FR3125088A1 - Motor Vehicle Heat Exchange Module - Google Patents
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Abstract
Module d’échange de chaleur de véhicule automobil e L’invention concerne un module (1) d’échange de chaleur de véhicule automobile, comportant trois échangeurs de chaleur disposés selon deux échangeurs amont (3, 5) et un échangeur aval (2) de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air atteint d’abord les échangeurs amont avant d’atteindre l’échangeur aval, les échangeurs amont étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont de sorte que cet air passant par la fenêtre (6) atteint l’échangeur aval.. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Motor vehicle heat exchange module The invention relates to a heat exchange module (1) for a motor vehicle, comprising three heat exchangers arranged in two upstream exchangers (3, 5) and a downstream exchanger (2) so that in operation, a circulation of The air first reaches the upstream exchangers before reaching the downstream exchanger, the upstream exchangers being separated from each other by a window to allow air to pass between the two upstream exchangers so that this air passing through the window (6) reaches the downstream exchanger. Figure for abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne un module d’échange de chaleur de véhicule automobile.The present invention relates to a motor vehicle heat exchange module.
Les véhicules automobiles sont habituellement équipés de plusieurs échangeurs de chaleur. En particulier, ils comprennent au moins un échangeur de refroidissement du moteur thermique du véhicule automobile. Ils comprennent en outre fréquemment plusieurs autres échangeurs supplémentaires tels qu'un condenseur faisant partie du circuit de climatisation de l'habitacle du véhicule ou un refroidisseur de l'air de suralimentation. Ces échangeurs sont fréquemment assemblés pour constituer un ensemble de plusieurs échangeurs appelé module d'échange de chaleur.Motor vehicles are usually equipped with several heat exchangers. In particular, they comprise at least one heat engine cooling exchanger of the motor vehicle. They also frequently include several other additional exchangers such as a condenser forming part of the air conditioning circuit of the passenger compartment of the vehicle or a charge air cooler. These exchangers are frequently assembled to form a set of several exchangers called a heat exchange module.
L'invention a pour but d’optimiser le fonctionnement de ces échangeurs dans différentes situations de fonctionnement.The aim of the invention is to optimize the operation of these exchangers in different operating situations.
La présente invention a ainsi pour objet un module d’échange de chaleur de véhicule automobile, comportant trois échangeurs de chaleur disposés selon deux échangeurs amont et un échangeur aval de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air atteint d’abord les échangeurs amont avant d’atteindre l’échangeur aval, les échangeurs amont étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont de sorte que cet air passant par la fenêtre atteint l’échangeur aval.The subject of the present invention is thus a motor vehicle heat exchange module, comprising three heat exchangers arranged along two upstream exchangers and a downstream exchanger so that in operation, an air circulation first reaches the exchangers upstream before reaching the downstream exchanger, the upstream exchangers being separated from each other by a window to allow air to pass between the two upstream exchangers so that this air passing through the window reaches the exchanger downstream.
L’invention permet ainsi d’optimiser le fonctionnement des échangeurs dans différentes situations, comme mieux expliqué plus bas.The invention thus makes it possible to optimize the operation of the exchangers in different situations, as better explained below.
Selon l’un des aspects de l’invention, la distance entre les deux échangeurs amont, distance qui représente la largeur de la fenêtre, est comprise entre 3 et 30 mm.According to one of the aspects of the invention, the distance between the two upstream exchangers, a distance which represents the width of the window, is between 3 and 30 mm.
Selon l’un des aspects de l’invention, la fenêtre présente une forme rectangulaire, lorsque le module est vu de face.According to one of the aspects of the invention, the window has a rectangular shape, when the module is seen from the front.
Selon l’un des aspects de l’invention, les échangeurs présentent chacun un contour sensiblement rectangulaire.According to one of the aspects of the invention, the exchangers each have a substantially rectangular outline.
Selon l’un des aspects de l’invention, la fenêtre s’étend tout le long des deux bords parallèles des échangeurs amont.According to one of the aspects of the invention, the window extends all along the two parallel edges of the upstream exchangers.
Selon l’un des aspects de l’invention, la superficie de l’échangeur aval est plus grande que la superficie des échangeurs amont.According to one of the aspects of the invention, the area of the downstream exchanger is greater than the area of the upstream exchangers.
