FR3079917A1 - Dispositif de regulation d'un flux d'air circulant au sein d'un echangeur de chaleur pour vehicule automobile et module de refroidissement muni d'un tel dispositif. - Google Patents
Dispositif de regulation d'un flux d'air circulant au sein d'un echangeur de chaleur pour vehicule automobile et module de refroidissement muni d'un tel dispositif. Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de régulation (10) d'un flux d'air (F) destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant au moins deux rideaux (11) aptes à se déplacer selon une direction d'ouverture/fermeture (Z), un système de transmission (20) relié, de façon fixe ou selon une liaison mécanique avec un nombre limité de degrés de liberté, à au moins deux organes d'entraînement (30) rigides, lesdits organes d'entraînement (30) étant aptes à entraîner lesdits rideaux (11) entre une position fermée (PF) obturant le passage du flux d'air (F) et une position ouverte (Po) laissant passer le flux d'air (F) en se déplaçant selon ladite direction d'ouverture/fermeture (Z).
Description
Domaine de l’invention
L’invention concerne un dispositif de régulation d’un flux d’air circulant au sein d’un échangeur de chaleur pour véhicule automobile et un module de refroidissement muni d’un tel dispositif. Elle est en particulier destinée à l’équipement d’une face avant de véhicule automobile.
Etat de la technique
Il est connu des modules de refroidissement pour véhicule automobile comprenant deux échangeurs de chaleur. Un premier échangeur de chaleur a pour fonction de refroidir un circuit annexe du véhicule, tel qu’un dispositif de climatisation ou un dispositif de refroidissement d’air de suralimentation. Un deuxième échangeur de chaleur est nécessaire au refroidissement du moteur du véhicule. Les échangeurs de chaleur sont disposés en face avant du véhicule, assemblés et alignés en série pour être successivement traversés par le flux d’air entrant à travers la calandre du véhicule. Ils comprennent typiquement un faisceau d’échange de chaleur, comprenant des tubes dans lesquels circule le fluide à refroidir et traversé par l’air provenant de la calandre.
Afin de dissocier le refroidissement des deux échangeurs de chaleur et optimiser le gain aérodynamique de chaque échangeur de chaleur, le déposant a récemment proposé un dispositif de régulation du flux d’air destiné à circuler dans les échangeurs de chaleur dans une demande de brevet non publiée du déposant. Le dispositif de régulation comprend deux rideaux montés dans un cadre et déplaçables alternativement en translation entre deux positions ouverte et fermée. En se déplaçant suivant ces deux positions, les rideaux permettent au dispositif de régulation de laisser passer ou obturer alternativement le flux d’air traversant la calandre du véhicule automobile. Le déplacement des rideaux s’effectue au moyen d’un système de transmission qui guide le mouvement desdits rideaux en translation, ainsi qu’un actionneur induisant un mouvement au système de transmission. Le système de transmission est muni d’un ensemble de courroies et de poulies, relié aux rideaux par des liaisons filaires.
Un inconvénient de ce dispositif réside dans la capacité limitée des organes de déplacement des rideaux à résister aux chocs thermiques. Or, ces organes peuvent être confrontés à des variations de température en raison de la proximité des échangeurs. En cas de dilation thermique trop importante, l’entraînement des rideaux peut de la sorte être perturbé, ce qui nuit au bon contrôle du degré d’ouverture/fermeture des rideaux et donc à la bonne régulation de la température des fluides circulant dans l’échangeur.
L’invention a pour objectif de surmonter au moins en partie les inconvénients précités et propose à cet effet un dispositif de régulation d’un flux d’air destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant au moins deux rideaux aptes à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture, un système de transmission relié de façon fixe ou selon une liaison mécanique guidée, à au moins deux organes d’entraînement rigides, lesdits organes d'entraînement étant aptes à entraîner lesdits rideaux entre une position fermée obturant le passage du flux d’air et une position ouverte laissant passer le flux d’air en se déplaçant selon ladite direction d’ouverture/fermeture.
Il est entendu par « de façon fixe ou selon une liaison mécanique guidée » que le système de transmission est relié auxdits organes d’entraînement rigides par une liaison non souple. Il s’agit en particulier d’une liaison fixe ou selon un seul degré de liberté, par exemple une liaison en translation.
On dispose de la sorte d’un dispositif de régulation dont les éléments présentent une résistance aux chocs thermiques élevée, de sorte qu’ils sont plus aptes à résister aux variations de température du(es) échangeur(s) de chaleur situé(s) à proximité.
Le dispositif de régulation selon l’invention permet ainsi de limiter l’incertitude sur le degré d’ouverture/fermeture des rideaux et par suite d’optimiser la régulation de la température des fluides circulant dans l’(les)échangeur(s) de chaleur.
