fond de ladite deuxième chambre.
  • Des exemples de telles boîtes de dégazage sont décrits dans les brevets FR-2.841.187 , FR-2.890.109 et DE 202 17 307 .
  • Dans les véhicules automobiles, la boîte de dégazage est un élément important du circuit de refroidissement. En effet, elle assure la séparation des gaz, en particulier de l'air, qui se trouve en solution dans le liquide et dont la présence dans le circuit de refroidissement est néfaste pour son bon fonctionnement. Cette boîte de dégazage, de par sa fonction de réservoir, constitue également une capacité de réserve permettant de compenser les pertes par micro-fuites du circuit, en particulier par défaut d'étanchéité des différents raccords dont le circuit est pourvu. Elle constitue également un volume d'expansion apte à absorber les dilatations du liquide de refroidissement en fonction des conditions de température et de pression. Elle sert par ailleurs au remplissage du circuit et au contrôle du niveau du liquide de refroidissement. Enfin, elle assure la mise en charge et la pressurisation du circuit de refroidissement, cette pressurisation étant régulée par un bouchon obturateur jouant le rôle de soupape tarée.
  • Durant ces dernières années, la fonction de dégazage d'une telle boîte de dégazage, jouant le rôle de réservoir d'expansion et de dégazage, a été largement explorée. Généralement, dans les réservoirs d'expansion et de dégazage traditionnels, la séparation des phases gazeuse et liquide se fait sous l'effet de la gravité, la poussée d'Archimède faisant remonter les gaz plus légers que le liquide à la surface de celui-ci dans la partie supérieure du réservoir comme l'illustre en particulier la demande de brevet WO 2004/001204 . Les boîtes de dégazage sont donc toutes pourvues d'une enceinte délimitant, d'une part, une phase gazeuse, correspondant à l'espace laissé libre et contenant de l'air dans la partie supérieure de l'enceinte, et, d'autre part, une phase liquide, correspondant à la partie basse de l'enceinte.
  • On connaît du document FR 2.866.064 , appartenant à la demanderesse, une boîte de dégazage telle que décrite ci-dessus qui comporte une chambre de tranquillisation et un tube plongeur débouchant en partie basse de la chambre de tranquillisation de manière à limiter l'émulsion du liquide entrant et à favoriser le dégazage dudit liquide. La chambre de tranquillisation, à l'intérieur de laquelle débouche le tube plongeur, a plusieurs fonctions. Elle permet d'éviter que le liquide, quittant l'enceinte par la sortie d'évacuation, encore appelée orifice de mise en charge du circuit, ne soit dans un état de turbulence trop important. Elle permet également d'éviter le déjaugeage du débouché du tube plongeur suite aux mouvements du liquide provoqués par une accélération du véhicule lors du roulage de ce dernier et par suite, une aspiration d'air. L'utilisation d'un tube plongeur permet de limiter l'émulsion du liquide entrant en partie haute de la boîte de dégazage. En effet, sans tube plongeur, le liquide, d'une part, déboucherait directement dans la phase gazeuse située en partie haute de la boîte de dégazage, et, d'autre part, tomberait en partie basse avec un effet de cascade, ce qui provoquerait l'émulsion du liquide.
  • Avec une boîte de dégazage telle que décrite dans le document FR 2.866.064 , le liquide entrant passe de la chambre de tranquillisation vers la sortie d'évacuation de la deuxième de chambre par débordement de la chambre de tranquillisation. Cependant, l'alimentation en liquide de la deuxième chambre par débordement de la chambre de tranquillisation nécessite un volume important de liquide dans la boîte de dégazage pour s'assurer que la sortie d'évacuation soit alimentée en permanence en liquide même lorsque la boîte de dégazage est inclinée dans les conditions normales de fonctionnement du véhicule ou lorsque la boîte de dégazage subit des secousses.
  • Aujourd'hui, on souhaite diminuer le volume de liquide nécessaire dans le circuit de refroidissement.