Selon l’un des aspects de l’invention, les échangeurs sont disposés parallèlement les uns aux autres.According to one of the aspects of the invention, the exchangers are arranged parallel to each other.
Selon l’un des aspects de l’invention, la fenêtre est ouverte en permanence. Autrement dit aucun obturateur ne vient obstruer le passage de l’air dans la fenêtre.According to one of the aspects of the invention, the window is permanently open. In other words, no shutter obstructs the passage of air in the window.
En variante, un obturateur est présent dans cette fenêtre afin de permettre de régler le flux d’air qui passe dans cette fenêtre.As a variant, a shutter is present in this window in order to make it possible to regulate the flow of air which passes through this window.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’obturateur comporte un volet mobile, notamment un volet pilotant autour d’un axe de rotation.According to one of the aspects of the invention, the shutter comprises a movable flap, in particular a flap driving around an axis of rotation.
Selon l’un des aspects de l’invention, cet axe de rotation est situé au sein de la fenêtre.According to one of the aspects of the invention, this axis of rotation is located within the window.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’échangeur aval est un condenseur faisant partie d'un circuit de climatisation de véhicule automobile.According to one of the aspects of the invention, the downstream exchanger is a condenser forming part of a motor vehicle air conditioning circuit.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un des échangeurs amont est un radiateur de refroidissement du moteur du véhicule.According to one of the aspects of the invention, one of the upstream exchangers is a vehicle engine cooling radiator.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’autre des échangeurs amont est un radiateur d'air de suralimentation 5, destiné à refroidir l'air admis dans les chambres de combustion du moteur. Cet échangeur est encore appelé Subcooler en anglais.According to one of the aspects of the invention, the other of the upstream exchangers is a supercharging air radiator 5, intended to cool the air admitted into the combustion chambers of the engine. This exchanger is still called Subcooler in English.
Selon l’un des aspects de l’invention, le passage de l’air dans la fenêtre entre les deux échangeurs amont s’apparente à une fuite d’air allant frapper l’échangeur aval.According to one of the aspects of the invention, the passage of air in the window between the two upstream exchangers is similar to an air leak hitting the downstream exchanger.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce passage d’air, ou fuite, peut être utilisé pour optimiser les performances des échangeurs de chaleur.According to one of the aspects of the invention, this air passage, or leak, can be used to optimize the performance of the heat exchangers.
Ainsi en ayant une dimension suffisante de la fenêtre, il est possible de faire passer de l’air frais dans le condenseur afin d’optimiser sa performance.Thus by having a sufficient size of the window, it is possible to pass fresh air into the condenser in order to optimize its performance.
L’invention permet en outre d’évacuer suffisamment de chaleur par exemple lorsque le véhicule monte une côte ou lorsque le véhicule se trouve dans un climat chaud.The invention also makes it possible to evacuate sufficient heat, for example when the vehicle is climbing a hill or when the vehicle is in a hot climate.
La fenêtre ne doit pas non plus être trop grande afin de ne pas dégrader la performance des échangeurs amont, en permettant l’arrivée de suffisamment d’air frais sur ces échangeurs.The window must also not be too large so as not to degrade the performance of the upstream exchangers, by allowing the arrival of sufficient fresh air on these exchangers.
L’invention permet ainsi d’optimiser les performances à la fois des échangeurs amont et de l’échangeur aval.The invention thus makes it possible to optimize the performance of both the upstream exchangers and the downstream exchanger.
L’invention est particulièrement intéressante dans le cas d’une charge rapide d’un véhicule électrique car la fenêtre n’influence pas la performance du radiateur qui entre en jeu dans cette situation.The invention is particularly interesting in the case of fast charging of an electric vehicle because the window does not influence the performance of the radiator which comes into play in this situation.
Dans le cas où un volet mobile est prévu pour fermer ou ouvrir la fenêtre, le volet est en position ouverte dans une situation de recharge des batteries de la voiture électrique.In the case where a movable shutter is provided to close or open the window, the shutter is in the open position in a situation of recharging the batteries of the electric car.