Selon différentes caractéristiques de l’invention qui pourront être prises ensemble ou séparément :
- les organes d’entraînement sont des barres d’entraînement liées au rideau ;
- ledit système de transmission est configuré pour que lesdits rideaux se déplacent symétriquement l’un par rapport à l’autre ;
- le dispositif de régulation comprend au moins un actionneur configuré pour entraîner ledit système de transmission ;
- ledit dispositif comprend au moins un arbre d’enroulement/déroulement des rideaux ;
- ledit arbre d’enroulement/déroulement des rideaux comprend des moyens de mise en tension des rideaux ;
- selon une première variante, ledit système de transmission comprend au moins un pignon ;
- ledit actionneur comprend un arbre moteur, ledit arbre moteur étant apte à effectuer un mouvement de rotation autour d’un axe orienté selon une direction Y perpendiculaire à une direction Z, correspondant à la direction d’ouverture/fermeture, dans un plan d’extension des rideaux en position fermée ;
- ledit pignon est en liaison avec ledit actionneur, notamment ledit arbre moteur, de manière à être guidé en rotation par ledit arbre moteur ;
- ledit système de transmission comprend deux tiges dentées engrenées dans ledit pignon ;
- lesdites tiges dentées sont opposées l’une par rapport à l’autre selon une direction X orthogonale au plan d’extension des rideaux en position fermée ;
- lesdits organes d’entraînement sont reliés de façon fixe auxdites tiges dentées;
- selon une deuxième variante, ledit système de transmission comprend une vis sans fin à pas inversés couplée à l’actionneur ;
- ledit actionneur comprend un arbre moteur, ledit arbre moteur étant apte à effectuer un mouvement de rotation autour d’un axe orienté selon une direction Y perpendiculaire à une direction Z, correspondant à la direction d’ouverture/fermeture, dans un plan d’extension des rideaux en position fermée ;
- ledit actionneur comprend un premier organe d’angle lié à l’arbre moteur présentant une bordure biseautée ;
- l’organe de transmission comprend un deuxième organe d’angle lié à la vis sans fin et présentant une bordure biseautée, ladite bordure du deuxième organe d’angle se conformant à la bordure biseauté du premier organe d’angle ;
- ladite vis sans fin est couplée à l’arbre moteur par l’intermédiaire desdits premier et deuxième organes d’angle ;
- ledit système de transmission comprend en outre un premier écrou à pas à droite et un deuxième écrou à pas à gauche, lesdits premier et deuxième écrous étant engrenés dans la vis sans fin ;
- lesdits organes d’entraînement sont reliés auxdits écrous de façon fixe ;
- selon une troisième variante, l’actionneur comprend au moins deux arbres moteur reliés chacun audit ou auxdits actionneur(s), lesdits arbres moteur étant aptes à effectuer un mouvement de rotation autour d’axes orientés selon une direction X orthogonale au plan d’extension des rideaux en position fermée ;
- un premier et un deuxième des arbres moteurs sont reliés par une courroie;
- le système de transmission comprend deux bras pousseurs couplés aux arbres moteurs, lesdits bras pousseurs étant guidés en rotation par les arbres moteurs ;
- ledit système de transmission comprend deux chariots, lesdits chariots étant couplés aux bras pousseurs par une liaison pivot et aux organes d’entraînement par une liaison glissière ;
- chacun desdits organes d’entraînement est relié à un coulisseau, ledit coulisseau étant guidé dans une première glissière, ladite première glissière étant fixée sur un premier montant latéral d’un cadre maintenant lesdits rideaux ;
- chacun desdits organes d’entraînement est relié à un deuxième coulisseau, ledit coulisseau étant guidé dans une deuxième glissière, ladite deuxième glissière étant fixée sur un deuxième montant latéral du cadre ;
- le deuxième montant est opposé au premier montant latéral du cadre.
L’invention concerne également un module de refroidissement comprenant un dispositif de régulation tel que décrit plus haut.
Avantageusement, le module comprend :
- un échangeur de chaleur basse température,
- un échangeur de chaleur haute température, l’échangeur de chaleur basse température étant positionné en amont du dispositif de régulation et l’échangeur de chaleur haute température étant positionné en aval du dispositif de régulation.
Présentation des figures
D’autres objets, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
- La figure 1a illustre de façon schématique, en vue de côté, la face avant d’un véhicule comprenant un module de refroidissement équipé d’un dispositif de régulation selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 1b est une vue zoomée de la figure 1a à l’endroit du dispositif de régulation ;
- Les figures 1c, 2a et 3a illustrent, en vue schématique de face, un dispositif de régulation selon, respectivement, le premier, un deuxième et un troisième modes de réalisation de l’invention ; les rideaux sont en position ouverte ;
- Les figures 1d, 2b et 3b illustrent, en vue schématique de face, un dispositif de régulation selon, respectivement, le premier, le deuxième et le troisième modes de réalisation de l’invention ; les rideaux sont en position fermée.
Description détaillée
Les figures 1a à 1d illustrent un premier mode de réalisation de l’invention. La figure 1a illustre un dispositif de régulation 10 d’un flux d’air F ainsi qu’un module de refroidissement 1 conformes à l’invention, selon une vue de côté. Le module de refroidissement 1 s’étend en profondeur selon une direction X destinée à correspondre à l’axe longitudinal du véhicule équipé. Le flux d’air F s’écoule sensiblement parallèlement à la direction X. Le module est configuré pour être fixé sur un support, tel qu’un châssis du véhicule.
Le module de refroidissement 1 comprend un échangeur de chaleur amont 2 (situé à gauche sur la fig. 1 a) et un échangeur de chaleur aval 3 (situé à droite sur la fig. 1a) agencés en série selon le sens d’écoulement du flux d’air F les traversant. Autrement dit, le module de refroidissement 1 est configuré pour être disposé sur son support, de sorte que l’échangeur de chaleur amont 2 soit traversé par le flux d’air F en premier et l’échangeur de chaleur aval 3 en deuxième.
L’échangeur de chaleur amont 2 est un radiateur de refroidissement, dit basse température, servant à refroidir un liquide de refroidissement d’une boucle d’échange de chaleur, dite basse température, comprenant, notamment, un condenseur de climatisation et/ou un refroidisseur d’air de suralimentation. L’échangeur de chaleur aval 3 est, par exemple, un radiateur de refroidissement haute température destiné à refroidir un liquide de refroidissement d’une boucle d’échange de chaleur comprenant un moteur du véhicule. L’air qui traverse cet échangeur aval 3 refroidit le liquide de refroidissement du moteur.
Chaque échangeur 2, 3 comprend, par exemple, un faisceau d’échange de chaleur et des chambres de collecte disposées latéralement de part et d’autre du faisceau (non illustré). Le faisceau est traversé par le flux d’air F. Il comprend un ensemble de tubes parallèles les uns aux autres, débouchant dans les chambres de collecte, pour la circulation du liquide de refroidissement (non illustré).