  • En outre, lors du débordement de la deuxième chambre, le liquide qui passe dans la deuxième chambre se recharge partiellement en gaz, ce qui diminue l'efficacité de dégazage de la boîte de dégazage.
  • La présente invention a pour but de limiter le volume de liquide dans la boîte de dégazage, tout en assurant, d'une part, l'alimentation en continu de la sortie d'évacuation de la deuxième chambre et, d'autre part, un dégazage efficace du liquide au sein de la boîte de dégazage.
  • A cet effet, l'invention concerne une boîte de dégazage de liquide de circuit de circulation de liquide, en particulier de circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, ladite boîte comprenant une enceinte fermée délimitant au moins deux chambres communicantes qui comportent, l'une, dite première chambre de tranquillisation, au moins une entrée d'alimentation en liquide, ladite entrée d'alimentation se présentant sous la forme d'un tube plongeur débouchant en partie basse de ladite première chambre, l'autre, dite deuxième chambre, au moins une sortie d'évacuation du liquide à l'extérieur de la boîte de dégazage, ladite sortie d'évacuation étant ménagée dans la face formant fond de ladite deuxième chambre, caractérisée en ce que ladite première chambre de tranquillisation comporte au moins une sortie de liquide débouchant dans ladite deuxième chambre et disposée en un point bas de ladite première chambre de tranquillisation, ladite au moins une sortie étant située au voisinage immédiat, d'une part, du débouché du tube plongeur dans ladite première chambre et, d'autre part, de la sortie d'évacuation de liquide de la deuxième chambre à l'extérieur de la boîte de dégazage.
  • La sortie de la chambre de tranquillisation et la sortie d'évacuation de la boîte de dégazage étant disposées, d'une part, au voisinage immédiat l'une de l'autre et, d'autre part, au fond de la boîte de dégazage, lesdites sorties sont continuellement immergées même lorsque la boîte de dégazage est inclinée lors du fonctionnement du véhicule ou lors de secousses. Il n'est ainsi pas nécessaire de disposer d'un volume important de liquide dans la boîte de dégazage pour assurer que la sortie d'évacuation soit continuellement alimentée en liquide par la sortie de la chambre de tranquillisation, ce qui permet un fonctionnement fiable du circuit de refroidissement du moteur.
  • En outre, grâce à l'agencement du débouché du tube plongeur au voisinage immédiat de la sortie d'évacuation de la boîte de dégazage, le débouché du tube plongeur est également immergé en permanence, ce qui réduit le risque d'émulsion de liquide et favorise le dégazage dudit liquide, sans qu'il soit nécessaire de prévoir un volume important de liquide.
  • Ainsi, le volume de liquide dans la boîte de dégazage peut être réduit par rapport à une boîte de dégazage de l'état de la technique, tout en assurant, d'une part, l'alimentation en continu de la sortie d'évacuation de la boîte de dégazage et, d'autre part, un dégazage efficace du liquide au sein de la boîte de dégazage.
  • Selon une première caractéristique avantageuse de l'invention, ladite première chambre de tranquillisation, qui présente une section transversale de dimension inférieure à la section transversale de la deuxième chambre, affecte la forme d'une colonne.
  • La première chambre de tranquillisation est ainsi dimensionnée de telle sorte que le niveau du liquide dans ladite première chambre de tranquillisation soit supérieur au niveau de liquide dans la deuxième chambre qui est pourvue de la sortie d'évacuation, ce qui favorise la continuité de l'alimentation en liquide de la sortie d'évacuation de la deuxième chambre.
  • En outre, grâce à sa section transversale de faible dimension, la chambre de tranquillisation affectant la forme d'une colonne est remplie avec un faible volume de liquide, ce qui favorise le maintien immergé dudit débouché du tube plongeur et de la sortie de la chambre de tranquillisation.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la première et la deuxième chambres, séparées l'une de l'autre par une paroi à la base de laquelle est ménagée la sortie de liquide de la première chambre dans la deuxième chambre, sont aptes à communiquer entre elles par débordement du contenu de la première chambre vers la deuxième chambre, la paroi de séparation entre la première et la deuxième chambre étant équipée, du côté de la deuxième chambre, de moyens de déflection du liquide provenant d'un débordement du contenu de la première chambre vers la deuxième chambre, ces moyens de déflection imposant au liquide déversé dans ladite deuxième chambre, un chemin de circulation à l'intérieur de la deuxième chambre, avant évacuation de ladite deuxième chambre par l'intermédiaire de l'orifice d'évacuation.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le débouché du tube plongeur dans la première chambre, formé par l'extrémité libre dudit tube plongeur, est biseauté, le biseau étant orienté selon une direction opposée à celle menant à la sortie de ladite première chambre de tranquillisation.