Dans une situation du roulage du véhicule, le volet mobile est en position fermée.In a rolling situation of the vehicle, the movable shutter is in the closed position.
Notamment l’un des échangeurs peut être un condenseur faisant partie du circuit de climatisation de l'habitacle du véhicule et l’autre échangeur étant un refroidisseur de l'air de suralimentation. Un troisième échangeur peut être prévu, par exemple un radiateur. D’autres échangeurs sont possibles, avec d’autres combinaison.In particular, one of the exchangers may be a condenser forming part of the air conditioning circuit of the passenger compartment of the vehicle and the other exchanger being a charge air cooler. A third exchanger can be provided, for example a radiator. Other exchangers are possible, with other combinations.
L’invention a encore pour objet un procédé pour réguler le flux d’air dans un module décrit plus haut, notamment en fermant ou en ouvrant un volet mobile en fonction d’une commande provenant du véhicule automobile.Another subject of the invention is a method for regulating the flow of air in a module described above, in particular by closing or opening a movable shutter according to a command from the motor vehicle.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description given below, and several embodiments given by way of indication and not limitation with reference to the schematic drawings appended on the other hand. , on which ones :
On a représenté sur les figures 1 et 2, un module d’échange de chaleur 1 conforme à l’invention, comportant des échangeurs de chaleur. Dans l'exemple représenté, parmi les échangeurs de chaleurs de chaleur figurent un condenseur 2 faisant partie d'un circuit de climatisation de véhicule automobile, un radiateur de refroidissement 3 du moteur du véhicule ayant deux boîtes collectrices. Un troisième échangeur de chaleur est un radiateur d'air de suralimentation 5, destiné à refroidir l'air admis dans les chambres de combustion du moteur. Bien entendu, ces exemples d’échangeurs ne sont pas limitatifs et le module d'échange de chaleur 1 pourrait comporter d'autres composants ou des composants supplémentaires. Un groupe moto-ventilateur, non représenté, est prévu pour permettre de forcer la circulation de l'air à travers le condenseur 2 et le radiateur 3.There is shown in Figures 1 and 2, a heat exchange module 1 according to the invention, comprising heat exchangers. In the example shown, among the heat exchangers are a condenser 2 forming part of a motor vehicle air conditioning circuit, a cooling radiator 3 of the vehicle engine having two manifolds. A third heat exchanger is a supercharging air radiator 5, intended to cool the air admitted into the combustion chambers of the engine. Of course, these examples of exchangers are not limiting and the heat exchange module 1 could include other components or additional components. A motorized fan unit, not shown, is provided to force the circulation of air through the condenser 2 and the radiator 3.
Le radiateur d'air de suralimentation 5 et le radiateur 3 sont placés sur un même plan, en vis-à-vis du condenseur 2. La flèche F sur la figure matérialise le sens de circulation de l’air de l’extérieur vers l’intérieur du véhicule.The charge air radiator 5 and the radiator 3 are placed on the same plane, opposite the condenser 2. The arrow F in the figure materializes the direction of air circulation from the outside towards the interior of the vehicle.
Le module d’échange de chaleur 1 comprend ainsi deux échangeurs amont, ici les échangeurs 3 et 5, et un échangeur aval, ici l’échangeur 2, de sorte qu’en fonctionnement, une circulation d’air F atteint d’abord les échangeurs amont 3 et 5 avant d’atteindre l’échangeur aval 2, les échangeurs amont 3 et 5 étant séparés l’un de l’autre par une fenêtre 6 pour laisser passer de l’air entre les deux échangeurs amont 3 et 5 de sorte que cet air passant par la fenêtre atteint l’échangeur aval 2.The heat exchange module 1 thus comprises two upstream exchangers, here exchangers 3 and 5, and a downstream exchanger, here exchanger 2, so that in operation, an air circulation F first reaches the upstream exchangers 3 and 5 before reaching the downstream exchanger 2, the upstream exchangers 3 and 5 being separated from each other by a window 6 to allow air to pass between the two upstream exchangers 3 and 5 of so that this air passing through the window reaches the downstream exchanger 2.
La distance D entre les deux échangeurs amont 3 et 5, distance qui représente la largeur de la fenêtre 6, est comprise entre 3 et 30 mm.The distance D between the two upstream exchangers 3 and 5, a distance which represents the width of the window 6, is between 3 and 30 mm.