Le module de refroidissement 1 est avantageusement configuré pour autoriser un écoulement d’air de manière sensiblement étanche entre lesdits échangeurs de chaleur 2, 3, c’est-à-dire que l’échangeur de chaleur amont 2 et l’échangeur de chaleur aval 3 sont assemblés l’un à autre de sorte que l’échangeur de chaleur aval 3 ne soit pas directement traversé par de l’air venant de l’extérieur du module. Autrement dit, le flux d’air F traversant l’échangeur de chaleur aval 3 est issu du flux d’air traversant l’échangeur de chaleur amont 2. Pour cela, le module de refroidissement 1 peut, par exemple, comprendre des moyens d’étanchéité permettant de guider l’intégralité du flux d’air ayant traversé l’échangeur de chaleur amont 2 vers l’échangeur de chaleur aval 3 sans perte de débit d’air. Ces moyens d’étanchéité, non illustrés, peuvent par exemple comprendre une gaine agencée entre les deux échangeurs de chaleur 2,3.
Pour faciliter le passage du flux d’air dans le module de refroidissement 1, notamment lorsque le véhicule est à l’arrêt, le module comprend avantageusement un groupe moto-ventilateur 4 apte à faire circuler l’air dans le module de refroidissement 1. Comme illustré sur la figure 1a, le groupe moto-ventilateur 4 est ici disposé en aval de l’échangeur de chaleur aval 3, le groupe moto-ventilateur 4 étant configuré pour aspirer l’air depuis une entrée d’air du véhicule, qui est de préférence définie par sa calandre.
Le module de refroidissement 1 selon l’invention comprend, en outre, un dispositif de régulation 10 du flux d’air agencé préférentiellement entre l’échangeur de chaleur amont 2 et l’échangeur de chaleur aval 3. Le dispositif de régulation 10 présente une faible épaisseur dans la profondeur du module de refroidissement. Le dispositif de régulation 10 contrôle le passage du flux d’air F de l’échangeur de chaleur amont 2 vers l’échangeur de chaleur aval 3 par l’intermédiaire de stores ou rideaux 11 enroulables/déroulables.
En variante, le module de refroidissement 1 selon l’invention peut comprendre un unique échangeur de chaleur, par exemple un radiateur de refroidissement, ledit dispositif de régulation 10 étant alors agencé en amont ou en aval dudit échangeur de chaleur. Dans une telle configuration, le flux d’air F traversant l’échangeur de chaleur est issu du flux d’air F traversant le dispositif de régulation ou débouche sur ledit dispositif de régulation.
Le module de refroidissement est apte à effectuer une rotation de 90° selon la direction X, sans que le fonctionnement du dispositif de régulation ne soit altéré, en fonction de l’architecture des échangeurs. À titre d’exemple, de telles architectures peuvent être utilisées afin de diminuer les chocs thermiques.
En référence aux figures 1c et 1d, le dispositif de régulation 10 selon un premier mode de réalisation de l’invention est illustré en vue schématique de face. Le dispositif comprend deux rideaux 11 de forme généralement rectangulaire. Chaque rideau 11 est délimité par une bordure proximale 11a, deux bordures latérales 11b, et une bordure distale 11c. Lesdites bordures latérales 11b sont opposées et sensiblement parallèles à une direction Z, orthogonale à la direction X, tandis que ladite bordure proximale 11a et ladite bordure distale 11c sont opposées et sensiblement parallèles à une direction Y, orthogonale aux directions X et Z, la direction Z représentant ici la verticale.
À la figure 1c, le dispositif de régulation 10 est en position ouverte Po, c’est-à-dire que les rideaux 11 laissent passer le flux d’air F. Dans cette configuration, les bordures proximales 11a desdits rideaux 11 sont à distance l’une de l’autre. Plus précisément, une première bordure proximale 11a se situe à proximité d’un montant supérieur d’un cadre 50 du dispositif de régulation, notamment au niveau d’une première position ouverte P01, tandis qu’une deuxième bordure proximale 11a se situe à proximité d’un montant inférieur du cadre 50, notamment au niveau d’une deuxième position ouverte P02, opposée à P01 par rapport à un axe passant par une ligne en pointillés Pf - Pf.
Le dispositif de régulation 10 comprend en outre des arbres 53 d’enroulement/déroulement des rideaux, reliés au cadre 50 par des paliers d’articulation 52.
Préférentiellement, chaque rideau 11 est maintenu tendu par un moyen de mise en tension 54 relié à sa bordure distale 11c. Les moyens de mise en tension 54 exercent une force sur les rideaux 11, de sorte que lesdits rideaux soient continuellement maintenus tendus. Par exemple, les moyens de mise en tension 54 peuvent être des ressorts, notamment des ressorts spirales, ou tout autre moyen permettant de maintenir lesdits rideaux 11 tendus. Préférentiellement, chaque moyen de mise en tension 54 est lié d’une part au cadre 50 et d’autre part, à l’arbre d’enroulement/ déroulement 53.
À la figure 1d, le dispositif de régulation 10 est en position fermée Pf. Les rideaux 11 s’étendent dans un plan, dit plan d’extension des rideaux en position fermée. Ledit plan d’extension des rideaux en position fermée est orienté selon la direction Z, correspondant à la direction d’ouverture/fermeture des rideaux, et à la direction Y. Autrement dit, ledit plan d’extension des rideaux en position fermée s’étend de manière transversale au flux d’air F. Dans cette configuration, les bordures proximales 11a respectives desdits rideaux sont en contact l’une de l’autre au niveau de la ligne en pointillés Pf - Pf. Les rideaux 11 obturent donc le passage du flux d’air F qui circule perpendiculairement au plan d’extension des rideaux en position fermée.
Le dispositif de régulation 10 est configuré de sorte que lesdits rideaux 11 sont aptes à se déplacer selon la direction d’ouverture/fermeture Z, dans ledit plan d’extension des rideaux en position fermée. En d’autres termes, le dispositif peut adopter, alternativement les configurations illustrées aux figures 1c et 1d. À cet effet, le dispositif de régulation 10 comprend un système de transmission 20 et au moins deux organes d’entraînement 30 reliés audit système de transmission 20.
En référence aux figures 1b et 1c, les caractéristiques et le principe de fonctionnement d’un premier mode de réalisation du système de transmission 20 sont décrits ci-dessous.