  • La forme en biseau du débouché du tube plongeur permet de générer dans la première chambre de tranquillisation un flux de liquide laminaire et homogène favorisant la circulation du liquide. En outre, l'orientation particulière dudit biseau, en direction opposée à la sortie de la première chambre de tranquillisation, permet de faire circuler le liquide dans la chambre de tranquillisation et ainsi d'améliorer le dégazage dudit liquide.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le tube plongeur est muni en partie haute d'un orifice supplémentaire d'alimentation en fluide de la première chambre.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ladite première chambre de tranquillisation comprend au moins une autre entrée d'alimentation en liquide, dite entrée d'alimentation inférieure, située en partie basse de ladite première chambre de tranquillisation.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ladite entrée d'alimentation inférieure débouche dans la première chambre au même niveau que le débouché du tube plongeur et, de préférence, sensiblement au droit du débouché du tube plongeur.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, au moins une partie du contour de la sortie de la chambre de tranquillisation est délimitée par la face formant fond de la boîte de dégazage.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la sortie de liquide de la première chambre, débouchant dans la deuxième chambre, est formée par un orifice de vidange calibré maintenant le niveau du liquide dans la première chambre au-dessus du niveau du débouché du tube plongeur dans ladite première chambre.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la boîte de dégazage est formée par assemblage de deux parties superposées.
  • L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective de l'intérieur de la partie inférieure de la boîte de dégazage ;
    • la figure 2 est une vue en coupe partielle de la boîte de dégazage montrant notamment l'agencement du tube plongeur et de la chambre de tranquillisation ;
    • la figure 3 est une vue en perspective de l'intérieur de la partie supérieure de la boîte de dégazage.
  • A la figure 1, on a représenté une boîte de dégazage 1 de liquide de circuit de circulation de liquide, en particulier de circuit de refroidissement de moteur à combustion interne. Ladite boîte de dégazage 1 comprend une enceinte fermée délimitant au moins une première chambre 2 et une deuxième chambre 3.
  • Le corps de la boîte de dégazage 1 est composé d'une enveloppe extérieure, préférentiellement de forme sensiblement sphérique ou cylindrique à fond sphérique. Ce corps est formé de deux demi-coques 1A, 1B assemblées par un plan de joint généralement confondu avec l'horizontale à l'état monté de la boîte de dégazage 1. Le corps de boîte de dégazage 1 comporte encore des parois et/ou portions de parois réalisées d'un seul tenant avec ladite enveloppe et servant à la délimitation desdites chambres 2, 3.
  • Comme représenté aux figures 2 et 3, la première chambre 2, appelée première chambre de tranquillisation, comporte une entrée 4 d'alimentation en liquide, dite entrée d'alimentation supérieure. Ladite entrée 4 d'alimentation se présente sous la forme d'un tube plongeur 7 débouchant en partie basse de ladite première chambre 2 de tranquillisation. L'entrée 4 d'alimentation en liquide fait saillie à l'extérieur de ladite boîte de dégazage, en partie haute, pour être reliée à un élément du circuit de refroidissement du moteur du véhicule, tel que le radiateur du véhicule. La deuxième chambre 3 comporte une sortie 6 d'évacuation du liquide à l'extérieur de la boîte de dégazage 1. Cette sortie 6 est ménagée dans la face 12 formant fond de ladite deuxième chambre 3.