La fenêtre 6 présente une forme rectangulaire, lorsque le module 1est vu de face.The window 6 has a rectangular shape, when the module 1 is seen from the front.
Les échangeurs 2, 3 et 5 présentent chacun un contour sensiblement rectangulaire.The exchangers 2, 3 and 5 each have a substantially rectangular contour.
La fenêtre 6 s’étend tout le long des deux bords 7 parallèles des échangeurs amont 3 et 5.The window 6 extends all along the two parallel edges 7 of the upstream exchangers 3 and 5.
La superficie de l’échangeur aval 2 est plus grande que la superficie respective des échangeurs amont 3 et 5.The area of downstream interchange 2 is larger than the respective area of upstream interchanges 3 and 5.
Les échangeurs 2, 3 et 5 sont disposés parallèlement les uns aux autres.The exchangers 2, 3 and 5 are arranged parallel to each other.
La fenêtre 6 est ouverte en permanence. Autrement dit aucun obturateur ne vient obstruer le passage de l’air dans la fenêtre.Window 6 is permanently open. In other words, no shutter obstructs the passage of air in the window.
En variante, comme illustré sur les figures 3 et 4, un obturateur 9 est présent dans cette fenêtre 6 afin de permettre de régler le flux d’air qui passe dans cette fenêtre.Alternatively, as illustrated in Figures 3 and 4, a shutter 9 is present in this window 6 in order to adjust the flow of air passing through this window.
L’obturateur 9 comporte un volet mobile 10, ici un volet pilotant autour d’un axe de rotation 11.The shutter 9 comprises a movable flap 10, here a flap driving around an axis of rotation 11.
Cet axe de rotation 11 est situé au sein de la fenêtre 6.This axis of rotation 11 is located within window 6.
Sur la
Sur la
Le passage de l’air dans la fenêtre entre les deux échangeurs amont 3 et 5 s’apparente à une fuite d’air allant frapper l’échangeur aval.The passage of air in the window between the two upstream exchangers 3 and 5 is similar to an air leak hitting the downstream exchanger.
Ce passage d’air, ou fuite, peut être utilisé pour optimiser les performances des échangeurs de chaleur.This air passage, or leak, can be used to optimize the performance of heat exchangers.
Ainsi en ayant une dimension suffisante de la fenêtre 6, il est possible de faire passer de l’air frais dans le condenseur afin d’optimiser sa performance.Thus by having a sufficient size of the window 6, it is possible to pass fresh air into the condenser in order to optimize its performance.
L’invention permet en outre d’évacuer suffisamment de chaleur par exemple lorsque le véhicule monte une côte ou lorsque le véhicule se trouve dans un climat chaud.The invention also makes it possible to evacuate sufficient heat, for example when the vehicle is climbing a hill or when the vehicle is in a hot climate.
La fenêtre 6 ne doit pas non plus être trop grande afin de ne pas dégrader la performance des échangeurs amont, en permettant l’arrivée de suffisamment d’air frais sur ces échangeurs.Window 6 must also not be too large so as not to degrade the performance of the upstream exchangers, by allowing the arrival of sufficient fresh air on these exchangers.
L’invention permet ainsi d’optimiser les performances à la fois des échangeurs amont et de l’échangeur aval.The invention thus makes it possible to optimize the performance of both the upstream exchangers and the downstream exchanger.
L’invention est particulièrement intéressante dans le cas d’une charge rapide d’un véhicule électrique car la fenêtre n’influence pas la performance du radiateur qui entre en jeu dans cette situation.The invention is particularly interesting in the case of fast charging of an electric vehicle because the window does not influence the performance of the radiator which comes into play in this situation.
Dans le cas où un volet mobile 10 est prévu pour fermer ou ouvrir la fenêtre, le volet est en position ouverte dans une situation de recharge des batteries de la voiture électrique.In the case where a movable shutter 10 is provided to close or open the window, the shutter is in the open position in a situation of recharging the batteries of the electric car.
Dans une situation du roulage du véhicule, le volet mobile est en position fermée.In a rolling situation of the vehicle, the movable shutter is in the closed position.
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