Préférentiellement, le système de transmission 20 comprend des pignons 21. Comme cela peut être mieux vu à la figure 1b, lesdits pignons 21 comprennent une bordure périphérique 21a et une denture 21b située sur ladite bordure périphérique 21a. Les pignons 21 sont aptes à pivoter, dans le sens horaire ou, inversement, dans le sens anti-horaire, autour d’un axe orienté selon la direction Y.
À cet effet, le dispositif de régulation 10 comprend, de préférence, au moins un actionneur 40 configuré pour entraîner ledit système de transmission 20. L’actionneur comprend un arbre moteur 41, mobile en rotation autour de l’axe de rotation desdits pignons 21. L’actionneur 40 comprend en outre un vérin hydraulique ou pneumatique ou plus généralement tout organe moteur permettant d’induire un mouvement de rotation de l’arbre moteur 41. L’arbre moteur 41 est en liaison avec les pignons 21. Préférentiellement, l’organe moteur de l’actionneur 40 se situe en dehors du cadre 50.
Préférentiellement, ledit arbre moteur 41 est une tige cylindrique s’étendant entre deux montants latéraux du cadre 50, dans un plan orthogonal au plan d’extension des rideaux en position fermée, et suivant la ligne en pointillés Pf - Pf. De préférence, une bordure intérieure des pignons 21 se conforme avec l’arbre moteur 41, c’est-à-dire que ladite bordure intérieure épouse le contour de l’arbre moteur 41, de sorte que lesdits pignons 21 puissent être guidés en rotation par l’arbre moteur 41. L’arbre moteur 41 est articulé sur des paliers 52’, liés au cadre 50.
Le système de transmission 20 peut, en outre, comprendre deux crémaillères ou tiges dentées 22 sensiblement parallèles à la direction Z. Comme cela peut être mieux vu sur la figure 1b, chaque tige dentée 22 présente une denture 22a et une bordure plane 22b. Lesdites tiges dentées 22 sont engrenées sur ledit pignon 21 par l’intermédiaire de leurs dentures respective 22a. Autrement dit, la denture 22a des tiges dentées 22 se conforme précisément à la denture 21b du pignon 21. Les tiges dentées 22 sont situées de part et d’autre du pignon 21 selon la direction X. Ainsi, sur la figure 1c, une première tige dentée 22, dont la denture 22a apparaît à une position Pt2, est reliée à un premier rideau 11 situé en-dessous de la ligne en pointillés Pf - Pf, tandis qu’une deuxième tige dentée 22, dont la bordure plane 22b apparaît à une position Pu, est reliée à un deuxième rideau 11 situé au-dessus de la ligne en pointillés Pf - Pf.
Lorsque le pignon 21 tourne, les tiges dentées 22 dont les dentures 22a apparaissent à la position Pt2 coulissent en direction du montant supérieur du cadre 50, c’est-à-dire vers la position Pu, tandis que simultanément les tiges dentées 22 dont les bordures planes 22b apparaissent à la position Pu coulissent en direction du montant inférieur du cadre 50, c’est-à-dire la position Pt2. Les tiges dentées 22 sont donc aptes à effectuer des mouvements de translation symétriquement opposés dans la direction Z.
Avantageusement, les pignons 21 et une paire de tiges dentées 22 correspondantes sont situés symétriquement de chaque côté desdits rideaux 11. Dans cette configuration, lorsque l’actionneur 40 est en fonctionnement, le système de transmission 20 est capable d’entraîner les organes d’entraînement 30, auquel il est relié, en maintenant l’horizontalité desdits organes d’entraînement par rapport à la direction Y.
Comme mentionné précédemment, le dispositif de régulation 10 comprend en outre au moins deux organes d’entraînement 30. Leurs caractéristiques et leur fonctionnement sont décrits ci-dessous.
De façon générale, lesdits organes d’entraînement 30 sont reliés au système de transmission 20. Lesdits organes d’entraînement 30 sont rigides. En outre, lesdits organes d’entraînement 30 sont reliés, de façon fixe ou selon une liaison mécanique guidée, au système de transmission 20. Encore autrement dit, lesdits organes d’entraînement 30 ne sont pas liés de manière filaire au système de transmission 20. Cela permet d’améliorer la tenue du dispositif de régulation 10, à la fois mécanique et aux chocs thermiques. Cela permet en outre, de simplifier le dispositif de régulation 10 ainsi que son installation.
Plus précisément, dans le mode de réalisation des figures 1a à 1d, chaque organe d’entraînement 30 est accroché à l’une desdites tiges dentées 22, de sorte que tout coulissement desdites tiges dentées 22 selon la direction Z entraîne un mouvement de translation desdits organes 30 selon la même direction. Par exemple, la tige dentée 22 dont la denture 22a se déplace depuis la position Pn vers la position Pt2 induit un déplacement de l’organe d’entraînement 30 auquel elle est reliée depuis une position distale, proche de l’arbre d’enroulement/déroulement 53, vers une position proximale, proche de l’arbre 41.
Préférentiellement, les organes d’entraînement 30 sont des barres d’entraînement rigides. Lesdites barres d’entraînement 30 relient entre elles, deux à deux, lesdites tiges dentées 22 et sont aptes à être guidées en translation par lesdites tiges dentées 22. Lesdites barres d’entraînement 30 sont liées directement auxdits rideaux 11, de sorte que tout mouvement de translation de ladite barre d’entraînement selon la direction Z induise un mouvement de translation dudit rideau 11 selon la même direction. En outre, les organes d’entraînement 30 étant maintenus horizontaux par le dédoublement du pignon 21 et des tiges 22 de chaque côté des rideaux 11, les bordures 11a sont en conséquence maintenues horizontales. Cela permet également de répartir symétriquement les efforts au niveau des organes d’entraînement 30.