  • La première chambre 2 est formée par une structure de cloisonnement comprenant une paroi de séparation présentant une portion centrale 14 et deux portions dites latérales 15, 16. La paroi de séparation est disposée en regard et à distance du tube plongeur 7. Cette paroi de séparation, d'allure verticale, prend naissance sur la face interne 12 de la paroi de la demi-coque 1A inférieure et s'étend en direction de la face interne de la demi-coque 1B supérieure. Les portions latérales 15, 16 de la paroi de séparation sont disposées de part et d'autre de la portion centrale 14 et coopèrent avec cette dernière pour entourer à distance le tube plongeur 7 de manière à former une chambre de type colonne autour dudit tube plongeur 7.
  • De manière caractéristique à l'invention, ladite première chambre 2 de tranquillisation comporte une sortie 5 de liquide débouchant dans ladite deuxième chambre 3 et disposée en un point bas de ladite première chambre 2 de tranquillisation. Ladite sortie 5 est située au voisinage immédiat, d'une part, du débouché 10 du tube plongeur et, d'autre part, de la sortie 6 d'évacuation de liquide de la deuxième chambre 3 à l'extérieur de la boîte de dégazage 1. Par "voisinage immédiat" on entend que ladite sortie 5 est située à proximité et sensiblement au niveau, ou à la hauteur, du débouché 10 du tube plongeur et de la sortie 6 d'évacuation. On entend ici par niveau, ou hauteur, la distance par rapport à la face formant fond de la boîte de dégazage
  • Grâce à un tel agencement de la sortie 5 de la chambre 2 de tranquillisation avec la sortie 6 de la deuxième chambre 3 et le débouché 10 du tube plongeur 7, lesdites sorties 5, 6 et le débouché 10 du tube plongeur 7 sont maintenus immergés en permanence pour un volume limité de liquide dans la boîte de dégazage. On entend par immergés "en permanence", le fait que lesdites sorties 5, 6 et le débouché 10 du tube plongeur sont immergés dans les conditions normales de fonctionnement du véhicule équipé de ladite boîte de dégazage, ainsi que lors de secousses et lors de l'arrêt complet dudit véhicule. Ainsi, le volume de liquide dans la boîte de dégazage peut être réduit par rapport à une boîte de dégazage de l'état de la technique, tout en assurant, d'une part, l'alimentation en continu de la sortie d'évacuation de la deuxième chambre et, d'autre part, un dégazage efficace du liquide au sein de la boîte de dégazage.
  • Comme représenté aux figures 2 et 3, le tube plongeur 7 est un tube coudé formé d'une première partie 17, qui s'étend sensiblement parallèlement au plan de la face 12 formant fond de la boîte de dégazage 1, et d'une deuxième partie 18 portant le débouché 10 qui s'étend sensiblement parallèlement à la paroi de séparation des deux chambres 2, 3.
  • Ladite première chambre 2 de tranquillisation, qui présente une section transversale de dimension inférieure à la section transversale de la deuxième chambre 3, affecte la forme d'une colonne. On entend par section transversale une section selon un plan sensiblement parallèle à la face 12 formant fond de la boîte de dégazage 1, c'est-à-dire selon un plan sensiblement transversal à l'axe vertical de la chambre correspondante. En outre, on entend par colonne une chambre dont la hauteur a une valeur supérieure aux dimensions de largeur et de longueur. Ainsi, pour un même volume de liquide dans chaque chambre 2, 3, la hauteur de liquide est plus importante dans la première chambre 2 de tranquillisation, ce qui permet au débouché 10 du tube plongeur 7 d'être immergé en permanence, même à l'état incliné de la boîte de dégazage 1 pour un fonctionnement normal du véhicule ou lors de secousses.