Comme cela peut être mieux vu dans l’exemple illustré à la figure 1b, la tige dentée 22 se trouvant en partie supérieure (à gauche sur le dessin) est rectiligne et la barre d’entraînement associée est accrochée à une extrémité supérieure de ladite tige dentée 22. La tige dentée 22 se trouvant en partie inférieure (à droite sur le dessin) présente une configuration en L, la grande branche du L présentant la denture et la petite branche se terminant dans le prolongement de l’autre tige dentée 22. La barre d’entraînement associée à la tige dentée 22 en L est située à l’extrémité libre de ladite petite branche du L, de sorte que les deux rideaux 11 soient sensiblement dans le même plan.
En variante, lesdits organes d’entraînement 30 peuvent être des pions reliés de façon fixe d’une part au système de transmission 20 et d’autre part aux rideaux 11. Les pions sont prévus de part et d’autre de chacun des rideaux 11, chaque coin proximal des rideaux étant alors fixé auxdits pions.
Le principe de fermeture des rideaux 11 est le suivant.
Lorsque l’actionneur 40 est activé, les pignons 21 effectuent un mouvement de rotation autour de son axe de rotation. Ce mouvement de rotation des pignons 21 induit un mouvement de translation des tiges dentées 22 qui leurs sont respectivement associées selon la direction Z. Comme illustré à la figure 1d, lesdites tiges dentées 22 dont les dentures 22a sont initialement situées à une position Pt2 se déplacent depuis la position Pt2 vers la position Pu, et, inversement les tiges dentées 22 dont les bordures planes 22b sont initialement situées à la position Pu se déplacent depuis ladite position Pu vers la position Pt2.
Incidemment, les organes d’entraînement 30 reliés auxdites tiges dentées 22 sont simultanément guidés en translation dans des sens opposés et entraînent les rideaux 11 dans leur mouvement. En se déplaçant, les organes d’entraînement 30 guident lesdits rideaux 11, de sorte que leurs bordures proximales 11a, initialement situées aux positions P01 et P02, atteignent la position fermée Pf et se trouvent en contact l’une de l’autre, voire se chevauchent.
Les deux pignons 21 étant simultanément entraînés par l’arbre moteur 41, les rideaux 11 sont guidés de manière symétrique l’un par rapport à l’autre lors de leur déplacement. La distance séparant les deux rideaux 11, notamment leurs bordures proximales 11a, reste égale de part et d’autre de la ligne en pointillés Pf - Pf tout au long de leur déplacement. Lorsque les rideaux 11 sont en contact, voire se chevauchent, ils ne laissent donc pas passer le flux d’air F circulant perpendiculairement au plan d’extension des rideaux en position fermée.
Inversement, les rideaux 11 sont aptes à reprendre leur position d’origine (comme illustré à la figure 1c) en se déplaçant selon la direction d’ouverture/fermeture Z, par exemple lorsque l’actionneur 40 n’est plus en fonctionnement. En effet, les organes de mise en tension 54 des rideaux exerçant continuellement une force sur les rideaux 11, lesdits rideaux 11 s’enroulent de nouveau autour de leur arbre d’enroulement/déroulement 53 respectif et les éléments dudit système de transmission 20 ainsi que les organes d’entraînement 30 reprennent leur position d’origine.
Les figures 2a et 2b illustrent, en vue schématique de face, un second mode de réalisation de l’invention. Ce mode de réalisation de l’invention diffère du précédent par les caractéristiques et le fonctionnement du système de transmission 20 et des organes d’entraînement 30. Tout le reste, notamment tout ce qui est relatif auxdits rideaux 11 et leur agencement au sein du cadre 50 est inchangé.
Ainsi, de manière similaire au premier mode de réalisation, lesdits rideaux 11 sont aptes à se déplacer selon la direction d’ouverture/fermeture Z dans ledit plan d’extension des rideaux en position fermée, et le dispositif de régulation 10 comprend à cet effet un système de transmission 20 et au moins deux organes d’entraînement 30 reliés audit système de transmission 20.
Le système de transmission 20, selon ce second mode de réalisation, comprend une vis sans fin 23, sensiblement parallèle à la direction Z. Ladite vis sans fin 23 présente une forme généralement cylindrique et comprend des pas inversés. Plus précisément, une portion supérieure de ladite vis sans fin 23, notamment située audessus de la ligne en pointillés Pf - Pf, comprend des cannelures 23a hélicoïdales orientées à gauche ou à droite, tandis qu’une portion inférieure de ladite vis sans fin 23, notamment située en-dessous de la ligne en pointillés Pf - Pf, comprend des cannelures 23b orientées dans le sens inverse, par exemple à gauche si les pas de ladite portion supérieure sont orientés à droite.
Ladite vis sans fin 23 est couplée à un actionneur 40. Comme dans le mode de réalisation précédent, l’actionneur 40 comprend un organe moteur 41 entraîné en rotation par l’organe moteur autour d’un axe orienté selon la direction Y. Ledit organe moteur et ledit arbre moteur 41 sont similaires par leurs natures respectives et leurs modes de fonctionnement à ce qui a été vu au premier mode de réalisation, et, ne diffèrent que par les caractéristiques mentionnées dans les sections qui suivent.
Préférentiellement, ledit arbre moteur 41 comprend, à l’une de ses extrémités, un premier organe d’angle 43. Ledit organe d’angle 43 présente une bordure plane en contact direct avec un palier 52’ et une bordure biseautée en contact direct avec ladite vis sans fin 23. À cet effet, la vis sans fin 23 comprend également un deuxième organe d’angle 23c. Ladite vis sans fin 23 est couplée à l’arbre moteur 41 par l’intermédiaire de leurs dits organes d’angle 43, 23c. Dans cette configuration, lorsque l’organe d’angle 43 effectuent un mouvement de rotation, induit par l’arbre moteur 41, autour d’un axe orienté selon la direction Y, cela entraîne un mouvement de rotation de la vis sans fin 23 via l’organe d’angle 23c autour d’un axe orienté selon la direction Z.
Le système de transmission 20 peut comprendre, en outre, deux écrous 24 engrenés dans la vis sans fin 23, situés respectivement à une position Peu et à une position Pei2. Plus précisément, un desdits écrous 24 est engrené dans la portion supérieure de la vis sans fin, tandis qu’un autre est engrené dans la portion inférieure de la vis sans fin. À cet effet, un premier écrou 24 présente des pas à droite et un deuxième écrou 24 présente des pas à gauche.
Dans une telle configuration, lorsque la vis sans fin 23 effectue une rotation autour d’un axe orienté selon la direction Z, le premier écrou 24 se déplace entre la position Peu et une position Pefi, tandis que le deuxième écrou 24 se déplace dans l’autre sens entre la position Pei2 et une position Pef2, symétriquement opposée à la position Pefi par rapport à l’axe passant par la ligne en pointillé Pf - Pf.
Avantageusement, la vis sans fin 23 et lesdits écrous 24 correspondants sont dédoublés de chaque côté desdits rideaux 11. Dans cette configuration, lorsque l’actionneur 40 est en fonctionnement, le système de transmission 20 est capable d’entraîner les organes d’entraînement 30 auquel il est relié en maintenant l’horizontalité desdits organes d’entraînement 30 par rapport à la direction Y.
Lesdits organes d’entraînement 30 sont reliés ici aux écrous 24. Incidemment, tout mouvement desdits écrous 24 selon la direction Z entraîne un mouvement de translation des organes d’entraînement 30 selon la même direction. Par exemple, lorsque le premier écrou 24 translate vers la position Pef2, ledit premier écrou 24 guide en translation l’organe d’entraînement 30 auquel il est relié depuis une position distale, proche de l’arbre d’enroulement/déroulement 53, vers une position proximale, proche de l’arbre moteur 41.
Comme dans le mode de réalisation précédent, lesdits organes d’entraînement 30 peuvent être une barre, ou en variante, des pions liés directement aux rideaux 11. Ainsi, tout mouvement de translation des organes d’entraînement 30 selon la direction Z induit un mouvement de translation dudit rideau 11 selon la même direction. En outre, les organes d’entraînement 30 étant maintenus horizontaux par le dédoublement de la vis sans fin 23 et des écrous 24 de chaque côté des rideaux 11, les bordures 11a sont en conséquence maintenues horizontales. Cela permet avantageusement de répartir symétriquement les efforts au niveau des organes d’entraînement 30.
Le principe de fermeture des rideaux 11 est le suivant.
Lorsque l’actionneur 40 est en fonctionnement, les vis sans fin 23 situées de chaque côté desdits rideaux 11 effectuent un mouvement autour de leurs axes. Ce mouvement de rotation des vis sans fin 23 induit un mouvement des écrous 24 qui leurs sont respectivement associés. Les écrous 24 translatent de la sorte le long des cannelures 23a, 23b de la vis sans fin. Le premier écrou 24, initialement situé à la position Peu, se déplace depuis la position Peu vers la position Pefi, et, le deuxième écrou 24, initialement situé à la position Pei2, se déplace depuis la position Pei2 vers la position Pef2.
Incidemment, les organes d’entraînement 30 reliés aux écrous 24 sont simultanément guidés en translation dans des sens opposés et entraînent les rideaux 11 dans leur mouvement. En se déplaçant, les organes d’entraînement 30 reliés au premier rideau 11 guident ledit premier rideau 11 en translation, de sorte que sa bordure proximale 11a, initialement située à une première position ouverte P01, se déplace vers la position fermée Pf en restant essentiellement horizontale. Simultanément, ledit second rideau 11 est guidé en translation de sorte que sa bordure proximale 11a, initialement située à une deuxième position ouverte P02 symétriquement opposée à la première position ouverte P01 par rapport à l’axe passant par la ligne en pointillés Pf - Pf, se déplace vers la position fermée Pf en restant essentiellement horizontale.
Les deux vis sans fin 23 étant simultanément entraînées par l’arbre moteur 41, les rideaux 11 sont guidés de manière symétrique l’un par rapport à l’autre en se déplaçant. La distance séparant les deux rideaux 11, notamment leurs bordures proximales 11a, reste égale de part et d’autre de la ligne en pointillés Pf - Pf tout au long de leur déplacement. Lorsque les rideaux 11 sont en contact, voire se chevauchent, ils ne laissent donc pas passer le flux d’air F circulant perpendiculairement au plan d’extension des rideaux en position fermée.
Inversement, les rideaux sont aptes à reprendre leur position d’origine (illustré à la figure 2a) en se déplaçant selon la direction d’ouverture/fermeture Z, par exemple lorsque l’actionneur 40 n’est plus en fonctionnement. En effet, les organes de mise en tension 54 des rideaux exerçant continuellement une force sur les rideaux 11, lesdits rideaux 11 s’enroulent de nouveau autour de leur arbre d’enroulement/déroulement 53 respectif et les éléments dudit système de transmission 20 ainsi que les organes d’entraînement 30 reprennent leur position d’origine.
Les figures 3a et 3b illustrent, en vue schématique de face, un troisième mode de réalisation de l’invention. Ce mode de réalisation de l’invention diffère des précédents par les caractéristiques et le fonctionnement du système de transmission 20 et des organes d’entraînement 30. Tout le reste, notamment tout ce qui est relatif auxdits rideaux 11 et leur agencement au sein du cadre 50 est inchangé.
Ainsi, de manière similaire au précédents modes de réalisation, lesdits rideaux 11 sont aptes à se déplacer selon la direction d’ouverture/fermeture Z dans ledit plan d’extension des rideaux en position fermée, et le dispositif de régulation 10 comprend à cet effet un système de transmission 20 et au moins deux organes d’entraînement 30 reliés audit système de transmission 20.
Dans ce mode de réalisation, le système de transmission 20 peut se présenter selon deux configurations.
Dans une première configuration, le système de transmission 20 comprend deux actionneurs 40, munis chacun d’un arbre moteur 41. Contrairement aux modes de réalisation précédents, les arbres moteurs 41 s’étendent orthogonalement au plan d’extension des rideaux en position fermée, notamment selon des axes orientés selon la direction X et sont aptes à effectuer des rotations autour desdits axes.