  • La sortie 5 de liquide de la première chambre 2 vers la deuxième chambre 3 est ménagée à la base de la portion principale 14 de la paroi de séparation de la première et la deuxième chambres 2, 3. Comme illustré à la figure 3, la sortie 5 de liquide de la première chambre 2, débouchant dans la deuxième chambre 3, est formée par un orifice 5 de vidange calibré pour maintenir le niveau du liquide dans la première chambre 2 au-dessus du niveau du débouché 10 du tube plongeur 7 dans ladite première chambre 2. Ainsi, en jouant lors de sa conception sur les dimensions de cette sortie 5, il est possible de réguler le passage du liquide de la chambre 2 de tranquillisation vers la deuxième chambre 3 tout en assurant, grâce à la forme en colonne de ladite chambre 2, un niveau de liquide toujours plus important dans la chambre 2 de tranquillisation que dans la deuxième chambre 3. Dans l'exemple illustré à la figure 3, la sortie 5 de ladite première chambre 2 de tranquillisation a une dimension sensiblement égale à celle de la sortie 6 d'évacuation de la deuxième chambre 3, et la sortie 5 est tournée vers la sortie 6. En variante, on pourrait prévoir que la sortie 5 de la première chambre 2 de tranquillisation ne soit pas orientée vers la sortie d'évacuation 6, de manière à permettre une circulation du liquide sortant par la sortie 5 avant qu'il ne soit évacué par la sortie 6. On pourrait également prévoir de disposer autour d'une partie de la sortie 6 une paroi de déflection de faible hauteur et orientée en vis-à-vis de la sortie 5 de manière à imposer une circulation au liquide avant son évacuation. Une telle circulation du liquide favorise son dégazage et la faible hauteur de la paroi de déflection n'empêche pas l'immersion permanente des sorties 5 et 6.
  • En outre, l'orifice 5 formant sortie de la chambre de tranquillisation permet également de générer des pertes de charge qui réduisent les turbulences de l'écoulement du liquide de la chambre 2 de tranquillisation vers la deuxième chambre 3.
  • Comme illustré plus particulièrement à la figure 1, la première et la deuxième chambres 2, 3 sont également aptes à communiquer entre elles par débordement du contenu de la première chambre 2 vers la deuxième chambre 3. En effet, les portions 15, 16 latérales de la paroi de séparation sont de hauteur décroissante du centre de la boite de dégazage vers l'enveloppe de l'enceinte de ladite boîte de dégazage, ce qui autorise le débordement du liquide de la première chambre 2 par dessus lesdites portions 15, 16 latérales de la paroi de séparation. Une telle conception de la chambre 2 de tranquillisation, autorisant un débordement de liquide vers la deuxième chambre 3, permet de fiabiliser le fonctionnement de la boîte de dégazage 1 en cas de remplissage trop rapide de la chambre 2 de tranquillisation. Dans l'exemple représenté aux figures, la partie principale 14 ne s'étend pas jusqu'à la face formant plafond de la boîte de dégazage 1. En variante, on pourrait prévoir de prolonger la partie principale 14 jusqu'à la face formant plafond de la boîte de dégazage.
  • Comme illustré à la figure 1, la paroi de séparation entre la première et la deuxième chambre 2, 3 est également équipée, du côté de la deuxième chambre 3, de moyens de déflection 8 du liquide provenant d'un débordement du contenu de la première chambre 2 vers la deuxième chambre 3. Ces moyens de déflection 8 imposent au liquide déversé dans ladite deuxième chambre 3, un chemin de circulation à l'intérieur de la deuxième chambre 3 avant évacuation de ladite deuxième chambre 3 par l'intermédiaire de l'orifice 6 d'évacuation.
  • Ces moyens de déflexion se présentent ici sous la forme d'ailettes 8 qui sont orientées radialement à l'axe de la colonne 2. Ces ailettes 8 sont disposées à la base de la paroi de séparation en s'appuyant sur la face 12 formant fond. Les ailettes 8 sont des moyens de déflection au sens où, lorsque le liquide déborde par-dessus la paroi de séparation des première et deuxième chambres 2, 3 pour passer dans ladite deuxième chambre 3, le liquide n'est pas dirigé directement vers l'orifice 6 d'évacuation de la deuxième chambre 3 mais est dévié par les ailettes 8 avant d'arriver à l'orifice 6 d'évacuation de la deuxième chambre 3, ce qui permet de casser les turbulences de l'écoulement de ce liquide.