En outre, toujours selon cette première configuration, chaque arbre moteur 41 est couplé à un bras pousseur 43 et, est par ailleurs, aptes à guider en rotation ledit bras pousseur 43. Ainsi, lorsque lesdits arbres moteurs 41 effectuent une rotation autour de leur axe de rotation, lesdits bras pousseurs 43 sont aptes à effectuer une rotation autour du même axe. Dans cette configuration, lesdits bras pousseurs 43 n’étant pas entraînés par le même actionneur 40, le dispositif de régulation 10 peut avantageusement comprendre un dispositif de synchronisation afin d’entraîner les bras pousseurs 43 de manière synchrone, ou pas.
Alternativement, dans une deuxième configuration, le système de transmission 20 comprend un unique actionneur 40 relié à un premier arbre moteur 41. De manière similaire à la première configuration, ledit premier arbre moteur 41 est configuré pour effectuer un mouvement de rotation autour d’un axe orienté selon la direction X. Dans cette deuxième configuration, une courroie 42 relie ledit premier arbre moteur 41 à un deuxième arbre moteur 41.
Avantageusement, la courroie 42 peut être dentée, c’est-à-dire que ladite courroie 42 peut comprendre une denture. Ainsi, lorsque ledit premier arbre moteur 41 tourne, celui-ci provoque l’entraînement de la courroie 42, qui entraîne simultanément, c’est-à-dire de manière synchrone, ledit premier arbre moteur 41 et ledit deuxième arbre moteur 41. Avantageusement, lesdits bras pousseurs 43 peuvent donc être simultanément guidés en rotation par les arbres moteurs 41 sans avoir recours à un dispositif de synchronisation de deux actionneurs distants.
Préférentiellement, lesdits bras pousseurs 43 se présentent sous une forme généralement cylindrique avec une première extrémité reliée à un arbre moteur 41 et une deuxième extrémité reliée à un chariot 25 du système de transmission. Lesdits chariots 25 sont en liaison pivot avec les bras pousseurs 43 selon la direction X orthogonal au plan d’extension des rideaux en position fermée. Ainsi, lorsque les bras pousseurs 43 effectuent un mouvement de rotation autour de leur axe de rotation, lesdits chariots 25 sont entraînés à leur tour.
Chaque chariot 25 est, en outre, couplé à l’un des organes d’entraînement 30. Chaque organe d’entraînement 30 comprend une barre d’entraînement 31 le long de laquelle le chariot 25 est en liaison glissière, c’est-à-dire que le chariot 25 est guidé en translation le long de la barre d’entraînement 31. Incidemment, comme les chariots 25 sont guidés par lesdits bras pousseurs 43 tout en étant guidés dans lesdites barres d’entrainement 31, le mouvement de rotation des bras pousseurs 43 induit en mouvement de translation des chariots 25 le long desdites barres d’entraînement, notamment entre une position distale Pd et une position proximale Pp. De plus, en se déplaçant, les chariots 25 induisent un mouvement de translation d’une première des barres d’entraînement 31 vers la position Pcfi et d’une deuxième des barres d’entraînement 31 vers la position Pcf2, symétriquement opposée à la position Pcfi par rapport à l’axe passant par la ligne en pointillés Pf - Pf. Les deux barres d’entraînements 31 sont donc aptes à se déplacer selon la direction Z, dans des sens opposés.
Dans la configuration présentée à la figure 3a, i.e. lorsque le dispositif de régulation 10 est en position ouverte, chaque bras pousseur 43 fait un angle a compris entre 10 et 20° par rapport aux organes d’entraînement 30. En outre, les bras pousseurs 43 sont aptes à tourner, de manière à atteindre la configuration illustrée à la figure 3b. Dans cette configuration, les bras pousseurs 43, qui faisaient initialement un angle compris entre 10 et 20° par rapport aux organes d’entraînement 30, font désormais un angle compris entre 40 et 50° par rapport auxdits organes d’entraînement 30.
Chaque organe d’entraînement 30 comprend, en outre, deux coulisseaux 32 reliés à la barre d’entraînement 31 et situés de chaque côté desdits rideaux 11. Lesdits coulisseaux 32 sont guidés dans des glissières 52 fixées sur les montants latéraux du cadre 50, et parallèles auxdits montants. Dans une telle configuration, les coulisseaux 32 sont guidés en translation dans les glissières 52 selon la direction Z. Avantageusement, cela permet aux barres d’entraînement 31 de se déplacer selon le même axe en restant horizontales, c’est-à-dire parallèles à la direction Y.
Comme dans les modes de réalisation précédents, lesdites barres d’entraînement 31 sont liées directement aux rideaux 11, de sorte que tout mouvement de translation desdites barres d’entraînement 31 selon la direction Z induise un mouvement de translation desdits rideaux 11 selon la même direction.
En variante, lesdits organes d’entraînement 30 peuvent être des pions liés directement à des coins des rideaux 11.
Le principe de fermeture des rideaux 11 est le suivant.
Lorsque l’(es) actionneur(s) 40 es(sont) en fonctionnement, les bras pousseurs 43 effectuent un mouvement de rotation autour de leur(s) axe(s) de rotation. Lors de ce mouvement de rotation, les bras pousseurs 43, qui faisaient initialement un angle compris entre 10 et 20° par rapport à la direction Y, font désormais un angle compris entre 40 et 50°. Les mouvements de rotation des bras pousseurs 43 induisent un glissement des chariots 25 le long des barres d’entraînement 31 depuis une position Pd vers une position Pp et, simultanément, une translation de direction Z depuis respectivement une position Peu vers une position Pcfi et une position Pci2 vers une position Pcf2 opposée à la position Pcfi par rapport à l’axe passant par la ligne en pointillé Pf- Pf.