  • Comme illustré à la figure 3, le débouché 10 du tube plongeur 7 dans la première chambre, formé par l'extrémité libre dudit tube plongeur, est biseauté. Ce biseau est orienté selon une direction opposée à celle menant à la sortie 5 de ladite première chambre 2 de tranquillisation.
  • Le tube plongeur 7 est muni en partie haute d'un orifice 9 supplémentaire d'alimentation en fluide de la première chambre 2 (voir figures 2 et 3). L'orifice 9 supplémentaire est situé sur le coude du tube plongeur 7 du coté de la deuxième portion 18 du tube plongeur 7 et sensiblement à la hauteur de la première portion 17. Grâce à la présence de cet orifice 9 supplémentaire débouchant dans l'espace laissé libre de l'enceinte correspondant à la phase gazeuse de cette enceinte, il en résulte la possibilité, au moyen de ce flux de liquide, de chauffer l'air contenu dans l'enceinte et d'augmenter ainsi la dilatation de l'air, ce qui favorise la mise en pression du circuit. Par ailleurs, on obtient, à travers cet orifice supplémentaire, une première phase de dégazage, ce dégazage étant ensuite complété lorsque le flux de liquide débouche dans l'enceinte à travers le débouché du tube plongeur.
  • Comme représenté aux figures 1 à 3, ladite première chambre 2 de tranquillisation comprend au moins une autre entrée 11 d'alimentation en liquide, dite entrée d'alimentation inférieure, située en partie basse de ladite première chambre 2 de tranquillisation. Ladite entrée 11 d'alimentation inférieure fait saillie à l'extérieur de ladite boîte de dégazage de manière à être reliée à un autre élément du circuit de refroidissement du moteur du véhicule, tel que la culasse du moteur du véhicule.
  • Ladite entrée 11 d'alimentation inférieure débouche dans la première chambre 2 au même niveau que le débouché 10 du tube plongeur 7 et, de préférence, sensiblement au droit du débouché 10 du tube plongeur 7. Le liquide issu de l'entrée 11 d'alimentation inférieure va alors rencontrer le débouché 10 du tube plongeur 7, ce qui va l'empêcher de sortir directement par la sortie 5 de la chambre 2 de tranquillisation, ledit liquide devant contourner le débouché 10 du tube plongeur 7 pour atteindre ladite sortie 5. Les turbulences du liquide issu de cette entrée 11 sont ainsi diminuées et le liquide, qui doit contourner le débouché 10 du tube plongeur 7, a le temps d'être dégazé.
  • Comme illustré plus particulièrement à la figure 3, au moins une partie du contour de la sortie 5 de la chambre 2 de tranquillisation est délimitée par la face 12 formant fond de la boîte de dégazage. Une telle conception permet que ladite sortie 5 de la chambre 2 de tranquillisation soit positionnée le plus bas possible dans la boîte de dégazage, ce qui favorise l'immersion permanente des deux sorties 5 et 6.
  • Dans les exemples représentés, l'enveloppe de délimitation de l'enceinte de la boîte de dégazage 1 affecte une forme cylindrique à fond sphérique et est constituée, de préférence, par assemblage d'au moins deux demi-coquilles 1A, 1 B reliées entre elles par un plan de joint.
  • Ainsi, il suffit de deux pièces pour obtenir une boîte de dégazage conforme à l'invention. Cette enveloppe peut être réalisée en matière de synthèse à partir de pièces moulées. La chambre de tranquillisation peut être venue de moulage avec l'enveloppe de la boîte 1, en particulier la demi-coquille 1A inférieure (voir figure 1). Cette demi-coquille 1A inférieure comporte également, venu de moulage, un conduit d'amenée de liquide, formant l'entrée 11 dite inférieure, et un orifice formant la sortie 6 d'évacuation. La demi-coquille 1B supérieure comporte quant à elle, venu de moulage, un conduit d'amenée de liquide issu du radiateur, formant l'entrée 4 dite supérieure, et une ouverture 13 de remplissage réalisé sous forme d'un embout fileté saillant à l'extérieur de l'enceinte. Cette ouverture 13 est apte à être fermée au moyen d'un organe obturateur, tel qu'un bouchon, équipé d'une soupape tarée. Cette ouverture 13 sert au remplissage du circuit de liquide et permet une pressurisation du circuit.

Claims (10)

  1. Boîte de dégazage (1) de liquide de circuit de circulation de liquide, en particulier de circuit de refroidissement de moteur à combustion interne, ladite boîte comprenant une enceinte fermée délimitant au moins deux chambres (2, 3) communicantes qui comportent, l'une, dite première chambre (2) de tranquillisation, au moins une entrée (4) d'alimentation en liquide, ladite entrée (4) d'alimentation se présentant sous la forme d'un tube plongeur (7) débouchant en partie basse de ladite première chambre, l'autre, dite deuxième chambre (3), au moins une sortie (6) d'évacuation du liquide à l'extérieur de la boîte de dégazage (1), ladite sortie (6) d'évacuation étant ménagée dans la face (12) formant fond de ladite deuxième chambre (3),
    caractérisée en ce que ladite première chambre (2) de tranquillisation comporte au moins une sortie (5) de liquide débouchant dans ladite deuxième chambre et disposée en un point bas de ladite première chambre (2) de tranquillisation, ladite au moins une sortie (5) étant située au voisinage immédiat, d'une part, du débouché (10) du tube plongeur (7) dans ladite première chambre (2) et, d'autre part, de la sortie (6) d'évacuation de liquide de la deuxième chambre (3) à l'extérieur de la boîte de dégazage (1).
  2. Boîte de dégazage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première chambre (2) de tranquillisation, qui présente une section transversale de dimension inférieure à la section transversale de la deuxième chambre, affecte la forme d'une colonne.
  3. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que la première et la deuxième chambres (2, 3), séparées l'une de l'autre par une paroi à la base de laquelle est ménagée la sortie (5) de liquide de la première chambre (2) dans la deuxième chambre (3), sont aptes à communiquer entre elles par débordement du contenu de la première chambre (2) vers la deuxième chambre (3), la paroi de séparation entre la première et la deuxième chambre (2, 3) étant équipée, du côté de la deuxième chambre (3), de moyens de déflection (8) du liquide provenant d'un débordement du contenu de la première chambre (2) vers la deuxième chambre (3), ces moyens de déflection (8) imposant au liquide déversé dans ladite deuxième chambre (3), un chemin de circulation à l'intérieur de la deuxième chambre (3), avant évacuation de ladite deuxième chambre (3) par l'intermédiaire de l'orifice (6) d'évacuation.
  4. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le débouché du tube plongeur (7) dans la première chambre, formé par l'extrémité libre dudit tube plongeur, est biseauté, le biseau étant orienté selon une direction opposée à celle menant à la sortie (5) de ladite première chambre (2) de tranquillisation.
  5. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le tube plongeur (7) est muni en partie haute d'un orifice (9) supplémentaire d'alimentation en fluide de la première chambre (2).
  6. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite première chambre (2) de tranquillisation comprend au moins une autre entrée (11) d'alimentation en liquide, dite entrée d'alimentation inférieure, située en partie basse de ladite première chambre (2) de tranquillisation.
  7. Boîte de dégazage (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite entrée (11) d'alimentation inférieure débouche dans la première chambre (2) au même niveau que le débouché du tube plongeur (7) et, de préférence, sensiblement au droit du débouché (10) du tube plongeur (7).
  8. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'au moins une partie du contour de la sortie (5) de la chambre (2) de tranquillisation est délimitée par la face (12) formant fond de la boîte de dégazage.
  9. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la sortie (5) de liquide de la première chambre (2), débouchant dans la deuxième chambre (3), est formée par un orifice (5) de vidange calibré maintenant le niveau du liquide dans la première chambre (2) au-dessus du niveau du débouché (10) du tube plongeur (7) dans ladite première chambre (2).
  10. Boîte de dégazage (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est formée par assemblage de deux parties (1A, 1B) superposées.
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