Incidemment, les barres d’entraînement 31, guidées en translation selon la direction Z, notamment au moyen des coulisseaux 32, entraînent les rideaux 11 dans leurs mouvements de translation opposés. En se déplaçant, les organes d’entraînement 30 reliés au premier rideau 11 guident ledit premier rideau 11, de sorte que sa bordure proximale 11a, initialement située à une première position ouverte P01, se déplace vers une position fermée Pf en restant essentiellement horizontale. Simultanément, ledit second rideau 11 est guidé en translation depuis une deuxième position ouverte P02, opposée à la première position ouverte P01 par rapport à l’axe passant par la ligne en pointillés Pf - Pf, vers une position fermée Pf.
Les deux bras pousseurs 43 étant simultanément entraînés par l’arbre moteur 41, les rideaux 11 sont guidés de manière symétrique l’un par rapport à l’autre, de sorte que la distance séparant les deux rideaux 11, notamment leurs bordures proximales 11a, reste égale de part et d’autre de la ligne en pointillés Pf - Pf tout au long de leur 5 déplacement. Lorsque les rideaux 11 sont en contact, voire se chevauchent, ils ne laissent donc pas passer le flux d’air F circulant perpendiculairement au plan d’extension des rideaux en position fermée.
Inversement, les rideaux sont aptes à reprendre leur position d’origine (comme illustré à la figure 3a) en se déplaçant selon une direction d’ouverture/fermeture Z, par 10 exemple lorsque l’actionneur 40 n’est plus en fonctionnement. En effet, les organes de mise en tension 54 des rideaux exerçant continuellement une force sur les rideaux 11, lesdits rideaux 11 s’enroulent de nouveau autour de leur arbre d’enroulement/déroulement 53 respectif et les éléments dudit système de transmission 20 ainsi que les organes d’entraînement 30 reprennent leur position d’origine.
Claims (10)
1. Dispositif de régulation (10) d’un flux d’air (F) destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant au moins deux rideaux (11) aptes à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture (Z), un système de transmission (20) relié, de façon fixe ou selon une liaison mécanique guidée, à au moins deux organes d’entraînement (30) rigides, lesdits organes d'entraînement (30) étant aptes à entraîner lesdits rideaux (11) entre une position fermée (Pf) obturant le passage du flux d’air (F) et une position ouverte (Po) laissant passer le flux d’air (F) en se déplaçant selon ladite direction d’ouverture/fermeture (Z).
2. Dispositif de régulation (10) selon la revendication 1, dans lequel les organes d’entraînement (30) sont des barres d’entraînement liées au rideau.
3. Dispositif de régulation (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit système de transmission (20) comprend au moins un pignon (21).
4. Dispositif de régulation (10) selon la revendication 3, dans lequel ledit système de transmission (20) comprend en outre deux tiges dentées (22) engrenées dans ledit pignon (21), lesdites tiges dentées (22) étant opposées l’une par rapport à l’autre selon une direction (X) orthogonale à un plan d’extension des rideaux en position fermée.
5. Dispositif de régulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel ledit système de transmission (20) comprend une vis sans fin (23) à pas inversés.
6. Dispositif de régulation (10) selon la revendication 5, dans lequel ledit système de transmission (20) comprend en outre un premier écrou (24) à pas à droite et un deuxième écrou (24) à pas à gauche, lesdits premier et deuxième écrous (24) étant engrenés dans la vis sans fin (23).
7. Dispositif de régulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le système de transmission (20) comprend deux bras pousseurs (43) couplés à des arbres moteurs (41), lesdits bras pousseurs étant guidés en rotation par les arbres moteurs (41).
8. Dispositif de régulation (10) selon la revendication 7, dans lequel ledit système de transmission (20) comprend deux chariots (25), lesdits chariots étant couplés aux bras pousseurs (43) par une liaison pivot et aux organes d’entraînement (30) par une liaison glissière.
5
9. Dispositif de régulation (10) selon la revendication 8, dans lequel chacun desdits organes d’entraînement (30) est relié à un coulisseau (32), ledit coulisseau (32) étant guidé dans une première glissière (52), ladite première glissière (52) étant fixée sur un premier montant latéral d’un cadre (50) maintenant lesdits rideaux (11).
10. Module de refroidissement comprenant :
10 - un échangeur de chaleur (2) basse température,
- un échangeur de chaleur (3) haute température, et
- un dispositif de régulation (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes agencé entre les deux échangeurs (2,3), l’échangeur de chaleur (2) basse température étant positionné en amont du dispositif de 15 régulation (10) et l’échangeur de chaleur (3) haute température étant positionné en aval du dispositif de régulation (10).
Fig. 3a
4/4
EPO FORM 1503 12.99 (P04C14)
RÉPUBLIQUE FRANÇAISE irai
I INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE
N° d'enregistrement national
FA 850691
FR 1853056 établi sur la base des dernières revendications déposées avant le commencement de la recherche
Date d'achèvement de la recherche
Examinateur
CATÉGORIE DES DOCUMENTS CITÉS
X : particulièrement pertinent à lui seul
Y : particulièrement pertinent en combinaison avec un autre document de la même catégorie
A : arrière-plan technologique
O : divulgation non-écrite
P : document intercalaire
22 janvier 2019
Rinchard, Laurent
T : théorie ou principe à la base de l'invention
E : document de brevet bénéficiant d'une date antérieure à la date de dépôt et qui n'a été publié qu'à cette date de dépôt ou qu'à une date postérieure.
D : cité dans la demande
L : cité pour d'autres raisons & : membre de la même famille, document correspondant
ANNEXE AU RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE
RELATIF A LA DEMANDE DE BREVET FRANÇAIS NO. FR 1853056 FA 850691
EPO FORM P0465
La présente annexe indique les membres de la famille de brevets relatifs aux documents brevets cités dans le rapport de recherche préliminaire visé ci-dessus.
Les dits membres sont contenus au fichier informatique de l'Office européen des brevets à la date du2Z-01-Z019
Les renseignements fournis sont donnés à titre indicatif et n'engagent pas la responsabilité de l'Office européen des brevets, ni de l'Administration française
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